Вычисления с использованием машин

В те годы зарождалась не только атомная, но и компьютерная эра. Ряд ученых, разбросанных по военным и гражданским лабораториям по всей стране, занимался исключительно разработкой средств вычисления, а не самими вычислениями. В Лос-Аламосе необходимость в проведении численных расчетов стояла острее, чем где бы то ни было в мире. Вычислительные средства были в основном механическими и лишь в последнее время стали появляться электронные. Но их основной технологический элемент — транзистор — будет изобретен только в конце десятилетия. В процессе вычисления одновременно принимали участие и машины, и люди: операторы, перекладывающие перфокарты, выполняли роль памяти и логически разветвленных блоков, растянутых вдоль рядов и колонн из столов.

При работе над проектом создания бомбы ученым могли предоставить лучшую доступную вычислительную технику, только вот лучшая вычислительная техника не могла удовлетворить запросы ученых. Производители подобного оборудования — среди них уже тогда выделялась International Business Machines Corporation (корпорация IBM) — не считали, что дальнейшее развитие науки обеспечит им перспективный рынок. Специалисты корпорации не могли даже представить ту широкую клиентскую базу, которой вскоре потребуются огромные вычислительные мощности для того, чтобы составлять прогнозы погоды, моделировать работу двигателей, анализировать строение белков, составлять расписания полетов самолетов и имитировать модели всего что угодно — от экосистемы до сердечных клапанов. Тогда же, в основном, вычислительные машины использовались в бизнесе, точнее, с их помощью вели бухгалтерский учет. А основные операции, которые приходилось выполнять в этом случае, — сложение и вычитание. Требовать, чтобы машины выполняли такое действие, как умножение, казалось излишним, тем не менее порой бывало необходимо умножить величину ежемесячных продаж на двенадцать. О делении вообще речи не шло. Рассчитывать выплаты по закладным или проценты по облигациям можно было и вручную с помощью стандартных таблиц.

Роль рабочей лошадки в научных расчетах исполнял калькулятор Маршана, клацающий аппарат размером с печатную машинку, способный складывать, вычитать, умножать и с некоторыми трудностями делить числа вплоть до десятизначных. Сначала, чтобы сэкономить деньги, для проекта заказали более медленные, восьмизначные версии, но их редко использовали. В калькуляторе Маршана каретка двигалась вперед сначала с помощью ручки, а потом включался электромотор. Клавиши и рычажки толкали каретку вправо и влево. Отображаемые на циферблате счетчика и регистра цифры были цветными. Кнопки для ввода располагались рядами и колонками на панелях положительных и отрицательных цифр. Была клавиша умножения и умножения на отрицательное число, клавиша переключения регистра и кнопка для остановки машины в случае, если процесс деления выходил из-под контроля, что случалось довольно часто. Механическая арифметика была делом непростым. Со всеми этими кнопками и элементами калькулятор Маршана сильно уступал по мощности гигантским машинам — разностной и аналитической, — изобретенным столетие назад в Англии Чарльзом Бэббиджем, который надеялся создать печатные таблицы в помощь штурманам, астрономам и математикам. Бэббидж не только решил проблему переноса цифр из одного десятичного разряда в другой. Для передачи данных в его машине фактически использовались перфокарты, используемые в ткацких станках. Однако в век паровых двигателей немногие его современники оценили это изобретение.

Калькуляторы Маршана в Лос-Аламосе работали на пределе возможностей. Металлические детали изнашивались и выходили из строя. Официально несуществующая лаборатория не могла, как это обычно происходило, вызвать специалиста, чтобы отремонтировать сломанный прибор, поэтому их приходилось отправлять на завод-изготовитель в Калифорнию. Три или четыре калькулятора постоянно находились где-то в пути. Расстроенный, Фейнман обратился к Николасу Метрополису, усатому математику из Греции, который позднее станет известным специалистом в области вычислений и числовых методов. «Давай-ка разберемся в этих проклятых штуковинах, — сказал Ричард, — и не будем отсылать их в Бербанк». (Фейнман в тот период тоже отрастил усы.) Они потратили не один час, разбирая старые и новые калькуляторы, чтобы сравнить их и установить причины сбоев и поломок, а затем вывесили короткое объявление: «Ремонт калькуляторов». Но Бете не понравилось, что теоретики из его команды впустую потратили свое время, и, в конце концов, он запретил копаться в аппаратах. Фейнман подчинился, зная, что через несколько недель нехватка калькуляторов заставит Бете изменить свое мнение.

Пик вычислительных процессов пришелся на осень 1943 года, когда были заказаны счетные машины, которые корпорация IBM должна была доставить по неизвестному адресу. Были закуплены три множительных устройства модели 601, один табулятор-402, один воспроизводящий итоговый перфоратор, одно контрольно-измерительное устройство, один клавишный перфоратор и одна сортировально-подборочная машина. Астрономы в Колумбийском университете проводили эксперименты с использованием перфокарт еще до войны. На множительных устройствах размером с ресторанную плиту можно было проводить достаточно объемные расчеты. Электрические датчики находили отверстия в перфокартах, и можно было управлять конфигурацией посредством закрепления маленьких стержней в коммутационной панели. Среди специалистов, выполнявших вычисления, появление этих машин в Лос-Аламосе вызвало большой ажиотаж. Еще до их прибытия один из теоретиков Стенли Франкел предпринял попытки их усовершенствовать. Он утроил скорость вычислений, переставляя затворы таким образом, чтобы три группы трех- или четырехзначных чисел можно было умножать за один проход. Предъявляя заявку на машины, ученые обратились и с официальным письменным требованием предоставить специалиста для их обслуживания — сотрудника IBM, недавно призванного в армию. Искусство военных закупок совершенствовалось на глазах. Ящики с оборудованием прибыли на два дня раньше, чем человек, который должен был его собрать. За это время Фейнман с коллегами умудрились всё распаковать и собрать, не переставая восхищаться приборами и используя всего лишь скрепленную проволокой инструкцию. Машины были настолько мощными, что Ричард, как всегда улавливающий ритмичность, быстро сообразил, как запрограммировать их, чтобы они шумели в такт известным песням. Теперь теоретики начали создавать нечто новое в области вычислений — гибрид вычислительной машины и заводского конвейера. Еще до получения вычислительной техники от IBM Фейнман и Метрополис задействовали группу людей (в основном это были жены ученых, работавшие за три восьмых зарплаты), каждый из которых выполнял определенное действие сложных уравнений. Кто-то возводил число в куб и передавал карту с результатом следующему, который выполнял деление, и так далее. Это было соединение массового производства и числовых расчетов. Женщины, проводящие вычисления на калькуляторах Маршана, имитировали полный цикл работы компьютера. Как обнаружат будущие поколения, в самом процессе разделения расчетов на простые арифметические операции, необходимом для машин, присутствовала какая-то непостижимая привлекательность, которая словно возвращала ум к основам арифметики. Этот процесс позволил приблизиться к пониманию того, какие именно виды уравнения реша­емы. Стопки перфокарт могли дать решение уравнения для огненного шара, внезапно расширяющегося в турбулентной атмосфере, рассчитывая последовательно его приблизительные значения для разных моментов времени: 0:01, 0:02, 0:03 и т. д., в то время как с точки зрения традиционного анализа эти строго нелинейные уравнения считались нерешаемыми.

Из всех задач, которые предстояло решать с использованием имеющихся вычислительных аппаратов Лос-Аламоса, расчет движения внутренней ударной волны — имплозии — более всего напоминал процесс научного моделирования. Взрывной заряд, внутри которого находится бомба, должен был привести к образованию ударной волны, а ее давление — привести кусочек плутония в критическое состояние. Какой должна быть конструкция бомбы, чтобы обеспечить стабильную детонацию? Какой именно огненный шар образуется? Чтобы ответить на подобные вопросы, необходимо было составить уравнение, описывающее распространение сферической детонационной волны в сжимающейся жидкости, причем в качестве «сжимающейся жидкости» в данном случае выступал плутоний, расплавившийся за микросекунды до того, как стать ядерным зарядом. Давление при таких условиях будет выше, чем в центре Земли, температура достигнет 50 000 000 °С. Здесь теоретики могли полагаться только на себя. Экспериментаторы не могли предложить ничего, кроме разве что «наилучших пожеланий». На протяжении 1944 года вычислительные мощности росли. Джона фон Неймана приглашали в качестве консультанта, и он надеялся после окончания войны продолжить это дело. Математик, логик, разработчик теории игр и один из отцов современных компьютерных систем (он все больше включался в эту невероятную покерную партию в Лос-Аламосе), фон Нейман любил поговорить с Фейнманом, пока они работали на машинах IBM или гуляли по каньону. Особенно запомнились Ричарду его слова о том, что ученому вовсе не обязательно нести ответственность за весь мир, и отсутствие социальной ответственности может быть вполне разумным выбором. Также запало в память Фейнману тогда еще смутное, только зарождающееся понятие о математическом феномене, который позднее будет назван хаосом, — устойчивом, повторяющемся нарушении порядка в определенных уравнениях при подготовке их к компьютерным вычислениям. Взрывная волна, например, проходя сквозь вещество, оставляла волновой след. Сначала Фейнман полагал, что нарушения колебаний были числовыми ошибками. Фон Нейман объяснил, что эти колебания как раз и были искомыми величинами.

