КОРНЕЛЛ

В представлении рядового американца история физики четко делится на два этапа: до и после атомной бомбы. Пройден рубеж, наступила новая эра: начиная с лета 1945 года в этом не сомневались ни политики, ни педагоги, ни журналисты, ни священники, ни сами ученые.

«Среди древнегреческих богов был титан по имени Прометей, — так начиналась статья, вышедшая в «Христианском веке» следующей зимой. — Он похитил огонь у богов и отдал его людям. В благодарность за это люди стали чествовать Прометея как благодетеля человечества и божественного покровителя науки и образования». Но эпоха титана подошла к концу. Атомная бомба умерила пыл его последователей-ученых, и священник-эссеист с восторгом сообщал об этом. Изобретение человеком оружия собственного самоуничтожения свело на нет весь многовековой прогресс. И теперь в дело должны вмешаться служители христианства. Даже ученые, по его словам, «впервые в истории отрекаются от своего дела, становятся политиками и священниками и читают мрачные проповеди о вечном проклятии, которое ждет тех, кто не покаялся». Здесь он намекал на Роберта Оппенгеймера, уловившего в легенде о Прометее метафору — впрочем, кто ее не уловил? — и выступившего с воззваниями к публике и научному сообществу. Однако его «проповеди», в отличие от прямолинейных пророчеств о вечном проклятии, имели гораздо более тонкий подтекст. Ученый напомнил о том, что религия испокон веков видела в науке угрозу, но теперь не только у богобоязненных членов общества появился реальный повод для тревоги. По словам Оппенгеймера, со времен теории Дарвина не было научного открытия более устрашающего, чем ядерная бомба.

Еще в ноябре 1945-го, когда демобилизованные солдаты и моряки только возвращались домой с тихоокеанского театра военных действий, а понятия радиоактивного убежища и гонки вооружений еще не вошли в обиход, как не прозвучали и требования запретить ядерное оружие, Оппенгеймер предвидел, что на смену ликованию придет страх. «Атомное оружие — угроза для всего человечества», — заявил он в речи, обращенной к друзьям и коллегам, которые работали с ним бок о бок последние два с половиной года. Желающие послушать его собрались в самом вместительном зале Лос-Аламоса — местном кинотеатре. Оппенгеймер понимал, что газетчики, прославляющие достижения ученых, вскоре узнают, что ядерная бомба не такой уж и загадочный объект, что деление ядра и имплозия не являются чем-то исключительно сложным и что на самом деле создать атомную бомбу под силу многим государствам.

Прометей был не единственным героем, с кем тогда отождествляли ученых; припомнили также и Фауста. В XX веке фаустианская сделка с дьяволом — душа в обмен на знания и власть — уже не казалась столь ужасной, как в Средние века. Благодаря знаниям у нас появились стиральные машины и лекарства, а дьявол перестал вызывать страх и превратился в карикатурный образ из воскресных газет и персонажа бродвейских мюзиклов. Но взрывы в двух японских городах напомнили людям о том, что с дьяволом шутки плохи и сделка с ним чревата самыми печальными последствиями. Оппенгеймер знал (прежде всего по собственному опыту), что ученые уже начали сомневаться в истинности своих мотивов. «Мы создали нечто ужасное», — сказал Роберт Уилсон Фейнману, чем удивил последнего и омрачил его ликование. Другие ученые постепенно приходили к той же мысли. Речь Оппенгеймера напомнила собравшимся о том, что они и так знали, но начали забывать: два года назад вероятность того, что нацисты разработают бомбу первыми, была весьма реальной, а вот победа США в войне представлялась не такой уж несомненной. Эти уважительные причины в последнее время стали упускать из виду. По мнению Оппенгеймера, мотивация некоторых участников проекта была отнюдь не возвышенно-патриотической; ими двигало банальное любопытство и жажда приключений, что, по его словам, было правильно. Присутствующие в зале удивились, услышав последнее замечание, но Оппенгеймер повторил: «И это правильно». За несколько дней до этой речи Фейнман уехал из Лос-Аламоса и не слышал упоминания Роберта об их общем кредо, которое было низведено до тягостной необходимости оправдываться.

«Настоящая и единственная причина, почему мы взялись за эту работу, кроется в естественной потребности ученого познавать. Процесс познания невозможно остановить. Ученый верит, что стремление выяснить, как устроен мир, — благое стремление, и докапываться до сути — благо. Он также считает полезным подарить человечеству величайший источник власти, с помощью которого можно управлять миром. Если вы не считаете, что знание законов мироздания и сила, которую оно дает, представляют для человечества исключительную ценность, вы не можете быть ученым. Так же как не может быть ученым тот, кто не готов использовать это знание, распространять его и отвечать за последствия».

Так говорил человек, подаривший людям огонь.

Лето 1945 года изменило отношение простых американцев к ученым. Вдруг стало ясно, что знание дает власть. Наука как институт, или «организованная наука», по той роли, которую она играла в обеспечении нац­безопасности, теперь уступала лишь армии. Осенью в обращении к Конгрессу президент Гарри Трумэн заявил, что положение США в мире напрямую зависит от исследований, координируемых университетами, промышленными компаниями и правительством. «События последних лет показывают, на что способна наука, и пророчат ей великие свершения». В срочном порядке были учреждены государственная Комиссия по атомной энергии, Управление военно-морских исследований и Национальный научный фонд. В Лос-Аламосе, Ок-Ридже, Аргонне к югу от Чикаго, Беркли и Брукхейвене на Лонг-Айленде появились постоянные научные лаборатории — в довоенное время об этом и не мечтали. В Брукхейвене лаборатория расположилась на бывшем военном полигоне площадью 2400 гектаров. Финансирование потекло рекой. До войны правительство оплачивало лишь одну шестую часть расходов на научные исследования; к концу войны пропорции изменились с точностью до наоборот: теперь лишь одна шестая финансирования поступала из негосударственных источников. Кроме того, у правительства и общественности появилось беспрецедентное чувство собственничества в отношении науки. Физики заговорили о мировом правительстве и международном контроле ядерного оружия; толпы церковников, председателей фондов и конгрессменов включили в свой репертуар лекции о миссии науки и научной этике.

Тем временем популярная пресса прославила Оппенгеймера и его коллег. Любой ученый, принимавший участие в ядерных разработках, мгновенно приобретал статус нобелевского лауреата. Для сравнения: создатели радара из Радиационной лаборатории МТИ не пользовались даже десятой долей подобной популярности, хотя радар, по большому счету, сыграл гораздо более важную роль в победе во Второй мировой войне. Само слово «физик» вошло в моду. Эйнштейн вдруг перестал быть математиком и стал физиком. Даже те ученые, которые не имели отношения к исследованиям атома, приобрели большой авторитет. Немного позже вербовщик Фейнмана Уилсон будет с ностальгией вспоминать те «спокойные времена, когда физика была приятным интеллектуальным занятием, по популярности сравнимым с изучением средневекового французского». Пока физики-ядерщики мучились от угрызений совести, вызванных мгновенной смертью ста тысяч жителей Хиросимы и Нагасаки, их восхваляли как героев и магов; но многие оказались не готовы к столь противоречивой роли. Первые семена, которым предстояло дать мрачные всходы, были посажены уже тогда. Пройдет меньше десяти лет, и начнется охота на ведьм, эпоха сенатора Маккарти; Оппенгеймера лишат допуска к секретной работе, а общественность поймет, что научные знания — товар, требующий особо осторожного обращения: они могут быть засекречены или переданы врагу. Знания — ценная тайна и шпионская валюта.

Физики-теоретики тоже узнали кое-что новое о своей работе, и речь Оппенгеймера, прозвучавшая в Лос-Аламосе в ноябре 1945 года, послужила напоминанием об этом. Довоенные изыскания в области теоретической физики привели ученых к пониманию того, что исследователь основывает свою идею на понятиях из реального мира, но, подобно призрачной тени, концепция не имеет аналогов в действительности. Еще до начала работы над бомбой квантовая механика продемонстрировала, что наука порой выходит за грани разумного. Мы строим модели, исходя из жизненного опыта, но убеждаемся, что теория не совпадает с реальностью.

Университет в мирное время

Звездный статус физиков-ядерщиков и его новые преимущества немедленно отразились на жизни американских университетов, в чьем штате состояли «звезды». Одним из первых это ощутил президент Корнелла Эдмунд Дэй: достаточно было сравнить две встречи с физиками, посвященные распределению бюджета, — до и после войны.

