ач, в том числе на задачах Швингера — и она сработала. Но доказать, что она работает, и связать ее со «старой» квантовой механикой он был не в состоянии. Тем не менее он последовал совету Бете и начал с уравнений, заявив: «Математическая формула, которую я сейчас вам покажу, решает все нерешенные задачи квантовой механики».
Фейнман всегда говорил друзьям, что может рассказывать о физике кому угодно — неважно, кем были его слушатели. Он любил вспоминать о том, как Нильс Бор в Лос-Аламосе отметил его как молодого человека, который не боялся оспаривать мнение старших. Время от времени Бор обращался к Фейнману за личной консультацией, часто через своего сына Оге, тоже физика, но так до конца и не проникся к нему полной и безоговорочной симпатией. Бору претила «американистость» Фейнмана, его чрезмерный энтузиазм, манеры рубахи-парня. Сейчас, в конце затянувшегося дня, сидя среди двадцати шести других уважаемых ученых, Бор ждал. Фейнману никогда не приходилось выступать перед таким скоплением светлых научных умов — даже в Принстоне, когда он читал лекции в присутствии Эйнштейна и Паули. Он создал новую квантовую механику, почти не зная старой, за исключением работ Дирака и Ферми, которые он прочитал и на которые опирался; оба ученых сейчас сидели перед ним. Были здесь и его учителя Уилер и Бете. А также Оппенгеймер, который создал одну бомбу, и Теллер, строивший другую. Для них он был многообещающим и бесстрашным юным светилом. Через семь недель ему исполнялось тридцать лет.
Швингер впервые слышал теорию Фейнмана. Она показалась ему интеллектуально отталкивающей, хотя тогда он ничего не сказал (позже они по-дружески сравнят свои методы и обнаружат, что сходятся почти во всем). Ему казалось, что Фейнман выстраивает сеть из догадок и интуитивных предположений, напоминавшую сырой каркас из поперечных и продольных балок. Бете прервал его лишь однажды, почувствовав, что слушатели потерялись в деталях, и попытался вернуть Фейнмана к основным положениям теории. Тот объяснил свои интегралы по траекториям, оставшиеся совершенно непонятыми, и позитроны, путешествующие во времени, — идею еще более чуждую. Теллер отметил явное нарушение принципа запрета и не согласился с неубедительным оправданием Фейнмана. У последнего же сложилось впечатление, что у каждого из присутствующих есть свой любимый принцип или теорема, а он нарушил их все. Дирак спросил: «Ваша теория унитарна?» Фейнман даже не понял, что он имеет в виду. Дирак объяснил: матрица, несущая объект из прошлого в будущее, должна хранить точную информацию о полной вероятности. Но у Фейнмана не было такой матрицы. Суть его подхода заключалась в том, что он рассматривал прошлое и будущее вместе; его объекты могли свободно передвигаться вперед и назад во времени по одному лишь своему желанию. Его не понимали. Наконец, когда он нарисовал на доске диаграммы — схематичные траектории частиц — и попытался продемонстрировать свой метод суммирования амплитуд различных траекторий, Бор поднялся с места. Разве Фейнман не проигнорировал центральный принцип квантовой механики, сформулированный еще двадцать лет назад? Совершенно очевидно, что эти траектории противоречат принципу неопределенности. Он подошел к доске, попросил Фейнмана отойти в сторону и начал объяснять. Уилер, делавший заметки, быстро записал: «Бор хотел знать, действительно ли эта теория рассматривает ту же физику, что и теория Дирака, или же физическая ее часть недостаточно продумана». Бор продолжал рассуждать несколько долгих минут. Тогда-то Фейнман и понял, что потерпел неудачу. В тот момент его это очень огорчило. Но позже он заметит: «Я рассказал им слишком много. Грохот моих шестеренок слишком далек от них».
«Кроме того, Фейнман представил свою теорию»
После конференции Уилер взял на себя задачу по распространению новейших научных данных. В этом его ограничивали лишь технологии того времени. Вернувшись в Принстон, он подрядил своих аспирантов в печатники. Те вручную, страница за страницей, перенесли его конспекты на бланки мимеографа и напечатали несколько десятков экземпляров, отчего их локти надолго окрасились в фиолетовый. В течение долгого времени эти самиздатовские брошюры были единственным способом ознакомиться с новой ковариантной квантовой электродинамикой Швингера. «Альтернативной формулировке» и любопытным диаграммам Фейнмана в ней было отведено лишь несколько страниц. Дайсон с жадностью читал эти заметки. Бете пытался раздобыть для него приглашение в Поконо («Представляете, как меня это обрадовало, как я был польщен?» — писал Дайсон родителям), но Оппенгеймер отказался рассматривать кандидатуру студента.
Фейнману поручили написать отчет нетехнического характера о встрече в Поконо для нового профильного журнала «Физика сегодня» (Physics Today) (как он надеялся, анонимно). В своей статье он разъяснил перенормировку по Швингеру, заключив ее словами:
«Большая часть конференции была посвящена лекции Швингера и последующему обсуждению его находок. Как выразился один участник, “на обсуждения осталось не так много времени, ведь нам пришлось учить физику”. Он имел в виду новую работу Швингера».