Фон Нейман держал новоиспеченных специалистов по вычислительной технике в курсе последних событий. Он много где бывал и отовсюду привозил новости. Он сообщил об электромеханическом приборе Mark I, который собирали в Гарварде; о релейном вычислительном устройстве, разработанном в лаборатории Белла; об изучении нейронов человека, проводимом в Университете Иллинойса; а также о том, что на Абердинском испытательном полигоне для решения проблемы расчета траекторий в баллистике создали более совершенное устройство, названное ENIAC — Electronic Numerical Integrator and Computer (Электронный числовой интегратор и компьютер), состоящее из восемнадцати тысяч электронных ламп. Эти лампы контролировали двоичные триггеры (переключатели), которые, в дань прошлому, располагали в виде колец по десять триггеров как механические колеса в десятичных вычислительных машинах. В этом устройстве было слишком много ламп. Фон Нейман заключил: «При каждом включении две из них перегорали». Солдаты вынуждены были носить запасные лампы в продуктовых корзинах. Термин из теории диффузии — средняя длина свободного пробега — операторы перенесли на вычислительные устройства, введя такое понятие, как среднее время между поломками.

Тем временем под влиянием того, что приходилось разбивать сложные вычисления на простые математические операции, Фейнман на достаточно продолжительное время отстранился от практичных инженерных разработок и подготовил лекцию на тему «Некоторые интересные свойства чисел». Это было превосходное упражнение в арифметике, логике и — хотя это слово Ричард никогда бы не произнес — философии. Солидная аудитория собралась («Величайшие умы», — как писал Фейнман своей матери несколько дней спустя), чтобы отбросить в сторону все имеющиеся знания по математике и начать с определения основных принципов, то есть с детских представлений о способе подсчета в единицах. Ричард определил сложение a + b как операцию отсчета b единиц от отправной точки a. Он дал точное определение умножению (подсчет b раз), возведению в степень (умножение b раз). Он вывел простые законы, такие как a + b = b + a (коммутативный) и (a + b) + c = a + (b + c) (ассоциативный). Эти законы обычно принимались подсознательно, хотя квантовая механика показала, насколько сильно некоторые математические операции зависели от порядка, в котором они записаны. Не принимая ничего как должное, Фейнман показал, как чистая логика заставляет задуматься о том, что собой представляют обратные действия: вычитание, деление, взятие логарифмов. Он задавал новые вопросы, которые влекли за собой новые арифметические открытия. Все это позволило ему значительно расширить представление о том, что понимать под буквами a, b и c, и о правилах, которые позволяли совершать с ними различные действия. Из его исходного определения следовало, что под отрицательными числами вообще ничего не подразумевалось. Возникало впечатление, что дроби, дробные показатели, экспоненты, мнимые корни из отрицательных чисел не имеют непосредственного отношения к счету, но Фейнман продолжал снова и снова извлекать их, используя чисто логические инструменты. Он обращался к иррациональным и комплексным числам, числам в степени с комплексными показателями и комплексным числам в степени с комплексными показателями. Все это вытекало само собой, пока не возникал вопрос: чему равно i, если i в квадрате равно –1? Ричард напомнил своим слушателям, как брать логарифмы, и показал, как сходились числа при последовательном вычислении квадратных корней и как в результате неизбежно образуется e — основание натурального логарифма, эта фундаментальная константа. Он переосмыслил многовековую историю математики. Точнее, не то чтобы переосмыслил, потому что только взгляд с точки зрения современной науки позволял увидеть картину целиком. Показав суть степеней с комплексными показателями, Фейнман начинал их вычислять, а потом составил из полученных значений собственную таблицу. В ней числа изменялись, уменьшаясь от единицы до нуля, до отрицательных значений и затем увеличивались, формируя волнообразную кривую. Фейнман нарисовал эту кривую, хотя, конечно, все присутствующие прекрасно знали, что представляет собой синусоида. Так он пришел к тригонометрическим функциям. И теперь сформулировал еще один вопрос, столь же фундаментальный, как предыдущие, но в то же время охватывающий все остальные, словно сеть, которую Ричард плел на протяжении почти целого часа. Каким должно быть значение e, чтобы достичь i? Присутствующим было известно, что e, i и π связаны, словно невидимая мембрана, но Ричард (как рассказывал своей матери) «говорил чертовски быстро, не давая им времени подумать, и пока они не успевали ухватиться за один факт, уже выкладывал перед ними другой, еще более невероятный». Теперь он повторял утверждение, записанное им еще в четырнадцать лет, о том, что странная смешанная формула e^πi + 1 = 0 была самой замечательной в математике. Несмотря на то что алгебра и геометрия говорили на разных языках, они были по сути одним и тем же — немного по-детски арифметически упрощенной и обобщенной чистейшей логикой. «Так что, — писал Ричард, — мои маленькие достижения в арифметике произвели неизгладимое впечатление на все эти великие умы».

На самом деле, если Фейнман, как полагал его друг Велтон, и старался сознательно утвердиться среди этих знаменитых физиков, он преуспел даже больше, чем полагал сам. В ноябре 1943 года, через семь месяцев после старта проекта в Лос-Аламосе, Оппенгеймер начал убеждать руководство кафедры в Беркли пригласить Фейнмана на работу после окончания войны. Он написал Бирджу, заведующему кафедрой в тот период:

«Несомненно, он здесь самый талантливый молодой физик, и это все знают. Он невероятно обаятельный человек, предельно открытый, совершенно адекватный во всех отношениях и, к тому же, замечательный учитель, испытывающий по отношению к физике чрезвычайно теплое чувство».

Оппенгеймер предупреждал, что у Фейнмана обязательно будут и другие предложения работы, потому что немалое количество «больших шишек» уже обратило на него внимание. Он упомянул лишь о двух. Бете, как полагал Оппенгеймер, прямо заявлял, что готов был скорее расстаться с любыми двумя учеными из команды, чем с Фейнманом. Вигнер из Принстона сказал, пожалуй, то, что в среде физиков было абсолютным признанием, а именно: «Это второй Дирак. Только на этот раз человек».

За забором

В честь годовщины свадьбы Фейнман и Арлин жарили стейки на походном угольном гриле, который Арлин заказала по каталогу. Они расположились на открытом воздухе на территории пресвитерианского санатория. Арлин принесла поварской колпак, фартук и рукавицы и уговорила Ричарда надеть все это. Мечтавшая о семейной жизни и любившая домашний уют, Арлин получала огромное удовольствие от всего происходящего. Ричард же чувствовал себя неловко. Он стеснялся как поварских атрибутов, так и своих новых усов. Ему было неприятно чувствовать взгляды проезжающих мимо людей. Арлин же смеялась и, как обычно, спрашивала, какое ему дело до того, что подумают другие. Стейк был дорогим удовольствием: восемьдесят семь центов за килограмм. Они ели его с дыней, сливами и картофельными чипсами. Газон санатория простирался прямо до шоссе 66, идущего через всю страну, и там, вдали, гудели машины. Альбукерке изнемогал от жары, но они были счастливы. Арлин позвонила родителям. Семиминутный междугородный телефонный разговор — еще одно проявление сумасбродства и расточительства. Ближе к вечеру, после того как Ричард уехал на попутке обратно на север, пустыню накрыла гроза, и Арлин беспокоилась о том, что ему пришлось добираться к себе под таким ливнем. Она все еще не могла привыкнуть к сильным бурям, обычным для Запада.