В ходе первой беседы ведущий физик-экспериментатор Роберт Фокс Бэчер, который тогда собирался в отпуск (позднее он возглавит отделение экспериментальной физики Манхэттенского проекта), просил Дэя установить циклотрон, подобный тем, что уже стояли в Беркли и Принстоне. Стоимость эксплуатации прибора равнялась годовой профессорской зарплате — четыре-пять тысяч долларов.

А через два месяца после Хиросимы штатные физики потребовали у Дэя новый ускоритель и отдельную лабораторию для его размещения. Только на этот раз речь шла о трех миллионах долларов и расходах на эксплуатацию от двухсот пятидесяти тысяч долларов в год. Причем ученые намекнули, что без ускорителя им придется искать другое место работы — институт, более благосклонный к ядерным исследованиям. У попечителей таких средств не было, но после бурной дискуссии все единогласно проголосовали за. А Дэй заявил: «Теперь основная проблема заключается не в том, чтобы управлять ядерной энергией, а в том, чтобы контролировать ядерщиков. Спрос на них необыкновенно высок, но и обходятся они недешево». Сам Бэчер ненадолго вернулся в Корнелл, но вскоре отбыл в Вашингтон, где стал первым членом новой Комиссии по атомной энергии. Через три года в Корнелле установили новый ускоритель — синхротрон. Попечители не прогадали, доверившись физикам: Управление военно-морских исследований выделило университету щедрую субсидию. Правда, через три года синхротрон устарел и началось строительство новой модели.

Осенью 1945 года, перед началом учебного года, Фейнман впервые после войны приехал в Корнелл. Итака была маленьким городком на задворках штата; для выросшего в Нью-Йорке парня — захолустье захолустьем. Фейнман ехал в поезде и по дороге составлял план курса «Математические методы в физике», который ему предстояло читать; курс входил в основную программу магистратуры. Фейнман сошел с поезда с одним чемоданом, все еще до конца не осознавая свой новый профессорский статус. Хотелось, как раньше, закинуть сумку на плечо, но вместо этого носильщик проводил его к машине и помог устроиться на заднем сиденье. Таксисту было велено ехать в самый большой отель города.

Той осенью в Итаке, как и во многих других американских городах, отели и апартаменты были забиты под завязку. Найти жилье было крайне сложно. В связи с демобилизацией число желающих учиться в колледже выросло в десятки раз. Грянул студенческий бум. Даже сонная Итака теперь напоминала город на Диком Западе времен золотой лихорадки. В Корнеллском кампусе в срочном порядке строились дома и временные общежития. За неделю до приезда Фейнмана сгорели пять новых бараков.

В первой гостинице мест не оказалось; он постучался в другую. Потом понял, что ему не по карману разъезжать на такси, чтобы стучаться в разные двери, и, сдав чемодан в камеру хранения, пошел по улице мимо домов и общежитий с темными окнами. Вскоре он забрел на территорию университета. Повсюду лежали кучи опавших листьев, и его усталый взгляд уловил в них сходство с периной. Если бы можно было прилечь на одну из них! Но свет уличных фонарей бил в глаза, заставляя идти дальше. В конце концов, заметив открытую дверь, он подошел к ней и заглянул внутрь. В холле стояли диваны, и Фейнман спросил сторожа, можно ли переночевать на одном из них, смущенно объяснив, что он — новый профессор.

Наутро, кое-как умывшись в общественном туалете, он зарегистрировался на кафедре физики и направился в жилищное управление, находившееся в Уиллард-Стрейт-холле — здании, расположенном в самом центре кампуса на пологом холме. Служащий надменно сообщил, что ситуация с жильем плачевная — настолько, что одному из профессоров вчера пришлось ночевать в холле.

— Знаете что, друг мой, — огрызнулся Фейнман в ответ, — я и есть тот профессор. Сделайте что-нибудь. — Его неприятно поразил тот факт, что в крошечной Итаке слухи распространяются настолько быстро. Кроме того, он начал понимать, что военная выправка неуместна в мирное время. Война приучила его неукоснительно соблюдать сроки и вовремя приходить на встречи. Корнелл с его студенческой братией в десять тысяч человек в этом отношении казался совершенно разгильдяйским заведением. К своему удивлению, Фейнман обнаружил, что на ближайшую неделю у него ничего не запланировано. Ничего больше не оставалось, как бродить по кампусу и готовиться к занятиям. Даже местная речь казалась ему какой-то заторможенной; в ней начисто отсутствовала армейская краткость, к которой он привык. Здесь у людей было время говорить о погоде.

Первые месяцы он страдал от одиночества. Коллеги не спешили возвращаться к жизни на гражданке. Даже Бете остался в Лос-Аламосе и приехал в Корнелл лишь в декабре. Семестр начался позже обычного, учебный процесс был очень плохо организован. Не хватало места. Классы в Рокфеллер-холле поделили надвое, установив в них перегородки. Из чуланов сделали кабинеты. На территории трех теннисных кортов наспех соорудили деревянные бараки. Вскоре в тесный кабинет Фейнмана в Рокфеллер-холле подселили его коллегу из Лос-Аламоса Филипа Моррисона — того самого, что провез плутониевое ядро атомной бомбы в Аламогордо на заднем сиденье армейского седана. В Корнелл его заманили обаятельный, серьезный Бете, которому Моррисон полностью доверял, и Фейнман, которого Моррисон нашел одиноким и подавленным. Бете тоже это почувствовал, но остальные ничего не замечали. Позднее Бете саркастически замечал, что «Фейнман в депрессии выглядит чуть веселее любого другого человека на пике ликования».

Ричард коротал время в библиотеке, читая непристойные отрывки из «Тысячи и одной ночи» и бросая зазывные взгляды на девушек. В отличие от большинства университетов Лиги плюща, в Корнелл со дня его основания принимали женщин (а университет был основан после Гражданской войны), хотя они автоматически зачислялись в Колледж домашнего хозяйства. Фейнман ходил на танцы для первокурсников и обедал в студенческой столовой. Он выглядел моложе своих двадцати семи лет и внешне ничем не отличался от демобилизованных солдат. Партнерши по танцам, узнав, что перед ними физик-ядерщик, только недавно занимавшийся созданием атомной бомбы, смотрели на него недоверчиво. Он тосковал по Арлин. Еще перед отъездом из Лос-Аламоса он стал встречаться с женщинами, отдавая предпочтение самым красивым. Друзья видели в этом отчаянное, нарочитое отрицание горя.

Тем временем пропасть отчуждения между Фейнманом и его матерью не уменьшалась. Люсиль, которая в свое время была яростной противницей их с Арлин брака, после ее смерти написала сыну эмоциональное письмо:

«…Хочу, чтобы ты знал: я рада, что ты женился на ней и сделал все возможное, чтобы наполнить ее короткую жизнь счастьем. Она боготворила тебя. Прости, что не смогла взглянуть на ситуацию твоими глазами. Я переживала за тебя и испытывала страх при мысли об испытаниях, которые тебе придется пережить. Но ты держался молодцом. Теперь попытайся жить дальше без нее…»

Умоляя его вернуться домой, она сулила ему молочные реки и кисельные берега и клялась, что не будет заставлять его причесываться. Он заехал в июле, правда, ненадолго — всего на пару дней. В августе новость о взрыве атомной бомбы обрушилась на Фейнманов, прозвучав как гром среди ясного неба. Друзья и родственники обрывали телефон. Люсиль тщетно пыталась дозвониться в Санта-Фе. Один из кузенов Ричарда позвонил с телеграфа и зачитал заявление Оппенгеймера, только что пришедшее по радиосвязи. Затем после одиннадцати вечера зазвонил телефон, и чей-то голос произнес: «Вас беспокоит принстонский “Треугольник”. Правда ли, что ваш сын Ричард Фейнман был самым большим неряхой среди выпускников 1940 года?» Это звонил другой кузен.

«У меня тоже есть чувство юмора, — написала Ричарду Люсиль, — но атомная бомба не повод для шуток».

«Узнав о твоей роли в этом чудовищном событии, я ощутила восторг и страх. Я с ужасом слушаю о смертях и разрушениях, вызванных взрывом… и молюсь, чтобы эти жуткие страдания, причиненные человеку человеком, положили конец уничтожению людьми себе подобных… Неудивительно, что мне показалось, будто ты нервничал. Кто угодно чувствовал бы себя так же в столь опасном месте».

Это чувство — сочетание гордости и страха, которое в тот вечер испытывали и сами ученые, заставило Люсиль вспомнить об одном примечательном происшествии из детства Ричарда. «Однажды я играла в бридж в гостиной, а мой кроха развел костер в корзине для бумаг, выставив ее за окно. Кстати, — добавила она, — ты так и не рассказал, как тебе удалось потушить костер».

