Через
несколько лет после того как юный Риман продемонстрировал острый
интерес к польской истории, юная пара из этнически польской провинции
Познань, тогда находившейся под прусским правлением, родила малыша по
имени Альберт. Представляется, что героическая борьба польского
самосознания — куда более притягательный материал для чтения, нежели
переживание реальности. И если поляки были героями, они же были и
антигероями, выказывавшими злобный антисемитизм, что позднее сделало
Польшу излюбленным местом Гитлера — страной газовых камер. Как бы то ни
было, в 1855-м, в год смерти Гаусса, семья Альберта, Михельзоны, эмигрировали в Нью-Йорк, а вскоре после этого — в Сан-Франциско.
Польско-прусский еврей, первый «американец», получивший Нобелевскую
премию, прибыл в страну трехлетним ребенком за полвека до появления
Нобелевской премии как таковой. В 1856 семья Майкельсонов
переехала в Мёрфиз, удаленный шахтерский городок в округе Калаверас, что
на полпути между Сан-Франциско и озером Тахо. Отец Альберта открыл
галантерейную лавку, но семья так и не осела. Все более удаляясь от
своих германо-еврейских корней, Майкельсоны в конце концов обосновались в
новеньком городе в Неваде. Новый «город», чуть больше кемпинга по
размерам, разместился на склонах горы Дэйвидсон в 1859 году. По легенде,
пьяный шахтер разбил бутылку виски о камень и тем самым крестил новое
поселение. Так возникло поселение, которое позднее станет одним из
крупнейших городов Старого Запада: Вирджиния-сити. Однако название это —
совсем не в честь штата, а сплошная транзитивность: шахтера звали
Джеймс Финни, кличка его была «Старая Вирджинья», и город он поименовал в
свою честь. Золото и серебро на горе Дэйвидсон быстро превратили
селение Финни в один из первых промышленных городов Запада, сопоставимый
по размерам с Сан-Франциско и столь же изобильный на оружие, азартные
игры и, разумеется, салуны. Одна из младших сестер Альберта написала о
тамошней жизни роман «Мэдиганы». Младший брат Чарлз, подвизавшийся
журналистом-невидимкой при «Новом курсе» президента Франклина Рузвельта,
также писал о новой родине в своей автобиографии «Разговоры призрака».
Но после переезда маленькому Альберту не пришлось провести слишком много
времени с семьей. Он выказал многообещающий ум, и его оставили у
родственников в Сан-Франциско, где он поступил в Линкольновскую
начальную школу, а затем — в школу Боя, где проживал в доме директора. В
1869 году юноша Майкельсон включился в конкурс на поступление в
Военно-морскую академию на другом конце страны — в Аннаполисе, штат
Мэриленд. Он не прошел. И тут проверке подверглись не только его знания,
но и настойчивость: шестнадцатилетка запрыгнул в поезд, шедший через
весь континент по железной дороге, отстроенной всего за несколько
месяцев до этого, и направился в Вашингтон на встречу с президентом
Грантом. Тем временем один невадский конгрессмен написал Гранту
поручительство за Альберта. В его сообщении значилось, что Альберт —
всеобщий любимец среди евреев Вирджиния-сити, и если бы Грант помог ему,
это добавило бы президенту голосов среди еврейства. Майкельсон все-таки
встретился с Грантом. Свидетельств этой встречи не сохранилось. В народе репутация Гранта
мало отличалась от таковой у Вирджиния-сити: истина — в виски. За
исключением краткого периода его жизни, это не самая точная
характеристика Гранта. Правда же, хоть о ней вспоминают нечасто,
заключалась в том, что Грант был великолепным математиком. Может, Грант проникся к юному математическому гению, а может, сделал
жест в сторону еврейского электората, но он совершил невероятное: выдал
Майкельсону особое назначение в Академию, потребовав от заведения
расширить в тот год квоту на новых кадетов. История рассудила так, что
важнейшей заслугой президента Гранта, вероятно, стал эксперимент
Майкельсона-Морли. Майкельсон стал чемпионом Академии по боксу и
имел репутацию задиры с Дикого Запада. В части образовательных успехов
Майкельсон окончил академию девятым из двадцати девяти студентов. Но
средние оценки никак не иллюстрируют подлинной динамики его карьеры: он
лидировал в оптике и акустике, в мореходстве стал двадцать пятым, а по
истории — распоследним. Таланты и интересы Майкельсона оказались
кристально ясны — равно как и представления начальства о сфере его
увлечений. Суперинтендант академии Джон Л. Уорден (который в 1862 году
командовал броненосцем северян «Монитор» в сражении с паровым фрегатом
южан «Мерримак») сказал Майкельсону: «Если бы вы уделяли меньше времени
всякой науке и больше — морскому артиллерийскому делу, когда-нибудь,
возможно, из вас вышел бы какой-то прок для страны». Несмотря на этот очевидный упор на стрельбу в противовес науке, курс
физики в Аннаполисе был по тем временам одним из лучших в стране.