Практически каждую неделю Фейнман пересекал долину, лежащую между горами Джемез и Сангре де Кристо. Эти поездки выделяли его среди остальных обитателей плато. Немногим жителям этого довольно закрытого сообщества представлялась возможность покидать территорию. Однажды во время довольно странного разговора о том, кто мог бы оказаться нацистским шпионом, Клаус Фукс, немец, получивший британское гражданство, предположил, что на эту роль идеально подошел бы Дик Фейнман. Кто еще, кроме него, принимал участие в таком большом количестве работ разных лабораторий? Кто еще регулярно выезжал на какие-то встречи в Альбукерке? Невероятно изолированный, с весьма специфическим населением, Лос-Аламос все больше и больше начинал напоминать пародию на настоящий город. Словно существующий лишь в воображении своих жителей, он официально не был ни деревней, расположившейся в тени гор Джемез, ни просто огороженной территорией с домами и грунтовыми дорогами, проложенными вдоль пруда, в котором даже водились утки. Это было что-то абстрактное, абонентский ящик 1663, Санта-Фе, Нью-Мексико. Один из его резидентов как-то сказал, что именно такими он представлял американцев — «первопроходцами, основавшими вдали от внешнего мира новый город, вокруг которого простиралась пустыня, населенная индейцами». Мэром этого городка был избран Виктор Вайскопф. Фейнман стал членом городского совета. Забор, обозначавший границы города, усиливал своеобразную фантастическую атмосферу, свойственную ему, и не позволял внешнему миру проникнуть в местную жизнь. Здесь собралось высшее общество. Элитарное и многоязычное. В этом котле, так похожем на все лаборатории военного времени, на смеси языков было написано прощальное письмо протестантству, джентльменству и неторопливому сообществу американских ученых. В Лос-Аламосе действительно собралась научная аристократия. Это был «самый закрытый клуб в мире», как сказал о нем один бывший оксфордский аспирант. Но, несмотря на свою аристократичность, утонченный и деликатный Оппенгеймер сумел создать в нем истинно демократичную обстановку, где никакие чины и статусы не могли помешать научным беседам. Выборные советы и комиссии поддерживали этот образ. Аспиранты должны были оставить предрассудки и забыть, что общаются со знаменитыми профессорами. Здесь не было званий, как не было строгих костюмов и галстуков. Даже по вечерам в Лос-Аламосе царила демократия.

На шумных вечеринках кухни разных стран смешивались в коктейль четырех континентов, разбавленный эмоциональными спорами и политическими дебатами, вальсами и кадрилью. Тот же аспирант из Оксфорда все никак не мог взять в толк, что значила эта «кадриль», что определяло ее — количество танцующих, помещение или музыкальный ритм? Шведы пели баллады, англичане исполняли джаз на пианино, выходцы из Восточной Европы организовывали венские струнные трио. Фейнман играл на ударных в дуэте с Метрополисом и собирал всех в танцующий паровозик. Он оказался в такой невероятно разнообразной культурной среде, с какой ему никогда раньше не приходилось сталкиваться (уж конечно, МТИ не мог предложить ничего подобного своим будущим инженерам). На одной из вечеринок здесь даже поставили балет под названием «Святыня плато» на музыку Гершвина, в конце которого под механический стук и мерцание зрителям открывалась святая тайна этого места: 2 + 2 = 5.

Лос-Аламос, огражденный стенами от внешнего мира, преуспевал. А Ричард и Арлин искали для себя личное убежище. У них была своя тайная жизнь, которую они скрывали за собственным забором. Никто из приятелей Фейнмана не знал, что он звал жену Путси, а она его — Тренер, что она замечала, как крепнут его мышцы от бесконечных пеших прогулок, что болезнь предоставляла ей все меньше отсрочек. Арлин, как и отец Ричарда, писала ему зашифрованные письма, зная, как любит он разгадывать загадки. Эти письма привлекли внимание военного цензора из службы безопасности лаборатории. Офицер напомнил Фейнману правило 4(е): «Кодирование, шифры и любые формы тайного письма запрещены. Кресты, Иксы и другие подобные символы совершенно недопустимы». Цензура в Лос-Аламосе была предельно деликатной. Нельзя было не учитывать, что приехавшие сюда ученые и аспиранты, ранее работавшие в университетах, все еще предпочитали верить, что они добровольно принимают участие в разработке государственного научно-исследовательского проекта в стране, где неприкосновенность личной переписки была нерушима. Поэтому цензоры действовали осторожно. Старались проверять письма в тот же день, когда они приходили. Разрешили переписку на французском, немецком, итальянском и испанском. Но они считали вправе, по крайней мере, узнать у Фейнмана ключ к шифрованным письмам. Он ответил, что никакого ключа у него нет. В конце концов сошлись на том, что Арлин будет прикладывать ключ к письмам, а офицеры — забирать его, прежде чем передать конверт Ричарду.

Все это неизбежно привело к тому, что Фейнман нарушил правило 8(1) — дивный саморегулирующий закон, согласно которому цензуре подвергалось любое упоминание о цензуре. Тем не менее он написал об этом Арлин, что вызвало едкие насмешки с ее стороны. Она стала посылать письма с вырезанными в них дырочками или чернильными пятнами на словах. «Мне трудно писать, такое чувство, что (чернильное пятно) буквально заглядывает через плечо». Ричард в ответ приводил вымышленные цифры, отмечая, что десятичное разложение дроби 1/243 имеет повторения: 004 115 226 337 448, чем приводил в замешательство официальных цензоров, которые должны были теперь убедиться, что последовательность символов не являлась шифром каких-нибудь технических сведений. Скрывая насмешку, Фейнман объяснял, что данная последовательность не что иное, как бессмысленная тавтология, не несущая никакой информационной составляющей, характерной для всех математических равенств. В одном из почтовых каталогов Арлин нашла набор для изготовления пазлов, и следующее письмо из Альбукерке, направленное по адресу абонентский ящик 1663, пришло разрезанным на части. Из другого письма цензоры удалили показавшийся им подозрительным список покупок. Ричард и Арлин задумали даже обменяться посланием, якобы содержащим взрывчатку, которое начиналось бы словами: «Надеюсь, ты помнишь, что открывать этот конверт нужно очень аккуратно, так как я вложила внутрь порошок субсалицилата висмута…» Их письма были для них спасательным кругом, и неудивительно, что даже под бдительным надзором посторонних глаз любящие друг друга молодые люди находили способы говорить о личном.

И цензура, и высокий забор постоянно напоминали всем, проживающим в Лос-Аламосе, об их особом статусе: за ними следили, их охраняли, они были изолированы от внешнего мира. Все понимали, что ни в одном другом почтовом отделении никто никогда не вскроет и не прочтет чужие письма. Забор был двояким символом. Исследования, выполняемые некоторыми учеными, были настолько важными, что лаборатории постоянно находились под охраной вооруженных солдат. Однако это обстоятельство вызывало даже определенную гордость. Фейнман предупреждал родителей, что им тоже следует соблюдать секретность. Он писал: «Не все капитаны (и даже майоры), находящиеся здесь, знают, что мы делаем». Позднее, после выхода романа «Уловка-22» (Catch-22), вся эта военная атрибутика стала казаться излишне навязчивой и вызывать насмешки. Но тогда в Лос-Аламосе все было не так просто. И у мужчин, и у женщин сам факт существования такого ограждения вызывал двойственные чувства: они одновременно и испытывали раздражение, и относились к этому с пониманием. Фейнман исследовал забор почти по всей длине. Обнаруживая в нем отверстия и протоптанные дорожки, ведущие от них, он считал своим долгом сообщить об этом. Только вот охранники реагировали на его доклады слишком уж равнодушно. «Я рассказал ему и старшему офицеру, — писал он Арлин, — но, могу поспорить, они и пальцем не пошевелили». Ему и в голову не приходило, что эти лазейки были почти официально разрешены. Охранники мирились с ними с молчаливого согласия Оппенгеймера, чтобы местные жители могли посещать кинопоказы, которые устраивались в лабораториях за двенадцать центов.

Походы с целью исследования новых мест заводили Фейнмана в самые скрытые и недоступные для многих уголки. У него был неудержимый интерес буквально ко всему. Новый аппарат для кока-колы, например. Хитроумное устройство, в котором бутылки крепились при помощи стальных ободков вокруг горлышек. Его поставили вместо старого, самого древнего автомата по продаже содовой, в котором необходимо было поднять крышку, взять бутылку и уже потом честно кинуть монетку в контейнер. Новая модель, по мнению Фейнмана, свидетельствовала о недоверии покупателям, так что Ричард принял технический вызов и научился ловко обходить механизм. Правильно ли это было? Моральную сторону он обсудил со своими друзьями. Примерно тогда же он перестал употреблять спиртное. Однажды он напился до такой степени, что был не в состоянии бить в свой барабан и шутить напропалую, он начал бегать по всей базе, распевать и бить посуду, пока не отключился и Клаус Фукс не доставил его домой. После этого Фейнман принял решение отказаться от алкоголя, а заодно и от табака, и размышлял, не было ли это некой условностью. Не стал ли он более «нравственным», потому что просто начал стареть? «Это плохо», — думал он.

За Ричардом закрепилась репутация человека, замечающего любые мелочи. Кто-то из сотрудников однажды оставил свои вещи в кладовой и попросил Фейнмана вскрыть дверной замок. Скрепки, отвертка, две минуты. Двое прибежали сверху, запыхавшись, и стали умолять Фейнмана вскрыть шкаф, в котором хранились важные для них документы о лыжном подъемнике. А вот замки с цифровым кодом все еще не поддавались ему. Ричарду, как руководителю группы, полагалось иметь металлический сейф для хранения важных документов, и ему никак не удавалось взломать его. Он периодически покручивал ручку замка и в конце концов заметил, что его интерес перерос в настоящую страсть. Почему? «Возможно, — сказал он Арлин, — потому что я слишком люблю загадки. А ведь каждый замок — это загадка. Его нужно открыть, не сломав. Но сейфовые замки с комбинацией цифр здоро­во меня озадачили. Ты тоже порой озадачиваешь, но твои загадки я в конце концов разгадываю».

