ЭПИЛОГ

Не дай нам Бог принять плод своего воображения за реальную картину мироустройства.

Фрэнсис Бэкон

Нет ничего определенного. Эту истину донес до сознания людей XX века Вернер Гейзенберг. Вслед за ним математик Курт Гёдель подтвердил, что ни одна логическая система не может считаться последовательной и полной. Истинное знание стало еще более недостижимым.

Формулировка принципа неопределенности Гейзенберга на самом деле была очень узкой: частица не может одновременно обладать точным местоположением и импульсом. Но это не помешало философам взять его на вооружение. В их толковании эта идея уже не ограничивалась рассуждениями об атоме и его строении. Фейнман же презирал философов, бравшихся интерпретировать законы физики («во избежание конфуза давайте назовем их “кухонными философами”»). «Эйнштейн доказал, что все относительно, и его теория глубоко влияет на наше воззрение, — говорят они. А потом добавляют: — Доказано же в физике, что описание любого явления зависит от системы отсчета наблюдателя». Мы часто слышим подобные фразы, но многие ли осознают их смысл? В конце концов, идея о том, что все вокруг зависит от нашей точки зрения, абсолютно очевидна; неужели для того, чтобы ее понять, необходимо было утруждать себя созданием теории относительности?

Теория относительности Эйнштейна не имела отношения к понятиям из мира человеческой морали. Те существовали сами по себе, безотносительно физики объектов, движущихся с околосветовой скоростью. Заимствование философией метафор из сферы технических наук было опасной практикой. Означает ли принцип неопределенности неизбежную размытость любого природного явления? Возможно. Но Фейнман перестал общаться со многими коллегами, которые видели в этом принципе объяснение изменчивости многих явлений обычного, не квантового мира — от капризов погоды до непредсказуемости человеческого поведения. Возможно, рассуждали они, квантовая неопределенность и есть та микроскопическая лазейка, через которую во Вселенную проникли свободная воля и человеческое сознание.

К примеру, Стивен Хокинг писал: «Принцип неопределенности положил конец мечтам Лапласа о научной теории, которая представила бы абсолютно детерминированную модель Вселенной… Квантовая механика привносит в науку неизбежный элемент непредсказуемости и случайности». Фейнман придерживался иных взглядов. Уже в 1960-е годы он предвидел, что в результате изучения хаотических явлений ученые придут к пониманию: непредсказуемость есть характерная черта классического мира. Он верил, что во Вселенной, не подчиняющейся принципам квантовой неопределенности, и в масштабах планетарных систем, и на уровне человеческого мозга будут царить такой же хаос и непредсказуемость, как и в современном мире.

«Обычно считается, что наша неспособность предвидеть будущее объясняется законами квантовой механики, — так же как принципы работы ума, чувств, воли и так далее. Но очевидно, что в классическом мире, где действуют законы классической механики, ум будет работать точно так же.

Почему? Потому что все наши маленькие упущения, крошечные прорехи в знании многократно усиливаются в ходе взаимодействия сложных систем и достигают громадных масштабов.

Ударяясь о плотину, поток воды разлетается брызгами. Если стоять рядом, капли время от времени будут попадать на нос. Кажется, что это происходит совершенно случайным образом… Каждое небольшое нарушение порядка усиливается при свободном падении, и мы получаем полный хаос.

Если бы мы стремились к более точному результату — хоть сколько-нибудь точному, — можно было бы отмерить определенный период времени и сделать прогноз, который окажется точным именно для этого периода. Но дело в том, что этот отрезок будет чрезвычайно коротким, и очень скоро мы потеряем все данные… И не сможем предсказать, что будет дальше. Поэтому было бы несправедливо, взяв за основу представления о якобы свободной и недетерминированной природе человеческого разума, утверждать, что классическая “детерминистская” физика никогда бы не смогла его понять, и провозглашать квантовую механику освобождением от “механистического” взгляда на Вселенную».

Это расхождение во мнениях, выражение несогласия с более распространенными взглядами физиков вроде Хокинга, не было мелочью. Оно легло в основу фундаментальных споров о достижениях и будущем физики, разгоревшихся на рубеже веков.

