Όταν ο Αϊνστάιν έγειρε στους ανεμόμυλους

Όταν γνωρίστηκαν, ο Αϊνστάιν δεν ήταν Αϊνστάιν Ακόμη. Ήταν απλώς ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, ένα παιδί, περίπου 17 ετών, με ένα σκοτεινό σύννεφο εφηβικής αγωνίας και ένα βιολί. Ο Michele Besso ήταν μεγαλύτερος, 23, αλλά συγγενικό πνεύμα. Μεγαλώνοντας στην Τεργέστη της Ιταλίας είχε δείξει μια εντυπωσιακή ικανότητα στα μαθηματικά, αλλά τον έδιωξαν από το γυμνάσιο για ανυποταξία και έπρεπε να πάει να ζήσει με τον θείο του στη Ρώμη. Ο Αϊνστάιν θα μπορούσε να σχετίζεται. Στο Ελβετικό Πολυτεχνείο, όπου ήταν τώρα φοιτητής, οι καθηγητές του αγανακτούσαν με την πνευματική του αλαζονεία και είχαν αρχίσει να τον κλειδώνουν έξω από τη βιβλιοθήκη από κακία.

Η πρώτη τους συνάντηση ήταν ένα Σάββατο βράδυ στη Ζυρίχη του 1896. Ήταν στο σπίτι της Selina Caprotti δίπλα στη λίμνη για ένα από τα μουσικά πάρτι της. Ο Αϊνστάιν ήταν όμορφος—σκούρα μαλλιά, μουστάκι, καστανά μάτια. Ο Μπεσό ήταν κοντός με στενά, μυτερά χαρακτηριστικά και ένα πυκνό σωρό από χοντρά μαύρα μαλλιά στο κεφάλι και το πηγούνι του. Ο Αϊνστάιν είχε μια δροσερή αποστασιοποίηση. Ο Μπέσο είχε το βλέμμα ενός νευρικού μυστικιστή. Καθώς συζητούσαν, ο Αϊνστάιν έμαθε ότι ο Μπέσο εργαζόταν σε ένα εργοστάσιο ηλεκτρικών μηχανημάτων. Ο Μπέσο έμαθε ότι ο Αϊνστάιν σπούδαζε φυσική. Ίσως αναγνώρισαν κάτι ο ένας στον άλλον τότε:Και οι δύο ήθελαν να φτάσουν στην αλήθεια των πραγμάτων.

Ο Μπέσο θα συνέχιζε να γίνει κολλητός, κατά κάποιο τρόπο, του Αϊνστάιν - ένας ηχητικός πίνακας, όπως το έθεσε ο Αϊνστάιν, «ο καλύτερος στην Ευρώπη», θέτοντας τις σωστές ερωτήσεις που θα ενέπνεαν τον Αϊνστάιν να βρει τις σωστές απαντήσεις. Μερικές φορές, όμως, φαινόταν να είναι κάτι περισσότερο—συνεργάτης, ίσως, να κάνει προτάσεις, να κάνει υπολογισμούς.

Άλλες φορές θα ήταν ο τέλειος ανόητος—ένας schlemiel , του φώναξε ο Αϊνστάιν. Όπως και τη στιγμή που ο Μπέσο στάλθηκε στη δουλειά για να επιθεωρήσει μερικές νεοεγκαταστημένες γραμμές ηλεκτρικού ρεύματος στα περίχωρα του Μιλάνου, αλλά έχασε το τρένο του και μετά ξέχασε να πάει την επόμενη μέρα. Την τρίτη μέρα έφτασε τελικά στον προορισμό του, αλλά εκείνη τη στιγμή είχε ξεχάσει τελείως τι έπρεπε να κάνει εκεί εξαρχής. Έστειλε μια καρτ ποστάλ στο αφεντικό του:«Οι οδηγίες πρέπει να είναι ενσύρματες».

Αν ο Μπέσο δεν φαινόταν ποτέ να ξέρει καλά τι έκανε, δεν ήταν λόγω έλλειψης εξυπνάδας. «Η μεγάλη δύναμη του Besso έγκειται στην ευφυΐα του», θα έγραφε ο Αϊνστάιν, «η οποία είναι ασυνήθιστη, και στην ατελείωτη αφοσίωσή του τόσο στις ηθικές όσο και στις επαγγελματικές του υποχρεώσεις. η αδυναμία του είναι το πραγματικά ανεπαρκές πνεύμα λήψης αποφάσεων. Αυτό εξηγεί γιατί οι επιτυχίες του στη ζωή δεν ταιριάζουν με τις λαμπρές του ικανότητες και με τις εξαιρετικές επιστημονικές και τεχνικές γνώσεις του.»

Άλλες φορές πάλι, ο Μπέσο έπαιζε το ρόλο της συνείδησης του Αϊνστάιν — προτρέποντάς τον να τακτοποιήσει τα πράγματα με τη μελλοντική του σύζυγο, Μιλέβα, ή να γίνει καλύτερος πατέρας για τους γιους του. Ο Μπέσο φρόντιζε αυτούς τους γιους για λογαριασμό του Αϊνστάιν όταν η Μιλέβα ήταν άρρωστη. «Κανείς άλλος δεν είναι τόσο κοντά μου, κανείς δεν με ξέρει τόσο καλά», θα έγραφε ο Αϊνστάιν το 1918.

