К 1943 году удалось строго доказать, что ни один из предложенных вариантов не может служить путем к объединению теории поля с квантовой теорией. Казалось, кладбище идей окружено непреодолимой стеной.

Наступил 1945 год! Год великой победы над нацистской чумой. Возможно, это придало Эйнштейну новые силы. Он нащупывает выход из тупика. Новое обобщение общей теории относительности, в которой гравитационное и электромагнитное поля, ранее выступавшие независимо, образуют теперь формальное единство. Еще невозможно сказать, можно ли довести соответствующие уравнения до решений, сопоставимых с опытом. «Это — трудная задача. Однако теория кажется достаточно естественной, чтобы оправдать даже большие усилия».

Так начался еще один поход за золотым руном физики, единой теорией поля. Одна из математических возможностей нового обобщения теории — рассмотрение комплексных полей, прием, широко применяемый при проведении электротехнических расчетов. Но проклятый вопрос о происхождении частиц по-прежнему остается камнем преткновения. Все более настойчиво возникают и другие вопросы. Прежде всего вопрос о том, почему время течет только в одном направлении, почему оно не допускает остановки? Как наиболее естественно ввести в теорию это различие между изменениями пространственных координат и времени? Ведь в пространстве можно двигаться в любом направлении. Нельзя отгородиться и от выбора между вероятностным и динамическим рассмотрением природы.

18 апреля 1955 года смерть оборвала последний поход великого искателя. Бесцельно гадать, как он мог реагировать на каскад открытий в космосе и микромире, свалившийся на нас за истекшие полвека…

Его научное завещание содержится в какой-то мере в заключительных общих замечаниях к последней из опубликованных им работ. Вот некоторые выдержки, показывающие, с чем ушел из жизни Ньютон двадцатого века.

«С моей точки зрения, изложенная здесь теория является логически простейшей релятивистской теорией поля, возможной вообще. Но это не значит, что природа не может подчиняться более сложным теориям поля. Более сложные теории поля предлагались часто… На мой взгляд, подобные более сложные теории и их комбинации следует рассматривать только в том случае, если для этого будут существовать физические причины, основанные на эксперименте. Можно ли думать, что теория поля позволит понять атомистическую и квантовую структуру реальности? Почти каждый ответит на этот вопрос «нет». Но я полагаю, что по этому поводу в настоящее время никому не известно ничего достоверного… Здесь может помочь только существенный прогресс в математических методах. В настоящее время преобладает мнение, что теорию поля сначала необходимо перевести «квантованием» в статистическую теорию вероятностей, следуя более или менее установленным правилам. Можно убедительно доказать, что реальность вообще не может быть представлена непрерывным полем. Из квантовых явлений, по-видимому, следует, что конечная система с конечной энергией может полностью описываться конечным набором чисел (квантовых чисел)… Однако сейчас никто не знает, как найти основу для такой теории».

Так, с глубоким уважением излагая взгляды своих многолетних друзей-оппонентов, главными из которых были Бор и Борн, Эйнштейн твердо отстаивает свою точку зрения: теория поля лучше соответствует сущности природы, ибо она не предполагает существования сил, действующих без посредников на любых расстояниях с бесконечной скоростью. Современная квантовая теория не может обойтись без представлений о мгновенных квантовых скачках, непосредственная причина которых остается за пределами науки.

Жизнь Эйнштейна заставляет вспомнить поэтическую историю Данко, вырвавшего свое сердце, чтобы, освещая им путь, вывести людей из тьмы к свету. Эйнштейн не дошел до победы, но он передал свое пылающее сердце последователям, самоотверженно продолжающим поход за истиной. Их немного, их влекли надежды и поджидали разочарования. Но они заслужили того, чтобы интересующиеся прогрессом науки знали об их делах.