Квантовые физики восторгались эффективностью своих теорий. Их главенствующей идеей стала «теория великого объединения» — концепция, получившая собственную аббревиатуру, ТВО. Под научным прогрессом уже давно подразумевали объединение явлений, которые прежде рассматривались отдельно друг от друга. К примеру, электродинамика Максвелла положила начало единой теории электричества и света. Стивен Вайнберг и Абдус Салам свели воедино электромагнетизм и слабое взаимодействие, создав теорию, названную, конечно же, электрослабым взаимодействием. Однако это последнее объединение столь далеких друг от друга областей казалось скорее математической хитростью, чем демонстрацией того, что эти силы действительно являются двумя сторонами одной медали. Квантовая хромодинамика попыталась включить в эту картину еще и сильное взаимодействие, однако теория не получила убедительного экспериментального подтверждения. А в последнее время физики вели себя так, будто объединить можно всё и вся и недалек тот час, когда можно будет прикрыть лавочку и объявить работу завершенной. Они представляли себе — уже почти воочию видели — «всеобъемлющую модель Вселенной», «полное описание Вселенной, в которой мы живем», «унифицированную теорию всего на свете». Однако на фоне пафосной риторики происходило заметное снижение политического статуса физиков. Аура почета, окружившая ученых после создания атомной бомбы, существенно померкла. Для проведения экспериментов с высокими энергиями требовалось все более дорогостоящее оборудование, и проблема финансирования этих проектов разделила ученых на два политических лагеря.

В год смерти Фейнмана двое физиков-экспериментаторов опубликовали статью, которая начиналась с прямолинейного заявления: «Пятьдесят лет исследований в области физики частиц привели к формированию изящной и точной теории взаимодействия частиц на субъядерном уровне». Специалисты из других областей физики не были настроены столь оптимистично. Изящная и точная? Но тогда почему так много величин — массу и прочие специфические численные параметры частиц — приходилось «подсаживать» в теорию? Если б она была изящной, эти величины из нее выводились бы. Почему в ней так много перекрывающихся полей? Симметрий, как будто специально нарушенных для того, чтобы сошлись данные? Возможно, квантовые числа — цвет, очарование и тому подобное — и были изящными упрощениями. А может, они выполняли роль резинки, которой наскоро обмотали грозящую развалиться конструкцию? Если теоретикам удалось объяснить конфайнмент кварков, оправдав тем самым существование частицы, не наблюдающейся в свободном состоянии, значит, можно объяснить все что угодно. Не притянута ли за уши эта теория, или, как провокационно выразился один критик, не является ли она «искусственной интеллектуальной структурой, скорее совокупностью уловок и приемов, удачно подходящих случаю… чем логично сформулированным осмыслением опыта?» Хотя отдельные элементы иногда проверялись в ходе экспериментов, теорию в целом уже никто не мог опровергнуть, как никто не брался оспаривать ее основополагающую риторику. Действительно, разве еще оставались явления, которые нельзя было бы объяснить, введя новые нарушения симметрии, квантовое число или пару лишних пространственных измерений? Отдел запчастей современной физики был так хорошо укомплектован хитроумными приспособлениями, что для любых данных, поступающих из ускорителей частиц, при желании можно было слепить рабочий механизм.

Это была жестокая критика, но поступила она не от Фейнмана. Когда-то Фейнман сам говорил о том, что хочет найти фундаментальный закон природы. Теперь все изменилось.

«Меня спрашивают: “Вы ищете основополагающие законы физики?” Нет, не ищу… Если окажется, что закон, объясняющий всё, действительно существует, я был бы рад его найти. Но если природа подобна луковице с миллионом слоев… значит, так и должно быть».

Он считал, что заслуги его коллег в «унификации» преувеличены, а разрозненные теории были слеплены ими кое-как. Когда Хокинг заявил, что «мы, возможно, близки к завершению поисков основополагающих законов природы», многие специалисты в области физики частиц с ним согласились. Но только не Фейнман.

«Я всю жизнь от кого-нибудь слышу, — признался он, — что ответ буквально за углом. И раз за разом эти оптимисты терпят поражение. Эддингтон, считавший, что с теорией электронов и квантовой механикой все станет намного проще… Эйнштейн — он думал, что вывел единую теорию, но ничего не знал о ядре и, естественно, не мог даже догадываться о дальнейшем развитии событий… Всем им казалось, что они близки к ответу, но я-то знаю, что это не так…»

«Существует ли в природе одна-единственная фундаментальная, унифицированная, простая и прекрасная теория? Вопрос остается открытым, а я не хочу гадать».

В 1980-е годы на звание единой теории претендовала теория струн, которая имела мощное математическое обоснование. В ее основе лежало понятие структур, напоминающих струны и существующих в нескольких измерениях. Лишние измерения сворачивались, и возникало нарушение симметрии, получившее название «компактификация». Важнейшим и основополагающим принципом этой теории стал фейнмановский метод суммирования по траекториям; амплитуда вероятностей высчитывается путем сложения всех возможных квантовых событий, которые рассматриваются как топологические поверхности. Фейнман держался в стороне от этих исследований, иногда замечая, что, вероятно, он слишком стар, чтобы оценить «модные веяния». Теорию струн было невозможно проверить экспериментально. А Фейнману казалось, что теоретики не очень-то и рвутся проводить эксперименты, ведь тогда их идеи могут признать ошибочными. Он не спешил записаться в число сторонников «теории всего» — она его смущала — и снова занял позицию наблюдателя, повторяя, что склонен решать проблемы по мере их поступления.