Αλλά υπήρχε κάτι παράξενο με τον Μπέσο. Τα επόμενα χρόνια, θα εμφανιζόταν πάντα ακριβώς την κατάλληλη στιγμή, το τέλειο deus ex machina , δίνοντας βιβλία στον Αϊνστάιν, του προσφέρει αθώα προτάσεις, τον παρακινεί, τον παρακινεί, τον σπρώχνει στο σωστό μονοπάτι, σαν να είχε ένα σχέδιο. «Βλέπω τον φίλο μου τον Αϊνστάιν να παλεύει με το μεγάλο Άγνωστο», θα έγραφε, «το έργο και το μαρτύριο ενός γίγαντα, του οποίου είμαι μάρτυρας – ένας πυγμαίος μάρτυρας – αλλά ένας πυγμαίος μάρτυρας προικισμένος με διόραση.»

Εκείνο το βράδυ του Σαββάτου, όμως, όλα αυτά ήταν στο μέλλον. Προς το παρόν, έγιναν γρήγοροι φίλοι - καλύτεροι φίλοι, πραγματικά. Μιλούσαν επί ώρες. Για την πρώτη του πράξη συντροφικότητας, ο Μπέσο έδωσε στον Αϊνστάιν δύο βιβλία, επιμένοντας να τα διαβάσει. Ήταν τα έργα του Ερνστ Μαχ, του τελευταίου ηθοποιού σε αυτό το έργο τριών ατόμων.

Ίσως έχετε ακούσει για τον Ernst Mach. 1 Mach, 2 Mach, 3 Mach, αυτό Mach. Το όνομά του είναι μονάδα ταχύτητας και —παρά τα γένια του— μάρκα ξυραφιών. Ήταν φυσικός, φυσιολόγος, φιλόσοφος. Λίγο από όλα, αλήθεια. Θα μπορούσατε να βρείτε τον νεαρό Mach στην αυστριακή ύπαιθρο να παρατηρεί προσεκτικά τη φύση—κοιτάζοντας ένα φύλλο ή μια σκιά ή ένα σύννεφο με τη μέγιστη συγκέντρωση και εξονυχιστική εξέταση, στη συνέχεια να εξετάζει εξονυχιστικά τον έλεγχο του, να σημειώνει κάθε αισθητηριακό σφάλμα και λάμψη του, χτίζοντας μια ταξινόμηση από κόλπα που τα μάτια μας μπορούν να παίξουν. Μάζευε ζωύφια και πεταλούδες. Δοκίμασε τις αντιδράσεις διαφόρων υλικών - προσπαθώντας να δει αν η καμφορά θα αναφλεγεί, έκαψε τις βλεφαρίδες και τα φρύδια του. Αλλά όταν ήταν 15 ετών, μια στιγμή άλλαξε τα πάντα.

«Μια φωτεινή καλοκαιρινή μέρα στο ύπαιθρο, ο κόσμος με το εγώ μου φάνηκε ξαφνικά ως ένας συνεκτική μάζα αισθήσεων», έγραψε αργότερα. Ένιωθε, εκείνη τη στιγμή, δεν υπήρχε πραγματικότητα που να καθόταν «εκεί έξω», ανεξάρτητα από τις αισθήσεις του, και ομοίως ότι δεν υπήρχε εαυτός που καθόταν «εδώ μέσα», ανεξάρτητα από τις αισθήσεις του. Έγινε σίγουρος ότι δεν μπορούσε να υπάρξει πραγματική διαφορά μεταξύ του νου και της ύλης, μεταξύ του αντιληπτού υποκειμένου και του αντιληπτού αντικειμένου. «Αυτή η στιγμή ήταν καθοριστική για όλη μου την άποψη», έγραψε.

Από εκείνη την ημέρα και μετά, απέρριψε κατηγορηματικά κάθε μορφή δυϊσμού:την ιδέα ότι ο εξωτερικός κόσμος αποτελείται από ουσιαστικά υλικά αντικείμενα—πράγματα — ενώ ο νους ήταν φτιαγμένος από κάτι άλλο, έτσι ώστε ο κόσμος που βιώνουμε στη συνείδηση ​​είναι ένα απλό αντίγραφο ενός πραγματικού κόσμου που βρίσκεται για πάντα κρυμμένος από εμάς. Αντίθετα, έπεισε ότι το μυαλό και η ύλη αποτελούνταν από το ίδιο βασικό συστατικό. Δεν θα μπορούσε να είναι φυσικό συστατικό, υποστήριξε, γιατί η γυμνή ύλη θα μπορούσε ποτέ να οδηγήσει σε υποκειμενική εμπειρία; Αλλά δεν θα μπορούσε να είναι ούτε διανοητικό συστατικό, είπε, γιατί ήταν σίγουρος ότι ο εαυτός ήταν εξίσου μια ψευδαίσθηση. Ο μόνος τρόπος για να ενώσει το μυαλό και την ύλη, αποφάσισε, ήταν να υποθέσει ότι δεν αποτελούνταν από αντικειμενικά άτομα και όχι από υποκειμενικές ιδιότητες, αλλά από κάποιο ουδέτερο πράγμα, ένα «στοιχείο», το ονόμασε, το οποίο σε μια διαμόρφωση θα συμπεριφέρονται ως υλική ουσία και σε μια άλλη ως άυλη σκέψη, αν και από μόνη της δεν θα ήταν ούτε και τίποτα.

