Алекс Касман - Квантовые следствия Ньютоновской алхимии

• Название: Квантовые следствия Ньютоновской алхимии
• Автор: Алекс Касман
• Жанр: Научная Фантастика

---

Дом, перед которым мы остановились, выглядел получше остальных, а сорняки перед входом даже были скошены, открывая ступеньки. Вероятно, за последние десять лет здание хотя бы раз красили. Возле ступенек крыльца виднелась табличка с надписью золотыми буквами на черном фоне: «Математический анализ/квантовая химия». И все это отлично подтверждало мою теорию насчет улыбок Рика.

* * *

Моя область математической специализации - решение проблем Римана-Гильберта. Мне нравится представлять себя укротителем диких животных, но вместо того, чтобы заставлять львов прыгать через обруч, я предлагаю функциям с комплексными переменными прыгать на сфере Римана. Студенты, изучающие алгебру, привыкли видеть благовоспитанные функции: непрерывные и везде дифференцируемые. Но во многих приложениях нужны не только функции с разрывностью - а вам еще надо заставить их прыгать весьма специфическим образом в заранее предписанные места.

Суть в том, что бывает очень трудно заставить функции плясать так, как вам нужно, особенно когда движения этого танца становятся причудливыми. Если пользоваться методами, которые известны большинству математиков, то задача выглядит почти невозможной. Но мне повезло: Рик знает новейший математический приемчик - набор инструментов под названием «нестандартный анализ», который выдает числа бесконечно меньшие и бесконечно большие, чем обычные методы. Как выяснилось, их можно использовать как приманку, чтобы уговорить функции делать то, что нам нужно. Трудиться все равно приходится много, но это работа достаточно простая и гораздо менее опасная, чем укрощение львов!

Моя задача в основном и заключалась в применении этих методов для решения проблем Римана-Гильберта, которые подбрасывал Штейн. Ему приходилось тщательно описывать, какие прыжки нужны, в каком направлении и каковы граничные условия, создающие вокруг дикой функции клетку, чтобы она не сбежала после прыжка и всегда находилась под контролем.

Я занимался этим всего несколько дней, когда позвонил Рик. Он решил узнать, как у меня дела.

- Вроде ничего, - ответил я. - Проблема, над которой я работал вчера, была действительно крутой. Видели бы вы монодромию, которая у меня получилась! Сперва я даже не мог придумать, что с ней можно сделать, пока не использовал преобразование Мёбиуса, и все стало на свои места. Знаете это решение?

- Да, знаю. - Рик вздохнул и помолчал. - Штейн с тобой говорил… гм-м… о химии?

- Нет. Сказал, что об этом я могу не беспокоиться.

- Ясно. Ладно, держи меня в курсе.

Когда я положил трубку, мне пришлось вспоминать, где в последних расчетах я остановился. Они были практически завершены. Поэтому я закончил и добавил в конце записочку для Штейна:

Помните, в последней формуле вам пришлось представить матрицу прыжка как оператор в нестандартном Гильбертовом пространстве Н. В таком случае, с помощью вашей кривой С мы можем получить ответ, использовав уравнение

X(y)=I-ScF(y) G(u)/(y-u) du

Даже не знаю, почему Рик так за меня тревожился. Постепенно я начал отлично проводить время. То, что я жил вместе с доктором Штейном в старом доме, могло показаться несколько необычным, но, поскольку ему было все равно, что я делал после работы, это совсем не походило на жизнь в доме с родителями, чего я поначалу опасался.

Во всяком случае, он вроде бы одобрял, чем я решил заниматься в свободное время, то есть проводить его в кампусе Мичиганского университета вместе со студентами-математиками. Я ходил на их коллоквиумы и семинары. Пил вместе с ними пиво в университетском клубе. И насладился ланчем-пикничком на лужайке с одной студенткой, лелея надежду познакомиться с ней поближе.

Доктор Штейн, которого я так и не смог называть Фрэнком, хотел, чтобы я не терял связи с другими математиками. И еще, кажется, он надеялся через меня узнать, что о нем говорят. И я рассказывал. Я поведал ему, что его ранняя работа по математической физике анти-Де-ситтеровских пространств (что бы это ни означало) все еще на слуху, зато сам он приобрел репутацию чокнутого. И что факультет ищет способ, как бы от него избавиться, несмотря на утвержденный срок пребывания в должности. И что всем очень любопытно, чем мы с ним в институте занимаемся.

Поскольку он не взял с меня клятвы хранить молчание, я с чистой совестью трезвонил о наших изысканиях. И поведал своим приятелям в Энн Арборе, что доктор Штейн вовсе не самый чокнутый из всех, с кем мне доводилось встречаться. Что же касается работы, то я рассказал им, что он часто дает мне для решения довольно специфичные проблемы Римана-Гильберта. И всегда очень благожелателен, когда мне удается найти решение относительно быстро. Но я понятия не имею, что он делает с моими решениями или как это связано с химией.