Той осенью по пути из Нью-Мексико в Итаку Фейнман так и не заглянул домой. В какой-то момент Люсиль начала понимать, как сильно навредило ее неприятие брака с Арлин их отношениям с сыном. Однажды поздним вечером, не в силах уснуть, она написала отчаянное письмо — любовное письмо матери к сыну. Оно начиналось со слов: «Ричард, что между нами произошло? Почему мы так отдалились друг от друга? Мое сердце болит за тебя. Оно готово разорваться, и слезы жгут глаза, когда я пишу эти строки».

Она писала о его детстве: каким желанным ребенком он был, как его ценили; как она читала ему прекрасные сказки, а Мелвилл выкладывал для него узоры на полу из цветной плитки; как они пытались воспитать в нем мораль и чувство долга. Напомнила, как они гордились всеми его достижениями, начиная со школы и заканчивая аспирантурой.

«Мое сердце радовалось за тебя столько раз, что невозможно сосчитать. А сейчас… сейчас мне странно видеть, какие плоды я пожинаю. Мы далеки, как два полюса».

Не упоминая об Арлин, она сообщила, что сожалеет. «Должно быть, это моя вина. Я сама не заметила, как тебя потеряла». У других матерей были любящие сыновья. Чем она хуже? Подобно отвергнутой любовнице, Люсиль завершила письмо страстной мольбой.

«Я нуждаюсь в тебе. Я не могу без тебя. Я никогда тебя не брошу. Даже смерть не разрушит наши узы… Думай обо мне хоть изредка и дай знать, что я присутствую в твоих мыслях. Мой дорогой сын, о, мой дорогой, что еще я могу сказать! Я люблю тебя и всегда буду любить».

В 1945 году он все-таки приехал домой на Рождество. Постепенно рана начала затягиваться. Фейнман попытался вернуться к незаконченной теории, разработкой которой занимался в Принстоне, но это ни к чему не привело. После завершения упорной, целенаправленной работы последних трех лет внутри у него образовалась пустота, заполнить которую оказалось не так уж просто. Ему было трудно сосредоточиться на исследованиях. Пришла весна; он сидел на траве под открытым небом и мучительно размышлял о том, что, возможно, его лучшие годы как ученого уже позади, а он так ничего и не достиг. Ричард создал себе имя, которое пользовалось уважением среди физиков старшего поколения, но теперь, когда на планете воцарился мир и все возвращалось на круги своя, он осознал, что ничем не подтвердил свою репутацию. Помимо двух работ, опубликованных еще во время учебы в университете — несерьезной пробы пера о космических лучах, написанной вместе с Вальяртой, и докторской диссертации — из напечатанных материалов за ним числились лишь отчеты о работе с Уилером над теорией поглощения, которая, похоже, уже теряла актуальность.

Сложные явления, простые правила

В то время как Ричард Фейнман с трудом нащупывал почву под ногами, Джулиан Швингер чувствовал себя вполне уверенно. Эти двое стали соперниками, сами того не осознавая. Они росли в противоположных концах Нью-Йорка, в районах, которые с таким же успехом могли бы быть разделены тысячами километров, и прокладывали путь в физику каждый в своем неповторимом стиле. Швингер с его тяжелыми совиными веками и легкой сутулостью, приобретенной уже в двадцать с небольшим, усердно пытался казаться утонченным денди, в то время как Фейнман с не меньшим усердием стремился к обратному. Швингер тщательно подбирал одежду, отдавая предпочтение самым дорогим маркам, и водил «кадиллак». Работал по ночам, вставая лишь после обеда. Был виртуозным оратором — говорил гладко и без запинок. Гордился тем, что никогда не пользуется конспектами. Молодой англичанин, посетивший одну из его лекций, назвал Швингера одержимым (по сравнению с чем энтузиазм Фейнмана казался ему утомительным). «Им, казалось, овладел дух самого Маколея: он говорил выверенными фразами, тщательно сконструированными сложноподчиненными предложениями, не забывая привести всю конструкцию к логическому завершению». Швингер любил побуждать слушателей к мыслительной деятельности. Он никогда бы не сказал прямо: «Я женился и отправился в свадебное путешествие». Нет. «Покончив с холостяцкой жизнью, я совершил ностальгическое путешествие по стране в очаровательной компании», — вот какой была его манера изложения. В похожем стиле он писал и уравнения.

Покровителем Швингера был Исидор Айзек Раби. Раби любил описывать их первую встречу: Джулиан, семнадцатилетний юнец, молча поджидавший его в кабинете, внезапно вступил в спор, который разгорелся вокруг парадокса Эйнштейна — Подольского — Розена, доказывавшего, по мнению его авторов, неполноту квантовой механики и описанного в недавно опубликованной работе. Как и многие застенчивые молодые люди, вознамерившиеся идти своим путем, Швингер был самонадеян и этим заработал проблемы с администрацией городского колледжа, так как не считал необходимым посещать занятия. Раби помог ему перевестись в Колумбийский университет и с садистским наслаждением подначивал недовольных педагогов, грозившихся его исключить. «Ты мужик или мышь? Поставь ему кол!» — науськивал он профессора химии, чьи лекции отличались редким занудством, верно рассудив, что кол в перспективе аукнется профессору, а не студенту. Швингер еще не успел получить диплом (он окончил университет в девятнадцать), а Раби уже разрешал ему заменять себя на лекциях по квантовой механике. Исследования, впоследствии ставшие основой его докторской диссертации, Швингер также завершил еще до получения диплома. Ферми, Теллер и Бете знали молодого физика лично, были знакомы с его работами и уже сотрудничали с ним. Тем временем Фейнман учился на втором курсе МТИ, хотя был моложе коллеги всего на три месяца. Количество научных работ, написанных Швингером в соавторстве с десятками других ученых, не поддавалось исчислению. Все они отличались безукоризненностью изложения и публиковались главным образом в Physical Review, самом престижном научном физическом журнале. К тому моменту, как Фейнман напечатал свою докторскую, Швингер трудился в качестве члена Национального исследовательского совета в Беркли и работал непосредственно с Оппенгеймером.

Как и Раби, он отказался от работы в Лос-Аламосе и предпочел ей радиационную лабораторию и изучение радара. Его карьера по-прежнему развивалась стремительно: к концу войны Швингер занял место Паули — специально приглашенного лектора, задачей которого было информировать ученых из лаборатории о новостях в области «невоенной» физики. Ученые-атомщики, чья гражданская карьера была грубо прервана войной, находились теперь в полной изоляции за забором в пустыне. Физики одного возраста с Фейнманом — возраста, который является самым важным и продуктивным в карьере ученого, — особенно остро ощущали свою оторванность от мира.

Швингер побывал в Лос-Аламосе лишь однажды, в 1945 году, и там впервые пересекся с Фейнманом. Последний поразился научной плодовитости своего ровесника; он-то думал, что Швингер старше. Забыв со временем содержание лекции Швингера, прочитанной им тогда физикам-теоретикам, Фейнман хорошо запомнил его манеру выступать: то, как он вошел в зал, склонив голову, подобно выходящему на арену быку; как демонстративно отложил тетрадь с конспектами; как виртуозно владел речью, наводя благоговейный ужас на присутствующих.

Теперь Швингер работал в Гарварде и вскоре должен был стать профессором — и это в неполные двадцать девять лет. Гарвардский комитет всерьез рассматривал на эту роль только Швингера и Бете; по поводу первого членов комитета волновало, сможет ли он рано вставать и приходить на работу к полудню. Оказалось, что смог, и вскоре на лекции Швингера по ядерной физике начали стекаться студенты не только Гарварда, но и физического факультета МТИ.

Тем временем Фейнман с головой погрузился в свой курс по математическим методам в физике. В отличие от швингеровского, этот курс был обычным — стандартный предмет, который преподавали на всех физических факультетах. Но Фейнман понимал, что в этой области только что произошел переворот. В Лос-Аламосе математические методы в физике были подвергнуты тщательному пересмотру; их усовершенствовали, убрали все лишнее, переписали и, по сути, изобрели заново. Фейнман знал, какие из них имеют реальную практическую пользу, а каким учат просто потому, что учили всегда. Он планировал сделать упор на нелинейность и обучить студентов хитростям и уловкам, которые он сам использовал в решении уравнений. Сделав первые наброски еще в ночном поезде в Итаку, он с нуля разработал совершенно новый курс.

На первой странице тетради с картонной обложкой — такими он пользовался со школы — Фейнман записал первые принципы:

Сложные явления — простые правила.

