.

Л. Больцман и его семья

Христианское имя Людвиг использовалось, по меньшей мере, в трех поколениях предков Больцмана. Прадед Сэмюэль Людвиг Больцман родился 25 марта 1739 г., в Кёнигсберге. 

Его родителями были Георг Фридрих Больцман и Анна Шарлотта, урожденная Вайнхольц. 30 апреля 1769 г. прадед женился на Анне Софи Штрассер, а позднее стал работать в королевском суде в Берлине. Дед Готфрид Людвиг Больцман, родившийся в Берлине 29 мая 1770 г., по всей видимости, рано переехал в Вену, где он организовал производство музыкальных шкатулок, а 25 июня 1799 г. заключил брак с Анной Катариной Клёкрайх. 26 января 1802 г. у этой пары родился сын Людвиг Георг Больцман, который впоследствии стал чиновником Имперского министерства финансов и 1 мая 1837 г. женился на проживавшей близ Зальцбурга 27-летней Катарине Пауэрфайнд. Из троих детей в этой семье старшим был будущий знаменитый физик Людвиг Эдуард, родившийся 20 февраля 1844 г. Вторым ребенком стал сын Альберт, который появился на свет в 1845 г., а третьим – дочь Хедвиг, родившаяся в 1848 г. К несчастью, Альберт умер 15-летним юношей, тогда как Хедвиг дожила до 42 лет. Вскоре после рождения старшего сына, Людвига Георга Больцмана перевели в Вельс, а затем – в Линц, где 22 июня 1859 г. он скончался, в возрасте 58 лет.

Еще до посещения средней школы в Линце, Людвиг Эдуард Больцман обучался частным образом. Уже тогда, его особенно интересовали математика и естествознание. Проблема ухудшения зрения, которую он испытывал во взрослой жизни, объяснялась им тем, что в средней школе ему подолгу приходилось заниматься этими предметами по вечерам, при тусклом свете свечей. Ранняя смерть отца долгое время угнетающе действовала на 15-летнего мальчика. Его мать, происходившая из богатой семьи Пауэрфайнд (в городе Зальцбург до сих пор существует переулок Пауэрфайнд-гассе), вполне компенсировала довольно скромное жалование покойного супруга, расходуя на образование детей средства из собственного состояния. Таким образом, в период обучения в средней школе Людвиг Эдуард брал уроки игры на фортепиано у известного композитора и музыкального педагога Антона Брукнера. Он продолжал играть на фортепиано всю жизнь, совершенствуя технику, а позднее регулярно аккомпанировал своему сыну (моему отцу) Артуру Людвигу, который играл на скрипке. После окончания школы в Линце Людвиг Больцман начал изучать математику и физику в Венском университете, где 19 декабря 1866 г. ему была присвоена степень доктора философии. Когда он еще был студентом, в «Записках Венской академии наук» появились первые две его научные публикации. 19 марта 1868 г., в возрасте всего лишь 24 лет, он был удостоен venialegendi(право чтения лекций в университете) по математической физике, а уже на следующий год получил должность профессора математической физики в Граце. 17 июля 1876 г., незадолго до получения второй должности профессора в Граце, Людвиг Эдуард женился на 22-летней Генриетте Магдалене Эдле фон Айгентлер. В то время Генриетта жила в качестве сироты в доме родителей композитора Вильгельма Кинцля в городе Штайнц, к югу от Граца. Она занималась преподавательской деятельностью, а после знакомства с Людвигом Эдуардом начала серьезно изучать математику в Университете Граца, хотя в те дни это было сопряжено с определенными трудностями для девушки. В этом браке у нее родились Людвиг Гуго (1878-1889), Генриетта (1880-1945), Артур Людвиг (1881-1952), Ида (1884-1910) и Эльза (1891-1966) (См. Рис. 1). Я хорошо помню те интересные истории, которые мне рассказывала бабушка Генриетта Магдалена Больцман. После смерти мужа она прожила вдовой дольше своей свекрови и умерла в 1938 г.

Их старший сын Людвиг Гуго умер от аппендицита. Две дочери – Генриетта и Ида – так и не вышли замуж. Обе они изучали математику и физику, сдав затем экзамены на право преподавания этих предметов в средней школе. В 1905 г. Генриетте была присвоена степень доктора философии. Эльза, самая младшая сестра, стала физиотерапевтом и вышла замуж за д-ра Людвига Фламма, профессора физики в Техническом университете Вены. Их третий сын, д-р Дитер Фламм, является сегодня профессором Института теоретической физики при Венском университете.