В то время когда Эйнштейн создавал общую теорию относительности, мир представлялся очень простым. По крайней мере, сейчас нам кажется, что он должен был выглядеть простым. Вся природа мыслилась комбинацией электронов и атомных ядер, между которыми действуют электромагнитные силы. Более слабые силы тяготения проявлялись лишь при взаимодействии крупных тел. Ядра атомов казались построенными из самых простых ядер атомов водорода. Правда, не было известно, как это происходит. Еще непривычными были недавно обнаруженные Планком квантовые скачки и кванты света, введенные в теорию Эйнштейном. Но никто не сомневался в том, что все вскоре прояснится. Теперь не то. Никто не надеется на скорые и легкие ответы. Выяснилось, что мир очень сложен. XX век дал о нем столько сведений, что мы еще не можем их полностью обобщить, систематизировать, осмыслить и на новой основе сделать выводы. Число известных микрочастиц перевалило за сотню. Их называют элементарными только по привычке. Появились кандидаты в суперэлементарные, или «истинно элементарные», частицы. Что делать — многие из тех, что ранее представлялись элементарными, оказались состоящими из еще более простых частиц.

Количество известных сил взаимодействия удвоилось. Их уже четыре: сильные взаимодействия, проявляющиеся между тяжелыми частицами; электромагнитные взаимодействия, свойственные лишь заряженным частицам; слабые взаимодействия, сопутствующие распадам многих частиц, и гравитационные взаимодействия, еще более слабые, но универсальные и действующие между всеми известными частицами.

Неужели природа действительно так сложна? Или за деревьями мы не видим леса? За множеством деталей, за видимым разнообразием не замечаем внутреннего единства? Усилия физиков-теоретиков по-прежнему направлены на постижение единства мира. Убеждение в гармонии и простоте природы, пришедшее к нам от древних, обновленное Ломоносовым и избранное в качестве знамени Эйнштейном, вдохновляет самых бесстрашных и настойчивых.

Теперь мы познакомимся с новейшей теорией, имеющей непосредственное отношение к единой теории поля. Она получила наименование теории супергравитации, — теория гравитационного поля входит в нее как часть, наряду с теорией других полей. Фундаментальную роль в построении новой теории играет понятие симметрии. Свойства симметрии, присущие природе, поражали человека еще в глубокой древности, оказывали значительное влияние на искусство и все более глубоко входили в науку.

Слово «симметрия», как многие научные термины, происходит от греческого слова. В данном случае греческая основа означает «соразмерность» — совпадение различных размеров какого-либо предмета или тела. Многие цветы и листья симметричны. Симметричны и тела животных. Конечно, это лишь приближенная симметрия. Правая и левая рука, отдельные лепестки сирени очень близки по форме и размерам, но не совпадают в малых подробностях. Архитектура и графика, живопись и прикладное искусство восприняли у природы симметрию как некий идеал, доставляющий нам эстетическое наслаждение. Геометрия и математика выразили идею симметрии множеством теорем.

Многие законы симметрии очень просты. Простейшая симметрия — это трансляционная, или сдвиговая симметрия. Рисунок на обоях будет выглядеть неизменным, если передвинуть его на один, два или другое число шагов, через которые повторяются детали рисунка. Немногим сложнее зеркальная симметрия. Отражение в плоском зеркале полностью совпадает с объектом, но левая сторона оказывается справа и наоборот. Интересными свойствами обладает и вращательная симметрия. Например, вырезав из бумаги прямоугольник, легко убедиться, что его можно сложить вдвое вдоль прямых, проходящих через середины его сторон. Это две оси симметрии. Если все стороны прямоугольника равны между собой, то он приобретает еще две оси симметрии. Ими являются диагонали, а симметрия относительно диагоналей является признаком квадрата и ромба, то есть прямоугольника, все стороны которого равны. Симметрия этого типа проявляется не только при изгибании, но и при повороте фигуры вокруг ее центра. В случае прямоугольника для совпадения необходим поворот на 180°. В случае квадрата— на 90°. Окружность — наиболее симметричная фигура на плоскости. Она повторяет свои контуры при любом повороте. Аналогичные свойства симметрии присущи и объемным трехмерным телам, например кубу или сфере.