При решении уравнений на стыке физики и математики опираемся на правила.

Он размышлял о том, как слепить из студентов свое подобие. Как он решает задачи? Какими методами руководствуется?

Нужно уметь отбросить все лишнее… понимать суть физической задачи и знать, где именно к ней можно применить математические методы.

Он решил вкратце рассказать студентам о том, чему собирается и не собирается их учить. В его планах — познакомить их с практическими хитростями, позволяющими сэкономить время и пренебречь демонстрацией чистой математики.

Он избавился от абстрактной математики.

При этом все темы будут прорабатываться максимально тщательно. Предстоит большая работа, много практики. Погружение в детали, чтение книг, индивидуальные консультации, решение примеров. Если дело не пойдет, можно сбавить темп и подробно разобрать возникшие проблемы.

Он планировал обучить студентов как основополагающим математическим методам, которые обычно не освещаются в рамках стандартных курсов, так и новейшим, о которых еще никто ничего не знает. Это будет не абстрактная, а практическая математика.

Осталось определить, к какой степени точности необходимо стремиться. И можно двигаться вперед.

Напоследок он сделал короткую запись об изучении трудоемких традиционных методов — к примеру, это касалось вычисления криволинейных интегралов; исходя из своего опыта, он считал, что большинство интегралов легко считались «в лоб». Фейнман вычислял интегралы на спор и всегда выходил победителем. Глядя, как от традиционной программы курса остаются рожки да ножки, коллеги Фейнмана беспокоились, удастся ли ему обучить студентов своим методам. Тем не менее в первые годы его преподавания усовершенствованный курс привлек не только аспирантов, для которых являлся обязательным, но и молодых преподавателей с кафедр физики и математики. Причем даже самые хладнокровные были шокированы его формулировкой задач, нередко начинавшихся так: «Атомная бомба имеет форму цилиндра с радиусом a и высотой 2π, а плотность нейтронов в ней составляет n…» Студенты очутились во власти теоретика, чья одержимость математическими методами была следствием погружения в непростые для понимания базовые положения квантовой механики. Раз за разом Фейнман доказывал, что все идет от основ, а в основе всего лежат ключевые принципы распространения световых и звуковых волн. Он демонстрировал пошаговые вычисления интенсивности всенаправленной радиации, излучаемой периодическим источником; неохотно визуализировал векторы, матрицы и тензоры; суммировал бесконечные ряды, которые иногда сходились, а иногда расходились, снова становясь бесконечностью.

Постепенно он освоился в Корнелле, хотя прогресса в теоретических исследованиях по-прежнему не намечалось. Он думал только о бомбе и даже дал интервью местной радиостанции, рассказав все без прикрас. Ведущий: На прошлой неделе доктор Фейнман поведал нам о том, что одна атомная бомба сделала с Хиросимой и что другие могут сделать для Итаки… Ведущего интересовали автомобили на атомном топливе: возможно ли это? Многие радиослушатели, сказал он, ждут того дня, когда можно будет закинуть в топливный бак ложку урана и с ветерком промчаться мимо бензо­заправочной станции. Фейнман ответил, что сомневается в практической осуществимости этой идеи: «Радиоактивные лучи, образуемые при расщеплении урана в двигателе, попросту убьют водителя». Но он все же потратил некоторое время на то, чтобы изучить возможности мирного применения атомной энергии. В Лос-Аламосе он изобрел и запатентовал скоростной реактор, генерирующий электроэнергию (правда, патент был оформлен на правительство США). Он также задумывался о применении ядерного топлива в космонавтике. «Уважаемый коллега, — писал он знакомому физику в конце 1945 года. — Я считаю, что теперь, с открытием атомной энергии, межпланетные путешествия определенно возможны». Он выступил с радикальным предложением, в то время казавшимся почти сумасбродным, — запустить ракету в космос. Категорическими ограничениями для этого оставались температура и атомная масса топлива, приводящего ракету в движение; в свою очередь, степень жаропрочности металла накладывала ограничения на температуру. Фейнман верно предсказал, что масса и объем топливного бака многократно превысят массу и объем самой ракеты. Три­дцать лет спустя его прогноз подтвердился: громоздкие ступени, которые после сброса становились мусором, и гигантские топливные баки стали проклятием аэрокосмической индустрии.

Фейнман предложил применить реактивный механизм, используя движущую силу воздуха. С изобретением самолета реактивные технологии продемонстрировали свою эффективность. Космический корабль Фейнмана должен был задействовать внешние слои земной атмосферы как взлетную полосу и ускоряться, описывая круги вокруг земного шара. Реактивный корабль питался бы от атомного реактора, который бы подогревал воздух, поступающий в двигатель. На взлете предполагалось использовать крылья, а при достижении скорости более восьми километров в секунду следовало перевернуть корабль, чтобы «лететь вверх ногами, иначе сила земного притяжения перестала бы действовать и корабль выбросило бы за пределы атмосферы». Достигнув космической скорости, корабль должен был лететь к пункту назначения по касательной, как камень, выпущенный из рогатки.

Проблемой оставалось сопротивление воздуха, нагревающего корабль. Фейнман считал, что ее можно решить, правильно высчитав высоту при ускорении. «Если воздух способен нагреть корабль посредством трения, значит, этой силы хватит и для питания реактивных двигателей». Однако для эффективного функционирования в атмосфере с различной плотностью двигатели должны быть сконструированы с учетом самых передовых инженерных технологий. Что Фейнман упустил, так это решение противоположной задачи: как корабль будет замедляться при посадке в безвоздушном пространстве, к примеру на Луне. В любом случае, он никак не мог предвидеть, что у его теории есть один убийственный изъян — человеческий фактор. После Хиросимы люди перестали верить в безопасность атомной энергии, и им не понравилась бы идея летающих в небе ядерных реакторов.

Все они кажутся пылью

В 1946 году, перед началом осеннего семестра, он еще раз побывал в Фар-Рокуэй и на следующий день после Йом-Киппура выступил в местном «Храме Израилевом» с лекцией, посвященной атомной бомбе. В синагоге появился новый харизматичный раввин Джуда Кан; публика была в восторге от его проповедей на современные темы. Даже родители Фейнмана, убежденные атеисты, время от времени ходили его послушать. Мелвилл шел на поправку. Родные беспокоились из-за того, что у него постоянно повышалось давление, и весной Мелвилл лег в клинику Мэйо в Миннесоте, где стал участником одного из первых экспериментов по влиянию диеты на организм. Его рацион теперь состоял из риса и фруктов. Метод вроде бы подействовал: давление снизилось. Он вернулся домой и иногда, нарушая врачебные предписания, ходил играть в гольф с друзьями. Ему было пятьдесят шесть лет. Однажды во время обеда Фейнман заметил, что отец неотрывно смотрит на солонку. Мелвилл закрыл один глаз, открыл, закрыл другой и сказал, что у него в поле зрения появилось слепое пятно. Должно быть, в мозге лопнул маленький кровеносный сосудик.

Над семьей нависла угроза внезапной смерти отца. Мелвилл почти никогда не переписывался с сыном: это было делом Люсиль. Но теперь, приняв профессорский пост в Корнелле, Ричард впервые написал отцу. Он попытался выразить чувства любви и благодарности за последние двадцать пять лет. Растроганный Мелвилл ответил, что его переполняет гордость за сына (Люсиль тем временем ворчала, что он тратит бумагу понапрасну, потому что пишет только с одной стороны):

«Мне, папаше-простаку, нелегко писать сыну, достигшему высот знания и мудрости, которые мне и не снились… Когда ты был маленьким, у меня было перед тобой огромное преимущество, но теперь справедливее было бы мне у тебя набраться знаний, сесть в твоей тени и попытаться постичь удивительные тайны природы, неподвластные моему уму, но известные тебе».

Седьмого октября у него случился инсульт. Он умер на следующий день. Второй раз за два года Ричард расписывался в свидетельстве о смерти. Мелвилл Фейнман писал ему: «Я вижу, как ты воплощаешь мечты, которые я когда-то лелеял… Я завидую тому, насколько интеллектуально насыщена твоя жизнь благодаря постоянному общению с такими же интеллектуалами, как ты сам».

Похороны состоялись на кладбище Бэйсайд в Квинсе — широком поле, до самого горизонта усеянном могильными камнями и памятниками. Отец Люсиль возвел там семейный склеп — каменное строение, похожее на небольшое бомбоубежище. В середине церемонии рабби Кан попросил Ричарда, как старшего сына, прочесть кадиш. Джоан с болью взглянула на окаменевшее лицо брата. Меньше всего Ричарду сейчас хотелось восхвалять Господа.