Мой отец, д-р Артур Людвиг Больцман, родился в городе Грац. Он изучал физику в Венском и Берлинском университетах, а также механику и электротехнику в Техническом университете Вены (в те годы эти предметы составляли один общий учебный курс). Студентом он сопровождал своего отца в нескольких дальних поездках. Когда я была еще маленькой девочкой, он часто подробно рассказывал мне об этих путешествиях, и сейчас я тоже буду кратко обращаться к ним. Во время поездки в Америку в 1904 г. он воспользовался возможностью провести там ряд экспериментов для своей диссертации на соискание степени доктора философии. Когда началась Первая мировая война, мой отец был младшим преподавателем в Венском университете. После того как война прервала его академическую карьеру, он, как увлеченный сторонник дирижаблей, начал служить в качестве артиллерийского наблюдателя на захваченном у противника дирижабле. А когда война закончилась, стал сотрудником Палаты мер и весов, а позднее – ее директором. 15 января 1922 г. он женился на Паулине фон Кьяри.

О жизни Людвига Больцмана уже рассказывалось во множество изданных книг (например, Jäger 1925, Broda 1955, L.Flamm 1944 и 1957, D.Flamm 1982, Dick & Kerber 1983, Höflechner & Hohenester 1985, Hörz & Laass 1989). Поэтому сейчас требуется лишь добавить к этому некоторые детали – прежде всего, из рассказов моего отца и сохранившихся писем.

После получения второй профессорской должности в университете в Граце, Людвиг Больцман приобрел дом в расположенной поблизости от этого города горной деревне Оберкройсбах и приспособил его для комфортного проживания своей семьи (см. Рис. 3). Поскольку в детстве у него никогда не было никакой физической подготовки (именно этим обстоятельством он объяснял свое плохое здоровье), Людвиг Больцман вскоре установил в своем хозяйстве гимнастический снаряд. Теперь он не только побуждал своих детей к постоянным упражнениям на этом снаряде, но и регулярно совершал с ними длительные прогулки на природе. Во время таких прогулок он всегда пребывал в хорошем настроении – мой отец со всей отчетливостью помнил его подробные ботанические разъяснения в этих случаях. Похоже, как большой любитель природы, Людвиг Больцман использовал эти прогулки, как и катание на коньках в зимнее время, в качестве компенсации за отсутствие у него такой возможности в детские годы. Позднее он даже уговорил моего отца совершить насыщенный событиями велопробег из Вены в Париж. Там, в Париже, он был встречен своими родителями, которые только что прибыли туда из Лондона; все вместе они отправились в оперу, а затем поднялись на Эйфелеву башню. В Граце у моего дедушки была собака овчарка, которая к полудню приходила обычно из деревни к зданию института, дожидалась его у входа, а затем сопровождала хозяина к месту обеда в близлежащей гостинице, где устраивалась возле его ног под столом. Годы в Граце были, вероятно, самыми счастливыми в жизни Людвига Больцмана.

В этот период Людвиг Больцман несколько раз приглашался к королевскому двору по разным торжественным поводам. Однако он был довольно медлителен в еде – вероятно, по причине своей близорукости. Между тем, во время официальных обедов император Франц Иосиф едва прикасался к угощениям, тогда как этикет не позволял его гостям вкушать пищу дольше хозяина. В семье ученого любили рассказывать о досаде Больцмана, когда слуги внезапно уносили его тарелку, почти не давая возможности отведать очередное изысканное блюдо. Но, разумеется, не это обстоятельство послужило причиной его отказа от предложенного ему дворянского титула. «Наша гражданская фамилия вполне устраивала моих предков и останется такой же для моих детей и внуков», – пояснил он, объясняя свое решение.

В последние годы жизни в Граце дедушка быстро и все чаще становился угрюмым. Мой отец отчетливо помнил, как тот на много дней закрывался в своем кабинете, пытаясь решить какую-то проблему и доводя себя до полного истощения. В этих случаях он с большой неохотой разрешал принести ему питье. Его и без того слабое здоровье быстро ухудшалось. У него все чаще менялось настроение, росло состояние неуверенности. Это со всей очевидностью подтверждается его ошибочным отказом от кафедры в Берлинском университете, о котором он вскоре горько жалел.

Печальные, далеко идущие последствия для самого Людвига Больцмана и всей семьи имела смерть его необычайно одаренного старшего сына. Как уже говорилось, мальчик умер в возрасте 11 лет из-за слишком позднего диагностирования аппендицита. Людвиг Больцман горько упрекал себя за то, что слишком поздно осознал опасность заболевания и поверил ошибочному заключению практикующего врача. Эта трагическая потеря способствовала росту его беспокойства и началу депрессий. Глубоким погружением в работу, он надеялся отвлечься от собственных упреков, и долгое время почти постоянно находился в институте, забывая о семье. Теперь единственным его желанием было сменить обстановку и уехать из Граца, поэтому в 1890 г. он принял предложенную ему кафедру теоретической физики в Мюнхене, однако работа в Мюнхенском университете стала лишь очередным периодом временного спокойствия и удовлетворения.