Учебник по физике у Майкельсона был переводом французского издания 1860
года за авторством Адольфа Гано. В этом учебнике Гано описывает
вещество, которое, по устоявшемуся на тот момент мнению, заполняло собой
всю Вселенную: «…такая неуловимая, непостижимая и чрезвычайно
эластичная жидкость, именуемая эфиром, распределенная во всей Вселенной;
она насыщает собой массы всех тел, от плотнейших и самых непроницаемых
до легчайших и прозрачнейших». Гано
далее придает эфиру фундаментальную роль в большинстве явлений,
изученных в его время: «…движение особого рода, произведенное с эфиром,
может порождать феномен тепла; движение того же рода, но с большей
частотой, порождает свет; быть может, движение другого вида или свойства
есть причина электричества». Современные представления об эфире были предложены Кристианом Гюйгенсом в 1678 году. Само понятие назвал так Аристотель
— это был его пятый элемент, материя, из которой состоят небеса.
Согласно Гюйгенсу, господь сотворил пространство на манер громадного
аквариума, нашу планету — как плавучую игрушку, какую бросают рыбкам на
потеху. Разница лишь в том, что, в отличие от воды, эфир протекает не
только вокруг, но сквозь нас. Это представление приходилось по сердцу
всем, кому — как и Аристотелю — не нравилась мысль о «ничто» — или
вакууме — в пространстве. Гюйгенс приспособил эфир Аристотеля в попытке
объяснить открытие датского астронома Олафа Рёмера, обнаружившего, что
свет от одной из лун Юпитера добирается до Земли не мгновенно, а
какое-то время спустя. Этот факт — а также другой: свет, похоже,
движется со скоростью, не зависящей от его источника, — указывали на то,
что свет состоит из волн, перемещающихся в пространстве подобно звуку,
распространяющемуся по воздуху. Однако звуковые волны, как и волны на
воде или скакалке, считались упорядоченным движением среды — воздуха,
воды или веревки. Если пространство пусто, по тогдашним представлениям,
волна в нем распространяться не может. Пуанкаре в 1900 году писал:
«Известно, откуда произрастает наша вера в эфир. Когда свет движется к
нам от далекой звезды… он уже не в звезде, но пока и не на Земле.
Неизбежно где-то он обретает, скажем так, материальную поддержку». Как и большинство новых теорий, гюйгенсов эфир имел свои «хорошие, плохие и гадкие»
стороны. Плохим и гадким в теории Гюйгенса оказалось малюсенькое
допущение, что целая Вселенная и все, что в ней находится, пронизано
этим предельно разреженным и, следовательно, не доступным к наблюдению
веществом. Гюйгенсу много чего пришлось замести под ковер: одно дело —
постулировать всеприсутствующую во Вселенной жидкость, и совсем другое —
примирить ее существование с известными законами физики. Теорию
Гюйгенса не приняли при его жизни — предпочли воззрения Ньютона на свет
как на поток частиц. В 1801 году был поставлен эксперимент, изменивший устоявшиеся
взгляды. К тому же, благодаря ему возник важный новый инструмент XIX
века для изучения света. Экспериментальная установка выглядела невинно —
всего лишь вариация опытов, проводившихся из века в век: пропускание
света через щель. Однако английский физик Томас Юнг (Янг) пропустил два луча
света от одного источника через две отдельные щели и посмотрел, как эти
лучи перекрываются на экране. Он обнаружил некий узор — чередование
света и тени, т. е. интерференционную картину. Интерференция в терминах
волн объясняется просто. Перекрывающиеся волны в некоторых участках
суммируются, а в некоторых — гасят друг друга, подобно гребешкам и
ложбинам, наблюдаемым при пересечении кругов на воде. Волновая теория
света вернула к жизни теорию эфира. Возражения к теории Гюйгенса
за прошедшие века никуда не делись. Напротив — разгорелась битва
нетерпимостей. В одном углу ринга был свет как волновое движение безо
всякой среды. Он смахивал на волну на воде в отсутствие воды, и
болельщиков у него оказалось немного. В другом углу — свет как волна в
среде, которая есть везде, но ее нигде нельзя засечь. Эдакая вода,
которая вроде бы всюду, но ее нигде не видно, и этому участнику тоже
затруднительно симпатизировать. Быть (но без всякого видимого эффекта)
иль не быть? Вот в чем состоял вопрос. Обывателю подобные различения —
шило и мыло. Ученым того времени оказался однозначно мил эфир. Всяко
лучше, чем «не быть». Незнание физиков, из чего этот эфир состоит,
виделось им «несущественным», как писал Э. Г. Фишер в своей книге «Начала натурфилософии» (1827). Но
одному физику — французу Огюстену-Жану Френелю — природа эфира не
казалась несущественной. В 1821 году он издал математический трактат о
свете. Колебания волн могут быть двух принципиально разных видов: либо
вдоль направления движения — как звуковые, например, или как у игрушки
Слинки, или под прямым углом к нему, как волны по веревке. Френель
показал, что световые волны скорее всего — второго рода. Но такие волны
требуют от среды особой эластичности — грубо говоря, определенной
плотности. А значит, решил Френель, эфир не есть газ или жидкость,
пронизывающие Вселенную, а твердое вещество.
То, что раньше было плохим и гадким, превратилось в почти
невообразимое, но, тем не менее, до конца столетия осталось
общепринятым. |