Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана - Джеймс Глик

По мнению Фейнмана, когда приходит время новых теорий, преимущество имеет тот ученый, который способен соотносить в уме альтернативные идеи: его подход более творческий. Формулировка квантовой механики при помощи интегралов по траектории могла быть эмпирически эквивалентной другим формулировкам, и все же казалась более естественной и применимой к тем областям науки, которые еще не были изучены (учитывая, что физикам было известно далеко не всё на свете). Различные теории подбрасывали исследователям «разные идеи для построения догадок», как выразился Фейнман. История развития физики за последний век показала, что если даже такие изящные и чистые теории, как ньютоновская, подлежат замене, то небольшими модификациями дело не ограничится. Если результат отличался хоть немного, необходима была уже другая теория. Формулируя новое правило, нельзя утверждать, что совершенный закон может быть несовершенным; нужен другой совершенный закон.

Фейнман оперировал объяснениями с мастерством хирурга, орудующего скальпелем. Он разработал ряд практических тестов и алгоритмов, которые применял, оценивая новую идею: например, можно ли с ее помощью описать феномен, не имеющий отношения к исходной проблеме? Он спрашивал молодых физиков-теоретиков: что еще объясняет эта теория, помимо того, что вы хотели выяснить изначально? Он знал, что вопрос «почему» можно задавать бесконечно, и наше понимание вещей неотделимо от языковых средств, которые мы используем для их характеристики. Слова и аналогии, служащие строительным материалом для наших объяснений, неразрывно связаны с описываемыми понятиями, как связаны explanans и explanandum.

Репортер BBC Кристофер Сайкс как-то попросил Фейнмана объяснить работу магнитов.

— У меня два магнита, я приближаю их друг к другу и чувствую: между ними что-то происходит… Что это за явление? И как его объяснить?

— Что значит — как объяснить? — рявкнул Фейнман. Его волосы, вьющиеся и уже седые, поредели, открыв высокий лоб, благородный, как у античной статуи. Вскинутые густые брови, как и в молодости, придавали его лицу озорное выражение. Воротник светло-голубой рубашки был расстегнут, а в нагрудном кармане, как всегда, лежала ручка и футляр для очков. Камера не была включена, и репортер дал понять, что немного обижен его реакцией.

— Но там же что-то есть, верно? По крайней мере, у меня возникает такое ощущение, когда я сближаю магниты.

— Сейчас я задам вам вопрос. Слушайте внимательно, — ответил Фейнман. — Что вы имеете в виду, говоря «у меня возникает ощущение»? Разумеется, вы что-то чувствуете. Но что вы хотите узнать?

— Хочу узнать, что происходит между этими двумя металлическими объектами.

— Магниты отталкиваются.

— Но что это значит? Почему они это делают? И как? — Фейнман поерзал в своем удобном кресле, а репортер добавил: — Мне кажется, это вполне резонный вопрос.

— Резонный, скажу больше — великолепный вопрос. — Фейнман неохотно перешел в сферу философии. В то время среди теоретиков физики частиц бытовала так называемая гипотеза бутстрапа (самоподдержки). Согласно этой гипотезе «элементарные» частицы, из которых состоит все остальное, эти строительные «кирпичики», существуют не по отдельности, а лишь во взаимосвязи друг с другом, свойства одной частицы обуславливаются свойствами других частиц — такой вот парадокс и замкнутый круг. А Фейнман считал, что в основе самого понятия объяснение лежит такая вот бутстрапная модель.

— Когда вас спрашивают о причине какого-либо события, как ответить на этот вопрос? Скажем, тетя Минни попала в больницу. Почему? Вышла на лед, поскользнулась и сломала бедро. Такой ответ всем понятен. Но он не подходит для того, кто прилетел с другой планеты и не знает, как у нас тут все устроено. Объясняя причину, вы должны находиться в рамках некой системы, в которой определенные вещи считаются истинными для всех и не требующими доказательств. В противном случае «почему» не будет конца… Вам станут задавать этот вопрос снова и снова, и вы начнете всё глубже погружаться в объяснение самых разных аспектов реальности.