Людвиг Больцман описывал годы работы в Мюнхене как самый счастливый период своей академической карьеры. Здесь он нашел ободряющий круг коллег-единомышленников: Ван Дайк, Финстервальдер, Кляйн, Зонке и многие другие; по вечерам, за кружкой пива тут регулярно обсуждались различные научные вопросы. По их рекомендации, в дополнение к своим обычным учебным обязательствам, Людвиг Больцман стал читать в университете лекции по математике – главным образом, по теории чисел. У него завязались тесные дружеские отношения с фон Ломмелем, профессором экспериментальной физики, и с будущим лауреатом Нобелевской премии по химии фон Байером. Когда они все вместе были приглашены в гости к принцу Луитпольду Баварскому, они много говорили по различным вопросам физики. Вначале семья Людвига Больцмана проживала на улице Максимилиан-штрассе, откуда было легко добираться до университета и до оперного театра, где он мог слушать столь любимые им оперы Рихарда Вагнера. В свою очередь, семье Больцмана особенно нравилась опера «Евангелист» Вильгельма Кинцля. Как рассказывал мой отец, в это время бабушка регулярно зачитывала вслух университетский академический вестник, чтобы дедушка не утомлял свои глаза. Поскольку она сама была математиком, она делала это со знанием дела. Однако чувствовалось, что она также испытывала большое беспокойство, поскольку именно по ее настоянию, во время недолгого пребывания в Мюнхене, семья дважды меняла квартиру, а в конце концов вообще переехала в Вену.

То обстоятельство, что Людвиг Больцман покинул Мюнхен с его ободряющим кругом друзей и коллег после стольких лет благополучной жизни, объяснялось, главным образом, быстрым ростом у него близорукости и его страхом полностью потерять зрение – что и в самом деле начало происходить в последние годы его жизни. Он боялся, что станет непригодным для выполнения своей работы в Мюнхене, а в результате останется в старости без средств. Он вспоминал раннюю смерть своего отца и пример ослепшего физика Георга Симона Ома, который остался без пенсии и кончил свою жизнь в ужасающих условиях. Хотя как университетский профессор Людвиг Больцман был гражданином Баварии и королевским баварским тайным советником, ему не полагалась пенсия, и в случае, если бы он заболел и не смог работать, его семья осталась бы без содержания. Для его жены Генриетты это было хорошим основанием настаивать на возращении в Австрию. После получения им кафедры в Венском университете в 1894 г., ему была обещана полноценная пенсия в случае его нетрудоспособности, с учетом всего проработанного ранее в Австрии времени. Однако, как рассказывал мой отец, Людвиг Больцман не только не чувствовал себя хорошо в Вене и скучал по ободряющему кругу друзей, но начал вступать в споры с некоторыми из своих нынешних коллег. Он все более переживал из-за критики результатов своей научной работы. Так, Эрнст Мах, которого он лично очень уважал, предстал перед ним как ожесточенный противник атомистической теории. Людвига Больцмана оскорбило также то, что после того, как он принял кафедру в Мюнхене и приостановил свое членство в Австрийской академии наук, а потом вернулся в Венский университет, ему пришлось долго дожидаться восстановления своего членства в академии. Как стало известно, против немедленного решения этого вопроса возражал сам император Франц Иосиф. Во многих письмах того времени выражается разочарование Людвига Больцмана по этому поводу. Видя эту ситуацию, мой дедушка горько сожалел о том, что ранее настаивал на переезде в Вену. Об охватившем его беспокойстве ясно говорит его попытка вновь побыстрее покинуть Вену и вернуться в Мюнхен, невзирая на отсутствие там какого-либо пенсионного обеспечения по старости. Его коллеги-ученые в Мюнхене приветствовали это решение, однако это возвращение не состоялось из-за министерских решений. Через 6 лет, в 1900 г., Людвиг Больцман отправился в Лейпциг. Хотя некоторые из его коллег – такие, как Брунс, Креднер и Винер – оказывали всяческое содействие, прочно обосноваться в Лейпциге ему тогда не удалось. Дело в том, что и здесь он встретил противника атомистической теории в лице Оствальда. Спустя 2 года, вновь охваченный беспокойством, Людвиг Больцман окончательно возвращается в Вену (см. Рис. 2).

В поздние годы своей жизни Людвиг Больцман предпринял несколько долгих путешествий. О третьей его поездке в Америку, совершенной им в одиночку в 1905 г., стало широко известно благодаря написанной им с большим юмором небольшой книжке «Путешествие одного немецкого профессора в Эльдорадо». Завершая эту персональную часть моего вступления, я хотела бы рассказать о его других, менее известных путешествиях.

