Анатоль Абрагам - Время вспять

• Название: Время вспять
• Автор: Анатоль Абрагам
• Издательство: "Наука". Физматлит
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1991
• ISBN: 5-02-014712-5

Я знаю профессора Анатолия Израилевича Абрагама очень давно как выдающегося физика-теоретика и необычайно интересного человека. Три его монографии, переведенные на русский язык, принадлежат к лучшим книгам, посвященным магнитному-, резонансу и ядерному магнетизму. Даже первая из них, вышедшая почти 30 лет тому назад, до сих пор является настольной книгой тех, кто работает в этой области. Его научные исследования являют собой теснейшую связь теории и Эксперимента и нашли международное признание. Особенно ярким является многолетний цикл работ, начавшийся с создания метода динамической поляризации ядер («солид эффект») и завершившийся открытием ядерных ферро — и антиферромагнетиков. Нейтронографические исследования этих состояний, казавшиеся на первый взгляд невозможными, были успешно проведены благодаря существованию «изобретенного» Абрагамом ядерного псевдомагнетизма. Абрагам является блестящим оратором, при выступлениях как с чисто научными лекциями, так и со спичами на банкетах. Наконец, он очень интересный собеседник. Он прекрасно без всякого акцента говорит по русски — не только потому, что он родился и прожил первые 10 лет своей жизни в Москве, но и потому, что он продолжает читать современные русские журналы и книги.

Узнав, что Абрагам написал автобиографию и даже переводит ее на русский язык и получив первые главы ее, я тут же начал их читать, получил огромное удовольствие и решил приложить свои усилия, чтобы эта книга как можно скорей стала доступной широкому кругу советских читателей. Широкому кругу потому, что она должна быть интересна не только физикам и не только ученым. Это связано прежде всего с тем, что Абрагам очень много путешествовал (это автор отразил в заглавии книги). Читатель найдет в ней описание школьной жизни в Москве в начале 20-х годов, привыкание к парижскому лицею, переживания автора во время оккупации Франции фашистскими войсками. Автор подробно рассказывает о разных типах Высших школ (Grandes Ecoles) во Франции. Особенно интересно описание сохранившихся старинных обычаев английских университетов (Оксфорд). Живо написаны и впечатления о путешествиях в США, Канаду и страны Дальнего Востока. Очень актуальна глава «Запад и Восток».

Для ученых всех специальностей интересны соображения (большей частью критические) об организации образования и об организации и финансировании науки в разных странах. Абрагам занимал почти все административные посты в Комиссариате по атомной энергии во Франции, был членом Координационного Совета ЦЕРН'а. Он подробно рассказывает, что такое Коллеж де Франс, профессором которого он является, и как выбирают во французскую Академию наук (Абрагам член Академии с 1973 года). Абрагам встречался с очень большим числом выдающихся людей (не только ученых), краткие, но яркие образы которых даны в книге.

Вся книга пронизана характерным для Абрагама чувством юмора, что доставляет читателю особенное удовольствие. Он собрал большую коллекцию анекдотов про всех крупных физиков. Абрагам очень широко образованный человек, в его книге много цитат из произведений русских и иностранных авторов. Иногда, чтобы понять о чем идет речь, мне приходилось обращаться к энциклопедии. В таких случаях я писал примечания, чтобы избавить некоторых читателей делать то же самое.

Наконец, читателям-физикам я хочу сказать, что они получат кроме тех удовольствий, о которых я уже писал, большое удовлетворение от чтения чисто физических рассуждений, в которых автор исключительно наглядно объясняет весьма сложные физические понятия, связанные как с изложением существа своих собственных открытий, так и некоторых других физических проблем.

В заключение, следует подчеркнуть незаурядный литературный талант Абрагама. Он пишет своеобразным языком. И не потому, что забыл русский язык или не владеет современным языком. Это своеобразие доставляет особенное удовольствие, когда вчитаешься в книгу всерьез. Однако, оно доставило трудности редакторам книги. Трудно было удержаться, чтобы не переделать отдельные фразы. Полностью это стремление преодолеть не удалось.

---

*После того как я стал членом нашей академии наук, несколько иностранных академий обратили на меня свое благосклонное внимание. В 1974 году я был избран почетным членом Американской академии гуманитарных и точных наук (American Academy of Arts and Sciences). В 1977 году меня выбрали иностранным членом Национальной академии США (US National Academy). В 1981 году я был выбран в члены Ватиканской академии (Pontifical Academy). Канцлер академии (что не то же, что президент), милейший иезуит отец ди Ровазенда, пригласил меня представить (до выборов) очерк своих научных заслуг, нечто вроде Notice, которую я сочинил девять лет тому назад для нашей академии. Я нашел, что теперь слишком стар для такого рода упражнений и отказался это сделать. Я просил академию видеть в моем отказе знак не гордости, а смирения. Я написал любезному отцу, что "если мои труды для того, чтобы привлечь внимание академии, нуждаются в рекламе от меня самого, это означает, что они его недостойны, и что мне не место среди вас". Мое "смирение", очевидно, не слишком покоробило членов академии, потому что они меня выбрали. В 1981 году я был в саббатическом отпуске в Оксфорде, когда из Ватикана пришло приглашение принять участие в пленарной сессии академии, которая оплачивала все расходы на поездку для Сюзан и для меня. Во время сессии предполагалась аудиенция Святого Отца, что вызвало радостное волнение у моей католички Сюзан. В лондонском аэропорту нас ожидало печальное известие. Персонал Alitalia бастовал, и казалось невозможным попасть вовремя на папскую аудиенцию. Сюзан была очень огорчена. Наконец, поздно вечером объявили единственный рейс в Палермо. С грустью в сердце мы отправились в Палермо. Только чудом могли бы мы попасть в Ватикан на папскую аудиенцию, назначенную на следующий день в двенадцать часов дня. И чудо произошло! Не успели мы усесться, как по радио объявили, к великому гневу всех пассажиров, направлявшихся в Сицилию: "Этот рейс будет в Рим".

