Это был замечательный опыт. Если эфир существует, размышлял Майкельсон, то он должен так же влиять на распространение света, как течение реки на пловца. Всякий пловец знает, что гораздо легче переплыть реку поперек и вернуться обратно, нежели проплыть то же расстояние вдоль реки и вернуться. Если эфир существует, подумал экспериментатор, то он должен или ускорять, или замедлять движение света.
Теперь решить все должен был опыт.
Майкельсон готовит его долго, тщательно, изобретает тончайший инструмент, который теперь так и называют «интерферометр Майкельсона», превзошедший в точности все существовавшие ранее такие приборы. Все, что Майкельсон делал, всегда оказывалось самым точным.
И вот эксперимент. Физик напряженно всматривается в показания приборов и не верит себе: ничто не мешает свету распространяться во всех направлениях! Где он, этот эфир? Впрочем, может быть, Земля, летя по орбите вокруг Солнца, увлекает эфир за собой и этим объясняется, почему интерферометр не отметил изменения в скорости света?
А может, эфира нет вовсе? Тогда результат опыта — отрицательный результат — объясняется как нельзя лучше… Но нет. Майкельсон об этом еще не думает. Так все просто, что невозможно поверить…
Но в одном он уверен: «Гипотеза неподвижного эфира ошибочна». Он верил в свой прибор, в свои измерения, в себя, наконец, и потому опубликовал этот вывод в научном журнале.
Как-то он встретился с профессором химии Эдвардом Морли — тоже большим любителем точности. Встретил и подружился с ним. Морли доставляло удовольствие получить лишний знак после запятой. В своих измерениях он стремился к абсолюту точности. Двадцать лет он исследовал содержание кислорода и водорода в чистой воде и определил его с точностью до пятого знака. Наверное, Майкельсон увидел в Морли самого себя. Такому человеку он, пожалуй, мог бы довериться.
А когда они были рядом, никто, наверное, не мог бы предположить, что у этих столь непохожих внешне людей может быть много общего. Майкельсон и в зрелом возрасте не расставался со спортом, отлично играл в теннис, был строен и энергичен. Быстрый, но проницательный взгляд обличал в нем человека решительного, которому чужды минутные колебания и который готов действовать в любое мгновение. Одет Майкельсон всегда был с иголочки и не терпел в костюме малейшей неряшливости.
А Морли… Морли внешне был его антиподом. Одевался он кое-как, и видно было, что мешковатый костюм его отнюдь не смущает. Майкельсон всегда был подстрижен и гладко причесан и лишь под левым виском у него топорщились непокорные волосы, а Морли, кажется, и вовсе не стригся и предпочитал носить шевелюру до плеч. Огромные, торчащие, цвета чищеной меди усы дополняли портрет ближайшего друга и верного соратника Майкельсона. Эти двое и поставили последнюю точку над «и» в спорах вокруг эфира. Именно потому, что они были столь разные и столь похожие.
Вдвоем они сконструировали новый чуткий прибор. Сделан он был необычайно тщательно, чтобы исключить все возможные помехи во время эксперимента. Потом серия опытов. И снова — прежний, майкельсоновский результат: эфир по-прежнему неуловим. Майкельсон настолько был уверен, что на этот раз он все-таки изловит эфир, что новый сверхточный интерферометр обязательно обнаружит изменения в скорости света — и вот опять то же самое… Он чувствует себя просто растерянным.
И снова он публикует свой отрицательный результат, впервые доказывая, что скорость света не зависит от движения Земли, что это величина постоянная. Что свет, как быстро ни мчаться за ним, догнать невозможно: он все время будет убегать со скоростью 300 тысяч километров в секунду. Именно с такой скоростью, какую предсказал Джемс Клерк Максвелл.
Майкельсон не нашел то, за чем охотился все эти долгие годы, и результат его тончайших экспериментов был, как говорят физики, отрицательным, но, по выражению Джона Бернала, выдающегося физика двадцатого века, это был «величайший из всех отрицательных результатов в истории науки». Теперь на фундаменте, который заложил Альберт Майкельсон, Эйнштейн мог начинать строительство своей теории относительности.