«Кроме того, Фейнман представил свою теорию, в которой электродинамические уравнения изменены таким образом, чтобы все величины, в том числе инертность (масса) электронов, оказались конечными. Результаты этой теории согласуются с выводами Швингера, но не имеют столь же законченного характера».
В качестве поощрительного приза Фейнмана попросили помочь в выборе кандидата на получение новой премии, учрежденной Национальной академией наук за «выдающийся вклад в наше понимание природы света». Увидев имя Фейнмана в списке экспертов, Швингер догадался, что премия достанется ему, и оказался прав. Ведь что еще, как не свет во всех его обличьях, является главным предметом изучения квантовой электродинамики?
Пожалуй, никто другой не находился под столь сильным впечатлением от Швингера (и столь же слабым — от Фейнмана), как Оппенгеймер. А по возвращении в Принстон он, к своему изумлению, нашел подтверждение теории Швингера в письме от японского физика-теоретика Синъитиро Томонаги, чей путь к славе начался со слов: «Я взял на себя смелость и отправил вам копии нескольких своих работ и конспектов…»
Японские физики стали значимыми фигурами в мировом физическом сообществе лишь недавно, в 1930-х годах. Хидэки Юкава из Киотского университета первым предположил, что «переносчиком» ядерной энергии, связывающим протоны в атомном ядре, может быть некая тяжелая, недолговечная и еще не открытая частица. Затем началась война, и Япония оказалась отрезанной от остального мира. Даже теперь, когда война закончилась, связь с оккупированной Японией восстанавливалась медленно. О Лэмбовском сдвиге в Киото и Токио узнали не от американских физиков, не из научных бюллетеней, а из небольшой заметки в обычном новостном журнале.
Томонага был уроженцем Токио и выпускником Киотского университета, одноклассником и другом Юкавы. На него глубоко повлиял Дирак: Томонага принадлежал к небольшой группе ученых, которые перевели знаменитый учебник британского физика на японский. В 1937 году он отправился в Германию и учился у Гейзенберга; с началом войны вернулся домой, по пути заехав в Нью-Йорк и посетив Всемирную выставку. Он разработал теорию «супермножественного времени», согласно которой каждая точка поля обладает собственными «часами». Несмотря на кажущуюся абсурдность попыток манипулировать бесконечным числом временных переменных, теория оказалась рабочей. Разрабатывая свою концепцию, Томонага оказался практически на той же территории, которую осваивали его коллеги из Европы и Америки, однако в своих исследованиях он чувствовал себя куда более одиноким, и даже учеба в Германии не избавила его от этого ощущения. Иногда он описывал свое мрачное настроение в дневнике:
«После ужина я снова занялся физикой, но вскоре сдался. Кажется, какой-то злой рок мешает моей работе. Без всякой видимой причины меня охватило уныние, и я пошел в кино… Вернувшись, почитал научный сборник, но мало что понял… Почему в природе всё не может быть яснее и доступнее для понимания?.. Занявшись вычислениями, я обнаружил, что интегралы расходятся: в результате я получаю бесконечность. После обеда пошел прогуляться. На улице жгучий мороз… Все мы стоим на разделительной полосе, откуда невозможно увидеть будущее. Нам не стоит слишком тревожиться из-за результатов, хотя они могут существенно отличаться от ожидаемого…»
Это чувство эмоциональной опустошенности, охватывавшее его время от времени, не шло ни в какое сравнение с тем, что ему пришлось пережить в первые месяцы после японской капитуляции. Нехватка продовольствия и жилья в Японии затмила все остальное. Томонага жил в «куонсетской хижине» — времянке из гофрированной стали — на территории Токийского университета. В ней же он обустроил кабинет. Вместо мебели были татами.
Хотя Оппенгеймер ничего не знал об условиях, в которых жил Томонага, ему было хорошо известно о тяготах, постигших Японию из-за того, что он и его коллеги сотворили в Лос-Аламосе. Он хотел, чтобы физика осталась международной — в данный момент, казалось, в ней воцарились американцы. Так что Томонага написал ему в самый подходящий момент. Из письма ясно следовало, что японский физик не только пришел к тем же основным выводам, что и Швингер, но сделал это раньше. Он не публиковал свою работу и, в отличие от Швингера, не дал ее детального обоснования, но он был первым. Оппенгеймер тут же выразил Томонаге свое одобрение, разослав письма всем участникам конференции в Поконо. «Мы выслушали прекрасный доклад Швингера, — написал он, — и потому сможем оценить это независимое открытие». Для Дайсона, пытавшегося разобраться в новых теориях, представленных в Поконо, откровением в работах Томонаги стала их красивая простота. Он осознал, что теперь наконец ему стали понятны идеи Швингера, которые вряд ли нуждались в столь сложных обоснованиях. Изучая конспекты из Поконо, многие аспиранты пришли к такому же выводу, несмотря на дифирамбы Швингеру со стороны их наставников. Позднее Дайсон процитировал слова одного «недоброжелательного критика», который сказал: «Кто-то печатает свои работы, чтобы рассказать,