Он сказал рабби, что не понимает иврит. Тогда Кан перешел на английский. Ричард выслушал слова молитвы и отказался их повторять. Он не верил в Бога и знал, что его отец тоже не верил; все это казалось ему невыносимым лицемерием. Его атеизм не был вызван безразличием к религии. Это было намеренное, холодное, рациональное убеждение, что религиозные мифы — обман, противоречащий истинному знанию. Ричард стоял, окруженный могилами, на траве около низкого погребального склепа, где в каменных гробах, водруженных один поверх другого, лежали кости его деда и бабушки. На одной из полок уже двадцать два года хранились останки его младшего брата Генри, прожившего всего месяц. Лицо Фейнмана выражало напряжение, решимость и, как показалось в тот момент Джоан, полное одиночество. После похорон отца он взорвался приступом ярости. Мать не выдержала и заплакала.

Но уже на следующей неделе в Корнелле он вел себя так, словно ничего не случилось. Как и в Лос-Аламосе примерно год тому назад, он никому не показывал своего горя, был рациональным, как всегда, и гордился этим — говорил себе, что смотрит на вещи реалистично. Начались занятия. В 1946 году в Корнелл поступило больше студентов, чем когда-либо за всю историю; число зачисленных вдвое превышало довоенные показатели. Фигура Фейнмана притягивала молодых физиков. Он стал очень авторитетным лектором.

Как-то вечером, через несколько дней после начала занятий — 17 октября — Ричард взял ручку и бумагу и, на время забыв о рациональности, написал письмо единственному человеку, который, как ему казалось, мог поддержать его сейчас:

Дорогая Арлин!

Я обожаю тебя, душа моя.

Знаю, как нравится тебе это слышать, но пишу не только для того, чтобы порадовать тебя. Я пишу, потому что это согревает мое сердце.

Я ужасно давно не писал тебе, почти два года, но, уверен, ты меня простишь, потому что понимаешь, какой я упрямый реалист; мне казалось, писать нет смысла.

Но теперь я знаю, моя дорогая жена, что поступаю правильно, делая то, что давно откладывал и так часто делал в прошлом. Я хочу сказать, что люблю тебя. Хочу тебя любить и буду любить всегда.

Мне сложно понять, что это значит — любить тебя после того, как ты умерла. Но мне все еще хочется заботиться о тебе и утешать тебя. И чтобы ты тоже любила меня и заботилась обо мне. Хочу обсуждать с тобой свои проблемы и что-нибудь вместе придумывать. Только сейчас я понял, сколько всего есть на свете, чем можно было бы заняться. Чем нужно было бы заняться. Шить, учить китайский, купить кинопроектор… Почему я не могу делать все это сейчас? Потому что я один, а ты была генератором идей и вдохновителем наших безумных приключений.

Во время болезни тебе казалось, что ты не в состоянии дать мне то, что мне необходимо, что ты хотела мне дать. Но ты зря волновалась. Тогда в этом не было нужды, потому что я любил тебя очень сильно и любил в тебе всё. А теперь, хоть ты не можешь мне ничего дать, моя любовь к тебе так сильна, что мешает мне полюбить кого-то еще. Я не хочу, чтобы ты уступала место другим. Даже после смерти ты лучше всех живых.

Я знаю, ты назовешь меня глупцом и скажешь, что я должен жить полной и счастливой жизнью и что не хочешь стоять у меня на пути. Наверняка ты удивишься, узнав, что у меня даже нет девушки (не считая тебя, дорогая), хотя прошло уже два года. Но что уж тут поделать, любимая. Не понимаю, почему так происходит. Я встречал много девушек, в том числе очень милых, потому что не хотел оставаться один. Но через две-три встречи все они кажутся пылью. И остаешься только ты. Лишь ты для меня реальна.

Дорогая моя жена, я так тебя люблю.

Я люблю свою жену. Моя жена умерла.

Рич

P. S. Прости, что не могу отправить письмо, — не знаю твоего нового адреса.

Это письмо возлюбленной, написанное через два года после ее смерти, совершенно не вязалось с популярным обликом Фейнмана, с той коллекцией историй и представлений, которые уже тогда связывали с его персоной. Письмо он положил в конверт, а конверт в ящик. Оно обнаружилось лишь после его смерти. О своей внезапной вспышке гнева на похоронах отца Ричард не рассказывал даже близким друзьям, хотя те, безусловно, не стали бы ставить ему в упрек один из его главных моральных принципов — нежелание мириться с лицемерием. Раздираемый сильными эмоциями, страдающий от застенчивости, комплексов, раздражительности, тревоги и горя — отныне никто не мог приблизиться к нему настолько, чтобы увидеть его настоящего. Вместо этого он преподносил друзьям «литературную» версию себя — Фейнмана, случайно ставшего героем-вундеркиндом, своей наивностью, открытостью и добродушием, прямотой и здравым смыслом (не имеющим ничего общего с гениальностью), честностью мальчика, воскликнувшего «А король-то голый!», способным совладать с любой ситуацией, с любым человеком и даже с бюрократией. Эта версия была правдивой, по крайней мере в общих чертах, хотя, как и у всех легенд, кое-что в ней было опущено. Но легендой восхищались, ее улучшали, пересказывали, а иногда даже проживали.

Многие его друзья из Лос-Аламоса не раз слышали историю с медосмотром в призывной комиссии. Сотрудник военкомата попросил Фейнмана вытянуть руки. Тот протянул одну руку ладонью вверх, вторую — ладонью вниз. Его попросили перевернуть ладони, и он так и сделал: повернул одну ладонью вниз, а вторую — ладонью вверх, преподав военному урок симметрии. Вскоре после окончания первого учебного года в Корнеллском университете у Фейнмана появилась возможность добавить к этому анекдоту новые подробности. Призыв в армию все еще продолжался, а у него кончилась отсрочка. Служба воинского учета назначила новый медосмотр. Впоследствии Фейнман много раз рассказывал эту историю в различных вариантах — от полусерьезного до абсолютно несерьезного. Основная версия звучала так.

Раздевшись до трусов, он переходит из кабинета в кабинет, пока не оказывается у двери номер тринадцать — приемной психиатра.

Фейнман считал психиатров лжеврачами. Жуликами. Шарлатанами. Он относился к психиатрии крайне отрицательно и считал свой разум собственной сферой компетенции. Ему нравилось думать, что у него всё под контролем. Более внимательные психиатры замечали в нем тенденцию к отрицанию подсознательных «подводных течений», которые то и дело да проскальзывали: как-никак, подводные течения и отрицание были сферой их компетенции. Он любил подчеркивать ненаучность их занятия (удобная расплывчатая терминология, отсутствие воспроизводимых экспериментов). Недавно он посмотрел фильм Альфреда Хичкока «Завороженный», где «у героини (ее играет Ингрид Бергман), прекрасной пианистки, отнимается рука, и она больше не может играть на пианино». Фильм укрепил его предубеждение. Он считал, что любому чувству найдется рациональное объяс­нение; все дело в том, что играть на пианино ужасно скучно. В фильме героиня уходит из кадра со своим психиатром, а вернувшись, садится за пианино и начинает играть. «Очковтирательство чистой воды. Терпеть не могу. Я против психиатрии. Ясно?» Помимо всего прочего, психиатры были врачами, а у Фейнмана имелись свои причины презирать медиков.

Психиатр смотрит на его карту и с улыбкой произносит:

— Здравствуйте, Дик! Где вы работаете? («С какой стати он называет меня Диком? Не так уж хорошо мы с ним знакомы».)

— В Скенектади. (В тот момент так и было. Тем летом они с Бете подрабатывали в General Electric.)

— А где именно в Скенектади, Дик?

Фейнман отвечает.

— Дик, вам нравится ваша работа? («Эти расспросы были мне ужасно неприятны. Как будто какой-то придурок прицепился ко мне в баре».)

Четвертый вопрос:

— Кажется ли вам, что окружающие вас обсуждают? — Тут Фейнман понимает, что психиатр действует по инструкции: три невинных вопроса, а дальше переходим к делу.

— И я ответил: да. — Дойдя до этого момента, Фейнман всегда начинал изображать невинность. Он был абсолютно честен, а его неправильно поняли. Ах, если бы только психиатр забыл о своих инструкциях и диагнозах и попытался его понять. «Я не притворялся… говорил с ним, как моя мама беседует с приятельницами. Я честно пытался объяснить…» Психиатр тем временем что-то записывает.