«Δεν υπάρχει ρήγμα μεταξύ του ψυχικού και του φυσικού, δεν υπάρχει μέσα και έξω, καμία «αίσθηση» στην οποία αντιστοιχεί ένα εξωτερικό «πράγμα», διαφορετικό από την αίσθηση», έγραψε. "Υπάρχει μόνο ένα είδος στοιχείων, από τα οποία σχηματίζεται αυτό το υποτιθέμενο μέσα και το εξωτερικό - στοιχεία που είναι τα ίδια μέσα ή έξω, σύμφωνα με την πτυχή στην οποία, προς το παρόν, τα βλέπουμε." Αυτά τα στοιχεία «αποτελούν το πραγματικό, άμεσο και απόλυτο θεμέλιο».

Η άποψη του Mach —ουδέτερος μονισμός, θα ονομαζόταν αργότερα— απαιτούσε κάθε μεμονωμένη πτυχή της πραγματικότητας, από φυσικά αντικείμενα έως υποκειμενικές αισθήσεις, να είναι καθαρά σχεσιακή, έτσι ώστε αν κάτι ήταν «νου» ή «ύλη» να καθορίζεται αποκλειστικά από τις σχέσεις του με άλλα στοιχεία και όχι από οτιδήποτε εγγενές στον εαυτό του. Ήταν μια ριζοσπαστική ιδέα, αλλά φαινόταν εύλογη. Εξάλλου, είπε ο Mach, η επιστήμη βασίζεται στη μέτρηση, αλλά «η έννοια της μέτρησης είναι μια έννοια της σχέσης». Αυτό που ονομάζουμε μήκος ή βάρος, για παράδειγμα, είναι στην πραγματικότητα η σχέση μεταξύ ενός αντικειμένου και ενός χάρακα, ή ενός αντικειμένου και μιας ζυγαριάς.

Ξημέρωσε στο Mach, λοιπόν, ότι αν μπορούσαμε να ξαναγράψουμε την επιστήμη αποκλειστικά με όρους αυτού που μπορεί να μετρηθεί, τότε ο κόσμος θα μπορούσε να αποδοθεί εξ ολοκλήρου σχεσιακός — εντελώς σχετικός — και το μυαλό και το σύμπαν θα μπορούσαν επιτέλους να ενοποιηθούν. Αλλά αυτό θα απαιτούσε ένα νέο είδος φυσικής.

Μέχρι το 1904, Δον Κιχώτης είχε γίνει ένα από τα αγαπημένα βιβλία του Αϊνστάιν.

Δύο χρόνια νωρίτερα, ένας άνεργος Αϊνστάιν είχε βάλει μια αγγελία στην εφημερίδα που προσέφερε μαθήματα φυσικής για τρία φράγκα την ώρα και ένας φοιτητής φιλοσοφίας ονόματι Maurice Solovine είχε εμφανιστεί στην πόρτα του. Άρχισαν να μιλούν για τη φυσική και τη φιλοσοφία και δεν σταμάτησαν. το όλο θέμα του φροντιστηρίου δεν προέκυψε ποτέ. Σύντομα ο Κόνραντ Χάμπιχτ, ένας μαθητής μαθηματικών, συμμετείχε στη συζήτηση και οι τρεις νεαροί μποέμ δημιούργησαν κάτι σαν μια λέσχη βιβλίου για εκφυλισμένους εκφυλισμένους. Διάβασαν έργα φιλοσοφίας και λογοτεχνίας και τα συζητούσαν, μερικές φορές μέχρι τη μία το πρωί, καπνίζοντας, τρώγοντας φτηνό φαγητό, ταράζονταν και ξυπνούσαν τους γείτονες. Συναντιόντουσαν αρκετές νύχτες την εβδομάδα. Ως κοροϊδία της βουλωμένης ακαδημαϊκής κοινότητας, αυτοαποκαλούνταν το Olympia Academy.

Ο Μπέσο βρισκόταν στην Τεργέστη και εργαζόταν ως σύμβουλος μηχανικών, αλλά ήρθε όποτε μπορούσε, και ως ο πιο στενός φίλος του Αϊνστάιν, έγινε επίτιμο μέλος της Ακαδημίας. Υπό την επιρροή του Besso, οι Olympians διάβασαν και συζήτησαν τον Mach. Τελικά ο Αϊνστάιν έπιασε δουλειά στο Γραφείο Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας στη Βέρνη και το 1904 έπιασε στον Μπέσο δουλειά στο ίδιο γραφείο, ώστε να μπορούν να εργαστούν δίπλα-δίπλα. Τα βράδια, η Ακαδημία διάβαζε Δον Κιχώτης . Ο Αϊνστάιν ενθουσίασε - αργότερα, όταν η αδερφή του Μάγια βρισκόταν ξαπλωμένη ετοιμοθάνατη, εκείνος της το διάβαζε. Όσο για τα αγόρια της Olympia, ποιος μπορεί να πει αν το παρατήρησαν τότε:πώς ο Μπέσο είχε γίνει ο Σάντσο Πάντσα στον Κιχώτη του Αϊνστάιν. Όταν ο Solovine και ο Habicht έφυγαν, ήταν απλώς ο Αϊνστάιν και ο Μπέσο, που πήγαιναν σπίτι μαζί από το γραφείο ευρεσιτεχνιών, συζητώντας για τη φύση του χώρου και του χρόνου και, όπως πάντα, τον Mach.

