Число Авогадро — это количество атомов в одном грамме водорода, оно приблизительно равняется 6х1023.
Это открытие стало гигантским шагом вперед в исследовании молекул. Бесконечно малое отныне вошло в поле зрения человеческого глаза.
30 июня журнал получил новую работу — об электродинамике движущихся тел. В ней излагалась ограниченная теория относительности.
27 сентября Эйнштейн опубликовал пятую и последнюю статью — об инерции тел и энергии, которую завершил уравнением, показывающим соотношение между массой тела и его собственной энергией. Эту формулу теперь знают все:
Е = тс2.
Эти пять статей — уникальное явление в истории научного творчества.
Всего за полгода 25-летний юноша дал новое определение света, доказал существование атомов, объяснил движение молекул, изобрел концепцию пространства и времени.
20 июля, защитив столь же новаторскую диссертацию «Новое определение размера молекул», Эйнштейн наконец-то получил должность экстраординарного профессора Цюрихского университета. Ни одну из предыдущих пяти статей руководство факультета не сочло возможным засчитать как кандидатскую диссертацию!
Система никогда не поспевает за переворотами. Однако мировой физике предстояло пережить неслыханное потрясение.
Чтобы осознать размах этих тектонических разломов, нужно уделить немного внимания новой концепции физики и мира, изложенной в работах Эйнштейна. И прежде всего тому, что принесло Эйнштейну славу — теории относительности.
На самом деле в трудах Эйнштейна содержатся два исследования относительности, две дополняющие друг друга работы, проведенные с разницей во много лет. Статья 1905 года породила «специальную теорию относительности». Вторая стала развитием, приложением, «распространением» ограниченной относительности на всю систему физики. Это общая теория относительности, плод исследований, завершившихся в конце 1920-х годов. Общая теория относительности — это теория гравитации Эйнштейна. Святой Грааль[24] любого физика. Эквивалент закона всемирного тяготения Исаака Ньютона.
Специальная теория относительности — набросок новой теории поля притяжения. В 1905 году Эйнштейн назвал ее «ограниченной»: она применялась только к инерционной системе. Десять лет спустя выводы этой теории распространятся и на инерционную, и на кинетическую систему.
Специальная теория относительности поколебала два столпа, на которых зиждилась физика, воздвигнутые два века назад. И вызвала многочисленные вопросы простых смертных. Ее суть сводилась к определению понятия пространства и представлений о времени.
В начале XX века теория Ньютона оставалась абсолютной истиной, священным храмом. Аристотель заложил первый камень, Коперник и Галилей — фундамент. Завершил же строительство Исаак Ньютон.
В 1632 году во Флоренции Галилей заявил, что «движение — ничто». Он проложил дорогу теории относительности. Ньютон родился в тот день, когда Галилей испустил дух, — в 1642-м[25]. С 1660 по 1670 год Ньютон продолжит галилеевскую революцию. Он перевернет физические понятия о силе и движении. Из этих трудов родится концепция Солнечной системы.
Любой, замахнувшийся на понятия времени, пространства, движения, вступает в святая святых научных исследований. Он обязан склонить голову перед статуей сэра Исаака. Законы Ньютона, сформулированные в XVII веке, записаны в «Математических началах натуральной философии». Эти «Начала», опубликованные в 1687 году, и два с половиной столетия спустя считались скрижалями Завета. Этим законам повиновались движение планет, орбита Земли, приливы и отливы, движение Луны и Юпитера. Они представляли собой единственно возможную теорию гравитации. Они охватывали все области физики, от классической механики до оптики.
Они также давали и единственно возможное определение света, вычисления его скорости, его состава. Они доступно объясняли распространение солнечных лучей, блистание молний, рокот грома. Они ворочали электромагнитными явлениями. Они давали единственно дозволенное представление о космосе.
Физика Ньютона образовывала единое целое, лежавшее в основе человеческих знаний о мире.
И вот на это стройное здание покусился Эйнштейн. Поколебал и опрокинул его основы. И на его развалинах выстроил современную физику. Итак, молодой человек двадцати пяти лет в одиночку, вне всякой университетской структуры, в глухом швейцарском кантоне построит новую теорию гравитации, которая перевернет представления о мире.
24
Святой Грааль — таинственный христианский артефакт из средневековых западноевропейских легенд, обретенный и утерянный. По одной версии — это некий волшебный камень, по другой — чаша, в которую Иосиф Аримафейский собрал кровь распятого Христа. Слова «святой Грааль» часто используются в переносном смысле как обозначение какой-либо заветной цели, часто недостижимой или труднодостижимой.