Радуга Фейнмана. Поиск красоты в физике и в жизни
Шрифт:
– Смотрите, – сказал он. – Вот вам и еда.
Во дворе «Атенеума» был накрыт громадный стол. Похоже, гуляли чью-то свадьбу. Мы остановились поглазеть на толпу в шикарных платьях, костюмах и галстуках.
– Ну да, но нас-то не приглашали.
– Вы, как я погляжу, спец по этикету.
– В смысле?
– В смысле, если вас не пригласили, это разве означает, что вам не рады?
Я пожал плечами.
– Обычно я делаю такой вывод.
– Значит, вы не голодны.
Я задумался.
– Ну, мы как-то наряжены несообразно. – На Фейнмане были парадная белая рубашка и свободные штаны. На мне – шорты и футболка.
– Ясное дело. Что за ученый отправляется на работу одетый, как на свадьбу? Ну, за вычетом Марри. – Он рассмеялся.
– Вы со мной пойдете?
Фейнман хмыкнул. Мы двинулись к столу. Пока я нагружал тарелку, он приглядывал. Поначалу нас вроде бы никто не замечал, но вдруг некто в смокинге встал за нами.
– Вы со стороны жениха или невесты? – поинтересовался мужчина.
– Ни с той, ни с другой, – ответил Фейнман. Человек оглядел нас. Мысленно я заметался – подыскивал, что бы такое соврать, дабы смягчить неловкость. Но тут Фейнман добавил: – Мы представляем факультет физики.
Человек улыбнулся, положил себе салата и ушел, с виду не озадачившись ни этим ответом, ни нашим облаченьем.
XI
Сохранять игривость, получать удовольствие, смотреть на все молодо. Мне было ясно, что для Фейнмана открытость всем возможностям природы и жизни – ключ и к творчеству, и к счастью.
Я спросил его:
– Становиться зрелым – глупо?
Он задумался. Пожал плечами.
Неуверен. Но для творческого процесса важна игра. Во всяком случае, для некоторых ученых. С возрастом ее труднее поддерживать. Становишься менее игривым. Но так нельзя, конечно.
У меня много математических задачек развлекательного толка, всякие словечки, в которые я играю и с которыми время от времени работаю. Например, о счислении я впервые услышал в старших классах и узнал о формуле производной функции. И для второй производной, и для третьей… И тут я заметил закономерность, верную для n-производной, неважно, чему целочисленное n равно – одному, двум, трем и так далее.
Но потом я задался вопросом: а что с «половинными» производными? Я хотел такую операцию, которая дает новую функцию, когда ее проделываешь с функцией, а если сделать ее дважды, получаешь обычную первую производную функции. Знаете такую операцию? Я ее изобрел, когда учился в старших классах. Но я тогда не умел ее рассчитывать. Я же школьник был, знал только, как ее определить. А рассчитать не мог ничего. Няне знал, как вообще что делается, чтобы проверить. Просто определил. И только потом, когда уже в университете учился, взялся заново. Изрядно развлекся. И обнаружил, что мое исходное определение, которое я в школе придумал, – верное. Подходит.
А потом, когда работал в Лос-Аламосе над атомной бомбой, видел, как народ возится со сложным уравнением. И понял, что их формула связана с моей полупроизводной. Ну, я придумал численную операцию для решения, применил – сработало. Мы ее применили дважды, что, по сути, обычная производная. А я изобрел изящный метод решения их уравнения. Все – ну, не совсем все, но многое – пригождается. Главное в это играть.
Творческий ум – просторный чердак. Та задачка из домашней работы в колледже, та занимательная, но вроде бы бестолковая статья, с которой ты неделю разбирался после защиты, та небрежная реплика коллеги – все это хранится в сундуках где-то наверху, в мозгу творческого человека, и бессознательное частенько за ними лазает и применяет в самые неожиданные моменты. Это часть творческого процесса, который шире физики. К примеру, Чайковский писал: «Обыкновенно вдруг, самым неожиданным образом, является зерно будущего произведения. Если почва благодарная…» [9] Мэри Шелли: «Сочинители не создают своих творений из ничего, а всего лишь из хаоса» [10] . Стивен Спендер: «Все, нами вообразимое, нам известно. А наша способность воображать есть способность вспоминать уже пережитое нами и способность применять это к другим обстоятельствам» [11] .