20 июня 1899 г. супруги Больцман поднялись на борт лайнера «Кайзер Вильгельм дер Гроссе». Плавание, маршрут которого проходил через Саутгемптон и Шербур в Нью-Йорк, продолжалось 9 дней. Как часть празднования 10-летия своего образования, Университет Кларка в городе Вустер (штат Массачусетс) пригласил Людвига Больцмана прочитать 4 лекции по теме «Основные идеи и принципы механики», а также, чтобы присвоить ему почетную докторскую степень. Сохранились 6 писем, в которых родители рассказывают своим детям о ходе путешествия. Первое из них было написано непосредственно на пароходе; Генриетта Больцман начала это послание, основная часть которого представляет собой описание обеда из 9 блюд – правда сама она не смогла их отведать, по причине морской болезни. Письмо заканчивается словами дедушки: «Мама так плохо себя чувствует, что больше уже не может писать». В следующем письме из материковых вод Генриетта Больцман пишет: «Папа всегда был в отличном состоянии». Нью-Йорк произвел на обоих огромное впечатление: «Мельтешение электрических трамваев и поездов с паровозами на улицах, под и над ними – это бесподобно. Они перемещаются с огромной быстротой. Что действительно довольно опасно». Следующий пункт пребывания – город Бостон – понравился им куда меньше: «… ужасающая пыль…» В Вустере Больцманы в течение 8 дней были гостями профессора Вебстера. Письма дедушки были полны описаниями многочисленных публичных мероприятий, но, как ни странно, ни слова о почетной докторской степени; дедушка был все время так занят, что просто не находил времени для писем. После Вустера они отправились на поезде в Монреаль – вдоль реки Святого Лаврентия к озеру Онтарио, а затем в город Буффало и к Ниагарскому водопаду; потом они совершили поездку на пароходе по озеру Эри. Последнее из писем было отправлено дедушкой из города Питсбург 17 июля, и в нем вспоминалось о происходившем в Вустере: «Все прошло довольно скучно. Я прочитал свои лекции, как и остальные приглашенные (француз, итальянец, испанец и швейцарец), но у них получилось еще хуже». В этом письме назывался оставшийся маршрут: Вашингтон, Балтимор, Филадельфия, Нью-Йорк. И как раз из Нью-Йорка, 25 июля, началось их обратное плавание до города Бремен.

За период с конца июля до начала октября 1901 г. Людвиг Больцман вместе с моим отцом совершили путешествие от Лейпцига до Средиземного моря (см. Рис. 4). Была надежда, что это улучшит его расстроенное психическое состояние. Однако в пути он сильно страдал от жары. «Папа все время потеет и ругается», - писал мой отец 8 августа на борту парохода «Пера». Их маршрут пролегал из Гамбурга, через Лиссабон, Алжир, Мальту, Афины, Константинополь и Бандырму в турецкий порт Чанаккале. Из-за вспышки эпидемии чумы, они не смогли, как планировалось, продолжить плавание от Константинополя до Одессы. В течение долгого времени их лайнер находился в карантине. Впрочем, они каждый день с удовольствием играли в шахматы, 4 октября прибыли обратно в Лейпциг.

Причиной второй поездки Людвига Больцмана в Америку (21 августа – 8 октября 1904 г.) стало его участие в конгрессе во время проходившей здесь в городе Сент-Луис Всемирной выставки. Во время этого путешествия его также сопровождал мой отец. На этом раз плавание из Гамбурга в Нью-Йорк на грузопассажирском пароходе «Белгравия» продолжалось 10 дней и оказалось весьма суровым и некомфортабельным. Постоянно завывавший туманный горн не давал уснуть. «Дражайшая мама», - писал он в своем письме (так он всегда обращался к бабушке в письмах) (см. Рис. 10), - «корабль наш довольно неважный и содержит массу неудобств. Мы оба в порядке. Надеюсь, так будет в течение всего путешествие, которое явно будет более утомительным, чем это полезно для моего возраста и для состояния моих нервов». Несколько позднее он написал: «Я болен, и если эта ужасная меланхолия, которая владеет мной сейчас, не пройдет в Вене, я просто не смогу читать лекции». По прибытии в Нью-Йорк они продолжили свое путешествие, отправившись 3 сентября в Филадельфию, Вашингтон, Детройт, Чикаго и Сент-Луис. Обратное плавание в Гамбург проходило на пароходе «Дойчланд». Это путешествие в Америку с дедушкой, посещение ими Всемирной выставки в Сент-Луисе, прочитанные дедушкой лекции по статистической механике и его избрание членом Академии, а также поездка к Ниагарскому водопаду – все это самые яркие впечатления в молодости моего отца.