В сейфовых замках соединились логика человеческая и логика механики. При их разработке надо было учитывать и удобство их дальнейшего использования, и размеры самого металлического изделия — головоломки, с которыми постоянно сталкивались те, кто разрабатывал атомную бомбу. Официально считалось, что вариантов комбинаций могло быть порядка миллиона: три числа от 0 до 99. Но, поэкспериментировав, Фейнман обнаружил, что из-за простого механического зазора замок имеет так называемый «допуск на ошибку» плюс или минус 2. Если правильная цифра в комбинации была, скажем, 23, то срабатывала и любая другая в интервале от 21 до 25. Таким образом, когда он систематически подбирал комбинации цифр, ему нужно было бы пробовать лишь одну из пяти: 0, 5, 10, 15 и т. д. В данном случае, обдумывая эту проблему, Фейнман руководствовался интуицией практичного физика. То, что он обнаружил, позволяло сократить количество возможных комбинаций с миллиона примерно до восьми тысяч. За несколько часов их вполне реально было осилить.

В американской культуре существовало множество мифов и легенд о сейфах и взломщиках. Тем не менее со времен ковбоев сейфы стали значительно толще и сложнее. Они имели двойные стенки из стали, тройные засовы на стенках, ограничительные тумблеры. Теперь сейфы, в конце концов, прикручивались к полу. Но вместе с технологиями развивались и легенды, становясь более замысловатыми. Идеальный взломщик должен был обладать чувствительными пальцами и острым слухом. Главное его мастерство, как считалось, заключалось в том, чтобы улавливать вибрации тумблера, проскальзывающего или застревающего на определенном участке. Но это совершенно не соответствовало действительности. Да, возможно, изредка кому-то и удавалось открыть сейф благодаря своей чувствительности, но основными инструментами по-прежнему оставались ломы и свёрла. Отверстия во взломанных сейфах буквально выдирали, ручки и замки вырывали. Когда и это не срабатывало, сейфы поджигали. Взломщики использовали «супчик» — нитроглицерин. Однако физики Лос-Аламоса были склонны верить в мифы, поэтому, когда по лабораториям начали распространяться слухи о том, что среди персонала появился взломщик сейфов, большинство из них подумало (и никогда потом в этом не сомневалось), что Фейнман овладел мастерством различать едва уловимые щелчки.

Чтобы научиться взламывать сейфы, ему надо было искать свой способ, не оглядываясь на мифы и легенды. Ричард прочитал воспоминания медвежатников, чтобы узнать их секреты. Они вдохновили его и наполнили мечтами о славе. Авторы хвастались, что открывали набитые золотыми слитками сейфы под водой, но он мог бы написать книгу, которая затмила бы все опубликованное ранее. В предисловии он мог бы заявить: «Я вскрыл сейфы, в которых хранилась вся секретная документация по проекту атомной бомбы: графики поставки плутония, технологии его очистки, информация о необходимом количестве, о принципе действия атомной бомбы, о том, как происходит образование нейтронов… В общем, абсолютно обо всем». Лишь со временем, собирая по крупицам необходимые данные, он осознал, насколько рутинной была эта работа. Так как ему пришлось исключить из своего арсенала дрели и нитроглицерин, он должен был максимально использовать все практические сведения, что можно было найти. О некоторых из них Фейнман вычитал в книгах, до некоторых додумался сам, но большинство сводилось к заключению, что люди довольно предсказуемы:

• Они, как правило, оставляют сейфы незапертыми.
• Они часто оставляют заводские настройки, такие как 25-0-25, на­пример.
• Они склонны записывать комбинации цифр, часто на краешках выдвижных ящиков столов.
• Они предпочитают составлять комбинации из дат рождения или других цифр, которые можно легко запомнить.

  Последнее имело огромное значение. Фейнман подсчитал, что из восьми тысяч возможных комбинаций только сто шестьдесят две соответствовали датам. Первая — месяц от 1 до 12. Учитывая погрешность, нужно было попробовать только три варианта: 0, 5 и 10. Для числа от 1 до 31 требовалось шесть вариантов. Для года от 1900 до текущего — всего девять. Это можно было сделать за минуты. Ричард также выяснил, что репутацию взломщика можно заработать благодаря всего лишь нескольким случайным удачным попыткам.

Повозившись с собственным сейфом, он понял, что, когда дверца сейфа открыта, последнюю цифру комбинации можно было легко узнать, вращая ручку до момента, когда опустится язычок замка. Через некоторое время таким же способом он научился выяснять и вторую цифру. Он взял в привычку задумчиво облокачиваться о сейф кого-нибудь из коллег и как будто небрежно покручивать циферблат. Так он составил список частично вычисленных комбинаций. Учитывая, что оставалось определить всего одну цифру и имеющийся допуск на ошибку, все остальное не составляло труда, и, чтобы поддерживать легенду, Фейнману приходилось исключительно для отвода глаз носить с собой инструменты и делать вид, что процесс занимает много времени.

Последняя весна

Снова наступил вечер пятницы. Каменистый серпантин опасно спускался с плато Лос-Аламос и вился по пустынной местности, покрытой бледно-зеленой порослью. А вдали, на противоположной стороне, в пятидесяти километрах к востоку горы Сангре де Кристо вздымались отблесками вершин. Их было так хорошо видно, что казалось, будто до них рукой подать. Воздух в тот день был особенно чистым. Этот пейзаж глубоко запечатлелся в памяти многих из тех, кто приехал с востока страны или из Европы и жил здесь, любуясь им, два года. Когда шел снег, оттенки белого казались невероятно глубокими. Фейнман наслаждался видом облаков, спускавшихся молочной пенкой по долине и окутывавших горы в лунном сиянии. Этот вид способен был задеть что-то даже в самых неромантичных умах. Ричард посмеивался над своими чувствами: «Вот ведь и во мне просыпается эстет». Дни сливались между собой. Особенно теперь: никаких сокращенных рабочих дней, никаких теорий, чтобы отвлечь свой ум. Вычисления требовали пристального внимания. День Фейнмана начинался в 8:30 и заканчивался пятнадцать часов спустя. Иногда Ричард и вовсе не покидал вычислительный центр. Однажды он работал без перерыва тридцать один час, а на следующий день узнал, что ошибка, найденная через минуту после его ухода, парализовала работу всей команды. Перерывов было не так много, и все они сводились к поездкам либо на другой конец плато, чтобы ликвидировать загорание химических реактивов, либо чтобы присутствовать на одном из общих городских собраний Лос-Аламоса, где, ссутулившись, насколько позволяло его телосложение, Ричард обычно сидел на втором ряду за отрешенным Оппенгеймером. Еще можно было проехаться с приятелем Клаусом Фуксом до индейских пещер и исследовать их, ползая на четвереньках, до наступления сумерек.

Однако каждую пятницу или субботу, если представлялась такая возможность, Фейнман покидал Лос-Аламос. Он спускался вниз по изрезанной колеями дороге на маленьком «шевроле» Пола Олума или на синем «бьюике» Клауса Фукса и прокручивал в голове нерешенные вопросы. И в это время он мог вернуться к обдумыванию трудных квантовых задач, оставленных в Принстоне. Переключаться на выходные было непросто. Каждая поездка напоминала о том, что еще одну неделю он провел без Арлин. Он был похож на героя шпионского романа, который, как писал его автор, «сомневался, сможет ли он и на этот раз проделать путь от одного тайного мира до другого и остаться способным распознать себя настоящего. Сумеет ли удержать равновесие между двумя жизнями и не запутаться? Или, как это случилось однажды, ощутит себя как нечто, курсирующее между двумя точками пространства».

Позднее, когда стала известна шокирующая правда о том, что Клаус Фукс был советским шпионом, Фейнман подумал, что на самом деле его другу не так уж трудно было скрывать свои мысли. Ведь сам он тоже вел двойную жизнь. Он все время тосковал по Арлин и испытывал беспокойство, но в то же время коллеги считали его невероятно беззаботным. Бывало, он сидел вместе со всеми, смотрел на кого-то, даже на того же Клауса Фукса, и думал, как просто прятать от окружающих свои чувства. Лос-Аламос вступал в свою третью весну, и Фейнман знал, что она будет последней. На какое-то время ему показалось, что напряжение ослабло. Ему удалось наладить процесс вычисления, что давало возможность поспать несколько лишних часов. Он принял душ, придя с работы, почитал около получаса перед сном. На секунду ему показалось, что худшее позади. Он написал Арлин:

«Ты сильная и красивая женщина. Тебе не всегда удается оставаться сильной, но сила твоя изменчива, как горный поток. Мне порой кажется, что ты наполняешь меня своей силой, что без тебя я чувствовал бы себя опустошенным и слабым… Сейчас мне намного сложнее писать об этом».

Он всегда заканчивал письма словами «Я люблю тебя», «Я все еще люблю тебя» или «Я серьезно болен вечной любовью к тебе».

