Фейнман проанализировал данные с компьютера — 250 тысяч строк на устаревшем оборудовании. Он также подробно изучил главный двигатель шаттла и обнаружил серьезные дефекты, в том числе трещины в лопастях турбин. По его подсчетам, двигатели и их элементы отработали лишь одну десятую от заявленного срока эксплуатации. Он также нашел документальное подтверждение многократного намеренного мошенничества при проведении сертификационной проверки безопасности двигателей: по мере того как в ходе эксплуатации турбин обнаруживались трещины, в сертификационные правила вносились соответствующие изменения, чтобы шаттлы продолжали летать.
Его важнейшим вкладом в анализ катастрофы стала оценка рисков и вероятностей. Он показал, что НАСА и его подрядчики, чьей главнейшей обязанностью было прогнозирование рисков, полностью проигнорировали статистику и использовали шокирующе неточный метод оценки. Официальный итог работы комиссии можно было бы свести к высказыванию Фейнмана о том, что принятие решений в НАСА осуществлялось по принципу «русской рулетки»: «Шаттл взлетает с оплавленным кольцом, и ничего не происходит. Из этого делается вывод, что риск не так уж и высок. Давайте снизим стандарты, потому что в прошлый раз нам все сошло с рук! Сойти-то сошло, но нельзя следовать этой схеме снова и снова».
Наука располагает средствами для решения таких проблем. В НАСА их не использовали, пытаясь выстроить разрозненные данные — такие, как глубина повреждения колец — в упрощенный логический ряд. Но физические явления, подобные струе высокотемпературного газа, оплавляющей резину, не поддаются линейной логике, заметил Фейнман. «Эти данные необходимо было осмыслить как сложную ситуацию со множеством вероятностных исходов, — сказал он. — Это был вопрос повышения или снижения риска, который не имеет ничего общего с логикой “или сработает, или нет”».
Было очевидно, что НАСА пренебрегло статистикой по важнейшему вопросу: влияние температуры на свойства резиновых колец. Признаки повреждений были выявлены в семи случаях, и самые серьезные возникли как раз в результате запуска при низкой температуре 11,6 °C, что, в общем-то, не является критической отметкой. Однако в остальном связь между температурой и степенью повреждения не наблюдалась. К примеру, серьезные дефекты возникали также при температуре 23,8 градуса.
Ошибкой было игнорировать полеты, которые не повлекли причинения ущерба. Когда к общей картине добавили семнадцать удачных запусков при температуре от 18,8 до 27,2 градуса, влияние температуры стало очевидным. Между повреждениями и холодом прослеживалась четкая связь. (Таким же образом можно было бы оценить вероятность того, что большинство калифорнийских городов расположены в западной части США — просто отметив на карте города, находящиеся не в Калифорнии.) Группа статистиков, сформированная Национальным исследовательским советом, проанализировала эти данные. Ученые пришли к выводу, что вероятность повреждения колец при температуре 0 °C равнялась 14 %, что действительно было равноценно игре в русскую рулетку.
Фейнман обнаружил, что некоторые инженеры из НАСА более-менее верно оценивали потенциальный риск: по их предположениям, катастрофа могла произойти в одном случае из двухсот. Руководство же твердило о совершенно фантастических цифрах: один на сто тысяч. Это самообман, сказал Фейнман. Они вывели эти цифры, исходя из абсурдных догадок — например, подсчитав, что шанс прорыва турбинной трубы равен одному на миллион.
Он завершил персональный отчет словами: «Для успешной работы технологического средства необходимо учитывать реальность, а не политические соображения. Природу не обманешь». После окончания работы члены комиссии были приглашены на официальную церемонию, которая состоялась в Розовом саду Белого дома.
Фейнман вернулся домой. Тогда он еще не знал, что возвращается умирать.
Эпилог
Не дай нам Бог принять плод своего воображения за реальную картину мироустройства.
Нет ничего определенного. Эту истину донес до сознания людей XX века Вернер Гейзенберг. Вслед за ним математик Курт Гёдель подтвердил, что ни одна логическая система не может считаться последовательной и полной. Истинное знание стало еще более недостижимым.
Формулировка принципа неопределенности Гейзенберга на самом деле была очень узкой: частица не может одновременно обладать точным местоположением и импульсом. Но это не помешало философам взять его на вооружение. В их толковании эта идея уже не ограничивалась рассуждениями об атоме и его строении. Фейнман же презирал философов, бравшихся интерпретировать законы физики («во избежание конфуза давайте назовем их “кухонными философами”»). «Эйнштейн доказал, что все относительно, и его теория глубоко влияет на наше воззрение, — говорят они. А потом добавляют: — Доказано же в физике, что описание любого явления зависит от системы отсчета наблюдателя». Мы часто слышим подобные фразы, но многие ли осознают их смысл? В конце концов, идея о том, что все вокруг зависит от нашей точки зрения, абсолютно очевидна; неужели для того, чтобы ее понять, необходимо было утруждать себя созданием теории относительности?
