В гравитации я теперь ищу граничные условия на бесконечности; все же интересно рассмотреть, в какой степени существует конечный мир, то есть мир естественно измеряемой конечной протяженности, в котором инерция действительно относительна.
Эйнштейн сообщал об этом своему швейцарскому другу Микеле Бессо в письме от 14 мая 1916 года. Следующей осенью он представил свои выводы в Лейденском университете. Их жестко критиковали. Астроном Виллем де Ситтер из обсерватории Университета заявил, что объяснение Эйнштейна не более убедительно, чем абсолютное пространство Ньютона, раз оно требует масс за пределами наблюдаемой Вселенной. Кроме того, тогда уравнения Эйнштейна имели бы разные решения в разных системах координат. А это уже противоречило теории относительности, для которой все законы природы не зависят от систем координат. «Чем больше я над этим думаю, тем неудобнее мне кажется ваша гипотеза», – писал он Эйнштейну 1 ноября. Было совершенно непонятно, «где находятся эти далекие массы и какова их природа, во-вторых, как инерция распространяется оттуда сюда». В конце концов из-за граничных условий теория относительности потеряла бы большую часть своего изящества.
Эйнштейн выслушал эти возражения и сделал еще одну попытку. Он не смирился и искал способ, с помощью которого инерция могла бы полностью зависеть от масс в мире – без принятия граничных условий. В конце концов ему пришла в голову по-настоящему гениальная идея.
В рамках неевклидовой геометрии и общей теории относительности из двух моделей мира, конечной и бесконечной, можно выбрать третью – конечный, но неограниченный мир.
В этом замкнутом мире свет мог бы вращаться вокруг Вселенной. Бесконечный мир порождает математические парадоксы о том, что лежит за пределами его доступной для наблюдения области, а конечный ограниченный мир заставляет задуматься о происхождении границы: уходят ли лучи света в бесконечность – или там что-то есть, например стена?
8 февраля 1917 года, как и каждую неделю, в Берлине собралось физико-математическое отделение Прусской академии наук. Согласно протоколу заседания, который все еще можно найти в архивах, присутствовали десять из 29 членов, включая будущих лауреатов Нобелевской премии Макса Планка и Вальтера Нернста[106]. «После чтения и одобрения протокола предыдущего заседания выступил герр Эйнштейн», – гласила пометка, сделанная от руки чернилами. «Вопросы космологии и общая теория относительности» – таково было название выступления, так же называлась рукопись, которую Эйнштейн представил для публикации в престижных отчетах о заседаниях. В конце 1915 года он уже публиковал там уравнения гравитационного поля – сердцевину общей теории относительности. Новая статья появилась 15 февраля – она была «несколько смелой, но, несомненно, достойной рассмотрения», как Эйнштейн написал физику Вальтеру Далленбаху[107] в тот же день.
Эйнштейн представил «замкнутую» вселенную с «конечным пространственным (трехмерным) объемом». Эта модель была очень изысканной. Мало того, что она, по-видимому, соответствовала принципу Маха и делала устаревшими предположения о граничных условиях и отдаленных массах. Она также была новым словом в старом споре о бесконечности мира. Мир в модели Эйнштейна был конечным, но в то же время безграничным – в нем не было никаких мыслимых или «немыслимых» границ. Он был одновременно и закрытым, и бесконечным, как внутренняя поверхность воздушного шарика. В нем – если все время летишь на ракете вперед, то вернешься в то же место, откуда улетел.
В принципе в нем даже можно было бы охватить взглядом весь мир.
В замкнутой вселенной луч света теоретически мог бы вращаться вокруг всего космоса, как по поверхности шара.