— Возникает ли у вас ощущение, что за вами наблюдают? — Фейнман хотел было ответить «нет», причем честно, но тут психиатр уточняет: — Например, ребята, что сидят сейчас в приемной на скамейке, разглядывают нас? — Фейнман и сам только что сидел на этой скамейке, и смотреть там было особенно не на что. Но он подсчитал в уме: так и так, в приемной ждут примерно двенадцать человек, и как минимум троим из них нечего делать, значит, они на нас таращатся. Поэтому он говорит, как можно осторожнее: — Да, возможно, двое из них на нас смотрят.

При этом он оборачивается и видит: действительно, так и есть. Но психиатр, «этот болван, этот простофиля… даже не обернулся посмотреть, верно я угадал или нет». (И какой же он ученый после этого?)

— Вы разговариваете сами с собой? — «Тут я признался, что разговариваю. Правда, умолчал о том, о чем скажу сейчас вам, — что иногда мои беседы с самим собой приобретают весьма запутанный характер. Например: “Интеграл будет больше суммы элементов, а значит, давление станет более высоким, так?” — “Да нет, ты бредишь”. — “Нет, я говорю!” — “Да, я говорю!” И всё в таком духе. Я спорю с собой, и голоса в моей голове пререкаются».

— Вижу, вы недавно потеряли жену. А с ней разговариваете? (Этот вопрос настолько возмущает Фейнмана, что ставит под угрозу комический эффект от анекдота.)

— Вы слышите голоса? — Фейнман отвечает, что не слышит или слышит очень редко. Но признаётся, что несколько раз такое бывало. Иногда, перед тем как уснуть, он прокручивает в голове свой первый инструктаж по атомной бомбе в Чикаго и слышит голос Эдварда Теллера, его отчетливый венгерский акцент.

Дальше — больше: они затевают спор о природе безумия и ценности жизни, и все это время Фейнман продолжает донимать психиатра. Он рассказывает, что одна из сестер его матери страдала психическим заболеванием. Затем следовала кульминация анекдота, отнюдь не такая смешная, как казалось слушателям Фейнмана:

— Что ж, Дик, я вижу, у вас есть докторская степень. Где вы учились?

— В МТИ и Принстоне. А вы где учились?

— В Йеле и Лондонском университете. А что вы изучали, Дик?

— Физику. А вы?

— Медицину.

— И это вы называете медициной?

Рассказывая об этом случае, Фейнман умалчивал кое о чем, заслуживающем внимания. Например, он ни разу не попросил освободить его от дальнейшей военной службы, хотя после трех лет в Манхэттенском проекте вполне мог на это рассчитывать. Не говорил он и о том, какие разрушительные последствия для его карьеры физика-теоретика имел бы призыв в армию, случись такое, когда ему было двадцать восемь. Общаясь с психиатром, он ступил на тонкий лед. Летом 1946 года уклоняться от призыва было немодно, и вряд ли об этом стоило шутить. А психическая невменяемость, диагностированная призывной комиссией, считалась гораздо страшнее службы в армии: такой диагноз мог нанести серьезный урон жизни в гражданском обществе. Поэтому в службе воинского учета даже подумать не могли, что кому-то придет в голову притворяться психически больным; способов выявления подобного обмана не существовало. Никто не ожидал, что призывник в открытую заявит о наличии психических отклонений у кого-либо из своих родственников; частное лечение у психиатра было тогда не такой распространенной практикой, как поколение спустя. Врачи верили, что могут полагаться на рассказ призывников о себе и что этого будет достаточно для заполнения анкеты. Фейнману же пришлось повторить свои ответы второму психиатру. Его способность вызывать в памяти голос Теллера перед сном назвали гипнагогическими галлюцинациями; психиатр отметил, что у него «странный взгляд». («Видимо, в тот момент я и произнес: “И это вы называете медициной?”») Фейнман признали негодным к службе в армии.

Тогда ему пришло в голову, что служба воинского учета может изучить его дело и обнаружить официальные письма, в которых он просит об отсрочке в связи с необходимостью проведения исследований по физике во время войны. Были и более поздние письма, в которых говорилось, что в данный момент он выполняет важную работу по подготовке будущих физиков в Корнеллском университете. Можно ли было сделать из этого вывод, что Фейнман намеренно пытался обмануть военкомат? Он написал письмо в свою защиту, в крайне аккуратных выражениях заявляя, что психиатрическому освидетельствованию в призывной комиссии не стоит придавать значения. Военкомат отреагировал на это заявление выдачей свидетельства 4-F — «непригоден к военной службе».

В тупике

Той осенью в Принстоне с грандиозным размахом отмечали двухсотлетие университета. Отовсюду съезжались ученые и высокопоставленные лица; их ждали приемы, праздничные мероприятия и официальные конференции. Дирак согласился выступить с лекцией об элементарных частицах в рамках трехдневного семинара, посвященного будущему ядерной науки. Фейнман должен был представить его — ученого, на которого он когда-то равнялся, — и провести последующую дискуссию.

Работа Дирака, в которой еще раз описывались уже известные проблемы квантовой электродинамики, не понравилась Ричарду. Приверженность гамильтонову формализму показалась ему регрессивной, тупиковой. Кроме того, Дирак нервничал и слишком много хохмил — так много, что Нильс Бор, которому предстояло выступить позднее в тот же день, встал и раскритиковал его за недостаточно серьезный подход. Фейнман произнес эмоциональную речь о том, что данная теория остается одной из нерешенных проблем в физике. «В математическом формализме нам не хватает интуитивных открытий, подобных тем, что совершил Дирак в теории электронов, — сказал он. — Нам не хватает проблеска гениальности».

День близился к концу. Где-то между лекцией Роберта Уилсона о рассеянии высокоэнергетических протонов и отчетом Эрнеста Лоуренса о работе его ускорителей в Калифорнии Фейнман выглянул в окно и увидел Дирака, лежавшего на траве и глядевшего в небо. Он вышел на улицу и сел рядом. Давно, еще до войны, Ричард хотел задать ему один вопрос. В статье Дирака, написанной в 1933 году, содержалось замечание, которое стало для Фейнмана важной подсказкой, позволившей ему обнаружить аналог действия из классической механики в механике квантовой. «Теперь легко увидеть, каким может быть квантовый аналог всего этого», — написал тогда Дирак, но ни он, ни кто-либо другой не стали развивать тему. А позже Фейнман обнаружил, что «аналог» — на самом деле точная пропорция и между этими величинами существует четкая математическая связь, которая может оказаться весьма полезной. Теперь он хотел спросить, догадывался ли об этом Дирак.

— Неужели? — ответил великий ученый, и Фейнман сказал: да, это так. Дирак ответил молчанием, и Фейнман ушел.

В университетских кругах репутация Фейнмана укреплялась с каждым днем. Отовсюду поступали предложения о работе, но все они казались не­уместными, досадными и не способствовали поднятию духа. Оппенгеймер пригласил его в Калифорнию вести весенний семестр; он отказался. В Корнелле его сделали доцентом кафедры, повысили гонорар. Потом главе физического факультета Университета Пенсильвании понадобился новый заведующий отделением теоретической физики. Тут уже за Фейнмана по-отечески вступился Бете: он не хотел отпускать его, тонко чувствуя настроение своего протеже. Бете считал, что двадцативосьмилетнему Фейнману, неожиданно утратившему свою продуктивность, повредит психологическая ответственность, которую накладывает роль лидера группы университетских физиков-теоретиков. По его мнению, больше всего тот сейчас нуждался в покое. (При этом Бете сказал администратору Пенсильванского университета, что считает Фейнмана одним из двух лучших молодых физиков современности — вторым после Швингера.) Но самое неожиданное и самое тягостное для Фейнмана предложение поступило весной от Института перспективных исследований в Принстоне, того самого, где работал Эйнштейн. Директором института недавно стал Оппенгеймер, и он хотел заполучить Ричарда в свою команду. Бывший принстонский начальник Фейнмана Генри Деволф Смит тоже хотел работать с ним, поэтому два института совместно предложили ему особое «двойное» назначение. Но Фейнман опасался, что не сможет оправдать столь высокие ожидания, и его тревога по этому поводу достигла пика. Находясь в умственном тупике и пытаясь его преодолеть, он экспериментировал с различными практиками. Некоторое время пробовал каждое утро вставать в 8:30 и работать. Однажды утром, бреясь и глядя на себя в зеркало, он понял, что предложение Принстонского университета абсурдно, что он не может его принять, как не может принять и ответственность за то впечатление, которое о нем сложилось. Он никогда не претендовал на роль Эйнштейна. Они ошиблись. На какое-то мгновение ему стало легче. Вина отчасти ушла.

