Англичане Джеймс Максвелл и Майкл Фарадей еще до появления на свет Эйнштейна добавили в ньютоновский мир важный элемент: колеблющееся и наполняющее пространство электромагнитное поле. С юности очарованный электромагнитным полем, крутящим роторы электростанций, которые строил его отец, Альберт Эйнштейн понял, что гравитация (взаимодействие материальных тел или объектов) на него похожа. Его осенило, что пространство и гравитационное поле – одно и то же. Мы не внутри жесткой конструкции: Земля вертится вокруг Солнца, потому что находится в изгибающемся пространстве и крутится в нем, как шарик в воронке.
Согласно общей теории относительности, пространство и время искривляются. Дальше от поверхности земли время летит быстрее: живущий у моря близнец чуть моложе родственника-горца. Порой пространство искривляется до такой степени, что исчезает – превращается в черную дыру. Это происходит при сгорании большой звезды: ее остатки сжимаются в одну точку.
Кроме того, Эйнштейн прозорливо предположил, что пространство постоянно расширяется и колышется. Его расширение, запущенное Большим взрывом тогда еще маленькой и очень горячей Вселенной, впервые зарегистрировали в 1930 году.
«Теория [относительности] описывает многоцветный и потрясающий мир, где вселенные взрываются, пространство схлопывается в бездонные дыры, время замедляется вблизи планет и по безграничному межзвездному пространству бежит рябь, словно по поверхности моря…» – подводит итог первой главе Карло Ровелли.
Этюд 2. Квантовая механика
Теория квантовой механики зародилась в 1900 году, когда немец Макс Планк при помощи опыта с горячим ящиком представил энергию электрического поля разделенной на порции – кванты. До этого господствовало мнение, что энергия беспрерывна.
Позже Эйнштейн в статье, за которую удостоился Нобелевской премии, показал, что из «кирпичиков» состоит и свет. Сегодня мы называем порции света фотонами.
Планк оказался «биологическим отцом» теории, Альберт Эйнштейн ее «воспитал». Дальше она развивалась благодаря «наставникам» – датчанину Нильсу Бору и немцу Вернеру Гейзенбергу.
В 20–30-е годы XX столетия Нильс Бор понял, что энергия электронов внутри атомов принимает только конкретные значения: электроны скачут по атомным орбитам, выделяя или поглощая определенное количество энергии.