Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана - Джеймс Глик

Да, он убрал те самые «балки». Ему никогда не нравилось демонстрировать черновой ход своей мысли — так же, как он предпочитал не показывать конспекты своих лекций слушателям. Но, если бы ему не хватало физической интуиции, никакая математическая мысль не помогла бы ему соединить относительность и квантовую электродинамику. За всеми его формулами крылось глубокое, историческое понимание природы частиц и полей. Для Швингера перенормировка была не просто математическим фокусом. Она означала новый этап в понимании того, что такое частица. И если бы он сформулировал свое главное открытие повседневным языком, который, по его мнению, был недостаточно выразительным, оно звучало бы так:

«О чем мы говорим — о частицах или о волнах? До недавнего времени ученые считали, что их уравнения непосредственно касаются явления, называемого в физике частицами, — например, уравнение Дирака, которое должно описывать атом водорода. Но применительно к теории полей уравнения характеризуют всего лишь один из подуровней. Экспериментально мы рассматриваем частицы, а теоретически с помощью старых формул описываем поля. Говоря о полях, мы предполагаем, что можно описать и каким-то образом ощутить происходящее во всех точках пространства в любой момент времени; говоря о частицах, мы просто берем образец поля и замеряем его в конкретный момент времени.

Свойство частицы — последовательность. Мы понимаем, что перед нами частица, лишь когда по прошествии времени она остается на месте. Это явление подразумевает непрерывность присутствия в пространстве и времени. Но если мы производим измерения в разные моменты, не связанные друг с другом, откуда нам знать, что мы имеем дело с частицами? Эксперименты позволяют исследовать поле лишь приблизительно, рассматривая большие участки пространства в течение продолжительного времени.

Суть перенормировки заключается в том, чтобы перейти с одного уровня описания на следующий. Начиная выводить уравнения для поля, вы оперируете на уровне, где нет частиц: они появляются лишь тогда, когда уравнения поля решены. Но изначально в уравнениях отсутствуют свойства, приписываемые частицам, — заряд и масса.

Кто-то скажет: “В ваших уравнениях есть расхождения, вам нужно их исправить их”. Но это всего лишь форма, а не суть перенормировки. Суть в том, что теории Максвелла и Дирака описывают не электроны, позитроны и фотоны, а гораздо более масштабные вещи».

У Фейнмана была привычка исчезать в конце учебного года, оставляя после себя непроверенные работы, тесты с непроставленными оценками и ненаписанные рекомендательные письма. Бумажную работу за него часто доделывал Бете. Тем не менее в июне Фейнман получил гневное послание от декана Ллойда Смита:

«Ваш внезапный отъезд из Итаки причинил существенные неудобства и затруднил работу всего факультета. Вы не проставили оценки за свой курс, и, что особенно важно, не выставили их студентам-выпускникам, которые из-за этого не могут закончить обучение. Меня несколько настораживает столь очевидное безразличие к вашим обязательствам перед университетом…»

В ответ Фейнман выводил оценки — он их всегда округлял и никому не ставил больше 85 баллов — и возвращался к уравнениям.

В июне 1948 года он сел за руль своего подержанного «олдсмобиля» и рванул через всю страну на скорости 100 километров в час. Рядом с ним на пассажирском месте сидел Фримен Дайсон; он любовался летящим мимо пейзажем и периодически молил, чтобы Фейнман сбавил скорость. Фейнману его спутник казался, пожалуй, слишком рафинированным. А Дайсону нравилась роль иностранного наблюдателя за американской жизнью: у него появилась возможность представить себя Токвилем[131], изучающим Дикий Запад с удобного наблюдательного пункта — шоссе 66. Миссури, река Миссисипи (мутная, красно-коричневая, в точности, как он представлял), Канзас, Оклахома — все эти места показались ему непохожими на Дикий Запад; на самом деле они не слишком отличались от нью-йоркского пригорода, где он жил. Он решил, что современная Америка похожа на викторианскую Англию, особенно в том, что касалось обстановки домов представителей среднего класса и женских нарядов. Дайсон направлялся в город Энн-Арбор в штате Мичиган, где собирался отыскать Швингера: тот читал в летней школе серию лекций, посвященных своей новой теории. Фейнман же ехал в Альбукерке выяснять отношения с женщиной, с которой познакомился в Лос-Аламосе. (Это была Роуз Макшерри, секретарша, с которой он встречался после смерти Арлин. Нынешняя пассия Фейнмана подначивала его, называя Макшерри его кинозвездой. Дайсон же думал, что Ричард собирается жениться на Роуз.)

Вскоре Дайсон понял, что Фейнман едет в Энн-Арбор не коротким путем, но это его скорее обрадовало, так как давало возможность провести с Ричардом больше времени. Фейнман интересовал его, как никто другой. За месяцы, прошедшие после конференции в Поконо, Дайсон много думал и пришел к выводу, что его задача — синтезировать сложные новые теории квантовой электродинамики, все противоборствующие, как ему казалось, концепции (хотя большая часть научного сообщества не считала их таковыми). Он присутствовал при том, как Фейнман в неформальной обстановке объяснял у доски свою теорию, не показывая ход решения уравнения, как это было принято, а записывая лишь ответы. Дайсона это беспокоило, он хотел во всем разобраться.

Они ехали, иногда подбирая попутчиков, но в целом придерживаясь выбранной скорости. Фейнман открылся Дайсону больше, чем кому-либо из друзей, в том числе поделился с ним своими взглядами на будущее, а они были мрачными. Фейнман был убежден, что мир пережил лишь начало ядерной войны. Воспоминание о «Тринити», вызвавшем у него бурю ликования в 1945-м, теперь угнетало его. Его коллега по Корнеллскому университету Филип Моррисон опубликовал рассказ-предупреждение, в котором описывался взрыв атомной бомбы на Двадцатой улице в Восточном Манхэттене. Моррисон своими глазами видел последствия бомбардировки Хиросимы и написал свое произведение в прошедшем времени, отчего то производило особенно гнетущее и яркое впечатление, и теперь, встречаясь с матерью в ресторане в центре Манхэттена, Фейнман не мог не думать о радиусе поражения. Его преследовала мысль, что обычные люди, не отягощенные его злополучным знанием, живут в плену жалких иллюзий, подобно муравьям, которые суетятся, занимаясь прокладыванием тоннелей и строительством, пока их не раздавят огромным ботинком. Вообще-то это был классический симптом безумия — ощущение, что ты один не сумасшедший и видишь все как есть, но Дайсону казалось, что он еще не встречал человека более здравомыслящего, чем Фейнман. Это был совсем не тот шут, о котором он рассказывал родителям. Позднее Дайсон написал им: «Когда мы ехали по Кливленду и Сент-Луису, Фейнман мысленно высчитывал расстояние от эпицентра взрыва, радиус смертельного поражения, ущерб от ударной волны и огня… Мне казалось, что я еду с Лотом через Содом и Гоморру».