Το σχέδιο του Mach να ενώσει την ύλη και το μυαλό απαιτούσε κάθε τελευταίο κομμάτι του κόσμου να γίνει σχετικό, χωρίς να περισσεύει τίποτα. Αλλά υπήρχε ένα επίμονο εμπόδιο που στεκόταν εμπόδιο:Σύμφωνα με τη φυσική, όλη η κίνηση ορίστηκε σε σχέση με τον απόλυτο χώρο, αλλά ο απόλυτος χώρος δεν ορίστηκε σε σχέση με τίποτα. Απλώς υπήρχε, αυτοκαθορισμένο, όπως το υπόγειο επίπεδο της πραγματικότητας - δεν θα κουνούσε. Ο Μαχ ήξερε αυτό το εμπόδιο, και το έσκασε. Επέκρινε το «εννοιολογικό τερατούργημα του απόλυτου χώρου» του Νεύτωνα – την ιδέα του χώρου ως κάτι από μόνο του. Αλλά πώς να το ξεπεράσετε;

Για χρόνια ενοχλούσε τον Αϊνστάιν ότι όλες οι προσπάθειες από την πλευρά ενός παρατηρητή να καθορίσει εάν ήταν ή όχι σε ηρεμία σε σχέση με τον απόλυτο χώρο ήταν καταδικασμένες να αποτύχουν. Για κάθε πείραμα που μπορούσε να σκεφτεί, η φύση φαινόταν να έχει ένα έξυπνο κόλπο στο μανίκι της για να κρύψει οποιαδήποτε ένδειξη απόλυτης κίνησης. Ήταν τόσο καθαρά συνωμοτικό που θα μπορούσε κανείς να υποψιαστεί, όπως έκανε ο Αϊνστάιν, ότι ο απόλυτος χώρος απλώς δεν υπήρχε.

Ακολουθώντας το παράδειγμα του Μαχ, ο Αϊνστάιν ήθελε να υποστηρίξει ότι η κίνηση δεν ορίστηκε με αναφορά στον απόλυτο χώρο, αλλά μόνο σε σχέση με άλλες κινήσεις. Δυστυχώς, οι νόμοι της φυσικής φαινόταν να υποδηλώνουν το αντίθετο. Οι νόμοι του ηλεκτρομαγνητισμού, ειδικότερα, επέμεναν ότι το φως έπρεπε να ταξιδεύει με 186.000 μίλια το δευτερόλεπτο ανεξάρτητα από το πλαίσιο αναφοράς του παρατηρητή. Αλλά αν όλη η κίνηση ήταν σχετική, η κίνηση του φωτός θα έπρεπε επίσης να είναι σχετική—ταξιδεύοντας 186.000 μίλια ανά δευτερόλεπτο σε ένα πλαίσιο αναφοράς και κάποια άλλη ταχύτητα σε ένα άλλο, κατά κατάφωρη παραβίαση του ηλεκτρομαγνητικού νόμου.

Έτσι ο Αϊνστάιν πήγε να δει τον Μπέσο. «Σήμερα έρχομαι εδώ για να παλέψω μαζί σας ενάντια σε αυτό το πρόβλημα», ανακοίνωσε όταν έφτασε.

Συζήτησαν την κατάσταση από κάθε οπτική γωνία. Ο Αϊνστάιν ήταν έτοιμος να τα παρατήσει, αλλά έπεσαν στο σφυρί.

Την επόμενη μέρα, ο Αϊνστάιν επέστρεψε. «Ευχαριστώ», είπε. «Έλυσα πλήρως το πρόβλημα». Μέσα σε πέντε εβδομάδες, η θεωρία της ειδικής σχετικότητας ολοκληρώθηκε.

Τι μαγικά λόγια είχε πει ο Μπέσο σε εκείνη τη μοιραία συνομιλία; Φαίνεται ότι υπενθύμισε στον Αϊνστάιν την κεντρική ιδέα του Μαχ:μια μέτρηση είναι πάντα μια σχέση.

Ο Αϊνστάιν και ο Μπέσο συζήτησαν αυτό - ποιες δύο ποσότητες συγκρίνουμε για να μετρήσουμε το χρόνο. «Όλες οι κρίσεις μας στις οποίες παίζει ρόλο ο χρόνος είναι πάντα κρίσεις ταυτόχρονων γεγονότων », συνειδητοποίησε ο Αϊνστάιν. «Αν, για παράδειγμα, πω, «Αυτό το τρένο φτάνει εδώ στις 7 η ώρα», εννοώ κάπως έτσι:«Το δέσιμο του μικρού δείκτη του ρολογιού μου στο 7 και η άφιξη του τρένου είναι ταυτόχρονα γεγονότα».

Πώς όμως ξέρει κανείς ότι δύο γεγονότα είναι ταυτόχρονα; Ίσως στέκεστε ακίνητοι και βλέπετε δύο μακρινά φώτα να αναβοσβήνουν ακριβώς την ίδια στιγμή. Είναι ταυτόχρονα. Τι θα γινόταν όμως αν είχατε μετακομίσει; Αν τύχαινε να κινείσαι προς την κατεύθυνση του φλας Α και μακριά από το φλας Β, θα έβλεπες το Α να συμβαίνει πρώτα, γιατί το φως του Β θα χρειαζόταν λίγο περισσότερο χρόνο για να φτάσει σε σένα.