Теория относительности Эйнштейна не имела отношения к понятиям из мира человеческой морали. Те существовали сами по себе, безотносительно физики объектов, движущихся с околосветовой скоростью. Заимствование философией метафор из сферы технических наук было опасной практикой. Означает ли принцип неопределенности неизбежную размытость любого природного явления? Возможно. Но Фейнман перестал общаться со многими коллегами, которые видели в этом принципе объяснение изменчивости многих явлений обычного, не квантового мира — от капризов погоды до непредсказуемости человеческого поведения. Возможно, рассуждали они, квантовая неопределенность и есть та микроскопическая лазейка, через которую во Вселенную проникли свободная воля и человеческое сознание.
К примеру, Стивен Хокинг писал: «Принцип неопределенности положил конец мечтам Лапласа[173] о научной теории, которая представила бы абсолютно детерминированную модель Вселенной… Квантовая механика привносит в науку неизбежный элемент непредсказуемости и случайности». Фейнман придерживался иных взглядов. Уже в 1960-е годы он предвидел, что в результате изучения хаотических явлений ученые придут к пониманию: непредсказуемость есть характерная черта классического мира. Он верил, что во Вселенной, не подчиняющейся принципам квантовой неопределенности, и в масштабах планетарных систем, и на уровне человеческого мозга будут царить такой же хаос и непредсказуемость, как и в современном мире.
«Обычно считается, что наша неспособность предвидеть будущее объясняется законами квантовой механики, — так же как принципы работы ума, чувств, воли и так далее. Но очевидно, что в классическом мире, где действуют законы классической механики, ум будет работать точно так же.
Почему? Потому что все наши маленькие упущения, крошечные прорехи в знании многократно усиливаются в ходе взаимодействия сложных систем и достигают громадных масштабов.
Ударяясь о плотину, поток воды разлетается брызгами. Если стоять рядом, капли время от времени будут попадать на нос. Кажется, что это происходит совершенно случайным образом… Каждое небольшое нарушение порядка усиливается при свободном падении, и мы получаем полный хаос.
Если бы мы стремились к более точному результату — хоть сколько-нибудь точному, — можно было бы отмерить определенный период времени и сделать прогноз, который окажется точным именно для этого периода. Но дело в том, что этот отрезок будет чрезвычайно коротким, и очень скоро мы потеряем все данные… И не сможем предсказать, что будет дальше. Поэтому было бы несправедливо, взяв за основу представления о якобы свободной и недетерминированной природе человеческого разума, утверждать, что классическая “детерминистская” физика никогда бы не смогла его понять, и провозглашать квантовую механику освобождением от “механистического” взгляда на Вселенную».
Это расхождение во мнениях, выражение несогласия с более распространенными взглядами физиков вроде Хокинга, не было мелочью. Оно легло в основу фундаментальных споров о достижениях и будущем физики, разгоревшихся на рубеже веков.
Квантовые физики восторгались эффективностью своих теорий. Их главенствующей идеей стала «теория великого объединения» — концепция, получившая собственную аббревиатуру, ТВО. Под научным прогрессом уже давно подразумевали объединение явлений, которые прежде рассматривались отдельно друг от друга. К примеру, электродинамика Максвелла положила начало единой теории электричества и света. Стивен Вайнберг и Абдус Салам свели воедино электромагнетизм и слабое взаимодействие, создав теорию, названную, конечно же, электрослабым взаимодействием. Однако это последнее объединение столь далеких друг от друга областей казалось скорее математической хитростью, чем демонстрацией того, что эти силы действительно являются двумя сторонами одной медали. Квантовая хромодинамика попыталась включить в эту картину еще и сильное взаимодействие, однако теория не получила убедительного экспериментального подтверждения. А в последнее время физики вели себя так, будто объединить можно всё и вся и недалек тот час, когда можно будет прикрыть лавочку и объявить работу завершенной. Они представляли себе — уже почти воочию видели — «всеобъемлющую модель Вселенной», «полное описание Вселенной, в которой мы живем», «унифицированную теорию всего на свете». Однако на фоне пафосной риторики происходило заметное снижение политического статуса физиков. Аура почета, окружившая ученых после создания атомной бомбы, существенно померкла. Для проведения экспериментов с высокими энергиями требовалось все более дорогостоящее оборудование, и проблема финансирования этих проектов разделила ученых на два политических лагеря.