Рабочий темп снова стал возрастать. Фейнман часто вспоминал времена, когда за двадцать долларов в неделю работал в отеле на побережье Фар-Рокуэй. Отель принадлежал его тете, а ему приходилось или обслуживать столики, или помогать на кухне. Где бы он ни был, он играл на барабанах, и окружающим приходилось либо полюбить, либо терпеть эти нервные или веселые ритмы. Это была не музыка. Сам Ричард с трудом выносил мелодии, доносившиеся из магнитофона его приятеля Джулиуса Эшкина. Фейнман прозвал это устройство «популярной деревянной трубкой, лишь имитирующей музыку и издающей звуки, соответствующие черным точкам на бумаге».

Обстановка становилась все более напряженной. Отношения между офицерами службы безопасности и учеными обострились, и Фейнману все сложнее становилось сохранять лояльность. Его коллегу больше часа допрашивали. Словно в мелодраме, сидящие в темном углу прокуренной комнаты мужчины «расстреливали» его вопросами. «Но не пугайся, — писал он Арлин. — Им не удалось выяснить, что я релятивист». Иногда страх сковывал Фейнмана. Его мучили боли в кишечнике. Он сделал рентген легких — все было чисто. Имена мелькали у него в голове: возможно, Дональд, если девочка, то Матильда. Путси пила слишком мало молока. Но как он мог помочь ей, ведь он был так далеко от нее! Двести долларов в месяц уходило на оплату комнаты и кислорода, еще триста — медсестрам, и еще триста им едва хватало на все остальное. Зарплата руководителя группы, участника Манхэттенского проекта, которую он получал, составляла триста восемьдесят долларов в месяц. Если учитывать сбережения Арлин в три тысячи триста долларов плюс деньги, полученные от продажи пианино и кольца, они смогли бы протянуть еще десять месяцев. Но Арлин, казалось, угасала.

Письма летали туда и обратно почти каждый день. Они писали друг другу, словно мальчик и девочка, не владеющие искусством любовной переписки. Они описывали друг другу все, что с ними происходило в течение дня: сколько спали, сколько денег потратили. Мейси прислала Арлин сорок четыре цента — неожиданный возврат за почтовый заказ. «Я чувствую себя миллионером. Я должна тебе двадцать два цента», — написала она. Периодически у него возникали проблемы с пищеварением и опухали веки, у нее лихорадочное возбуждение сменялось состоянием, когда она ощущала упадок сил. Она кашляла с кровью, и ей был необходим доступ к кислороду. Они использовали одинаковую бумагу, которую Арлин заказала по почте, и вскоре у всех ее родственников и многих друзей Ричарда на холме были такие же коричневые или зеленые бланки с подписями, купленные за доллар. Для себя Арлин заказала два вида бланков: официальные — «миссис Ричард Ф. Фейнман»; и неофициальные — с теми же словами, которые Ричард когда-то срезал со своих карандашей:

ДОРОГОЙ РИЧАРД

Я ЛЮБЛЮ ТЕБЯ

ПУТСИ

Она украшала конверты красными сердцами и серебряными звездами, военные цензоры — надписями «вскрыто инспектором армии США».

Они могли назвать друг друга «глупышка» или «дурачок», а потом переживать, не обидно ли это. «Ты не такой, просто милый и смешной, — писала Арлин Ричарду. — Ты ведь понимаешь, что я имею в виду, Тренер?» Проводя дни в одиночестве в своей тесной палате, украшенной несколькими картинами и безделушками, подаренными на свадьбу, Арлин переживала, что у Ричарда могут быть другие женщины. Он прекрасно танцевал на вечеринках в Лос-Аламосе и постоянно флиртовал с медсестрами, женами коллег и секретаршей Оппенгеймера. Чтобы заронить подобные мысли в голову Арлин, достаточно было мимолетно упомянуть жену одного из сотрудников. Что же можно сказать о случае, когда Ричарда избрали, чтобы он возглавил протест против появления военной полиции у женского общежития (оказалось, что кто-то занимался проституцией). Он постоянно ее успокаивал: «Всё под контролем. Я люблю только тебя». Арлин же как заклинание повторяла снова и снова: он высокий, воспитанный, добрый и сильный, он поддерживает ее, но иногда может и сам положиться на нее. Он должен доверять ей полностью, как она постепенно научилась доверять ему. Им нужно было теперь думать за двоих. Ей нравилось, как он подтягивался, чтобы открыть верхнее окно, до которого она не могла достать сама, и как он говорил с ней детским голоском.

Они не занимались любовью до начала этого мрачного года. Их осторожные разговоры ни к чему не приводили. Ричард боялся воспользоваться слабостью Арлин, или боялся, что причинит ей вред, или просто боялся. Арлин же все крепче запирала на засов свои чувства. Она прочитала книгу «Любовник леди Чаттерлей» («Нет, — говорила она. — Люби меня! Люби меня и скажи, что не оставишь! Скажи, что будешь со мной! Скажи, что никогда не отпустишь, не отдашь ни миру, ни кому-то другому!») и популярную в 1943 году книгу «Любовь в Америке» (Love in America). «Я не знаю, — хотя некоторые и заявляют об этом с математической точностью, — насколько секс важен в жизни мужчины и женщины», — провокационно писал автор. Американцы в этом плане отставали от европейцев. «Мы пока еще не сформировали идею любви как искусства или обряда… Мы, кажется, не осознаём, что любовь женщины не зависит ни от хороших поступков со стороны мужчины, ни от его бойскаутского поведения. Любовь — это не благодарность и не жалость. В любви хочется получать столько же, сколько отдавать, а женщина, которая любит, стремится только отдавать снова и снова».

Арлин наконец приняла решение, что это случится в воскресенье, когда у нее не будет других посетителей. Она скучала по Ричарду, и в мыслях, и физически, и сказала ему:

«Милый, я начинаю думать, что, возможно, усталость, которую я испытываю, вызвана тем, что мы сдерживаем эмоции. Я уверена, нам обоим будет лучше, если мы дадим волю своим желаниям».

Она написала ему за несколько дней, что пришло время, а потом не могла заснуть. Она вырезала фразу из объявления в газете: «НАШ БРАК ПРЕЖДЕ ВСЕГО». Она упомянула о будущем, которое их ожидает. Еще только пара лет, и он станет известным профессором (физикам по-прежнему трудно было устроиться на работу, где они могли бы применить свои знания), а она — матерью. Как обычно, извинялась за то, что часто бывала мрачной, недовольной, за то, что говорила порой обидные вещи и что постоянно давила на него, не давая передохнуть. Ее мысли путались.

«Мы должны бороться… за каждый маленький шаг на нашем пути… мы не можем постоянно спотыкаться… эти падения слишком дорого нам обходятся… Я буду для тебя олицетворением всех женщин сразу… Я всегда буду твоей первой любовью… и, конечно, преданной женой… мы будем счастливыми родителями… Мы будем делать все, чтобы Дональд появился на свет… Я хочу, чтоб он был похож на тебя… Я так горжусь тобой, Ричард… Ты прекрасный муж и любовник, и… что ж, Тренер, в воскресенье я покажу тебе, что имею в виду.

Твоя Путси».

Напрасные надежды

Состояние Арлин продолжало ухудшаться. «Пей больше молока!» — писал Ричард в мае. Она похудела до тридцати восьми килограммов и выглядела так, будто голодала.

«Ты замечательная. Каждый раз мысли о тебе наполняют меня радостью. Должно быть, это любовь. По крайней мере, звучит как определение любви. Да, это любовь. Я люблю тебя.

Увидимся через два дня.

Р. Ф. Ф.»

Они стали чаще обсуждать результаты медицинских анализов. Нужно было верить в лучшее, но Фейнман был близок к отчаянию. Время летело слишком быстро. Может быть, найти другого врача? Почему бы не выпить еще одну бутылку молока прямо сейчас, когда ты думаешь об этом?

Если физика как наука продвинулась далеко вперед, то медицина, казалось, топталась на месте. С отчаянием Ричард и Арлин пытались ухватиться за любую возможность. Он услышал о новом лекарстве, что-то, начинающееся на «сульф-», и написал его разработчикам на Восточное побережье. Ему ответили, что, к сожалению, изучение сульфабензамида находилось пока в зачаточной стадии. Со времени открытия сульфаниламидных препаратов, замедляющих развитие бактерий, не прошло еще и десяти лет. Но и им было далеко до настоящих антибиотиков.