Когда историк, изучающий физику частиц, задал Фейнману вопрос о «единой теории», тот заколебался. Они беседовали, сидя в фейнмановском кабинете в Калтехе.

— Ваша карьера как раз охватывает период создания стандартной модели, — сказал историк.

— Стандартной модели? — неуверенно повторил Фейнман.

— SU(1) × SU(2) × U(1). От перенормировки и квантовой электродинамики до настоящего времени.

— Стандартная модель, стандартная модель… — проговорил Фейнман. — Имеется в виду модель, в которой у нас есть электродинамика, слабое взаимо­действие и сильное взаимодействие? Пожалуй, да.

— Серьезное достижение — свести их воедино.

— Но это не единая теория.

— Однако они связаны и являются элементами единой теории? — спросил историк.

— Нет.

Тут у его собеседника, похоже, возникли проблемы с формулировкой вопроса:

— А как же тогда называется вот это: SU(3) × SU(2) × U(1)?

— Это три теории, — ответил Фейнман. — Сильное взаимодействие, слабое взаимодействие и электромагнетизм… Они кажутся связанными, потому что на первый взгляд обладают похожими характеристиками. Но что в них общего? Точка соприкосновения появится, только если добавить какой-нибудь неизвестный элемент. На данный момент не существует теории, которая содержала бы в себе SU(3) × SU(2) × U(1) — что бы ни значили эти буквы — и имела бы экспериментальное подтверждение… Да, эти ребята пытаются свести всё воедино. Ключевое слово — пытаются. Но никому еще это не удалось. Понимаете?

Специалисты по физике частиц были его коллегами, его сообществом. Элитой, которая поклонялась ему и которой он был обязан своим престижем. Публично он редко не соглашался с их убеждениями. В последние двадцать лет Фейнман работал над теми же проблемами, что и они; и как ни пытался он обособиться и всех игнорировать, ему пришлось идти в русле общих исследований.

— Значит, мы не ближе к созданию единой теории, чем во времена Эйнштейна? — спросил историк.

Фейнман рассердился:

— Какой дурацкий вопрос! Конечно, ближе. Мы больше знаем. Существует предел познания, и на пути к нему мы, естественно, продвинулись гораздо дальше, понимаете? Не знаю, как разумно ответить на такой глупый вопрос. От этих чертовых интервью никакой пользы.

Он встал из-за стола и вышел в коридор, барабаня костяшками по стене. И пока он не скрылся из поля зрения, гость слышал его выкрики: «Бесполезно говорить о таких вещах, черт вас дери! Это пустая трата времени! И изучать историю этой науки — бред! Вы пытаетесь представить сложным и запутанным нечто очень простое и прекрасное».

Из кабинета напротив выглянул Мюррей Гелл-Манн. «Я смотрю, вы познакомились с Диком», — сказал он.

Фейнман всегда устанавливал высокие стандарты фундаментальных исследований, хотя под словом «фундаментальный» он имел в виду нечто гораздо более обширное, чем большинство ученых, работающих в сфере физики частиц. Жидкий гелий и задачи из области физики твердых тел казались ему не менее основополагающими, чем взаимодействие мельчайших частиц. Он верил, что фундаментальность, как и красота интеллекта, — понятие многомерное. На протяжении всей своей карьеры он переживал болезненные периоды простоя, когда не мог найти себе подходящее занятие. Пытался понять турбулентность и квантовую гравитацию. В последние годы он и его коллеги стали замечать, что их некогда многочисленное сообщество стало редеть: талантливые молодые студенты предпочитали искать ответы на фундаментальные вопросы в других областях и часто обращались к биологии, компьютерным наукам или новой теории хаоса и теории сложности вычислений. Вот и сын Фейнмана Карл, когда прошло его мимолетное увлечение философией, занялся компьютерными исследованиями. Когда-то Фейнман способствовал зарождению этой отрасли в Лос-Аламосе; теперь он снова обратил на нее внимание. Вместе с двумя авторитетными специалистами по компьютерным наукам из Калтеха Джоном Хопфилдом и Карвером Мидом он создал курс, охватывающий самые разнообразные проблемы, — от искусственного интеллекта и распознавания образов до исправления ошибок и неисчисляемости. Несколько лет подряд в летние месяцы он сотрудничал с основателями компании Thinking Machines Corporation, располагавшейся недалеко от МТИ, и участвовал в создании радикального подхода к параллельному выполнению процессов; он был высококлассным техническим экспертом, применяющим дифференциальные уравнения к принципиальным электросхемам, и мудрым советником для юных предпринимателей («Забудьте про “локальные минимумы” и прочую такую ерунду — просто представьте, что в кристалл попал пузырек воздуха и вам нужно его вытряхнуть»). А еще он взялся за самостоятельные изыскания на стыке компьютерной науки и физики: изучал, насколько маленькими могут быть компьютеры, исследовал принцип энтропии и неопределенности, симуляцию квантовой физики и вероятностного (стохастического) поведения, возможность создания квантово-механического компьютера с пучками спиновых волн, которые проходят сквозь логические ворота и обратно, отскакивая, словно пуля.