Почему тетя поскользнулась на льду? Потому что лед скользкий. Это всем известно — никаких проблем. Но почему он такой? И вот тут возникает множество других вопросов, ведь в мире не так уж и много вещей таких же скользких, как лед… Настолько твердых и скользких.

А тут все дело вот в чем. Когда вы стоите на льду, давление вашего тела слегка подтапливает его; возникает водная пленка, на которой вы и поскальзываетесь. Почему она возникает на льду, а не на других поверхностях? Потому что при замерзании вода расширяется. Когда возникает давление, расширение прекращается, и лед тает…

Я сейчас не отвечаю на ваш вопрос, а лишь показываю, как сложно на него ответить. Вы должны осознавать, что вам позволено знать, а куда лучше не заходить.

На этом примере видно, что чем больше мы задаемся вопросом «почему», тем интереснее становятся рассуждения. Мне всегда казалось, что чем глубже проблема, тем она занимательнее…

Теперь вернемся к вашему вопросу — почему отталкиваются два магнита. Существует несколько уровней ответа; все зависит от того, кто вы — студент-физик или обычный человек, не обладающий знаниями в этой научной области.

В случае, если вы ничего не знаете, я могу лишь кратко ответить, что существует магнетизм — сила, заставляющая магниты отталкиваться. Пытаясь их сблизить, вы ощущаете эту силу. Вы скажете — это очень странно, ведь в других ситуациях я не чувствую ничего подобного… Вас, например, ни капли не тревожит тот факт, что, когда вы кладете руку на спинку стула, она тоже вас отталкивает. Если рассмотреть этот феномен подробнее, мы придем к выводу, что тут действует та же сила… И если я начну объяснять происходящее с точки зрения магнетизма и электрической силы, мне придется начать рассказывать о многих других вещах, потому что я копну глубже…

Если бы я сказал, что магниты притягиваются, как будто их соединили эластичными резинками, я бы вас обманул, потому что на самом деле никаких резинок нет. А если бы вам стало интересно, почему резинки не остаются растянутыми, а принимают изначальную форму, мне пришлось бы объяснить этот феномен с точки зрения электрических сил; а ведь до этого я, прибегнув к аналогии с резинками, объяснил сами электрические силы. Получается, я вас обманул.

Поэтому я не в состоянии ответить на ваш вопрос, почему магниты притягиваются и отталкиваются. Могу лишь сказать, что это действительно происходит. Мне представляется невозможным доступно объяснить электромагнетизм в привычных для вас понятиях, потому что я не понимаю его так.

Он с улыбкой откинулся в кресле.

Профессионалам рассуждения Фейнмана казались не философией, а очаровательной в своей наивности бытовой мудростью. Он одновременно не поспевал за временем и опережал его. Академическая теория познания все еще боролась с непостижимостью. Но какой выбор у нее оставался ввиду открытия теории относительности и принципа неопределенности, отказа от строгой причинной обусловленности и вечной оговорки, что существуют другие вероятности? Только один: отречься от ясности и абсолюта. Гарвардский философ Уиллард ван Орман Куйан размышлял: «Мне кажется, лучшее, что мы можем сделать в научных и философских целях — вовсе отказаться от понятия “знание”…» В незнании была своя ирония и своя прелесть. Для философов настала «постсхоластическая эпоха» (по выражению физика Джона Зимана), «когда казалось необходимым опровергнуть/доказать специфическую (не)реальность научного знания (теорий, фактов, данных, гипотез), проанализировав (деконструировав) аргументы, на которых оно было (якобы) основано». Но сами ученые считали эти рассуждения бесполезными. Результаты исследований указывали на то, что их понимание природы обогатилось и стало эффективнее, невзирая на наличие квантовых парадоксов. Все-таки им удалось спасти знание от неопределенности. «Ученому хорошо известно, что такое заблуждения, сомнения и отсутствие ясности, — говорил Фейнман. — Мы воспринимаем их как нечто само собой разумеющееся и не видим противоречия в том, что ученые временами испытывают неуверенность — можно жить и не знать. Однако, мне кажется, не все это понимают».