Радуга Фейнмана. Поиск красоты в физике и в жизни

Физика привлекательна в том числе и масштабом идей для обдумывания. Может показаться, что возиться день-деньской с математическими выражениями – скукотища, но процесс этот вдохновляет, стоит только осознать, что, изучая сильные взаимодействия, исследуешь силу подстать тем, что описаны в самой завиральной фантастике. Без сильного взаимодействия электрическое отталкивание между положительно заряженными протонами ядра разнесло бы все атомы во Вселенной, кроме водородных – их ядра состоят из единственного протона. Задумаешься об этом – и мощь и потенциал того, что можешь открыть, видятся почти безграничными.

Физики считали, что именно сильные взаимодействия удерживают кварки Марри вместе, и поэтому их никогда не видели по отдельности. Но с таким объяснением была одна неувязка: согласно экспериментальным наблюдениям, если частицы вроде протонов вляпывать друг в дружку, они ведут себя так, будто частицы внутри них – те самые, которые Фейнман называл партонами, а все остальные считали кварками, – могут свободно болтаться. Какая же тут свобода, если они накрепко друг с другом связаны? Поскольку рассчитать следствия квантовой хромодинамики – теории сильных взаимодействий – штука весьма непростая, ответ на сей вопрос совсем не был очевиден. Молодой профессор из одного со мной коридора проделал революционную работу по этой теме. Ответ, как выяснилось, таков: согласно квантовой хромодинамике, сильные взаимодействия, в отличие от других фундаментальных сил, увеличиваются с расстоянием. Если растащить два кварка на дюйм (что невозможно), между ними возникнет невообразимо сильное притяжение, а вот внутри протона два кварка почти не влияют друг на друга и ведут себя так, будто свободны.

Чтобы избежать эффектов сильного взаимодействия, надо не убегать, а придвигаться поближе. Для физики это было новостью, но такое поведение оказалось во многом похоже на человеческие взаимодействия, какие я испытал на себе в Калтехе. Свободен, вроде бы могу делать, что хочу. И я, покуда вел себя, как серьезный ученый, проводящий важное исследование, чувствовал себя свободным. Но вот говорить свободно какие-нибудь глупости я не мог. Я чувствовал, что волен ошибаться. Но при этом ощущал, что не волен быть чем угодно, кроме одержимого исследованием – и притом не каким попало.

В культуре физики, с которой я вырос, существовала иерархия респектабельности. Мой кабинет был на этаже, где обитали теоретики элементарных частиц – те, кто, подобно Фейнману и Марри, работали над теорией фундаментальных сил и частиц в природе. Они склонны смотреть на других – биологов, химиков и большинство остальных физиков, прикладников, а не первооткрывателей – свысока. С их точки зрения, даже физика твердого тела, приведшая к открытиям вроде транзистора и тем самым к современной цифровой эпохе, – менее достойное призвание. Марри называл ее «физикой тупого тела».

Я представлял себе этот культурный пейзаж по мотивам классической обложки «New Yorker» Сола Стайнберга[7]

– взгляд с Манхэттена на запад. На переднем плане, в центре мира, различные аспекты теории элементарных частиц – это у нас здания Манхэттена. В этой сфере работали Фейнман, Марри и большинство насельников нашего этажа. Округа – примерно Нью-Джерси – это математика и прочие области теоретической физики. На широких дальних просторах – провинциальные равнины экспериментальной физики. И наконец, у дальнего берега, – мелкие постройки прикладной физики, естественных наук и других профессий, едва ли достойных упоминания. Оставаясь вблизи центра мира, я был волен в своих движениях. Но чем дальше мое исследование уходило от этого центра, тем мощнее я ощущал бы силу, тянувшую меня назад.

Фейнман всегда подчеркнуто игнорировал эту силу. Ему было интересно все – и в физике, и в других науках, и во многих иных творческих отраслях. Он даже под общество не подстраивался. Ожидалось, что он будет держать профессорскую марку, а он ходил работать над своей физикой в стрип-клуб. Ожидалось, что в стрип-клубе он будет напиваться или, может, куролесить со стриптизершами. Но он не употреблял алкоголь и оставался верен жене. Я в те времена своей способности так же игнорировать силу чужих ожиданий еще не осознавал.

Тогда мне еще не хватало интуиции применять анализ сильных взаимодействий к себе самому, но мысль этого молодого профессора мне понравилась. А еще я понял, что, раз его, как и меня, постиг ранний успех и ему удалось сделать следующий шаг – получить постоянную должность профессора в Калтехе, – значит, он будет мне перспективным наставником.

Я пришел к нему. Его кабинет украшали несколько домашних растений и плакат с Хантингтон-Гарденз – знаменитым ботаническим садом, разбитым неподалеку. Цветы в горшках в кабинете физика я видел всего во второй раз. Первый – кабинет физика-математика, моего давнего знакомого, но он не в счет, потому что у него все растения вымерли от недостатка воды.