А он сам, этот человек, для которого весь мир заключен в любимой науке, еще не понимает, что сделал. Рассказывая об этом эксперименте, он заявил как-то: «На мой взгляд, эксперимент не прошел впустую, поскольку поиски разрешения этой проблемы привели к изобретению интерферометра». Вот так. Интерферометр, и больше ничего.
А Эйнштейн? Он всегда говорил о том, что опыт Майкельсона оказал огромное влияние на его работу и что он многим обязан этому странноватому американцу, для которого главное в жизни — эксперимент и который так никогда и не понял его теорию относительности.
Он вообще никогда не мыслил глобальными категориями. Его стихия — эксперимент, здесь он — король точности, гений ошеломляюще простого решения. А если нужно было отступить один шаг, чтобы окинуть взглядом здание новой идеи или теории — это ему если и удавалось, то далеко не всегда. Однажды он спросил одного известного астронома, в чем суть новой теории звезд Эддингтона. Тот ответил: в том, что звездное вещество может быть сжатым до плотности, большей плотности воды в тридцать тысяч раз. Майкельсон переспросил: «То есть превосходящей плотность свинца?» Выслушал подтверждение и убежденно добавил: «Тогда в этой теории что-то не так».
Может показаться, что измерение скорости света было для Майкельсона нечто вроде навязчивой идеи. Но это не совсем так. После изобретения интерферометра он проделал совершенно иную работу. Только за одну эту работу он достоин того, чтобы его поставили в ряд великих экспериментаторов.
Ясно, чем ему не понравился метр — единица длины и ее эталон: весьма приблизительной точностью. Что такое метр? Одна сорокамиллионная доля парижского меридиана. А весь-то меридиан никто не мог измерить с достаточной точностью. Во всяком случае, с такой точностью, которая могла бы удовлетворить Майкельсона. Тем не менее эталон метра — стержень из сплава платины и иридия изготовили и упрятали в глубокий подвал, где старательно следили за постоянной температурой и неизменным давлением. Столько забот ради сомнительной точности…
Майкельсон подумал о том, что есть в природе иной эталон — вечный и неизменный. Надо только как следует его поискать и скрупулезно измерить. Но путь ясен: ничто в нашем мире не обладает таким постоянством, как длина волны света. Монохроматического света, имеющего определенную длину волны. И он нашел такой эталон и измерил так, как, кроме него, наверное, никто не мог бы измерить. Новый эталон — это 1553163,5 длины волны красного кадмия. Такая длина волны в точности соответствует тому драгоценному стержню, над которым трясутся хранители Палаты мер и весов. Этот эталон вечен и точен, как… Не с чем сравнить эту точность.
И мир принял эталон Майкельсона.
Нет, он не был исследователем ограниченным, с шорами на глазах, не дающими увидеть ничего, что находится по обе стороны дороги, им избранной. Однажды он написал исследование под названием, которое как-то совсем не вязалось с тем, что привыкли ждать от него: «О металлической окраске птиц и насекомых». Работу сопровождали великолепные иллюстрации автора.
И этот труд нельзя считать случайным. Майкельсон решил проверить — не обязаны ли бабочки, жуки и колибри своей пестротой особому отражению света. И убедился: да, это так, происходит явление, очень похожее на то, когда свет, отражаясь от тонких металлических поверхностей, рождает яркое буйство красок.
В сущности, это была его очередная работа по оптике. А что касается рисунков насекомых и птиц, то тех, кто его знал, и это не могло удивить: он всегда отлично рисовал акварелью, и, если приходило вдруг вдохновение, часами пропадал в ущелье или на море. Пейзажи его нравились многим и как-то раз выставлялись на выставке. Его и самого уговорили прийти на открытие, и он послонялся немного, чувствуя себя не у дел, а вскоре ушел, жалея о потерянном времени.