Много позже, в своей Нобелевской речи в 1965-м, Фейнман опишет, как его раздражение по поводу теории поглощения, по поводу осознания ее ошибочности, помогло ему найти мотивацию для дальнейшей работы. От теории поглощения он пришел к интегралу по траекториям, а оттуда – к диаграммам, описывающим квантовую электродинамику.
Как вспоминал Ричард: «Идея (прямого взаимодействия между электронами) выглядела столь очевидной для меня и такой элегантной, что я просто влюбился в нее. Однако единственный способ полюбить идею, как и женщину, – не знать о ней слишком много, чтобы не видеть ее недостатков. Они проявят себя позже, но к этому времени любовь станет достаточной сильной, чтобы это вас не смутило»76.
Уилер же на самом деле никогда не отказывался от старых концепций, он просто выдвигал новые, столь же дикие. С частиц, большей частью электронов, как фундамента мироздания, он переключался на чистую геометрию и энергетические поля. Как математик Уильям Клиффорд в девятнадцатом веке и Эйнштейн в начале двадцатого, Уилер видел вселенную, сплетенную исключительно из геометрических взаимосвязей.
Но только после того, как он закончил с «Маттерхорном», Уилер обнаружил себя в пенящемся море космических предположений.
Глава шестаяЖизнь как амеба в пенящемся море возможностей
Можно представить разумную амебу с хорошей памятью. По мере того как идет время, амеба постоянно делится, и всякий раз дочерние амебы имеют всю память предка… Будет очень трудно убедить амебу в реальной картине, не сталкивая ее с другими ее «собственными я». То же самое истинно, если принять гипотезу универсальной волновой функции.
Быть нормальным или необычным – вот в чем вопрос?
Лучше ли быть стандартным, легко постижимым и прямым или странным, непредсказуемым и текучим?
Эра Эйзенхауэра славилась всеобщим конформизмом – в растущих пригородах возникали ряды шаблонных домов, а их обитатели, стараясь не отстать от соседей, мчались в супермаркеты за новой моделью телевизора. И что они тогда могли смотреть? Низкопробных комиков, таких как Милтон Берл, наряженных в безвкусные одежды, Сида Сизара и Имоджен Кока, исполняющих дурацкие трюки?
В популярном шоу должен читаться хотя бы намек на провокацию.
Ричард Фейнман и Джон Уилер прекрасно осознавали контраст между «безумием» и общепринятыми сторонами жизни. В случае Фейнмана его протест против конформизма выражался в первую очередь в его персональном стиле, он никогда не желал быть ничем не примечательным профессором, облаченным в костюм, погруженным в мелкие бюрократические детали, любителем поболтать за сыром и вином. Игра на бонго, бары и эксцентричные выходки устраивали его намного больше. Ричарду нравилось поражать слушателей, одну за другой извлекая из рукава невероятные истории, а не вести себя как подобает серьезному ученому. Когда это было возможно, он делал так, чтобы работа веселила его, например, сложные вычисления представлял как головоломки.
Ведь Арлайн так хотела, чтобы он продолжал веселиться.
Но в то же время Фейнман остро осознавал все преимущества спокойной жизни. Надеялся когда-нибудь завести семью вроде той, в которой он некогда родился и вырос. Сохранял уважение к целостным персонам вроде Уилера, ставившего на первое место интересы других и всегда бывшего отличным семьянином.
Уилер же откровенно ценил тихий домашний уют, его утомляли перемещения с места на место, когда его, словно шарик в пинболе, носило по стране. Он надеялся на спокойное существование в идиллическом Принстоне после того, как работа над водородной бомбой закончится.
Но если посмотреть на Уилера как на исследователя, то все выглядит совсем иначе.
Он достиг большого успеха, описывая ядерные процессы и рассеяние, и вполне мог продолжать публиковаться в этой области, это было безопасно, несложно и выгодно. Однако интеллект Джона восстал против такой предсказуемости, ему хотелось исследовать границы физического мира.
Ему нравились странности космоса и то, что они говорят нам о природе.
Оба, и ученик, и учитель, чувствовали, что жизнь будет неполной без капельки безумия. Странные переживания воодушевляли Фейнмана, по крайней мере, те, что мешали его карьере физика. Игра на экзотических бразильских или африканских барабанах по ночам, путешествия по пустынным дорогам, безудержный флирт – все это придавало вкус пресному существованию.
Странные идеи интриговали Уилера, по крайней мере, те, что не бросали вызов фундаментальным принципам физики. Он называл свой подход «радикальным консерватизмом»77, и чувствовал, что лишь экстремумы любой теории дают оценку ее правдоподобности. Ему нравилось отправлять разум в странствия к дальним пределам времени, пространства и восприятия. Мельчайшие частицы, наиболее фундаментальные компоненты вселенной, самые мощные силы – все это оживляло циклотрон его мысли.