Ο ταυτόχρονος δεν είναι απόλυτος. Δεν υπάρχει ένα μόνο «τώρα» στο οποίο ζουν όλοι οι παρατηρητές. Ο χρόνος είναι σχετικός. Το διάστημα, επίσης.

Όλα ξημέρωσαν στον Αϊνστάιν τότε:ήταν είναι δυνατό για όλους τους παρατηρητές να δουν φως να κινείται με ακριβώς 186.000 μίλια ανά δευτερόλεπτο ανεξάρτητα από τη δική τους κατάσταση κίνησης. Η ταχύτητα του φωτός είναι ένα μέτρο της απόστασης που καλύπτει σε ένα δεδομένο χρονικό διάστημα. Αλλά ο χρόνος αλλάζει ανάλογα με την κατάσταση της κίνησής σας. Έτσι, ακόμα κι αν κινείστε σε σχέση με το φως, ο ίδιος ο χρόνος θα επιβραδυνθεί με ακρίβεια για να μετρήσετε την ταχύτητα του φωτός σε αυτήν ακριβώς που απαιτείται από τις εξισώσεις του Maxwell.

Η εργασία του Αϊνστάιν του 1905 «On the Electrodynamics of Moving Bodies» εισήγαγε τον κόσμο στη θεωρία της σχετικότητας, στην οποία ο χρόνος και ο χώρος μπορούν να επιβραδύνουν και να εκτείνονται για να εξηγήσουν τις σχετικές κινήσεις ενός παρατηρητή. Δεν περιελάμβανε καμία αναφορά, αλλά τελείωνε με αυτή την τελευταία παράγραφο:«Κλείνοντας, θα ήθελα να πω ότι εργάζομαι για το πρόβλημα που αντιμετωπίζεται εδώ, είχα την πιστή βοήθεια του φίλου και συναδέλφου μου M. Besso, και ότι είμαι υπόχρεος σε αυτόν για πολλές πολύτιμες προτάσεις.»

Ο Αϊνστάιν έστειλε με περηφάνια το έργο του στον Μαχ και φαινόταν σχεδόν ζαλισμένος όταν ο Μαχ απάντησε με την έγκρισή του. «Η φιλική σας επιστολή μου έδωσε τεράστια χαρά», απάντησε ο Αϊνστάιν. «Χαίρομαι πολύ που είστε ευχαριστημένοι με τη θεωρία της σχετικότητας… Σας ευχαριστώ και πάλι για τη φιλική επιστολή σας, παραμένω, ο μαθητής σας, ο Α. Αϊνστάιν.»

Ωστόσο, ο Αϊνστάιν είχε πολύ δρόμο να διανύσει για να δει το όραμα του Μαχ. Το πρόβλημα ήταν ότι η ειδική σχετικότητα σχετικοποίησε την κίνηση μόνο για παρατηρητές που κινούνταν με σταθερή ταχύτητα. Το ζήτημα των επιταχυνόμενων παρατηρητών -εκείνων που άλλαζαν ταχύτητα ή περιστρέφονταν- ήταν πολύ πιο δύσκολο. Στην ειδική σχετικότητα, δεν υπήρχε τρόπος να κατηγορήσουμε τη δύναμη που έρχεται με την επιτάχυνση στη σχετική κίνηση. Ο απόλυτος χώρος παρέμεινε.

Το 1907, ο Αϊνστάιν έκανε μια σημαντική ανακάλυψη. Ήταν η πιο ευτυχισμένη σκέψη της ζωής του, θα έλεγε αργότερα:Σε μικρές περιοχές του διαστήματος, ένας παρατηρητής δεν θα μπορούσε να πει αν επιταχύνει ή σε ηρεμία σε ένα βαρυτικό πεδίο. Αυτό υποδηλώνει ότι μπορεί να είναι δυνατό να εξαλειφθεί μια για πάντα η απόλυτη φύση της επιτάχυνσης - και μαζί της ο απόλυτος χώρος. Η βαρύτητα, φαινόταν, ήταν το μυστικό συστατικό που έκανε όλα σχετική κίνηση, όπως ακριβώς ήθελε ο Μαχ. Και αυτό έδωσε ένα εντελώς νέο νόημα στην ίδια τη φύση της βαρύτητας:Η διαδρομή ενός επιταχυνόμενου παρατηρητή μέσω του χωροχρόνου διαγράφει μια καμπύλη, οπότε αν η επιτάχυνση ήταν ισοδύναμη με τη βαρύτητα, τότε η βαρύτητα ήταν η καμπυλότητα του χωροχρόνου. Θα περνούσε καιρός μέχρι ο Αϊνστάιν να υλοποιήσει τη γενική θεωρία της σχετικότητας, αλλά προς το παρόν ήξερε ότι βρισκόταν στο σωστό δρόμο.

Ενθουσιασμένος, ο Αϊνστάιν έγραψε ένα γράμμα στον Μαχ ενημερώνοντάς τον για την πρόοδό του και τη δημοσίευση της νεότερης του εφημερίδας. Μια νέα θεωρία της βαρύτητας βρισκόταν σε εξέλιξη, είπε, και μόλις μπορούσε να την αποδείξει ότι είναι σωστή, «οι εμπνευσμένες έρευνές σας στα θεμέλια της μηχανικής … θα λάβουν μια θαυμάσια επιβεβαίωση». Με άλλα λόγια:Έκανα αυτό που ήθελες . Δημοσίευσε τη θεωρία της γενικής σχετικότητας το 1915. τον επόμενο χρόνο, ο Mach πέθανε.