Его коллегам по физике частиц так и не удалось ответить на фундаментальные вопросы, которые когда-то привели его в науку. Между субатомной вселенной и сферой обычных явлений — повседневной магией, которая понятна даже детям, — разверзлась интеллектуальная пропасть. В «Фейнмановских лекциях по физике» он приводил аллегорию с радугой. Представьте мир слепых ученых: они могут обнаружить существование радуги, но сумеют ли почувствовать ее красоту? Суть вещей не всегда заключена в микроскопических деталях. Слепые ученые заметили бы, что в определенных погодных условиях интенсивность излучения как функция длины волны начинает вести себя иначе: у нее появляется пик, который перемещается с одной длины волны на другую по мере того, как меняется угол наклона прибора. «А потом однажды, — писал он, — в физическом журнале для слепых появилась бы техническая статья под названием “Интенсивность излучения как функция угла при некоторых метеоусловиях”». Фейнман ничего не имел против красоты — человеческой иллюзии, проекции эмоций на реальность феномена излучения.

«Все мы стали редукционистами», — говорил Стивен Вайнберг, имея в виду, что физики ищут обоснование глубочайших принципов мироустройства в поведении элементарных частиц, составляющих основу обычной материи. Он говорил о многих своих коллегах, но не о Фейнмане, для которого постижение законов, объясняющих устройство нижних уровней иерархии — мира микроскопических масштабов, — вовсе не означало понимания всей природы. Многие явления оставались за гранью ускорителей, даже если в каком-то смысле их можно было редуцировать до элементарных частиц. Хаотическая турбулентность; крупномасштабные структуры, возникающие в сложных системах; сама жизнь. Фейнман говорил о «бесконечном разнообразии и новизне явлений, которые можно вывести из простейших принципов» — явлений, которые уже обнаружены «в уравнениях; осталось лишь найти способ выманить их на поверх­ность».

Главной проверкой научного мышления является его способность к предвидению. Будь вы с другой планеты, смогли бы вы предсказать земные грозы, извержения вулканов, рождение океанских волн, северного сияния, цветных закатов?

Возможно, следующая великая эпоха развития человеческого интеллекта научит нас соотносить уравнения с реальностью. Но пока мы не можем этого сделать. Пока мы лишь знаем, что в уравнениях, объясняющих течение жидкости, «существуют» вихревые потоки турбулентности, которые можно наблюдать между вращающимися цилиндрами. Но мы не можем увидеть, описывает ли уравнение Шрёдингера лягушек, великих композиторов или мораль: возможно, описывает, возможно — нет.

Физические модели похожи на географические карты: они никогда не бывают законченными; разрастаясь, они становятся такими же необъятными и сложными, как реальность, которую отображают. Эйнштейн сравнивал научное познание с попыткой понять, как устроен внутренний механизм часов, находящийся в закрытом корпусе: ученый может создать правдоподобную модель, объясняющую ритмичное тиканье и движение, но никогда не будет до конца знать, что же там происходит. «Он также может верить в идеальный предел знаний, называемый объективной истиной, и в то, что человеческий ум способен достигнуть этого предела», — говорил Эйнштейн. Но во времена Эйнштейна все было проще. В эпоху Фейнмана знаний стало больше, однако объективная истина отодвигалась все дальше в туман, сквозь который не проникало научное виде­ние. Квантовая теория оставила без ответа важный вопрос, на который попытался ответить один из физиков; он процитировал Фейнмана, «одного из величайших философов нашего времени», в стихотворной форме — «ибо что это еще, как не поэзия?»

Нам всегда было сложно понять

Взгляд на мироустройство,

Предложенный квантовой механикой.

