Знание-сила, 2007 № 06 (960)

Заметим, что оба эти героя родились в российской глубинке. Но малыша Азимова родители увезли в США в революционные годы, когда юноша Ефремов покинул отчий дом, ушел в море, а потом сделался студентом-геологом в Ленинграде. К началу Мировой войны Ефремов стал известным палеонтологом; во время войны (в госпитале) он начал писать рассказы о той фантастической жизни, которую он хотел бы вести сам и увлекать ею младших братьев по мысли.

После войны судьба улыбнулась Ивану Антоновичу: его послали в Монголию на поиски ископаемых ящеров мезозоя. Через три года он вернулся в Москву со сказочной добычей и надорванным сердцем. Новые путешествия исключены; сорокалетний ученый муж вынужденно превращается в писателя-фантаста.

Та же участь постигла в США молодого биохимика Азимова. Он понял, что научную цивилизацию можно строить не только путем личных открытий, но и вовлекая массу обывателей в новый стиль мышления через художественную литературу.

Через семь лет российские и американские ученые и инженеры запустят первые искусственные спутники Земли. К тому моменту Иван Ефремов напишет «Туманность Андромеды»; Айзек Азимов — Книгу о Роботах. Обе эти экскурсии в неведомое будущее человечества будут демонстративно аполитичны — так же, как «Божественная комедия» Данте шестью веками раньше. Герои Азимова и Ефремова давно забыли Сталина и Гитлера — как герои Данте забыли Фридриха Штауфена и Бонифация VIII. Каждый читатель фантастики может сам проектировать свое будущее и жить в нем прямо сейчас, не принимая всерьез суету окружающих политиков и военных.

Конечно, ученым мужам это ремесло дается легче, чем простым смертным. Иначе российские конструкторы Андрей Туполев и Сергей Королев не сумели бы шагнуть в ракетный век сквозь ад сталинских лагерей и чистилище шарашек! Математики Джон фон Нейман и Норберт Винер не разглядели бы за первым электронным компьютером, обслуживающим авиацию, грядущее царство мыслящих роботов — рукотворный дубль биосферы Земли. Другие беглецы от нацизма — Энрико Ферми и Лео Сцилард, — отдав пять лет жизни созданию ядерной бомбы, не смогли бы выскочить из этой карусели в новую физику элементарных частиц.

Эдвард Теллер

Андрей Сахаров

Например, физики давно обнаружили в космических лучах угаданные Дираком позитроны (антиэлектроны). Но антипротонов нигде не видно! Значит, нужно их создать — в искусственных соударениях обычных протонов, разогнанных в специальном ускорителе до субсветовой скорости... Наверное, при этом родятся и иные частицы материи — вроде мюона, незвано вылезшего на передний план еще в 30-е годы. Он заслонил собою важный для физиков пи-мезон; но теперь и этого героя наконец поймали в космических лучах. Он оказался тройником, при этом две заряженные частицы аннигилируют между собой, но нейтральный пион СОВПАДАЕТ со своей античастицей. Не чудо ли это?

Пожалуй, да. И объяснение возможно лишь одно: нейтральный пион — НЕ элементарная частица! Видимо, внутри него вертятся две противоположные друг другу частицы — заряженные и массивные; назовем их КВАРКАМИ, за неимением более удачного имени. Вертятся они довольно долго, но потом аннигилируют, превращаясь в букет фотонов. Если эта модель верна, то какую роль играют кварки внутри протона? Можно ли их наблюдать в чистом виде? Какая мощность ускорителя нужна для таких экспериментов?

Энрико Ферми не доживет до положительных ответов на все эти вопросы. Лучевая болезнь военных лет уже пробудила в его теле дремлющие гены раковых клеток. Наглотался он разных излучений в Риме, Лос-Аламосе и Чикаго. Но вторая жизнь в Америке прожита не зря: он запустил первый урановый реактор, он вырастил Ричарда Фейнмана! Этот храбрый малыш только что придумал удивительно простое исчисление любых взаимодействий среди элементарных частиц материи: будь то фотоны или электроны, мезоны или кварки.

Все, что с ними происходит, разлагается в степенной ряд из особых диаграмм — вроде того, как в руках Ньютона любая гладкая функция разлагалась в ряд степеней с числовыми коэффициентами. Теперь в руках Фейнмана числовые коэффициенты сменились геометрическими картинками. Пока это — одномерные графы; но математики давно нашли их многомерные обобщения и нарекли их многообразиями. Придумать алгебраическое исчисление многообразий — по аналогии с арифметикой чисел и анализом функций — об этом геометры мечтают со времен Декарта.

В начале века Пуанкаре добился в этом деле первых успехов: он ввел гомотопии, гомологии и фундаментальную группу произвольного многообразия. Десять лет назад Лев Понтрягин нашел замечательную связь между гомотопиями сфер и бордизмами оснащенных многообразий, лежащих в евклидовом пространстве. Достаточно рассчитать одну из этих ипостасей; тогда вторая прояснится сама собой!

Ричард Фейнман

И вот только что молодой француз Жан Пьер Серр научился вычислять гомотопии сфер с помощью спектральных последовательностей коммутативных групп! Теперь бы научиться с такой же легкостью вычислять группы бордизмов любых многообразий...