Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана

За пять лет, прошедших после триумфа новой квантовой электродинамики, эта сфера науки неоднократно претерпевала радикальные изменения. Научный язык, область интересов, техническое оснащение — почти каждый месяц возникало что-то новое. Ежегодно экспериментаторы и теоретики собирались на «рочестерские конференции», получившие свое название в честь первого места их проведения — города Рочестер в штате Нью-Йорк. Эти мероприятия выросли из ставших уже легендарными конференций на Шелтер-Айленде, в Поконо и Олдстоуне, но были крупнее, насчитывали уже десятки (а позже и сотни) участников и лучше финансировались.

Ко времени первой рочестерской конференции, состоявшейся в конце 1950 года, квантовая электродинамика уже устарела; ее теории полностью подтверждались экспериментами, но были очень далеки от новой сферы интересов ученых-физиков. 1950 год стал своеобразной вехой: он ознаменовался открытием частицы, обнаруженной не в космических лучах, а в экспериментальном ускорителе. Это был нейтральный пи-мезон, или пион — нейтральный, потому что он не имел заряда. На самом деле экспериментаторы выявили не сам пи-мезон, а момент его немедленного распада под воздействием пары гамма-лучей. Эфемерность этой частицы, живущей десять миллионных миллиардных долей (10^-17) секунды, выводила ее за пределы привычного мира столов и стульев, химии и биологии, где она не имела какого-либо значения. В 1950 году ее время жизни считалось очень коротким. Но стандарты менялись. Уже через несколько лет в таблице частиц такая единица причислялась к категории устойчивых. Тем временем исследователей космических лучей (которые в основном были британцами), направлявших фотографические пластины в небо на воздушных шарах, насчитывались уже легионы, и их профессия внезапно перестала считаться такой уж редкой. «Джентльмены, произошло вторжение, — объявил один из лидеров в этой области. — Нас заменили ускорители».

Прежде физики крайне неохотно добавляли к обширному списку элементарных частиц новые наименования. Теперь об этом забыли; каждый экспериментатор мечтал совершить как можно больше открытий. В измерении частиц также произошли большие перемены с тех пор, когда электроны правили балом. Рассчитать массу частицы по хвостовому следу, оставленному в облачной камере продуктами вторичного или третичного распада, было не так уж просто. Приходилось делать множество допущений при расчетах. Обнаружить частицу, дать ей название, вывести закон ее распада на другие частицы — это оказалось само по себе серьезной и достойной интеллектуальной задачей. Так появились новые емкие уравнения: π^—

 + p → π

⁰ + n

, где при распаде отрицательно заряженного пиона и протона возникают нейтральный пион и нейтрон. Да что уж говорить о массе — сами объекты исследования были неуловимы. Заявления о существовании или несуществовании той или иной частицы превратились в тонкий ритуал, окруженный предвкушениями и прогнозами и походивший на попытки предугадать, отложат ли матч из-за дождя.

Но все это относилось к области экспериментальной физики, а Фейнман с началом эпохи ускорителей заинтересовался методологией и ловушками, подстерегающими физиков-теоретиков. Большое влияние на него оказал Бете, всегда стремившийся обосновать свои теории интуитивными расчетами, и Ферми, последний из великих физиков, которые были одновременно и экспериментаторами, и теоретиками.

Бете тогда занимался разработкой формул вероятностей для неправильных (обратных) кривых, отображавшихся на фотографиях из облачных камер. Физик Марсель Шайн заявил, что в ходе экспериментов с ускорителем обнаружил новую частицу; последовала привычная в таких случаях суматоха. Бете же засомневался. Энергии, высвободившейся в ходе эксперимента, было явно недостаточно для возникновения частицы, описанной Шайном. Фейнман потом еще долго помнил спор двух физиков, их лица в зловещем отблеске светового стола для разглядывания фотографических пластин. Рассмотрев одну из пластинок, Бете сказал, что газ в облачной камере образует завитки, и кривые искажаются. Изображения на трех следующих пластинах также были неточными. Наконец ему попалась четкая фотография, и он заявил о статистической вероятности ошибки. Шайн возразил, что такая вероятность выявлена лишь в одном случае из пяти. Да, ответил Бете, и мы уже рассмотрели пять пластин. Фейнману, присутствовавшему при этом разговоре, позиция Шайна казалась классическим примером самообмана: ученый верит в результат, который хочет получить, поэтому начинает придавать повышенное значение данным в свою пользу и недооценивать свидетельства, опровергающие его позицию. Шайн раздосадованно заявил: у вас на каждый случай есть отдельная теория, а я разработал единую концепцию, объясняющую всё. Конечно, произнес Бете, но разница в том, что все мои теории верны, а ваша единственная — ошибочна.