9
Из письма П. И. Чайковского Н. Ф. фон Мекк от 17 февраля (1 марта) 1878 года.
10
Из предисловия автора к изданию романа «Франкенштейн, или Современный Прометей» 1831 года (пер. 3. Александровой).
11
Из статьи английского поэта и прозаика Стивена Спендера (1909–1995) «The Making of а Роет» («Создание стихотворения») – «Partisan Review», № 13 (1946), с. 302.
Еще одно очень интересное развлечение – спрашивать себя, что бы произошло, если бы я мог как-то изменить природу, изменить физический закон? Прежде всего, если бы я мог что-то изменить, это изменение должно согласовываться с кое-какими другими вещами. А еще придется продумать все последствия такого измененного закона и понять, что произойдет в результате с миром. Интересная работа. Большая. Я разок попробовал – захотел посмотреть, какая вышла б физика, если бы она была двухмерная, а не трехмерная. Два измерения – евклидова плоскость плюс время. А там же еще очень, очень интересные явления – поведение атомов, линии их спектров, например. Я перебрал множество штук, которые в двух измерениях иные, нежели в трех. Очень интересно. У меня записано в блокноте. Очень развлекся, потея возился.
Под линиями спектра Фейнман подразумевает характеристический свет, испускаемый атомом. Добавку еще двух измерений к существующим я представил легко. Для своей диссертации я тоже изучал, как что меняется при изменении мерности пространства – вплоть до бесконечного количества измерений. Это как новые направления добавлять. В одном измерении есть только вперед и назад. Второе добавляет влево и вправо. Третье – вверх – вниз. Каждое новое измерение просто добавляет одно дополнительное независимое направление (для некоторых – дополнительную возможность заблудиться). Приятно было думать, что воображение позволяет нам представить подобные альтернативные миры. Но к тому, куда Фейнман меня дальше заведет, я оказался не готов…
А потом я вот так еще развлекался. Представьте, что существует два времени. Два пространства, два времени. Что это будет за мир – с двумя временами?
Все привыкли, что у событий есть временной порядок. С двумя временными измерениями, то есть когда время отслеживается по плоскости, а не по прямой, строго порядка вещей уже не будет. Странный получится мир, это уж точно.
Мы это обсуждали с сыном на пляже, долго. У него много хорошего геометрического воображения. Он сделал своего рода модель, в которой мы смогли это отразить и понять, как все будет выглядеть. Отразили – и стали задаваться вопросами. Что произойдет и всякое такое. И в это я тоже люблю играть, когда заняться нечем.
Мы все время спрашиваем: «А что если?» – и начинаем разбираться с последствиями. Но поменять можно столько всего, что, если только нет хорошего повода, тебе недосуг это все менять. Воображение нужно, чтобы выбрать правильное изменение, потому что, если позволить себе такие простые модификации, есть бесчисленное множество способов это проделать, а выбрать нужный – очень трудно.
Кто-то однажды спросил: «А что было бы, если бы все состояло из трех частиц?»
Фейнман слукавил: этот «кто-то» был Марри, а три частицы – кварки, кирпичики, из которых состоят субъядерные частицы типа протонов.
Ну, тогда частица под названием «К-мезон» будет не при чем. Не годится. А если бы заряды частиц были дробные? А! Так подойдет! Ух ты, ловко. Смотрите-ка, тогда получится вот так! А вот это мы объясним! Объясним ту штуку, которую раньше никак не могли понять! Все в восторге! Теперь мы знаем, что все состоит из трех частиц, у которых заряд ненормальный!
Физики давно заметили, что все электрические заряды кратны некому мельчайшему. В 1891 году ирландский физик Джордж Джонстоун Стоуни предположил существование фундаментальных незримых частиц, несущих элементарный заряд, и назвал эти частицы электронами. Через несколько лет ученые, экспериментируя с катодными лучами, смогли наблюдать отдельные электроны. С тех пор никто ни разу не видел ни единого иона или частицы, чей заряд был бы не кратен 1,2,3 или другому целому числу, кратному заряду электрона. И поэтому, когда Марри впервые выдвинул гипотезу о кварках, представление о «нецелочисленном», или дробном, заряде показалось всем очень противоречивым. И все же, как и таинственные дополнительные измерения струнной теории, эта гипотеза была необходима для непротиворечивости теории Марри.