Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана - Джеймс Глик

«Существует ли в природе одна-единственная фундаментальная, унифицированная, простая и прекрасная теория? Вопрос остается открытым, а я не хочу гадать».

В 1980-е годы на звание единой теории претендовала теория струн, которая имела мощное математическое обоснование. В ее основе лежало понятие структур, напоминающих струны и существующих в нескольких измерениях. Лишние измерения сворачивались, и возникало нарушение симметрии, получившее название «компактификация». Важнейшим и основополагающим принципом этой теории стал фейнмановский метод суммирования по траекториям; амплитуда вероятностей высчитывается путем сложения всех возможных квантовых событий, которые рассматриваются как топологические поверхности. Фейнман держался в стороне от этих исследований, иногда замечая, что, вероятно, он слишком стар, чтобы оценить «модные веяния». Теорию струн было невозможно проверить экспериментально. А Фейнману казалось, что теоретики не очень-то и рвутся проводить эксперименты, ведь тогда их идеи могут признать ошибочными. Он не спешил записаться в число сторонников «теории всего» — она его смущала — и снова занял позицию наблюдателя, повторяя, что склонен решать проблемы по мере их поступления.

Когда историк, изучающий физику частиц, задал Фейнману вопрос о «единой теории», тот заколебался. Они беседовали, сидя в фейнмановском кабинете в Калтехе.

— Ваша карьера как раз охватывает период создания стандартной модели, — сказал историк.

— Стандартной модели? — неуверенно повторил Фейнман.

— SU(1) × SU(2) × U(1). От перенормировки и квантовой электродинамики до настоящего времени.

— Стандартная модель, стандартная модель… — проговорил Фейнман. — Имеется в виду модель, в которой у нас есть электродинамика, слабое взаимодействие и сильное взаимодействие? Пожалуй, да.

— Серьезное достижение — свести их воедино.

— Но это не единая теория.

— Однако они связаны и являются элементами единой теории? — спросил историк.

— Нет.

Тут у его собеседника, похоже, возникли проблемы с формулировкой вопроса:

— А как же тогда называется вот это: SU(3) × SU(2) × U(1)?

— Это три теории, — ответил Фейнман. — Сильное взаимодействие, слабое взаимодействие и электромагнетизм… Они кажутся связанными, потому что на первый взгляд обладают похожими характеристиками. Но что в них общего? Точка соприкосновения появится, только если добавить какой-нибудь неизвестный элемент. На данный момент не существует теории, которая содержала бы в себе SU(3) × SU(2) × U(1) — что бы ни значили эти буквы — и имела бы экспериментальное подтверждение… Да, эти ребята пытаются свести всё воедино. Ключевое слово — пытаются. Но никому еще это не удалось. Понимаете?

Специалисты по физике частиц были его коллегами, его сообществом. Элитой, которая поклонялась ему и которой он был обязан своим престижем. Публично он редко не соглашался с их убеждениями. В последние двадцать лет Фейнман работал над теми же проблемами, что и они; и как ни пытался он обособиться и всех игнорировать, ему пришлось идти в русле общих исследований.

— Значит, мы не ближе к созданию единой теории, чем во времена Эйнштейна? — спросил историк.

Фейнман рассердился:

— Какой дурацкий вопрос! Конечно, ближе. Мы больше знаем. Существует предел познания, и на пути к нему мы, естественно, продвинулись гораздо дальше, понимаете? Не знаю, как разумно ответить на такой глупый вопрос. От этих чертовых интервью никакой пользы.

Он встал из-за стола и вышел в коридор, барабаня костяшками по стене. И пока он не скрылся из поля зрения, гость слышал его выкрики: «Бесполезно говорить о таких вещах, черт вас дери! Это пустая трата времени! И изучать историю этой науки — бред! Вы пытаетесь представить сложным и запутанным нечто очень простое и прекрасное».

Из кабинета напротив выглянул Мюррей Гелл-Манн. «Я смотрю, вы познакомились с Диком», — сказал он.

Фейнман всегда устанавливал высокие стандарты фундаментальных исследований, хотя под словом «фундаментальный» он имел в виду нечто гораздо более обширное, чем большинство ученых, работающих в сфере физики частиц. Жидкий гелий и задачи из области физики твердых тел казались ему не менее основополагающими, чем взаимодействие мельчайших частиц. Он верил, что фундаментальность, как и красота интеллекта, — понятие многомерное. На протяжении всей своей карьеры он переживал болезненные периоды простоя, когда не мог найти себе подходящее занятие. Пытался понять турбулентность и квантовую гравитацию. В последние годы он и его коллеги стали замечать, что их некогда многочисленное сообщество стало редеть: талантливые молодые студенты предпочитали искать ответы на фундаментальные вопросы в других областях и часто обращались к биологии, компьютерным наукам или новой теории хаоса и теории сложности вычислений. Вот и сын Фейнмана Карл, когда прошло его мимолетное увлечение философией, занялся компьютерными исследованиями. Когда-то Фейнман способствовал зарождению этой отрасли в Лос-Аламосе; теперь он снова обратил на нее внимание. Вместе с двумя авторитетными специалистами по компьютерным наукам из Калтеха Джоном Хопфилдом и Карвером Мидом он создал курс, охватывающий самые разнообразные проблемы, — от искусственного интеллекта и распознавания образов до исправления ошибок и неисчисляемости. Несколько лет подряд в летние месяцы он сотрудничал с основателями компании Thinking Machines Corporation, располагавшейся недалеко от МТИ, и участвовал в создании радикального подхода к параллельному выполнению процессов; он был высококлассным техническим экспертом, применяющим дифференциальные уравнения к принципиальным электросхемам, и мудрым советником для юных предпринимателей («Забудьте про “локальные минимумы” и прочую такую ерунду — просто представьте, что в кристалл попал пузырек воздуха и вам нужно его вытряхнуть»). А еще он взялся за самостоятельные изыскания на стыке компьютерной науки и физики: изучал, насколько маленькими могут быть компьютеры, исследовал принцип энтропии и неопределенности, симуляцию квантовой физики и вероятностного (стохастического) поведения, возможность создания квантово-механического компьютера с пучками спиновых волн, которые проходят сквозь логические ворота и обратно, отскакивая, словно пуля.

Его коллегам по физике частиц так и не удалось ответить на фундаментальные вопросы, которые когда-то привели его в науку. Между субатомной вселенной и сферой обычных явлений — повседневной магией, которая понятна даже детям, — разверзлась интеллектуальная пропасть. В «Фейнмановских лекциях по физике» он приводил аллегорию с радугой. Представьте мир слепых ученых: они могут обнаружить существование радуги, но сумеют ли почувствовать ее красоту? Суть вещей не всегда заключена в микроскопических деталях. Слепые ученые заметили бы, что в определенных погодных условиях интенсивность излучения как функция длины волны начинает вести себя иначе: у нее появляется пик, который перемещается с одной длины волны на другую по мере того, как меняется угол наклона прибора. «А потом однажды, — писал он, — в физическом журнале для слепых появилась бы техническая статья под названием “Интенсивность излучения как функция угла при некоторых метеоусловиях”». Фейнман ничего не имел против красоты — человеческой иллюзии, проекции эмоций на реальность феномена излучения.