На нашем первом официальном свидании мы с Бекой пошли в «Мичиганский театр» смотреть «Как украсть миллион» с Одри Хепберн. Места у нас были прямо перед органом, и примерно на середине фильма ее колено слегка прижалось к моему, да так там и осталось.

Все шло отлично. Но потом, когда мы пили кофе, она снова начала расспрашивать меня о работе. Она задавала те же вопросы, что и на пикнике в прошлом месяце, и я выдал ей те же ответы. Я решил, что будет очень романтично спросить, почему меня должен волновать Франклин Штейн и его микроинститут, когда я могу думать только о ней. Она не ответила.

* * *

В следующий раз, когда доктор Штейн просматривал мое очередное решение, расспрашивая о деталях, я решил действовать.

- Выглядит неплохо, - говорил он. - Да, очень неплохо. Думаю, мы теперь уже совсем близки к нашей цели, парень. И уже скоро все увидят, что я, оказывается, не совсем чокнутный. Только один вопрос: эти ветви обрезаются после разветвления вдоль…

Я его почти не слушал, разглядывая через его плечо листок бумаги с текущими записями. Ниже результатов комплексного анализа я увидел записанное большими символами выражение:

ffO.+0(o/) ~h+0(о^)

«Это что, астрология?» - подумал я.

- А какова наша цель, Фрэнк? - почти выкрикнул я. До сих пор я ни разу не называл его по имени, поэтому он сразу понял, что я раздражен.

- Я скажу, сынок. - Он произнес это спокойно, что подчеркнуло мое возбуждение. - Ты умен и сможешь понять важность этой работы лучше, чем многие из прогрессоров. Но сперва ответь: ты уверен, что хочешь этого?

Проигнорировав его вежливый ответ, я продолжал выкрикивать то, о чем уже давно думал:

- Знаете, в колледже я прослушал курсы квантовой физики и химии. Прежде чем приехать сюда, я прочел несколько статей по квантовой химии. И никогда не встречал в них проблем Римана-Гильберта. Вы вообще хоть что-нибудь делаете с ответами, которые я вам даю, или просто уходите и возвращаетесь с новой проблемой? Может, я тут просто трачу время?

- Мы время зря не тратим. Мы здесь занимаемся чрезвычайно важной работой, Игорь. Немного истории поможет тебе это понять. - И он произнес низким, почти рокочущим голосом: - Через несколько сотен лет мечта Исаака Ньютона осуществляется. Складывая кусочки науки с осколочками этой теории, мы возрождаем величайшее достижение всех времен, которое умерло медленной и мучительной смертью из-за пренебрежения и непонимания.

Думаю, он бы еще долго декламировал, если бы я не прервал его ехидным вопросом:

- Что? Исаак Ньютон занимался квантовой химией?

- Фактически, да. Я считаю, что Исаак Ньютон изобрел квантовую химию. Конечно, сам он ее так не называл.

Я ждал продолжения, но, очевидно, настала моя очередь что-то сказать. Поэтому, выдержав паузу, я исполнил его желание и с нескрываемым скептицизмом осведомился:

- Хорошо, вы выиграли: как Ньютон ее называл?

- Алхимия!

* * *

Я поступил весьма грубо, просто хлопнув дверью и не сказав ни слова, но мне требовалось время, чтобы все это осмыслить.

Алхимия, да? Так вот чем мы занимаемся в институте - превращаем свинец в золото! Я бы здорово смутился, если бы об этом узнали мои друзья в университете. И подозреваю, это не очень-то хорошо смотрелось бы в моей биографии. Интересно, смогу ли я получить работу на факультете математики после того, как целый год занимался колдовством на пару с сумасшедшим?

Но, наверное, за это время я стал хоть немного доверять Штейну.. К тому же он мне нравился. Поэтому я отправился не на вокзал» а в университетскую библиотеку.

Кое-что новое для себя я узнал. Например, Исаак Ньютон действительно занимался алхимией! (Одно очко в пользу Штейна.) А я настолько уважал математические открытия Ньютона, что не мог относиться к нему как к умалишенному. С другой стороны, все прочитанное лишь укрепило мое мнение, что алхимия - ранняя псевдонаука, основанная больше на желаниях, чем на научной строгости. Эксперты сходились в том, что те, кто верил в алхимию в семнадцатом веке, были немного чокнутыми, а любой, кто продолжает верить в нее сейчас, просто сумасшедший. (Значит, счет два-один не в пользу бедняги Штейна.)