По крайней мере, мне трудно,

Потому что я уже стар

И все описанное в этой теории

Так и не стало для меня очевидным.

Да, квантовая механика

По-прежнему заставляет меня нервничать.

Знаете, как бывает:

Когда появляется новая идея,

Должно пройти время — одно, два поколения,

Пока не становится очевидным,

Что на самом деле никакой проблемы нет.

Я не могу определить, в чем проблема,

Следовательно, я подозреваю, что ее не существует,

Но я не могу быть

Абсолютно в этом уверен.

В октябре 1987 года у Фейнмана снова обнаружили опухоль в брюшной полости, и врачи предприняли последнюю попытку остановить рак хирургическим путем. Когда из Los Angeles Times ему прислали предварительный текст некролога, Фейнман поблагодарил автора и ответил: «Я решил, что не стоит читать его заранее; пусть это будет для меня сюрприз». Он знал, что уже не поправится. Ему было шестьдесят девять лет. Он мучился от сильной боли в ноге. У него не было аппетита. В январе он начал просыпаться по ночам в холодном поту. В углу пыльной доски, висевшей в кабинете, его рукой было написано несколько кратких напутствий: «Я не в состоянии понять то, что не могу воспроизвести»; «Умей решать уже решенные задачи». Рядом был список, озаглавленный «Выучить»: («подстановка Бете для двухмерного эффекта Холла…»). Физика изменилась; как-то раз он уже говорил об этом со Станиславом Уламом, своим старым другом по Лос-Аламосу. Тот смотрел на редкие белые облака, проплывающие по голубому небу Нью-Мексико, и Фейнман словно прочел его мысли: «На первый взгляд они имеют контур облаков, — сказал он. — Когда смотришь на них, они вроде бы не меняются, но стоит на минуту отвлечься, и все становится совершенно другим».

За свою жизнь он накопил не так много личных вещей: шарф, связанный вручную и висевший на крючке, — подарок студентов из Югославии; фотография Мишель с виолончелью; черно-белые снимки северного сияния; глубокое кожаное кресло; сделанный им карандашный набросок с портретом Дирака; фургон, весь исписанный шоколадно-коричневыми фейнмановскими диаграммами. Третьего февраля он снова лег в Медицинский центр при Калифорнийском университете Лос-Анджелеса.

Врачи в отделении интенсивной терапии обнаружили прободную язву двенадцатиперстной кишки. Прописали антибиотики, но его единственная почка практически перестала работать. Провели курс диализа — почти без­успешно. Фейнман отказался от второго курса, который мог бы продлить его жизнь на несколько недель или месяцев. «Я скоро умру», — спокойно сказал он Мишель таким тоном, будто уже все решил. За ним присматривали, охраняя его покой, три женщины, любившие его дольше всех: Гвинет, Джоан и его двоюродная сестра Фрэнсис Левайн, которая жила с Фейнманами в Фар-Рокуэй. Морфий от боли и кислородная трубка — вот все, что ему теперь давали. Врачи сказали, что он проживет еще дней пять. Однажды он уже наблюдал за смертью, пытаясь смотреть глазами ученого: отмечая погружение в кому и прерывистое дыхание и представляя, как затуманивается лишенный кислорода мозг. Он ждал свою смерть, когда проводил эксперименты с выходом из тела в темной камере сенсорной депривации, когда признавался другу, что многому научил людей и смирился с непознаваемостью природы:

«Видишь ли, в чем дело: я могу принять сомнения, неопределенность и незнание. Мне кажется, гораздо интереснее жить и не знать, чем располагать ответами, которые, возможно, неверны. У меня есть примерные ответы, кое-какие убеждения и различная степень уверенности в разных вопросах, но я никогда не был ни в чем абсолютно уверен и о многих вещах ровным счетом ничего не знаю — например, стоит ли интересоваться, зачем мы здесь…

Мне необязательно знать ответ. Я не страшусь незнания, не боюсь исчезнуть в этой загадочной бессмысленной Вселенной, — ведь, насколько я могу судить, так и устроена реальность. Меня это не пугает».

Он начал терять сознание. Его взгляд затуманился, речь стала прерывистой. Гвинет видела, как он собрался с силами, чтобы произнести последние слова: «Хорошо, что умираешь только один раз. Это так скучно». После этого он больше не разговаривал и общался с родными, лишь кивая или сжимая им руку. Незадолго до полуночи 15 февраля 1988 года он попытался вздохнуть, но кислородная трубка уже не помогла, и пространство, которое он занимал в этом мире, закрылось. Остался лишь след: всё, что он знал; как он знал.

Отправить