Оппенгеймер. Триумф и трагедия Американского Прометея
Шрифт:
— Чья же еще? Оппенгеймера, — пожал плечами профессор.
В поезде на обратном пути в Геттинген Рифеншталь попросила показать ей Оппенгеймера и присела рядом с ним. Юноша читал книгу Андре Жида, современного французского романиста, чьи произведения поднимали вопрос личной нравственной ответственности за судьбы мира. Роберт был крайне удивлен, обнаружив, что симпатичная женщина тоже читала Жида и была в состоянии осмысленно обсуждать его творчество. По возвращении в Геттинген Шарлотта невзначай упомянула, что ей понравился чемодан попутчика. Роберт поблагодарил за комплимент, заметно удивленный, что его багаж мог у кого-то вызвать восхищение.
Когда Рифеншталь передала содержание разговора другому студенту, тот предсказал, что Роберт подарит ей свой чемодан. Он отличался многими причудами, в том числе считал своим долгом дарить любые свои
Ухаживал за ней и один из сокурсников Роберта, молодой физик Фридрих Георг Хоутерманс, прославившийся работой о генерации термоядерной энергии звезд. Подобно Оппенгеймеру, Фриц или Фицль, как его звали друзья, учился в Геттингене на деньги семейного доверительного фонда. Его отцом был голландский банкир, а мать — наполовину немка, наполовину еврейка, чего Хоутерманс никогда не скрывал. Презирающий авторитеты и наделенный острым языком Хоутерманс любил говорить своим друзьям-неевреям: «Когда ваши предки еще сидели на деревьях, мои уже подделывали чеки!» Он вырос в Вене, где в юности его исключили из гимназии за публичную читку «Коммунистического манифеста» на Первое мая. Они с Робертом фактически были ровесниками, и оба получили докторскую степень в 1927 году. Оба делили страсть к литературе и… Шарлотте. Судьбе будет угодно, что оба будут привлечены к созданию атомной бомбы с той разницей, что Хоутерманс будет это делать в Германии.
Физики почти четверть века вслепую нащупывали основы квантовой теории, как вдруг в 1925–1927 годы был сделан ряд прорывных открытий, позволивших создать радикально новую, стройную теорию квантовой механики. Новые открытия посыпались с такой частотой, что их не успевали публиковать. «Великие идеи появлялись так быстро, — вспоминал Эдвард Кондон, — что о естественных темпах развития теоретической физики могло сложиться ложное представление. В этот период мы почти все время страдали интеллектуальным несварением желудка, и это приводило нас в уныние». В азартном соревновании за право публикации Геттинген побеждал чаще Копенгагена, Кавендиша и любого другого научного центра. Один Оппенгеймер за геттингенский период опубликовал семь статей — феноменальный результат для двадцатидвухлетнего аспиранта. Вольфганг Паули называл квантовую механику Knabenphysik — «физикой мальчиков», потому что авторы многих работ были очень молоды. В 1926 году Гейзенбергу и Дираку было по двадцать четыре года, Паули — двадцать шесть, Йордану — двадцать три.
По правде говоря, новую физику приняли неоднозначно. Отправляя Альберту Эйнштейну экземпляр законченной в 1925 году работы Гейзенберга о матричной механике с ее запутанным математическим описанием квантового явления, Макс Борн извиняющимся тоном объяснил великому ученому, что она выглядит «очень мистически, но определенно верна и глубока». Прочитав работу, Эйнштейн написал Паулю Эренфесту: «Гейзенберг снес большое квантовое яйцо. В Геттингене в это верят. (Я нет.)» Как ни странно, создатель теории относительности всегда будет считать Knabenphysik несовершенной и полной изъянов наукой. Сомнения Эйнштейна лишь укрепились после публикации Гейзенбергом в 1927 году работы о центральной роли неопределенности в квантовом мире. Молодой ученый имел в виду невозможность определить одновременно и точное положение, и точный импульс объекта: «Мы не способны познать настоящее во всех его подробностях в принципе». Борн соглашался с ним и утверждал, что исход любого квантового эксперимента определяется случаем. В 1927 году Эйнштейн написал Борну: «Внутренний голос подсказывает мне, что это Федот, да не тот. Теория многого достигла, однако она не приблизила нас к секретам Старика. В любом случае я убежден: Бог не играет в кости».
