Ему нравились картины Жирайра, и он сам был не прочь поучиться у мастера. Поэтому они заключили сделку, чтобы один учил другого рисованию в обмен на уроки физики. Под руководством Зортяна природный талант Фейнмана к рисованию расцвел так, что он мог вполне заняться карьерой художника. Он набрасывал портреты, изображал танцовщиц из местного Go-Go бара, знакомых, использовал все возможности для практики. В конечном итоге он продал часть своих работ под псевдонимом «Офей».
Великий популяризатор
В Калтехе Фейнман был любим студентами как блестящий преподаватель. «Ученичество» у Уилера и проведенные в Корнелле годы отточили его навыки, обогатили опытом. Он стал источником бесконечной энергии, самым безумным, вдохновляющим из всех профессоров. Заходя в класс, он часто начинал представление с того, что бил по столу, вставал у доски, бросал студентам вызов в виде сложного вопроса, и шоу продолжалось. Как писала «Лос-Анджелес Таймс»: «Лекция доктора Фейнмана – нечто уникальное. Драматизм и юмор, саспенс и насыщенность – по всему этому он может конкурировать с постановками на Бродвее. И помимо всего прочего, это просто образец научной ясности»105.
Фейнман начал курс, названный «Физика Икс», для студентов первого курса, и первое правило звучало так: «Спрашивайте меня о чем угодно»106. Курс затянулся на многие годы и стал символом его инновационных методов обучения.
Во внутреннем дворе Дабни-Хаус, общежития для студентов, находятся барельефы, изображающие известных ученых и философов, таких как Эвклид, Архимед, Исаак Ньютон и Леонардо Да Винчи, воздающих честь персоне в центре, долженствующей обозначать Галилея. В 1965 году студенты воспользовались возможностью обозначить эту фигуру «Фейнман», выражая тем свою любовь и уважение. Некоторые первокурсники называли ее «Оракул Фейнмана»107 и кланялись ей, взыскуя помощи в изучении физики.
Репутация Фейнмана как «великого популяризатора» росла и растекалась по миру в течение шестидесятых-семидесятых годов. В 1964 году его пригласили в Корнелл прочитать цикл лекций под запись на пленку. Эти лекции получили название «Характер физических законов» и появились в огромном количестве телевизионных программ, посвященных науке в США и Великобритании.
Одну из самых знаменитых лекций, «Там много пространства на дне», он прочитал 29 декабря 1959-го, во время встречи Американского физического общества, проходившей в Калтехе. Ричард поведал о перспективах миниатюризации, от энциклопедий, напечатанных на булавочной головке, до крошечных механизмов. Он предложил тысячу долларов тому, кто сможет выполнить такую задачу, и вызов был принят. В следующем году инженер из Пасадены Уильям Мак-Леллан прислал Фейнману мотор размером в одну шестьдесят четвертую дюйма по каждой из сторон, куда меньше, чем булавочная головка. Фейнман поздравил победителя и сразу отправил ему выигрыш.
Лекция 1959 года часто рассматривается как один из источников вдохновения для нанотехнологий. Несомненно, Ричард был во многом пророком в том, что касалось компьютеров, ведь они с течением десятилетий превратились из агрегатов, занимающих целые комнаты, в карманные устройства.
Интерес Фейнмана к этой области возник еще в Лос-Аламосе, во время войны, где он был одним из экспертов в обращении с вычислительными машинами, и не угасал никогда.
Секреты мистера Икс
Весной 1963 года Уилер и Фейнман обнаружили, что им вновь придется вместе посетить конференцию, и что там планируется отметить их вклад в теорию, о которой они давно забыли.
Оба много лет не уделяли внимания теории поглощения Уилера – Фейнмана. Философия Уилера «все есть поля» отодвинула концепцию действия на расстоянии на обочину его интересов. Фейнман смотрел на свою диссертацию как на источник, из которого вырос интеграл по траекториям, но видел ее недостатки во всех прочих отношениях.
К их большому удивлению, статья 1962 года, написанная физиком Дж. Е. Хогартом, вернула к жизни их идею и приложила ее к космологии в качестве объяснения, почему время направлено вперед. Хогарт повторил расчеты Уилера и Фейнмана, в которых равная смесь сигналов, путешествующих вперед и назад во времени, приводит к эффекту затухания излучения (уменьшение ускорения заряженной частицы по мере того, как она путешествует через пространство). Но вместо модели стационарного состояния он использовал ее вариацию – космологию расширяющейся вселенной. Поскольку пространство расширяется, оно поглощает сигналы.
Хогарт показал, что направление «космологической стрелы» (расширение вселенной) соответствует направлению, в котором угасание излучения имеет верный математический знак. Он предположил, что космологическая модель расширяющейся вселенной корректна, поскольку она позволяет получить правильную динамику для частиц.