Оценивая собственные смелые экспедиции в неизвестное, Уилер однажды сказал: «Мы живем на острове, окруженном морем неведения, и чем больше растут наши знания, тем длиннее становится берег невежества»78.
Два теоретика, без сомнений, не тратили время на пустые гипотезы, любая концепция должна была опираться на факты. Псевдонаука и оккультизм их не манили. Фейнман много позже называл подобные феномены «карго-культом от науки», примитивной, нестабильной верой.
Наука может выглядеть странно, но она должна поддаваться определению, наблюдению и воспроизводимости.
Основа и уток истории
Классическая и квантовая физика демонстрируют резкий контраст между предсказуемостью и странностью. Классическая механика очерчивает жизни частиц столь точно, что их можно представить бизнесменами в серых костюмах, которые ездят по одним и тем же маршрутам каждый день. Квантовая механика, с другой стороны, выглядит капризной, отправляет частицы разными путями, словно громадный охранник у входа в ночной клуб, произвольно проводящий фейс-контроль.
В публичных выступлениях Фейнман подчеркивал, насколько сложной является квантовая физика на самом деле. Например, в серии лекций, озаглавленных «Характер физических законов», он говорил: «Я думаю, что могу с уверенностью сказать – никто не понимает квантовой механики»79.
Но все же с помощью интеграла по траекториям он сам удивительным образом сгладил это противоречие. Он блестяще показал, что, несмотря на все экзотические возможности, которые возникают в квантовой физике, принцип наименьшего действия определяет, что классическая траектория является наиболее вероятной.
Тем не менее по мере движения вглубь субатомной реальности возникает все больше и больше квантовых чудес, и в их числе – коррекции, представленные разными типами диаграмм Фейнмана.
Уилер несомненно верил, что «сплав» Фейнмана имеет больше смысла, чем классическая и квантовая механика в отдельности, но он хотел расширить такой подход. Он знал, что многие великие умы уже работали над приложениями квантовой электродинамики, и поэтому он втихую решил отойти от этой сферы и поискать способы, которыми можно приложить интеграл по траекториям к другой неисследованной области, такой как гравитация.
Соседом Уилера через улицу был ткач, и его ремесло, работа с основой и утком на ткацком станке, очаровывало Джона. Как вспоминала его дочь Элисон, отца интриговала идея сшивания реальности из нитей различных возможностей. Он иногда думал, не применить ли интеграл по траекториям ко всей вселенной. «Мой отец говорил об основе и утке истории, – рассказывала Элисон. – У вас есть отдельные потоки и пересечения, позволяющие обогатить историю»80.
Чтобы спрясть такую концепцию, Уилеру требовалось научиться использовать два ткацких станка одновременно. Первым был механизм Фейнмана, интеграл по траекториям, который Джон знал хорошо, тот выглядел новым и готовым к использованию. Второй принадлежал Альберту Эйнштейну: общая теория относительности, определяющая, как сшивается ткань вселенной. Австриец предложил эту концепцию в 1915-м, и многие считали, что она устарела. Но Уилер видел в ней потенциал, он не против был отряхнуть с этого «станка» пыль, смазать механизм, чтобы он работал лучше нового.
Немного возможностей
В конце сороковых – начале пятидесятых практически ни один молодой исследователь в США не интересовался теорией относительности. Конечно, был Питер Бергман, работавший с Эйнштейном и написавший один из учебников по теме, и Брайс Девитт, читавший этот учебник и желавший связать теорию с методами Джулиана Швингера для квантовой электродинамики. Но кроме этих редких исключений аспиранты и молодые преподаватели не трогали тему с дырой в десять парсеков (слегка преувеличенно, но вы схватили идею). Многие научные журналы, такие как Physical Review, просто не рассматривали статьи по теме.
Можно поразмыслить над причинами такого пренебрежения.
Эйнштейн был очень стар, живое напоминание о том, сколько лет прошло с того времени, когда теория относительности попала в заголовки газет, с 1919 года, когда наблюдения за солнечным затмением подтвердили одно из его важнейших предсказаний. Помимо того, мало что из новых экспериментальных результатов могло вдохновить ученых на развитие темы. Автор сам не развивал ее, сфокусировался на создании общей теории поля, попытке модифицировать общую теорию относительности так, чтобы включить в нее электромагнетизм.
Главным приложением общей теории относительности была космология, изучение вселенной. Этот предмет включал в себя несколько хорошо известных решений уравнений Эйнштейна, найденных благодаря упрощающим допущениям, таким как однородность пространства.
Ключевым прорывом оказалось открытие Эдвина Хаббла в 1929 году, что все галактики (за исключением наших ближайших соседей, которые связаны гравитационно) удаляются друг от друга. Интерпретировали этот факт так, что космос постоянно расширяется с возрастающей скоростью.