Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана — страница 58 из 132

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[121].

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[122]