В Корнелл прибыл его старый друг Уилсон, которого назначили начальником ядерной лаборатории. Как и Бете, он уловил настроение Фейнмана и вызвал его на разговор. «Не волнуйся так, — сказал он. — Это мы, начальники, несем ответственность. Мы нанимаем профессоров и берем риск на себя, а их задача — вести занятия, и до тех пор, пока они делают это удовлетворительно, они выполняют свою часть сделки». Тут Фейнман с ностальгией вспомнил дни, когда будущее науки не казалось ему миссией всей его жизни, — времена задолго до того, как ядерные физики изменили мир и стали самой мощной политической силой в американской науке, а институты со стремительно растущими бюджетами начали гоняться за ними, как за голливудскими звездами. Ему вспомнилось, что когда-то физика была игрой, а он смотрел на изящную сужающуюся трехмерную кривую водяной струи, текущей из крана, и не спеша пытался понять, почему она течет именно так.

Несколько дней спустя Фейнман обедал в студенческой столовой, когда кто-то подбросил вверх обеденную тарелку — обычную тарелку с эмблемой Корнелла на каемке. В тот момент, наблюдая за ее полетом, он испытал то, что впоследствии долго считал озарением. Кружась в воздухе, тарелка колебалась. Благодаря эмблеме было видно, что кружение и колебание происходили не синхронно. Но ему показалось — а может, он просто интуитивно это почувствовал, — что между двумя вращательными движениями есть взаимо­связь. Тогда, словно собираясь сыграть в увлекательную игру, он пообещал себе решить эту задачу, записав ее на бумаге. Задача оказалась на удивление сложной, но он применил Лагранжев метод, минимизирующий действие, и высчитал, что соотношение колебания и кружения составляет два к одному. Чистота расчетов его удовлетворила, однако ему хотелось достичь более непосредственного понимания ньютоновских сил. Когда-то он уже делал это, обучаясь в университете второй год и прослушивая первый в своей жизни курс по теоретической физике: тогда он поступил провокационно и отказался применять метод Лагранжа. Фейнман поделился своим открытием с Бете.

— Но в чем важность этих расчетов? — спросил тот.

— Да нет тут никакой важности, — ответил Фейнман. — Главное, что это интересно, правда?

— Правда, — согласился Бете. И Фейнман заявил, что отныне собирается следовать исключительно своему интересу.

Ему было непросто поддерживать такой настрой, ведь в глубине души он не отказался от своих амбиций. В то время он блуждал в потемках не один: в тупике оказались и куда более именитые физики-теоретики, поставившие себе целью разрешить проблемы квантовой механики. Ричард не забыл своего болезненного спора с Дираком прошлой осенью и все еще был убежден, что подход Дирака устарел и проблемы можно решить новым, альтернативным способом. В начале 1947 года Фейнман поделился своим грандиозным планом с Велтоном. (Велтон тогда работал в Ок-Ридже, в национальной лаборатории; там же много лет спустя он закончит свою карьеру, по-прежнему терзаемый разочарованием, которое испытывали многие, кто встретился на пути Фейнмана в тот сложный период.) Фейнман не упомянул, что решает проблему из чистого интереса. «В настоящее время я занимаюсь исследованиями общего характера — пытаюсь понять (не только математически) концепции различных направлений теоретической физики, — написал он. — Как тебе известно, сейчас я бьюсь над уравнением Дирака». Он установил взаимосвязь между осевым колебанием тарелки и абстрактным квантово-механическим понятием спина, столь успешно примененным Дираком в его теории электрона.

Фейнман и Дирак встретились снова через много лет. Они обменялись парой неловких фраз, но их разговор был столь примечателен, что оказавшийся рядом физик немедленно записал подслушанный диалог, прозвучавший как отрывок из театральной постановки.

— Я Фейнман.

— Я Дирак. (Молчание.)

— Наверное, здоро­во быть человеком, который открыл то уравнение.

— Это было много лет назад. (Пауза.) Над чем работаете?

— Над мезонами.

— Высчитываете уравнение?

— Это очень сложно.

— Нужно стараться.

Дирак совершил нечто важное, до него никто этого не делал: благодаря ему само открытие уравнения стало считаться чем-то, достойным восхищения. Для физиков же уравнение Дирака имело и всегда будет иметь одно волшебное свойство, схожее с появлением кролика из шляпы. Оно было релятивистским: его не нужно было искусственно адаптировать для околосветовых скоростей. Уравнением также было установлено, что спин является естественным свойством электрона. Осознание этого факта приближало к пониманию обманчивости представлений о том, что новый язык физики далек от реальности. Спин не был настолько странным и абстрактным явлением, как другие свойства частиц, открытые позднее. Даже названия этих других свойств — цвет и аромат частицы — были отчаянной, пусть и остроумной попыткой указать на их нереальность. Спин, хоть и с трудом, но можно было представить, рассматривая электрон как маленькую луну: тогда спин можно ассоциировать с вращением электрона вокруг собственной оси. Но если электрон — бесконечно малая частица, он вряд ли мог вращаться в общепринятом смысле этого слова. Электрон — это и волна вероятности, и волна, которая отражается от стен ограничивающей камеры; как могут эти объекты вращаться? Каким образом спин возможно измерить в целых или дробных числах (как в квантовой механике)? Физики стали считать спин не вращением, а своего рода симметрией, способом математически подтвердить, что система может совершать определенные вращательные движения.

Спин был проблемным местом теории Фейнмана, описанной в его принстонской диссертации. В обычной механике величина действия не обладала таким свойством. Его теория оказалась бы бесполезной, если бы ее нельзя было применить к вращающемуся релятивистскому электрону Дирака. Среди препятствий, мешающих ему продвинуться дальше, проблема спина была главной. Неудивительно, что он повсюду замечал вращающиеся предметы — как ту тарелку в столовой с колебанием по траектории в долю секунды. Следующий шаг был характерным для Фейнмана: он свел проблему к схеме, к одномерной вселенной (или двухмерной, с пространством и временем). И в этой линейной вселенной частица могла иметь только одну траекторию движения — вперед и назад. Она носилась в двух противоположных направлениях, как безумный жук. Цель Фейнмана состояла в том, чтобы, начав с метода, открытого им еще в Принстоне, — суммирования всех возможных траекторий движения одной частицы, — выяснить, удастся ли ему вывести одномерное уравнение Дирака в этом одномерном мире. Вот что он написал:

Фейнман рассматривал траекторию, которую описывает частица в одномерной вселенной, то есть в условиях, где она вынуждена двигаться только вперед и назад и всегда со скоростью света. Он представил это движение в виде диаграммы, отметив на горизонтальной оси изменение пространства, а на вертикальной — изменение времени; течение времени изображалось как движение вверх. При помощи этой модели он выяснил, что может вывести центральное уравнение квантовой механики, сложив все траектории, которые имеет одна частица.

Геометрия уравнения Дирака. Первый аспект

Вероятность = квадрат суммы движений по каждой траектории.

Зигзагообразная траектория, частицы движутся со скоростью света.

Он добавил кое-что еще — простейшую схему подсчета этих зигзагов. Горизонтальная ось соответствовала измерениям в пространстве, вер­тикальная отображала время. Таким образом, у Фейнмана начала выстраиваться теория, применимая к одномерному пространству. Спин частиц подразумевал наличие фазы, подобной фазе волны, и Фейнман выдвинул несколько предположений (лишь отчасти произвольных) о том, что будет происходить с фазой каждый раз, когда частица делает зигзаг. Фаза была ключевым фактором в расчете суммы траекторий, потому что траектории либо компенсировали, либо усиливали друг друга в зависимости от наложения фаз (интерферировали). Фейнман не предпринимал попыток опубликовать этот фрагмент теории, хотя его обрадовал прогресс в расчетах. Теперь перед ним стояла задача применить эту теорию к пространству, имеющему более одного измерения, — иными словами, попытаться «развернуть» пространство. Но это у него пока не получалось, хоть он и проводил долгие часы в библиотеке, в кои-то веки штудируя старые математические труды.

Уменьшая бесконечность

Состояние фрустрации, которое испытывал Фейнман в первые послевоенные годы, отражало общее настроение, царившее в среде именитых физиков-теоретиков. Это было растущее чувство беспомощности, ощущение, что они потерпели поражение. Поначалу об этих настроениях не говорили открыто, потом ими стали делиться, но в пределах узкого сообщества. Публичная слава физиков никогда еще не была столь велика; остальное же оставалось невидимым миру.