Ο Αϊνστάιν έγραψε ένα μακρύ και συγκινητικό μοιρολόγι, που λάμπει από επαίνους για το επιστημονικό όραμα του Μαχ, με κεντρικό σημείο, όπως έγραψε ο Αϊνστάιν, ότι «η φυσική και η ψυχολογία πρέπει να διακρίνονται μεταξύ τους όχι από τα αντικείμενα που μελετούν αλλά μόνο από τον τρόπο ταξινόμησης. και τη συσχέτιση τους». Υποστήριξε ότι ο ίδιος ο Μαχ ήταν κοντά στο να καταλήξει στη θεωρία της σχετικότητας και έγραψε, με απτό θαυμασμό και αθωότητα, ότι ο Μαχ «με βοήθησε πολύ, άμεσα και έμμεσα».

Αυτό, ωστόσο, ήταν το απόγειο της συγγένειας μεταξύ του Αϊνστάιν και της φιλοσοφίας του Μαχ. Ο Αϊνστάιν τελικά θα αποκήρυξε τον καθαρό σχετικισμό του μέντορά του, ακόμη και θα χώριζε από τον Σάντσο του. Το ρήγμα ξεκινά με ένα πιο απίθανο γεγονός:λόγια πέρα ​​από τον τάφο.

Το 1921, το βιβλίο του Mach The Principles of Physical Optics δημοσιεύτηκε μεταθανάτια και περιείχε έναν πρόλογο που γράφτηκε από τον συγγραφέα γύρω στο 1913, λίγο αφότου ο Αϊνστάιν του έστειλε την πρώιμη εργασία για τη γενική σχετικότητα.

«Είμαι αναγκασμένος σε αυτή που μπορεί να είναι η τελευταία μου ευκαιρία, να ακυρώσω τις απόψεις μου για τη θεωρία της σχετικότητας», έγραψε ο Μαχ. «Από τις δημοσιεύσεις που έφτασαν σε μένα, και ιδιαίτερα από την αλληλογραφία μου, διαπιστώνω ότι σταδιακά με θεωρούν ως ο πρόδρομος της σχετικότητας… Οφείλω βεβαίως να αρνηθώ ότι είμαι πρόδρομος των σχετικιστών…»

Ο Μαχ πιθανότατα είχε δει αυτό με το οποίο ο Αϊνστάιν μόλις αργότερα συμβιβαζόταν - ότι η λεγόμενη γενική θεωρία της σχετικότητας δεν ανταποκρίθηκε στο όνομά της. Η γενική σχετικότητα ήταν ένα άνευ προηγουμένου πνευματικό κατόρθωμα — αλλά δεν έκανε τα πάντα σχετικά, όπως ονειρευόταν ο Μαχ. Στην τελική εκδοχή της θεωρίας, η ισοδυναμία μεταξύ επιτάχυνσης και βαρύτητας, που φαινόταν να κάνει όλη την κίνηση σχετική, αποδείχθηκε ότι ισχύει μόνο για απειροελάχιστα μικρές περιοχές του διαστήματος. Ο συνδυασμός τοπικών περιοχών σε ένα μεγάλο σύμπαν παρήγαγε εσφαλμένες ευθυγραμμίσεις στις άκρες τους, όπως επίπεδα πλακάκια σε μια στρογγυλή υδρόγειο. Οι λανθασμένες ευθυγραμμίσεις αποκάλυψαν την καμπυλότητα του χωροχρόνου - μια παγκόσμια γεωμετρία που δεν μπορούσε να μεταμορφωθεί με μια απλή αλλαγή στην προοπτική. Κάθε τοπική περιοχή - ένας αυτοσυνεπής, σχετικός κόσμος - αποδείχθηκε ότι ήταν η μικροσκοπική κορυφή ενός τεράστιου, τετραδιάστατου παγόβουνου, για πάντα κρυμμένο από τα μάτια και σίγουρα όχι συγγενής.

Πρέπει να ήταν ένα ανησυχητικό συναίσθημα για τον Αϊνστάιν—βλέποντας τη θεωρία του να μαζεύει τον ατμό και την ταχύτητα του μακριά του, αποδεικνύοντας αυτό ακριβώς που είχε θέσει να διαψεύσει. Το πρόβλημα ήταν ότι, σύμφωνα με τη θεωρία, η γεωμετρία του χωροχρόνου δεν καθοριζόταν πλήρως από την κατανομή της ύλης στο σύμπαν, έτσι ώστε ακόμα κι αν αφαιρούσες οτιδήποτε ήταν παρατηρήσιμο, παρέμενε κάποιο επιπλέον συστατικό - ο ίδιος ο χωροχρόνος, δυναμικός αλλά απόλυτος. Δημιούργησε ένα αγεφύρωτο χάσμα μεταξύ του φυσικού κόσμου και του νου, προσκαλώντας, στη ρεαλιστική του στάση, μια μυρωδιά καθαρής πίστης, ακόμη και μυστικισμού - την πίστη σε ένα τετραδιάστατο υπόστρωμα, το χαρτί στο οποίο σχεδιάζεται η πραγματικότητα, αν και το ίδιο το χαρτί είναι αόρατο.