И вот Ричард снова писал какому-то доктору на другой конец страны. Они решили, что Арлин ждет ребенка. После того как они нарушили целибат, у Арлин прекратилась менструация. Как такое возможно? Они были одновременно испуганы и счастливы. Ричард не стал говорить своим родителям, но сообщил сестре, тогда студентке колледжа. Джоан была в восторге от перспективы стать тетей. Они начали придумывать имена и строить новые планы. Но Фейнману по-прежнему казалось, что Арлин теряет силы, он замечал даже признаки истощения. Возможно, никто не связал бы прекращение менструации при таком состоянии с беременностью, но они толковали это именно так, ведь другие варианты были слишком печальны. Доктор не спешил обнадеживать Арлин. Главный врач клиники в Браун Миллс сказал, что беременность нужно прервать немедленно. «Обратитесь с этим к специалисту», — настойчиво советовал он. Потом тест оказался отрицательным. Они не знали, что думать. Врач в Лос-Аламосе объяснил Ричарду, что подобные тесты весьма ненадежны, и им следовало сдать анализы в лаборатории Альбукерке. Там наверняка имеется все необходимое для пробы Фридмана.

Тот же доктор сообщил, что слышал о новом веществе, получаемом из плесени (стрептомицин?), которое, предположительно, излечивало от туберкулеза морских свинок. Если оно действительно помогало, то, по мнению врача, вскоре должно было стать общедоступным. Арлин отказывалась верить отрицательным результатам теста. Она записала в своем блокноте загадочную фразу «P. S. будет 59». В тот же день медсестра из больницы написала Фейнману, что Арлин харкает кровью. Он снова открыл энциклопедию. Ничего. Он перелистывал страницы: туберкулез, туляремия, туф… Туф — разновидность вулканических пород. Туника — вид одежды. Он написал в следующем письме: «Даже о Турции мы знаем, что это страна». Арлин же теперь временами бывала слишком слабой, чтобы писать ему в ответ. Он предпочитал неопределенность. Незнание было для него раз­очарованием, мучением, но в то же время давало утешение.

«Держись, — писал он. — Мы ни в чем не можем быть уверены. Нам сказочно повезло в жизни».

Пока они переживали трудные времена, в Европе наступил День Победы, а за ним и двадцать седьмой день рождения Ричарда. Арлин приготовила ему очередной сюрприз. Лаборатория была завалена газетами, пестревшими заголовками «Вся страна отмечает день рождения Р. Ф. Фейнмана!» Они были повсюду: на столах, на стенах. И все же война, позволившая многим ученым проявить свои лучшие качества, закончилась. Кровавый круг в Тихом океане замыкался. Теперь не надо было угрожать бомбой ни Германии, ни Японии. Уран продолжал прибывать. Впереди оставалось одно испытание — один последний эксперимент.

В клинике Мэйо в Миннесоте тем временем проводился еще один эксперимент — первое клиническое испытание стрептомицина, вещества, открытого почти за два года до этого, в августе 1943 года. В испытаниях принимали участие два пациента. Когда начали проводить эксперимент, осенью 1944 года, оба испытуемых были на грани смерти от туберкулеза, но теперь оба быстро шли на поправку. Тем не менее только к августу следующего года количество участников эксперимента увеличилось до три­дцати человек. Врачи могли наблюдать, как восстанавливались поврежденные участки, а легкие очищались. Год спустя изучение стрептомицина как противотуберкулезного средства переросло в крупнейший проект, когда-либо проводимый в области исследования лекарственных средств и заболеваний. В эксперименте принимали участие более тысячи пациентов. В 1947 году стрептомицин был представлен широкой общественности.

Открытие стрептомицина, так же, как и пенициллина за несколько лет до этого, сдерживалось тем, что в медицину научные методы внедрялись слишком медленно. Медики только-только начинали осознавать, насколько эффективны эксперименты, проводимые под их контролем и повторенные тысячи раз, но еще не были готовы использовать статистические данные, чтобы выявить основные феномены. Врач, первым выделивший культуру, которую он назвал Streptomyces griseus, из мазков, взятых из гортани курицы, еще в 1915 году заметил те же микроорганизмы в почве и понял, что они способны убивать болезнетворные микробы. Должно было пройти десять лет, прежде чем результаты исследования таких микроорганизмов были систематизированы, был проведен их скрининг (тестирование) и бактериологическое исследование, а также оценка их эффективности.

Страх перед ядерной угрозой

Научное направление, связанное с изучением последствий как длительного, так и кратковременного радиоактивного облучения и с обеспечением безопасности людей, только зарождалось. Чувство миазматического страха перед радиацией в тот период еще ни у кого не возникало. Исследователи Манхэттенского проекта обращались с новыми радиоактивными веществами с непринужденной легкостью и беззаботностью. И несмотря на то что работники, непосредственно занимавшиеся плутонием, должны были носить специальные комбинезоны, перчатки и респираторы, многие из них получали слишком большие дозы облучения. В прототипах реакторов случались утечки радиоактивного вещества. Ученые же подчас игнорировали или неправильно истолковывали опознавательные знаки, указывавшие на наличие радиации. Эксперименты по определению критической массы были рискованны, а меры предосторожности, по сегодняшним меркам, довольно поверхностны. Экспериментаторы вручную монтировали идеально сияющие блоки урана с массой, близкой к критической. Один из них, Гарри Даглян, работавший в ночную смену, работал со слишком большим образцом, который буквально выскользнул у него из рук, Судорожно ухватив его, чтобы предотвратить цепную реакцию, он увидел переливающийся синий ореол ионизированного воздуха. Через две недели он скончался от лучевой болезни. Позже Луис Злотин отверткой попытался подпереть радиоактивный блок. Отвертка соскочила, он погиб. Как и многие другие ученые, Луис недооценил риски, подсознательно занижая вероятность несчастного случая (один к ста, к двадцати?) и цену ошибки (бесконечно высокой).

Чтобы оценить быструю реакцию, экспериментаторы придумали тест, проведение которого, по словам Фейнмана, было равнозначно тому, чтобы «пощекотать хвост спящего дракона». Так его и прозвали — «испытание с драконом». Он заключался в том, что кто-то сбрасывал слиток гидрида урана через тщательно обработанное кольцо из того же материала. Гравитация должна была помочь достичь надкритического состояния, и гравитация же, как предполагали, должна была обеспечить безопасное завершение эксперимента. Фейнман предложил более безопасный вариант: в качестве абсорбера использовать бор, что позволило бы перевести надкритический материал в подкритический. Оценив, как быстро прекратится размножение нейтронов, можно было рассчитать и их скорость размножения в отсутствие бора. Арифметический расчет, таким образом, обеспечил бы своего рода защиту. Этот эксперимент назвали «экспериментом Фейнмана», но его так и не провели. Времени было слишком мало.

Вряд ли в Лос-Аламосе представляли, насколько серьезными окажутся проблемы, связанные с обеспечением безопасности, — проблемы, которые впоследствии стали очевидны. В Ок-Ридже, Теннесси и Хэнфорде на десятках тысяч квадратных метров производственных площадей новых заводов было налажено производство крупных партий урана и плутония. Соединения и растворы этих веществ помещали в металлические контейнеры, стеклянные бутылки и картонные коробки и складировали на бетонном полу хранилищ. Уран хранили в чистом сухом виде либо в виде соединений с кислородом или хлором. Рабочие доставали эти вещества из центрифуг или сушильных шкафов и перекладывали в емкости. Только значительно позже, когда удастся преодолеть препоны, накладываемые правом правительства на секретность своей деятельности и дезинформацию, в результате проведенных крупных эпидемиологических исследований будет доказано, что низкий уровень радиации намного более опасен, чем можно было ожидать. Однако руководство производственных предприятий закрывало глаза не только на это, но и на более актуальные и ощутимые угрозы, в том числе и на вероятность возникновения неуправляемой цепной реакции.

Фейнман, казалось, успевал везде, несмотря на то, что в 1944–1945 годах темпы работы возросли. По просьбе Теллера он прочитал серию лекций, в которых были рассмотрены основные вопросы проектирования и сборки бомб: расчет критической массы как для металла, так и для его гидрида; различие в протекании реакции в реакторе, бойлере с водой и «гаджете»; метод оценки эффективности различных материалов, из которых изготавливаются отражатели нейтронов; как на практике реализовать теоретические расчеты в пушечной и имплозивной схемах. Фейнман отвечал за расчет мощности урановой бомбы в зависимости от концентрации урана-235 и за оценку безопасного количества радиоактивных материалов в различных условиях. Когда Бете понадобилось найти теоретика для «Подразделения G» (физическое подразделение по разработке «гаджета» G), он подключил Фейнмана к работе четырех разных групп. Более того, он сообщил Оппенгеймеру, что, поскольку было принято решение разрабатывать метод имплозии, «основная доля предстоящих работ будет выполняться группой Т-4», которой руководил Ричард. При том, что официально Фейнман был всего лишь консультантом группы, занимающейся вычислением на компьютерах IBM, Бете принял решение, что Фейнман будет иметь «полную власть».

