Общая теория относительности, образно говоря, покоится на двух столпах. Я не буду здесь вдаваться в подробности (ведь общую теорию относительности вы уже изучали), а попробую лишь показать, что она — теория самого высокого класса, и подчеркнуть ее особенности, подтверждающие такую оценку. Коснусь также возможных связей общей теории относительности с теорией элементарных частиц.
Одной из основ общей теории относительности является идея об общей ковариантности. Встречаются физики, видящие в ней лишь формальное, не очень существенное условие. Говорят даже, что требование общей ковариантности физически бессодержательно. Эти ученые, конечно, не правы. Другая основа общей теории относительности — геометрия. Физика и геометрия всегда были тесно связаны, но общая теория относительности установила для этой связи новую форму. Таковы те два столба, на которых покоится общая теория относительности.
Общая ковариантность означает, что систему координат можно изменять как угодно. Ограничения на преобразования координат, конечно, есть, однако допускаются не только линейные лореяцевы, но и довольно произвольные нелинейные четырехмерные преобразования и требуется, чтобы физические законы при этих преобразованиях не изменяли своего вида. О величинах, связанных друг с другом формулировкой закона природы, говорят тогда, что они обладают свойством общей ковариантности. Примеры таких величин — векторы и скаляры. Со спинорами (см. примеч. 67) дело сложнее, но ввиду желательности общековариантного обобщения спина Эйнштейн ввел величину, напоминающую спинор по своим свойствам. Не знаю, насколько такое обобщение спинора полезно, но какой-то смысл в нем, видимо, есть. В физике известно несколько основных универсальных законов, имеющих объективный смысл; в общеко-вариантной формулировке они выглядят одинаково в произвольной системе координат.. Это последовательное, исчерпывающее выражение истинной сути наиболее глубоких, фундаментальных законов природы.
Но обычно об этом не думают, не придают значения тому, что Эйнштейн создал именно общую теорию относительности, а не только теорию гравитационного поля. Мнение о том, будто общая теория относительности— всего лишь вариант теории гравитации, я не разделяю. Возможно, она была бы бессодержательна, если бы, в частности, не давала теорию гравитации. Сам Эйнштейн придавал большое значение принципу эквивалентности (см. примеч. 68), который позволяет подойти к проблеме с единой точки зрения. Эйнштейн, конечно, очень не похож на обычных физиков: он не испытал полного удовлетворения от частной теории относительности и был ею настолько недоволен, что двинулся дальше. Ученый, не создавший по-настоящему нового, вряд ли будет так недоволен своим трудом (смех в зале), а сделанное другими вообще не оценит. У него все наоборот: свой собственный подход к делу ценит высоко, а каким путем идут другие, ему не важно — был бы результат, а как он добыт — всего лишь факт чужой биографии (смех в зале). Знания современного физика сравнимы со знаниями Ньютона, но ведь Ньютон, как и Эйнштейн, «добыли» их сами, огромным трудом, и на это им потребовалась чуть ли не вся жизнь.
Надо осознать, что принцип эквивалентности — одна из основ общей теории относительности. Иногда роль этого принципа преуменьшают, считая, что без него можно было бы обойтись. Такой точки зрения придерживался, например, Фок. Я с ним решительно не согласен. В отличие от принципа эквивалентности свойство ковариантности напоминает утверждение о симметрии, как будто бы речь идет о разновидности очень жесткой симметрии; Правда, в применении к общей ковариантности термином «симметрия» не пользуются, ему придают несколько иной смысл. Среди других физических теорий общая теория относительности стоит особняком. В начале прошлой лекции я разделил ученых на одиночек, полемистов и т. д. Если применить эту классификацию к законченным физическим теориям, то общую теорию относительности можно было бы назвать «теорией-одиночкой». Надо сказать, и нравится-то она главным образом ученым-одиночкам (смех в зале) в силу своей изолированности. Но в ней заложены потенции глубокой связи с другими областями знания, и, я думаю, ей суждена долгая жизнь.