В 1905 году технический эксперт третьего класса опубликовал статью, изменившую понятия времени и пространства. Однако теория относительности не появилась случайно между двумя патентными заявками.
2. Физик среди изобретений
Не получив постоянной университетской должности, Эйнштейн в 1902 году поступил в Швейцарское патентное ведомство. Там он разбирался в принципах электрических и механических устройств.
Служба давала стабильный заработок и чёткий распорядок. На собственную физику оставались вечера и свободные часы.
Нет доказательств, что конкретный патент подсказал теорию. Но привычка отделять основной принцип устройства от путаного описания наверняка была полезна.
3. Свет и абсолютное время
Механика Ньютона хорошо описывала движение тел, а уравнения Максвелла — свет и электромагнетизм. Но при переходе между движущимися наблюдателями возникало противоречие.
Эйнштейн принял два принципа: законы физики одинаковы во всех равномерно движущихся системах, а скорость света в вакууме одинакова для каждого наблюдателя.
Ради их совместимости пришлось отказаться от абсолютного времени. Одновременность стала зависеть от наблюдателя, движущиеся часы — замедляться, а размеры вдоль движения — сокращаться.
4. Мысленные эксперименты
Эйнштейн рассуждал о световых лучах, часах и движущихся поездах. Он обсуждал науку с друзьями в шутливой «Академии Олимпия» и опирался на труды Максвелла, Лоренца и других физиков.
В 1905 году появились работы об относительности, световых квантах, броуновском движении и связи массы с энергией.
5. Что говорит наука
Нобелевский фонд подтверждает, что Эйнштейн работал в патентном ведомстве во время создания статей 1905 года. Специальная относительность многократно проверена опытами с частицами, атомными часами и спутниковой навигацией.
Нобелевскую премию учёный получил прежде всего за объяснение фотоэлектрического эффекта, а не за относительность.
6. Итог
Как он пришёл к новой теории? Годами обдумывал противоречие, использовал работы предшественников и решился изменить самые привычные определения пространства и времени. Патентное бюро дало ему независимость, но не готовую формулу.