Попытка Хогарта оживить теорию поглощения Уилера – Фейнмана стала центральной точкой конференции «Природа времени», организованной сторонниками теории стационарного состояния Германом Бонди и Томасом Голдом в Корнелле. Естественно, ее посетил Фред Хойл, привезший с собой одаренного магистранта по имени Джайант Нарликар. Они выступили сразу после Хогарта с докладом, который еще более недвусмысленно соединил стрелу времени и теорию поглощения, чтобы оправдать модель стационарного состояния.
Среди других важных гостей оказались астрофизик Деннис Сиама (в то время он поддерживал гипотезу стационарного состояния), математик Роджер Пенроуз, философ Адольф Грюнбаум, Чарльз Мизнер, Филип Моррисон, Леон Розенфельд и многие другие.
Фейнман относился к программе конференции скептически, он опасался, что все уйдет в обсуждение гипотез, которые он не может поддерживать. Например, он считал, что космологическая стрела времени (увеличение энтропии) первична и не обязательно связана с космологией. Он полагал, что выбор космологической модели должен базироваться, скорее, на астрономических доказательствах, чем на теоретических спорах о направлении времени. Не было причины думать, что то, как ведет себя пространство, имеет нечто общее с законами термодинамики.
Когда стало ясно, что дискуссии запишут на пленку, Ричард сильно расстроился. Он поговорил с Голдом, и они пришли к компромиссу – все, что он скажет, будет приписано анонимному «мистеру Икс», и никто не упомянет, что Фейнман посетил конференцию. Ну а поскольку его комментарии нельзя будет верифицировать, то никто и не сможет их процитировать.
Как вспоминал Нарликар, «Фейнман выражался совершенно недвусмысленно. Записи могли поставить в неловкое положение его самого и его научную репутацию. Мистер Икс стал компромиссом, позволяющим этого избежать, и нелегкой загадкой для того, кто взялся читать материалы конференции, особенно с учетом того, что Фейнмана официально не было в числе гостей»108.
Укрывшись под маской анонимности, Фейнман ощутил себя свободным в речах. Как обычно, он вовсе не считал нужным сохранять бесстрастие, если не был согласен с выступавшим.
Нарликар рассказал об одном инциденте: «Я вспоминаю доклад Денниса Сиамы, когда он записал решение волнового уравнения как объемный плюс поверхностный интеграл. По какой-то причине это Фейнману не понравилось, и после спора он выступил с протестом, что поверхностный интеграл не должен браться на бесконечности. Он, вероятнее всего, считал, что лимит на бесконечности не может быть определен так хорошо. Деннис продолжил выступление, и после пары шагов доказательства заявил: «Теперь я беру поверхностный интеграл на бесконечности». Фейнман начал подниматься с места, наливаясь кровью, но его удержали Филипп Моррисон и Томми Голд»109.
Псевдоним «мистер Икс» Ричард использовал, чтобы пошутить над собой. Фейнман не отступал от желания создавать себе имидж обычного парня с пролетарскими наклонностями, которому повезло заполучить сверхъестественные способности взламывать самые сложные загадки природы. Он не волновался, насколько его статус и титулы впечатляют других людей, это все он считал поверхностным и малозначительным. Намного больше ему нравилось развлекать окружающих шутками, собственным презрением к условностям и разными научными трюками.
Курс «Физика Икс» вырос из его желания стать Супер-Фейнманом, Кларком Кентом от физики, готовым в любой момент показать свою удивительную силу.
Квантовая флуктуация в начале времени
Вклад Уилера в конференцию «Природа времени», доклад «Трехмерная геометрия как носитель информации о времени», отражал его твердое убеждение, что вселенная началась с хаотического состояния: пены квантовых флуктуаций в море энергетических полей. В этой пене невозможно было идентифицировать время, прошлое, настоящее и будущее просто не существовали.
Несмотря на раннюю хаотичность, появление биологических систем на Земле миллиардами лет позднее потребовало определенного количества упорядоченной энергии, ситуации, которую физики описывают как «низкая энтропия».
Поскольку энтропия определяет недостаток уникальности, низкая энтропия ассоциируется с высоким уровнем упорядоченности. И подобное состояние требуется, чтобы запустить механизм времени, которое бы двигалось в направлении увеличения энтропии. И почему же, хотел знать Уилер, ситуация с низкой энтропией вообще реализовалась?
Он предположил, что вселенная началась с масштабной квантовой флуктуации, которая трансформировала все из предельного беспорядка в крайне маловероятное состояние низкой энтропии. В конечном итоге через миллиарды лет этот резервуар упорядоченной энергии сделал возможной эволюцию жизни и существование наделенных сознанием наблюдателей.
Подобные разумные существа могут наблюдать за вселенной и размышлять о том, каковы были условия ее возникновения. Следовательно, в некоей версии антропного принципа само наше существование налагает границы на условия изначального космоса, гарантируя, что он должен быть порожден чрезвычайно редкой разновидностью флуктуации.