Совершенно ясно, что квантовая физика была уделом молодых. Молодые ученые, в свою очередь, видели в упрямом нежелании Эйнштейна принять новую физику свидетельство того, что его время закончилось. Несколькими годами позже Оппенгеймер нанесет визит Эйнштейну в Принстоне и вернется явно не в восторге от их встречи. Он напишет брату с задиристой непочтительностью: «Эйнштейн совершенно чокнулся». Однако в конце 1920-х годов «мальчики» в Геттингене (и Нильс Бор в Копенгагене) все еще надеялись перетянуть Эйнштейна на свою сторону.
Первая работа Оппенгеймера, написанная
Роберт завел привычку работать всю ночь и отсыпаться добрую часть дня. Сырой климат и плохое отопление подрывали его хрупкое здоровье. Он постоянно кашлял, что друзья относили на счет либо постоянных простуд, либо непрерывного курения. Зато в остальных отношениях жизнь в Геттингене была приятной и безмятежной. Ханс Бете впоследствии отзывался о золотом веке теоретической физики следующим образом: «…жизнь в центрах разработки квантовой теории, Копенгагене и Геттингене, была, вопреки огромному объему выполненной работы, беззаботной и расслабленной».
Оппенгеймер неизменно выбирал в друзья молодых людей с растущей репутацией. Прочие не могли не чувствовать, что ими пренебрегают. «Он [Оппенгеймер] и Борн стали близкими друзьями, — желчно заметил Эдвард Кондон несколько лет спустя, — и часто виделись — настолько часто, что Борн стал редко встречаться с другими студентами, приехавшими работать под его началом».
В тот год Геттинген посетил Гейзенберг, и Роберт не преминул встретиться с самым одаренным молодым физиком Германии. Гейзенберг был всего на три года старше Оппенгеймера и отличался четкими формулировками, обаянием и цепкостью в спорах с коллегами. Оба обладали оригинальным умом и знали об этом. Гейзенберг, сын преподавателя греческого языка, учился вместе с Паули в Мюнхенском университете и после защиты докторской диссертации работал под началом Бора и Борна. Подобно Оппенгеймеру, он обладал интуицией, позволявшей проникать в самую суть проблемы. Это был невероятно харизматичный молодой человек, чей блестящий ум неизбежно привлекал к себе внимание. В то время он не мог знать, что в будущем он и Оппенгеймер станут тайными соперниками. Наступит день, и Оппенгеймеру придется оценивать степень лояльности Гейзенберга охваченной войной Германии и его способность создать атомную бомбу для Адольфа Гитлера. В 1927 году Роберт пока что сам опирался на открытия Гейзенберга в области квантовой механики.
Весной этого года, заинтригованный высказыванием Гейзенберга, Роберт занялся вопросом: можно ли с помощью квантовой теории объяснить, «почему молекулы являются молекулами»? Очень быстро он обнаружил простое решение задачи. Когда он показал свои записки профессору Борну, тот был озадачен и приятно удивлен. Они решили вместе написать статью; Роберт пообещал, что во время пасхальных каникул в Париже оформит свои заметки в черновой набросок статьи. Получив из Парижа жиденькие четыре-пять листочков, Борн «пришел в ужас». «Я посчитал, что этого хватит, — писал потом Оппенгеймер. — Все было написано изящно, мне показалось, что ничего добавлять не нужно». Борн довел объем статьи до тридцати страниц, наполнив ее, по мнению Роберта, лишними, банальными теоремами. «Мне это не нравилось, но я, конечно, не мог выступить против старшего соавтора». Для Оппенгеймера самое главное заключалось в новой мысли, фон и академические декорации казались ему помехой, оскорбляющей тонкий вкус эстета.
Статья «О квантовой теории молекул» вышла из печати еще до конца года. Совместная работа содержала описание «приближения Борна — Оппенгеймера», на самом деле — приближения одного Оппенгеймера, что стало существенным прорывом в объяснении поведения молекул с помощью квантовой механики. Оппенгеймер открыл, что более легкие электроны молекул движутся с гораздо более высокой скоростью, чем более тяжелые ядра. Исключив путем интегрирования высокочастотные движения электронов, он и Борн сумели рассчитать «эффективные квантовомеханические» явления движения ядер. По прошествии более семи десятилетий эта работа послужила фундаментом для разработки физики высоких энергий.