Теодор Калуца

Биография

Немецкий ученый, предложивший ввести в математическую физику пятое измерение, послужившее основой для Теории Калуцы – Клейна.

Калуца родился в маленьком силезском городе Ратибор, принадлежавшем тогда Германии (нынешний польский Рацибож в 80 км. к юго-западу от Катовице).

Отец Калуцы был известным лингвистом, чьи работы по фонетике немецкого языка и по анализу стихов Чосера пользовались большой популярностью у современни

ков. Благодаря влиянию отца, Калуца стал редким знатоком лингвистики, изучив 15 языков, включая древнееврейский, арабский, венгерский, и литовский. На всю жизнь у него сохранился интерес к языкам, литературе и философии.

В 18 лет Калуца поехал учиться в Кёнигсберг, город Канта. В Кёнигсбергском у

ниверситете, гордившемся своей математической школой, Калуца проучился на математическом факультете с 1903 по 1908. В 1909 он защитил докторскую диссертацию по теме преобразований Чирнгауза и получил пост приват-доцента.

В 1918 немецкий математик Герман Вейль предпринял попытку создать первую еди

ную теорию поля, или теорию всего, в которой электромагнитное и гравитационное поля являлись бы геометрическими свойствами временного пространства. Математически и эстетически эта теория была настолько элегантна, что Эйнштейн сразу же увлекся ею. Тем не менее, в том же году выяснилось, что в этой те

ории были существенные пробелы. Плененный красотой идей Вейля, Калуца решился предложить свой оригинальный подход к единой теории поля. В апреле 1919 Калуце удалось посредством введения «свернувшегося» пятого измерения доказать возможность объединить уравнения электромагнетизма и гравитации в обычно

м 4-мерном пространстве. Таким образом, Калуца пришел к выводу, что в 5-мерном пространстве гравитация и электромагнетизм были едины. Калуца изложил свою теорию в письме к Эйнштейну, и тот посоветовал ему продолжить занятия этой темой.

У Калуцы не было никаких доказательств того, что мир был 5-ме

рным, но инстинкт подсказывал Эйнштейну, что красота его математических выкладок могла свидетельствовать об их верности. В конце концов, Эйнштейн подал статью Калуцы нем. "Zum Unitätsproblem der Physik" в Прусскую академию наук в 1921, и сам опубликовал работу о 5-мерном методе. Современники от

неслись к теории Калуцы как к математическому упражнению, лишенному физического смысла. Вскоре и Эйнштейну пришлось разочароваться в этой теории, потому что электрону в ней места не нашлось. В 1926 теория Калуцы была расширена шведским физиком Оскаром Клейном и стала известна под названием теории Ка

луцы-Клейна. Эйнштейн вернулся к ней в 1930, но и на сей раз его попытки создать теорию всего оказались безуспешными.

Большинство физиков скептически отнеслись к Калуце. Его теории более 50 лет пролежали в забвении на пыльных полках истории математики. До 1980-ых годов они казались лишь странным

математическим казусом, пока Майкл Грин и Джон Шварц показали, что теория суперструн способна объединить как гравитацию с электромагнетизмом, так и сильные и слабые взаимодействия. Эта теория оперирует 10-мерным пространством, притом, что 6 «лишних» измерений считаются «свернутыми». Таким образом, т

еория Калуцы-Клейна заново возродилась. Эта судьба теории, сначала отвергнутой и высмеянной, а затем пересмотренной и возродившейся, была описана в исправленном издании книги «The New Ambidextrous Universe», написанной популяризатором науки Мартином Гарднером.

Кроме теории пятимерного пространств

а и общей теории относительности, Калуца публиковал статьи как по чистой математике, так и по вопросам математической физики; он занимался построениями моделей атомного ядра и общими вопросами энергетики. В 1929 Калуца получил пост профессора в Киле. В 1933 он получил ставку профессора в Гёттингене,