Ο Αϊνστάιν συνέχισε να προωθεί την άποψη του Μαχ για αρκετά χρόνια μετά τη δημοσίευση της γενικής σχετικότητας το 1915, ζώντας σε πλήρη άρνηση του γεγονότος ότι η δική του θεωρία ήταν αντίθετη. Δοκίμασε τα πάντα κάτω από τον ήλιο για να διαμορφώσει τη θεωρία του στη μορφή της φιλοσοφίας του Mach - κάνοντας το σύμπαν πεπερασμένο αλλά απεριόριστο, προσθέτοντας μια κοσμολογική σταθερά - αλλά απλά δεν ταίριαζε. «Η αναγκαιότητα να τηρηθεί η [αρχή του Μαχ] σε καμία περίπτωση δεν συμμερίζεται όλοι οι συνάδελφοι», είπε, «αλλά εγώ ο ίδιος αισθάνομαι ότι είναι απολύτως απαραίτητο να την ικανοποιήσω».

Έτσι, όταν ο Αϊνστάιν διάβασε για πρώτη φορά τον πρόλογο του Μαχ, πρέπει να έχει τσιμπήσει. Μπορούμε να ακούσουμε την πληγή του σε ένα σχόλιο που έκανε σε μια διάλεξη στο Παρίσι το 1922, λίγο μετά τη δημοσίευση του προλόγου του Mach. Ο Mach ήταν «un bon mecanicie ν», είπε ο Αϊνστάιν με πικρία, αλλά ένας «αξιοθρήνητος φιλόσοφος .» Δεν θα ισχυριζόταν πλέον ότι η θεωρία του ήταν μια θεωρία του μαχιανικού σχετικισμού και μέχρι το 1931 θα εγκατέλειπε εντελώς τις απόψεις του Mach. «Η πίστη σε έναν εξωτερικό κόσμο ανεξάρτητο από το υποκείμενο που αντιλαμβάνεται είναι η βάση όλης της φυσικής επιστήμης», έγραψε. Όταν ρωτήθηκε πώς θα μπορούσε να πιστέψει σε οτιδήποτε πέρα ​​από την αισθητηριακή μας εμπειρία, απάντησε:«Δεν μπορώ να αποδείξω ότι η σύλληψή μου είναι σωστή, αλλά αυτή είναι η θρησκεία μου». Και το 1954, ένα χρόνο πριν από το θάνατό του:«Δεν θα έπρεπε να μιλάμε πια για την Αρχή των Ματσιών».

Αυτό που ο Μαχ δεν γνώριζε ποτέ -δεν θα μπορούσε να γνωρίζει- ήταν ότι ο αληθινός θιασώτης του δεν ήταν ποτέ ο Αϊνστάιν. Ήταν ο Besso.

Ο Μπέσο, αυτός ο πυγμαίος μάρτυρας προικισμένος με διόραση, είδε ακριβώς πού θα τον παρέσυρε σύντομα η αποχώρηση του Αϊνστάιν από τον Μαχ:στο βασίλειο της κβαντικής μηχανικής.

Καθώς ο Αϊνστάιν αντιμετώπισε την απόρριψη της σχετικότητας από τον Μαχ, ο κόσμος της φυσικής συγκλονίστηκε από την κβαντική θεωρία, μια επανάσταση που ο Αϊνστάιν είχε βοηθήσει να πυροδοτήσει αλλά τώρα αρνήθηκε να συμμετάσχει. Ενώ έκανε ειρήνη με έναν απόλυτο χωρόχρονο—μια απόλυτη πραγματικότητα — Η κβαντομηχανική έκανε τον κόσμο ακόμη πιο σχετικό. Η θεωρία πρότεινε ότι τα αποτελέσματα των μετρήσεων θα μπορούσαν να οριστούν μόνο σε σχέση με ένα δεδομένο πείραμα:Ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να είναι ένα κύμα σε σχέση με μια συσκευή μέτρησης και ένα σωματίδιο σε σχέση με μια άλλη, αν και από μόνο του δεν ήταν ούτε και τίποτα. Σύμφωνα με τα λόγια του Niels Bohr, ο σκοπός της θεωρίας ήταν «να εντοπίσει, στο μέτρο του δυνατού, τις σχέσεις μεταξύ των πολλαπλών πτυχών της εμπειρίας μας»—σχέσεις και τίποτα περισσότερο. Με άλλα λόγια, η κβαντική θεωρία ξεκίνησε το πρόγραμμα του Mach ακριβώς από εκεί που σταμάτησε ο Αϊνστάιν, ένα σημείο που τόσο ο Bohr όσο και ο Besso έσπευσαν να τονίσουν.

Όταν ο Αϊνστάιν, παραπονούμενος για τη δουλειά ενός συναδέλφου, αστειεύτηκε στον Μπέσο λέγοντας:«Καβαλάει το φτωχό άλογο του Μαχ μέχρι εξάντλησης», ο Μπέσο απάντησε:«Όσον αφορά το αλογάκι του Μαχ, δεν πρέπει να το προσβάλουμε. δεν κατέστησε δυνατό το κολασμένο ταξίδι μέσα από τις σχετικότητες; Και ποιος ξέρει—στην περίπτωση των δυσάρεστων κβάντων, μπορεί επίσης να μεταφέρει τον Δον Κιχώτη ντε λα Άινστα!»

«Δεν αμφισβητώ το αλογάκι του Μαχ», απάντησε ο Αϊνστάιν, «αλλά ξέρετε τι σκέφτομαι γι' αυτό. Δεν μπορεί να γεννήσει τίποτα ζωντανό.»