Тем не менее в Ок-Ридже, где скопились первые партии обогащенного урана, некоторые должностные лица высказали предположение, что подобная ситуация может представлять опасность. Одно из писем, пришедших в Лос-Аламос, начиналось словами: «Уважаемые господа, в настоящее время на участке 9207 не предусмотрены действия, направленные на то, чтобы можно было остановить реакцию, вызванную случайным скоплением небезопасного количества материала…» Далее в письме за подписью руководителя одного из предприятий компании Tennessee Eastman Corporation высказывалась просьба «установить на заводе какое-нибудь современное противопожарное оборудование, возможно, использующее специальные химические вещества». Оппенгеймер признал, что опасность существует. Он пригласил Теллера и Эмилио Сегре, руководителя группы радиоактивности экспериментального подразделения. Сегре осуществил инспекционную проверку, были привлечены и другие теоретики, и, наконец, для решения проблемы обратились к Фейнману, учитывая его опыт в расчетах критической массы.

Как выяснил Сегре, распределение информации по категориям пользователей или по объектам, осуществляемое армейским руководством, привело к тому, что ситуация на заводе в Ок-Ридже действительно стала опасной. Рабочие на предприятии не имели представления о том, что вещество — та зеленая жидкость, разлитая по большим бутылям, которые они перевозили, — предназначено для бомбы. Некоторые официальные лица знали об этом, но считали, что могут обеспечить безопасность, не допуская скопления материала в количествах, близких к критическим. Однако им был неизвестен факт, очевидный для экспертов Лос-Аламоса: присутствие водорода (в воде) приводило к уменьшению скорости нейтронов до опасных значений, при которых для запуска реакции нужно было значительно меньшее количество урана. Сегре ошеломил руководство предприятия в Ок-Ридже, сообщив, что вероятность взрыва имеющегося запаса «жидкого» урана, учитывая степень его очистки, была более чем высока.

Фейнман начал с того, что повторно осмотрел запасы радиоактивных веществ и обнаружил, что проблема была даже более серьезной. Во время проверки Сегре случайно заходил в одно и то же помещение дважды и поэтому сделал неверные выводы, думая, что хранящиеся там партии находились на разных складах. В десятках отделений Фейнман видел емкости объемом от 1 тысячи до 10 тысяч литров. Он сделал чертежи, отметив их точное расположение на кирпичном или деревянном полу, вычислил влияние друг на друга твердых брусков урана, складировавшихся в тех же помещениях, учел расположение смесителей, испарителей и центрифуг, а затем встретился с инженерами, чтобы изучить планы строящихся объектов. Ситуация на заводе была близка к катастрофической. В любой момент в уране, которого накопилось уже достаточное количество, могла возникнуть цепная реакция, протекающая с выделением тепла и радиации, причем ее скорость могла быть высокой настолько, что была способна спровоцировать взрыв. Отвечая на вопрос представителя компании Eastman о способах подавления реакции, он написал, что можно использовать соли кадмия или бор, но упомянул, что при возникновении надкритической реакции химикаты не смогут ее подавить. Казалось, что Фейнман рассматривает некие далеко не очевидные ситуации: «Во время вращения центрифуги металл мог скапливаться вместе, возможно, ближе к центру. Однако самым ужасным было то, что два отдельных куска урана, каждый из которых вполне безопасен, могли быть нечаянно соединены. Фейнман спросил, что будет, если заклинит какой-то клапан или на месте не окажется наблюдателей. Он также указал на то, что некоторые операции слишком устарели. Он замечал мельчайшие нюансы всех операций. «Пуста ли CT-1, когда мы сбрасываем из WK-1?.. Пуста ли P-2, когда перегоняются расплавленные соли? Контролер дал добро по поводу осадка в P-2? При каких обстоятельствах это допустимо?» В итоге во время встречи с военными и руководителями компании Ричард предоставил подробную программу по обеспечению безопасности. Он также разработал способ (снова опираясь на вариационный метод решения нерешаемых другим способом интегральных уравнений), позволяющий инженерам на месте приблизительно рассчитывать безопасное количество материалов, складируемых в помещениях разной формы. Некоторые потом утверждали, что он буквально спас им жизни.

Общение с властями в Лос-Аламосе было прекрасным опытом. Первый визит Фейнмана в Ок-Ридж совпал с его первым полетом на самолете. Особую изюминку этому путешествию придавали специальный военный статус рейса и секретные документы, которые были приклеены к спине Ричарда под рубашкой. Оппенгеймер хорошо подготовил своего молодого протеже. Фейнман был убежден, что работа на заводе не будет безопасной, пока люди не узнают, что именно делают, и настаивал, чтобы военные разрешили прочитать несколько лекций по ядерной физике. Оппенгеймер дал ему инструкции на случай сложных переговоров.

— Говори, что Лос-Аламос не сможет взять на себя ответственность за безопасность завода в Ок-Ридже, если не …! — учил он.

— То есть ты хочешь, чтобы я, малыш Ричард, поехал туда и сказал им все вот это? — переспросил Фейнман.

— Да, малыш Ричард, — ответил Оппенгеймер, — ты поедешь туда и сделаешь это.

Джон фон Нейман во время их прогулки в горах рассказывал о том, что некоторые люди могут гордиться тем, что пренебрегают опасностью, однако меж труб и бутылок с запасами ядерной продукции, заполняющих первые в мире урановые склады, ответственность настигла Ричарда. От его оценок и предложенных им методов обеспечения безопасности зависели жизни людей. Что, если эти оценки были недостаточно точны? Проектировщики принимали их как факт. Фейнман не узнавал сам себя: молодой человек, полный сомнений, страдающий головокружениями, внешне выглядел как человек более солидный и уверенный в себе. Вспоминая те события через много лет, он говорил, что ему пришлось быстро повзрослеть.

Вероятность смертельных случаев на заводе в Ок-Ридже волновала его тогда куда больше, чем грядущие жертвы. Иногда той весной его посещала мысль, что захудалый отель «Эль Фидель», где он беззаботно снимал комнату во время своих поездок в Альбукерке, стал для него ловушкой. Он не мог там больше оставаться.

Я подожду

В один из воскресных дней, добираясь на попутках до Лос-Аламоса по грунтовой дороге, Ричард заметил в нескольких километрах к северу, в Эспаньоле, яркие ярмарочные огни. Уже много времени прошло с тех пор, когда они с Арлин были на ярмарке, и он не удержался. Он прокатился на шатком колесе обозрения и на аттракционе с подвешенными на цепях металлическими сиденьями. Он не стал бросать кольца, потому что в качестве призов предлагались непривлекательные фигурки Христа. Увидев, как дети смотрели на аттракцион в форме самолета, он купил им билеты. Все это навевало грустные мысли об Арлин. Позднее Фейнман вернулся домой с тремя женщинами. «Но они были страшненькие, — писал он Арлин, — так что я остался верен тебе, даже не ощутив соблазна».

Неделю спустя он упрекнул ее за проявление слабости, а потом, чувствуя себя полным ничтожеством, написал последнее письмо, которое она прочитает.

«Моей жене.

До меня всегда медленно доходит… Наконец-то я стал понимать, как тяжело ты больна. Я знаю, сейчас не время просить тебя постараться не беспокоить других <…> Сейчас время лелеять тебя так, как ты этого хочешь, а не так, как я думаю. Сейчас время любить тебя, и не важно, далеко я или рядом.

Все это пройдет. Ты поправишься. Знаю, ты не веришь в это, но я верю. Так что я подожду и пожурю тебя уже потом, а сейчас я — любящий тебя навеки, и я у твоих ног в тяжелейшее для тебя время…

Прости, что подвел тебя, не став опорой, которая была тебе необходима. Теперь я тот, на кого ты можешь положиться, кому можешь довериться, в кого можешь верить. И я больше ни за что не огорчу тебя. Я сделаю все, что ты захочешь. Ведь я твой муж.

Я восхищаюсь тобой, прекрасной, терпеливой женщиной. Прости, что до меня так медленно доходит.

Я твой муж. Я люблю тебя».

Он написал письмо и своей матери, прервав долгое молчание. Однажды ночью Ричард проснулся в 3:45 и никак не мог снова заснуть. Он не знал, почему, и до самого рассвета стирал носки.

Его команда, занимающаяся расчетами, отложила все остальные задания и приступила к решению основной задачи — расчету возможной мощности устройства, которое должно будет взорваться через несколько недель на полигоне Аламогордо во время первого и единственного испытания атомной бомбы. С того момента как Фейнман взял на себя руководство группой, ее производительность выросла в несколько раз. Он придумал систему, которая позволяла прогонять через машину одновременно три задания. В истории развития вычислительной техники ее внедрение можно считать предшественником того, что позже назовут параллельными процессами, или конвейерной обработкой данных. Ричард следил за тем, чтобы промежуточные операции были стандартизированы и их можно было с минимальными поправками использовать для различных расчетов. Он ввел перфокарты, в которых разные задачи обозначались разными цветами. Последовательность курсирования перфокарт по помещению была разной, и иногда маленькие партии обгоняли большие, как нетерпеливые отстающие игроки в гольф. Фейнман также придумал эффективный способ исправления ошибок без остановки процесса. Так как ошибка влияла только на определенную часть расчетов в каждом цикле, то теперь, когда ее обнаруживали, нужно было заменить лишь небольшой пакет перфокарт, что в итоге позволяло не прерывать основные расчеты.

