Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана

Они измерили расстояние от ученого до корзины для мусора, умножили его на величину заработной платы, продолжая добродушно подшучивать над своей ценностью для ядерной физики. Теоретик номер два Пол Олум взял этот лист бумаги и выкинул его. Он считал себя лучшим студентом-математиком в Гарварде, а в Принстон приехал в 1940 году в качестве второго ассистента Уилера. Уилер познакомил Пола с Ричардом, и уже спустя несколько недель Олум почувствовал себя обескураженным. Он никак не мог понять, что происходит. Неужели физики бывают такими, а он просто упустил это? В Гарварде таких точно не было. Фейнман, жизнерадостный, рассекающий на велосипеде по студгородку, словно мальчишка, презирающий формализм современной продвинутой математики, был на голову выше Пола. И не потому, что Ричард прекрасно считал в уме и вычислял. Олум тоже владел этой техникой. Просто Фейнман был словно с другой планеты, и Олум никак не мог понять ход его мыслей. Он никогда не встречал человека, способного с такой невероятной интуицией воспринимать природу, даже в самых неочевидных ее проявлениях. Он даже подозревал, что, когда Фейнман хотел узнать, как поведет себя электрон в определенных условиях, он просто спрашивал себя: «Будь я электроном, что бы я сделал?»

Фейнман обнаружил огромную разницу между интуитивным теоретическим знанием о том, как будут вести себя электроны в разреженном пространстве, и предсказанием их поведения в громоздком аппарате, наспех собранном из металлических и стеклянных трубок. Фейнман с Олумом работали впопыхах. С самого начала они понимали, что идея Уилсона находится на грани возможного и безнадежного, но на какой именно стороне? Результаты расчетов казались странными. Частенько им приходилось о чем-то догадываться и использовать приблизительные значения, и понять, на каких конкретно этапах работы можно ими воспользоваться, а на каких необходимы точные вычисления, было трудно. Фейнман осознал, что не вполне доверяет теоретической физике, особенно сейчас, когда нет права на ошибку. Техники тем временем продолжали выполнять свою работу. Они не могли себе позволить дожидаться, когда теоретики закончат все расчеты. Фейнман временами думал, что все это напоминает мультипликационный фильм: каждый раз, когда он оглядывался, аппарат «отращивал» новые щупальца-трубы или обрастал новыми дисками и циферблатами.

Уилсон назвал свой аппарат изотрон — довольно бессмысленное слово, образованное по аналогии со словом калитрон (Калифорния + трон), придуманным когда-то его учителем Эрнестом Лоуренсом. Из всех возможных разделительных аппаратов изотрон Уилсона менее всего предназначался для физических объектов. В его контексте атомы рассматривались скорее как «натурализованные обитатели» волнового электромагнитного мира, нежели как миниатюрные шары, которые под действием приложенной силы должны были пройти через отверстия. Сначала в изотроне происходило испарение урана, а затем ионизация атомов, которые при нагреве теряли по электрону и становились электрически заряженными (дырками). Затем магнитное поле приводило их в движение, атомы проходили через отверстия, образуя плотный луч. А потом наступало волшебство, которое и отличало изотрон от всех остальных аппаратов. Волшебство, которое Фейнман отчаянно пытался понять.

В магнитном поле устанавливались пилообразные колебания. Напряжение резко падало и возрастало на радиоволновых частотах. Некоторые атомы урана оказывались в поле, когда напряжение падало до нуля. Другие — чуть позже, когда напряжение возрастало: они ускорялись настолько, что могли догнать атомы, оказавшиеся в поле раньше. Затем энергия снова падала, чтобы вторая группа атомов могла двигаться медленнее. Цель состояла в том, чтобы заставить луч распадаться на пучки, подобно тому, как машины разъезжаются на развязках шоссе. Уилсон прикинул, что длина пучков будет чуть меньше метра. Основная идея заключалась в том, что из-за того, что атомы урана-235 и урана-238 обладают разной массой, их ускорение в магнитном поле тоже будет различаться, и поэтому они будут скапливаться в различных точках аппарата. Уилсон полагал, что если правильно рассчитать время, то пучки каждого из изотопов должны получиться четкими и отличимыми. По мере того как они достигали конца трубы, на них начинало воздействовать другое переменное поле, колебания которого были синхронизированы так, чтобы пучки атомов отклонялись вправо или влево, и изотопы попадали в соответствующие контейнеры.