Обычному человеку сложно понять причину этого состояния. Дело в том, что в своих расчетах ученые столкнулись с одной сложностью. По мере решения уравнения некоторые последовательные величины расходились, то есть увеличивались, хотя должны были уменьшаться по мере вычисления. Например, вычисление каждой новой цифры после запятой в массе электрона приводило к бесконечным величинам. С точки зрения физики казалось, что по мере приближения к электрону его заряд и масса увеличиваются. Но в результате ученые сталкивались с бесконечностями, с которыми Фейнман бился с самого Принстона. То есть квантовая механика позволяла вычислить уравнение в первом приближении, но дальше следовал сизифов труд. Чем больше физики старались повысить точность, тем менее точными становились их расчеты. Такие величины, как масса электрона, становились бесконечными (если теорию применяли к предельной массе). Сложно понять ужас, который испытали ученые; в популярных научных обзорах того периода об этом ничего не говорилось. Но тупик подстерегал физиков не только в теории; вскоре они столкнулись с проблемами и в практических расчетах. «Полагая, что знаю геометрию, — рассказывал Фейнман позднее, — я пытался высчитать диагональ квадрата со стороной 2,25 м. Но выяснилось, что не такой уж я эксперт, потому что в результате моих расчетов получалась бесконечность. Все было бессмысленно».

«Мы же не философией занимаемся, а свойствами реальных объектов. И вот в отчаянии я решил измерить диагональ вручную — и оказалось, что ее длина равна примерно 3,15 м — ни нулю, ни бесконечности. Вот так, вручную, мы вынуждены измерять величины, которые в результате применения нашей теории имеют абсурдные показатели».

Но никто еще не изобрел рулетку для измерения электрона, и то, что первые, приблизительные вычисления совпадали с результатами, полученными в ходе лабораторных экспериментов, было безусловной заслугой оригинальных теорий Гейзенберга, Шрёдингера и Дирака. Впрочем, вскоре ученым предстояло добиться гораздо большего.

Тем временем размышления о состоянии теоретической физики погружали ученых в настоящее уныние. После взрыва атомной бомбы они определенно упали духом.

«Последние восемнадцать лет (время, прошедшее с начала стремительного зарождения квантовой механики) стали самым бесплодным периодом за целый век развития физики», — говорил Исидор Айзек Раби коллеге за обедом весной 1947 года (хотя в то время его карьера процветала: он возглавлял продуктивную группу исследователей в Колумбийском университете).

«Физики-теоретики опозорились», — заявлял Мюррей Гелл-Манн, тогда еще студент-вундеркинд, подававший надежды.

«Теория элементарных частиц зашла в тупик, — писал Виктор Вайс­копф. — Все прилагают усилия, но безуспешно, особенно после войны, и всем надоело “биться больной головой об одну и ту же стену”».

Казалось бы, что значат проблемы нескольких десятков человек, столкнувшихся с математическими сложностями? Но на деле это стало отражением глубочайшего кризиса целого поколения физиков-теоретиков. Ничего не менялось. Вайскопф тем временем готовился к необычному мероприятию. Бывший президент Нью-Йоркской академии Дункан Макиннес был убежден, что современные конференции становятся слишком громоздкими. На них съезжались сотни людей. Пытаясь удовлетворить интересы разномастной аудитории, лекторы выступали с обобщенными тезисами, не предлагая ничего конкретного и нового. В качестве эксперимента Макиннес предложил собрать мини-конференцию, пригласив на нее не более двадцати — тридцати гостей, и провести ее в уютной обстановке загородного отеля. Тему конференции определили как «Фундаментальные проблемы в квантовой механике». На организацию этого мероприятия Макиннесу понадобилось больше года. Наконец в начале июня 1947-го ему удалось собрать небольшую группу ученых в отеле «Баранья голова» на Шелтер-Айленде — островке, расположенном внутри «вилки», образованной двумя выступами Лонг-Айленда в его восточной части. Отель только что открылся на летний сезон. Вайскопфу поручили разработать повестку дня. Среди участников были Оппенгеймер, Бете, Уилер, Раби, Теллер и несколько представителей молодого поколения, в том числе Джулиан Швингер и Ричард Фейнман.

И вот двадцать физиков, облаченных в костюмы, встретились воскресным вечером в нью-йоркском Ист-Сайде и сели на тарахтящий автобус, который повез их по Лонг-Айленду. По пути к ним присоединился полицейский эскорт, завыли сирены; чиновник местной торговой палаты устроил в их честь банкет (он служил на Тихоокеанском фронте и считал, что атомная бомба спасла ему жизнь). Затем на пароме они добрались до Шелтер-Айленда. Некоторые из присутствовавших отмечали какую-то нереальность происходящего. Собравшись за завтраком на следующее утро, они увидели на меню пометку «клиент с особыми запросами», быстро посчитали по головам и решили, что в этом зале, наверное, никогда не присутствовало столько евреев одновременно. Репортер нью-йоркской газеты Gerald Tribune писал в своем отчете: «Такой конференции мне еще не приходилось видеть… Они бродят по коридорам, бормоча под нос математические уравнения, и яростно обсуждают технические вопросы за обедом». Жители острова пришли в недоумение от внезапного десанта ученых людей. Все думали, что разрабатывается очередная атомная бомба; но эти домыслы были далеки от истины…

Квантовая механика — запредельный край науки, мир, где стирается грань между материей и энергией и реалии обычной жизни теряют смысл.

Глядя на это сборище, внимательные люди могли заметить, что двое самых молодых участников конференции — Швингер и Фейнман, — кажется, вынашивали новые идеи. Швингер эти три дня по большей части молчал. Фейнман продемонстрировал свой метод нескольким коллегам. Молодой нидерландский физик Абрахам Пайс ошеломленно наблюдал, как он со скоростью света производит расчеты, сопровождая их схематичными картинками. Утром заключительного дня конференции, после выступления Оппенгеймера, Фейнмана попросили в общих словах рассказать, чем он сейчас занимается, что он с радостью и сделал. Никто ничего не понял, но его выступление запомнилось. Как записал в дневнике один из слушателей, у него был «чистый голос, он очень много и быстро говорил и дополнял свои слова красноречивой жестикуляцией, порой весьма бурной».

Но главным событием конференции стали новости от экспериментальных лабораторий, и в первую очередь из «кузницы» Раби в Колумбийском университете. «Колумбийцы» отдавали предпочтение методам, казавшимся простыми и непримечательными в век ускорителей, хотя в их арсенале имелись и технологии, разработанные в Радиационной лаборатории во время войны, — магнетроны и микроволны. Уиллис Лэмб направил пучок микроволн на горящий газ в водородной печи, пытаясь измерить точный уровень энергии электронов атома водорода. Ему это удалось — в спектроскопии еще никогда не получали столь впечатляющего результата. Он обнаружил существенную разницу между двумя уровнями энергии, которые должны быть одинаковыми, если исходить из самого достоверного среди существующих описаний атомов и электронов водорода — теории Дирака. Это случилось в апреле. Лэмб лег спать, размышляя о магнитах, регуляторах, пульсирующем пучке света гальванометра и явном расхождении его эксперимента с теорией Дирака, а на следующий день проснулся с мыслью о Нобелевской премии (и, как оказалось, не ошибся). Новость о явлении, впоследствии названном Лэмбовским сдвигом, стала известна большинству участников конференции на Шелтер-Айленде еще до того, как Лэмб самолично рассказал о ней в подробном докладе в первый же день. Присутствовавшие на лекции теоретики любили повторять известную истину: прогресс в науке происходит тогда, когда практика начинает противоречить теории. Вряд ли раньше встречалось столь чистое подтверждение этому высказыванию (обычно теория противоречила теории). Швингер, тоже слушавший ту лекцию, уяснил для себя главное: проблемой квантовой электродинамики была не бесконечность и не ноль, а величина, теперь уже известная, конечная и малая. Те, кто работал в Лос-Аламосе и Радиационной лаборатории, знали, что задача теоретической физики — обосновать эту величину. Остальные участники конференции, как показалось Швингеру, находились в состоянии нервной эйфории: «Факты доказывали невероятное: нам продемонстрировали, что священная теория Дирака трещит по швам». После конференции Швингер с Оппенгеймером улетели на гидроплане.

По словам одного из ученых, квантовая электродинамика потерпела фиаско — жестокая оценка для теории, которая смогла столь точно объяснить все, за исключением единственного сложного эксперимента. Но ведь физики знали, что бесконечность является главной и фатальной уязвимостью теории. Эксперимент дал им реальные величины, которые можно было просчитать, числа, определяющие точную степень несоответствий в описанном Дираком мире.

Отправить