Когда позвонили из санатория Альбукерке и сообщили, что Арлин умирает, Фейнман работал в кабинете, где располагалось вычислительное оборудование. Он договорился с Клаусом Фуксом о том, что возьмет его машину. Когда он вошел в палату, Арлин лежала неподвижно и едва могла следить за ним взглядом. Ричард провел рядом с ней несколько часов, считая тикающие минуты. Его захлестывало какое-то странное чувство, которое он не мог толком объяснить. Он слышал, как Арлин то переставала дышать, то снова делала вдох, видел, как тяжело ей было глотать. Он пытался представить этот процесс с точки зрения науки. Вот клетки, которым не хватает воздуха, сердце, которое не может больше качать кровь… Наконец, он уловил ее последний короткий вдох. Вошедшая медсестра констатировала смерть. Ричард наклонился, чтобы поцеловать Арлин, и удивился, ощутив, что ее волосы пахнут так же, как прежде.

Медсестра зафиксировала время смерти — 9:21 вечера. Ричард вдруг заметил, что часы остановились в этот самый момент: какая-то мистика, которой обычно склонны верить люди, далекие от науки. Чуть позже все прояснилось: часы дышали на ладан, он сам ремонтировал их несколько раз, и, скорее всего, медсестра случайно остановила их, сверяя время в полумраке комнаты.

На следующий день состоялась кремация. Он собрал немногочисленные вещи Арлин и вернулся в Лос-Аламос поздно ночью. В общежитии вечеринка была в самом разгаре. Ричард вошел и присел. Он выглядел совершенно разбитым. Его команда, продолжавшая заниматься вычислениями, не нуждалась в его помощи. Друзьям же он сказал, чтобы не обращали на него внимания. Среди вещей, принадлежавших Арлин, он нашел маленький блокнот на спирали, в котором она делала записи о своем самочувствии. «16 июня — смерть», — написал в нем Ричард.

Фейнман вернулся к работе, но вскоре Бете отправил его домой в Фар-Рокуэй, чтобы он немного отдохнул. (Родители не знали о его предстоящем приезде, пока не раздался телефонный звонок и голос с иностранным акцентом не попросил его позвать. Джоан ответила, что брат не был дома уже несколько лет. Тогда голос попросил передать Ричарду, когда тот приедет, что звонил Джонни фон Нейман.) Ричард провел дома несколько недель, пока не получил зашифрованную телеграмму. Он вылетел из Нью-Йорка в субботу вечером и прибыл в Альбукерке в полдень на следующий день, 15 июля. На армейской машине его отвезли прямиком в дом Бете, где жена Ханса, Роуз, приготовила ему сэндвичи. Фейнман едва успел на автобус, который отвез всех к месту наблюдения — горному хребту с прекрасным видом на участок пустыни Хорнадо-дель-Муэрто, который уже прозвали нулевой отметкой.

Мы, ученые, умные люди

Испытание оставило неизгладимый след в памяти каждого, но всплывающие при воспоминании о нем зрительные образы у всех были разными. Бете запомнил безупречный оттенок фиолетового в светящемся ионизированном воздухе. Вайскопф — мрачный вальс Чайковского и внезапно всплывший образ сияющего ореола со средневекового полотна, изображающего вознесение Христа. Отто Фриш — поднимающееся облако, закрученное, словно торнадо. Фейнман запомнил звук, пронизывающий до костей, который он услышал, когда пытался успокоить свое «научное мышление», совершенно сбитое с толку. И многие из них вспоминали вытянувшуюся во весь рост фигуру Ферми, разбрасывающего по ветру обрывки бумаги. Он измерял их перемещение, сверяясь с таблицей, заранее записанной в блокноте, и определил, что мощность первой атомной бомбы составляла примерно 10 килотонн в тротиловом эквиваленте — несколько больше, чем предполагали теоретики, и несколько меньше, чем будет следовать из более поздних измерений. Два дня спустя, рассудив, что уровень излучения на поверхности должен быть уже низким, Фейнман, Бете и Вайскопф поехали осмотреть казавшуюся покрытой расплавленным стеклом местность, которую Ричард ранее видел с самолета. Башни не было. Песок расплавился. Позже здесь появился небольшой памятник.

То, что произошло, изменило их всех. Каждый сыграл свою роль. Если бы кто-то из них мог хотя бы приблизительно рассчитать таблицу поправок на ветер топорно собранной бомбы, сброшенной на Нагасаки, то никогда бы не забыл это. И не имеет значения, насколько им удавалось чувствовать себя отстраненными от того, что произошло на проекте «Тринити» и в Хиросиме: все, кто работал тогда на холме, знали нечто, что невозможно утаить от самих себя. Они знали, что были соучастниками финальной сцены принесения огня. Оппенгеймер читал лекции, в которых говорил о том, что теперь в легенде о Прометее поставлена окончательная точка. И все они знали, несмотря на их труд и гениальность, как просто это было.

В официальном докладе, представленном чуть позже в том же году, говорилось, что бомба была оружием, «созданным не по дьявольскому вдохновению, а в результате усилий тысяч обычных людей, трудившихся ради безопасности своей страны». И все же их нельзя было назвать обычными людьми. Они были учеными, и некоторые из них уже почувствовали, как темная дымовая завеса окутала прежде невинное слово «физик». (В проекте того же доклада было отмечено, что «в целом отношение американского народа к своим ученым представляет собой любопытную смесь невероятного восхищения и удивительного презрения». Никогда потом оно не будет столь своеобразным.) Вскоре после своего радостного письма родителям Фейнман произвел несколько арифметических расчетов в желтом блокноте. Он рассчитал, что массовое производство бомб, подобных той, что сбросили на Хиросиму, обойдется не дороже обычных бомбардировщиков B-29, прозванных летающими крепостями. При этом их разрушительная сила в тысячу раз превосходила разрушительную силу тысячи самолетов, груженных десятью тоннами стандартных бомб. Смысл был понятен. «Никакой монополии, — писал он. — Никакой защиты. Никакой безопасности, пока мы не обретем контроль на мировом уровне».

Под заголовком «Мастерство и знание» он заключил:

«Большинство из того, что мы делали, было известно… Наша секретность не мешает другим работать над бомбой. Некоторым, возможно, даже на руку, что мы упоминаем, какой из двух процессов наиболее эффективен, и то, что указываем размер составных частей. Но скоро то, что мы сделали с Хиросимой, будет можно сделать и с Колумбусом, и с сотней других таких же городов.

Мы, ученые, умные люди. Слишком умные. Вам недостаточно? Шесть квадратных километров для одной бомбы недостаточно? Что ж, люди все еще работают над этим. Просто скажите, как много вам надо!»

Многие ученые вдруг обнаружили, что им трудно расстаться с «волшебной горой». Они продолжали проводить исследования, хотя и менее значимые, но тем не менее представляющие определенный интерес. Они катались на лыжах в окрестностях Великой Долины, периодически осознавая, что именно эти тросы на подъемниках доставили бомбу на нулевую отметку. Некоторые из них приняли участие в проекте создания водородной бомбы, который возглавил Теллер, кто-то остался в Лос-Аламосе, где за забором формировались ведущая национальная лаборатория и центр военных исследований Америки. Ученые, покинувшие это место, начали осознавать, что вряд ли им еще когда-либо придется работать над столь важным совместным проектом с такой научной страстью.

Фейнмана ничто не держало в Лос-Аламосе. Он собирался работать на факультете Ханса Бете в Корнеллском университете. Раймонд Бирдж сильно разозлил Оппенгеймера, затягивая с предложением работы, о котором последний уже говорил. Оппенгеймер написал снова: «Мне кажется, что при сложившихся обстоятельствах не слишком много смелости требовалось, чтобы сделать предложение этому молодому ученому… Я, пожалуй, слишком полагался на его безупречную репутацию в кругах, где он известен… Он не просто невероятно одаренный теоретик, но и исключительно здравомыслящий, сердечный человек, а также прекрасный учитель… Один из самых ответственных людей, кого я когда-либо встречал… Здесь его работа была неоценима. Ответственность же за нее слишком тяжела для его возраста…» Бирдж наконец созрел и тем летом пригласил Фейнмана на работу, но было уже поздно. Когда Арлин была жива, они мечтали переехать в Калифорнию, чтобы поправить ее здоровье. Теперь же Бете ничего не стоило переубедить Ричарда.

Фейнман первым из руководителей покинул Лос-Аламос в октябре 1945 года. Ему оставалось лишь написать несколько отчетов и провести несколько окончательных проверок в Ок-Ридже и Хэнфорде. В свою последнюю поездку в Ок-Ридж, проходя мимо витрины магазина, Ричард увидел симпатичное платье. «Оно бы понравилось Арлин», — подумал он и впервые после ее смерти заплакал.

Отправить