Η αλήθεια ήταν ότι η πίστη του Αϊνστάιν σε μια κρυμμένη πραγματικότητα παρέμενε αδρανής για χρόνια, από τότε που ήταν μικρό αγόρι —4, ίσως 5— και ο πατέρας του είχε έρθει στο κρεβάτι του και του έδωσε μια πυξίδα. Ο Αϊνστάιν το είχε κρατήσει στο χέρι του και βρέθηκε να τρέμει από δέος. Ο τρόπος που η βελόνα έτρεμε, τραβηγμένη προς τα βόρεια από κάποια αόρατη δύναμη, τον κυρίευσε με την αίσθηση ότι «κάτι βαθιά κρυμμένο έπρεπε να κρύβεται πίσω από τα πράγματα». Τώρα το κοίταξε ξανά στα μαθηματικά της γενικής σχετικότητας. Με την επιδοκιμασία του Mach, το δέος που ένιωθε ως αγόρι επέστρεψε σε αυτόν. Όταν ο Μπέσο προσπάθησε να τον απομακρύνει—προς τον Μαχ, προς το κβάντο— ο Αϊνστάιν επέπληξε τον πιστό του σκύλο:«Φαίνεται ότι δεν παίρνετε στα σοβαρά την τετραδιάσταση της πραγματικότητας».

Η επανεφεύρεση του Αϊνστάιν ως νεαρού εικονομάχου που αγκάλιασε την άποψη του Mach και έτρεξε μαζί της, αποφασισμένος να δημιουργήσει μια θεωρία καθαρής σχετικότητας παρά τις φυσικές ρεαλιστικές του τάσεις – ήταν στην πραγματικότητα αυτό που έκανε ο Besso; Είχε ο πλοίαρχος κατευθύνει τον κύριό του; Στο διήγημα «Η αλήθεια για τον Σάντσο Πάντσα», ο Φραντς Κάφκα προτείνει ότι αυτή η ανατροπή είναι, στην πραγματικότητα, το κλειδί της ιστορίας του Θερβάντες. Ο Δον Κιχώτης, έγραφε, ήταν το δημιούργημα του ίδιου του Σάντσο Πάντσα, ένα alter ego που επινοήθηκε για να πραγματοποιήσει κάποιο εσωτερικό όραμα και ο ίδιος ο Πάντσα δεν ήταν εξοπλισμένος να αντιμετωπίσει. «Σας οφείλω την επιστημονική σύνθεση ότι χωρίς μια τέτοια φιλία κανείς δεν θα είχε αποκτήσει ποτέ —τουλάχιστον, όχι χωρίς να ξοδέψει όλες τις προσωπικές του δυνάμεις», έγραψε ο Μπέσο στον Αϊνστάιν—σαν να έλεγε, ευχαριστώ για την επεξεργασία αυτής της θεωρίας για μένα . Όμως η σύνθεση ήταν ελλιπής. Έχοντας καθοδηγήσει τον Αϊνστάιν στο νερό, ο Besso φαίνεται ότι δεν κατάφερε να τον κάνει να πιει.

Ο Μπέσο δεν εγκατέλειψε ποτέ να παρασύρει τον Αϊνστάιν πίσω στη μαχιανή σχετικότητα. Αλλά Δον Κιχώτης είχε εγκαταλείψει οριστικά την ιδιότητα του ιππότη, αφήνοντας τον Σάντσο να προστατεύει μόνος του τους ανεμόμυλους. Στο Πρίνστον του Νιου Τζέρσεϊ, με τα μαλλιά του τώρα άσπρα και άγρια, ο Αϊνστάιν καθόταν σε ένα ακατάστατο γραφείο και πάλευε με την πραγματικότητα ενώ η φυσική προχωρούσε χωρίς αυτόν. Στη Γενεύη της Ελβετίας, στη βιβλιοθήκη των μαθηματικών του Πανεπιστημίου, με τα κουρασμένα γένια του ασπρισμένα με τον καιρό, ο Μπέσο καθόταν σκυμμένος πάνω από το δικό του σωρό βιβλία και δούλευε —ήσυχα, μυστηριωδώς— μόνος.

Η Amanda Gefter είναι συγγραφέας φυσικής και συγγραφέας του Καταπάτηση στο γκαζόν του Αϊνστάιν:Ένας πατέρας, μια κόρη, η έννοια του τίποτα και η αρχή των πάντων. Ζει στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης.

Πρόσθετη ανάγνωση

Bernstein, J. Quantum Profiles Princeton University Press, Princeton, NJ (1990).

Blackmore, J.T., (Επιμ.) Ernst Mach—A Deeper Look:Documents and New Perspectives Springer Netherlands (1992).

Einstein, A. The Collected Papers of Albert Einstein Princeton University Press, διαθέσιμο για ανοιχτή πρόσβαση στο The Digital Einstein Papers :http://einsteinpapers.press.princeton.edu/papers

Einstein, A. “How I Created the Theory of Relativity”; 1922 διάλεξη που δόθηκε στο Πανεπιστήμιο του Κιότο. μεταγραφή από Ono, Y.A. και δημοσιεύτηκε στο Physics Today 35 , 45 (1982).

Holton, G. Mach, Einstein και η αναζήτηση της πραγματικότητας. Δαίδαλος 97 , 636-673 (1968).