В октябре 1986 года праздновали пятидесятилетие Ватиканской академии и было запланировано несколько кратких докладов. Мне предложили прочесть, в десять или пятнадцать минут, доклад на тему "Куда идет физика?" (Where to, Physics?), своего рода "Камо грядеши", для которого требовался "горизонтальный" физик. Я счел менее рискованным занятием "предсказывать" прошлое, и назвал свой краткий доклад "Откуда идет физика" (Where from, Physics?). И повел свое предсказание весьма произвольно — от 1945 года. Вот этот доклад, который не слишком перекрывается с тем, что я рассказал в своих дебатах с Томом.

*" Революция квантов и революция, спровоцированная теорией относительности, были в прошлом; открытие позитрона увенчало их союз; строение атомов, в котором крохотные ядерные магнитные моменты играли ничтожную роль, названную очень подходяще сверхтонкой структурой, не хранило больше своих тайн. Теория, называемая квантовой электродинамикой, давала удовлетворительные результаты в любых вычислениях атомной физики в первом порядке, но вела, к сожалению, к бессмысленным бесконечностям при попытках улучшить ее точность. Физика твердого тела, развитая в рамках квантовой теории, объясняла электрическую и тепловую проводимость, но сверхпроводимость еще оставалась тайной. Существующая теория фазовых переходов казалась удовлетворительной, за некоторыми исключениями, которые считались маловажными. Оптика стала классической наукой, т. е. мертвой. Ядерная физика познала свои первые успехи, восхищающие или ужасающие. Знали про нейтрон и про ядерное деление, гипотеза нейтрино вернула веру в сохранение энергии. Юкава объяснил ядерные силы обменом между нуклонами тяжелыми частицами, которые, как казалось, были обнаружены в космических лучах и прозваны мезотронами. Сохранение четности стало догмой. Гигантские или казавшиеся такими, циклотроны и бетатроны ускоряли протоны, дейтроны, альфа-частицы и электроны до "баснословных" энергий порядка сотен МэВ. Наконец "гигантские" компьютеры, тгоявившиеся во время войны для военных целей, могли проделывать сотни операций в секунду и были ограничены только загромождением, охлаждением и частыми авариями электронных ламп, на которых они работали. Но ситуация менялась и быстро. В течение последних сорока лет во всех перечисленных выше областях науки теория и эксперимент быстро двигались вперед, стимулируя друг друга, разрабатывая новые орудия и улучшая старые. В атомной физике новая техника коротких волн, унаследованная от радара, позволила обнаружить в тонкой структуре атома водорода аномалию малых размеров, но громадного значения, так как теория этой структуры считалась незыблемым оплотом союза квантов и относительности. В этой аномалии, вместе с другой такого же порядка в магнитных свойствах электрона, скрывался ключ к непонятным и невыносимым бесконечностям квантовой электродинамики. Ободренные экспериментом теоретики осмелились, наконец, вычитать одну бесконечность из другой и таким путем извлекать конечные результаты, соответствующие наблюдаемым аномалиям. Отсюда вышла теория ренормализации, которая затем распространилась на другие области теоретической физики. Изобрели диаграммы, с помощью которых велись вычисления, прежде безнадежные, иногда очень отдаленные от квантовой электродинамики. Крошечные ядерные моменты, возбужденные надлежащим образом, испускали сигналы, наблюдение которых (под названием ядерный магнитный резонанс, или ЯМР) обратилось в одно из самых "проницательных" орудий для изучения свойств сплошной материи, позже биологических молекул, и, наконец, дало ЯМР-томографию, которая видит насквозь сердца и чресла людей. Физика твердого тела, в особенности изучение так называемых полупроводников, привела к самой фантастической революции нашего времени, через изобретение транзистора и его наследника микроскопического "чипса", которые умножили возможности компьютеров во много миллионов раз. Решили загадку сверхпроводимости и обнаружили одновременно новую породу сверхпроводников. Теория хорошо объяснила и практика широко использовала их технические качества для реализации гораздо более сильных магнитных полей при несравнимо меньшем расходе электрической энергии.

Совсем недавно открыли совершенно новую породу сверхпроводников с критической температурой выше жидкого азота, свойства которых еще не поняты основательно до сих пор (1988 год). Оптику воскресили сперва через остроумную комбинацию поляризованного света и радиочастотных полей, но еще больше благодаря изобретению лазера, который скоро научились перестраивать, что произвело революцию в спектроскопии и создало новую науку — нелинейную оптику. Применение лазера в голографии, офтальмологии и других областях медицинской практики, и конечно, увы, к вооружению, бесконечны. Открыли частицу Юкавы, которая оказалась не той, что думали; доказали реальность нейтрино и открыли, что в слабых взаимодействиях догма сохранения четности нарушалась, причем очень сильно. Энергия ускорителей увеличилась на три порядка, создавая целый рой эфемерных частиц, которые с трудом укладывались в теоретические схемы. Обратимость времени в нашей жизни нарушается повседневно. На микроскопической шкале она была догмой, как и четность, но тоже нарушаемой, хотя гораздо слабее. Появились изощренные теории, которые намеренно отказывались от попыток описать реальность с какой-либо точностью и которые для неспециалиста, пишущего эти строки, могли быть выражены утверждением "все содержится во всем".

Затем, благодаря нескольким прекрасным открытиям, экспериментальным и теоретическим, сделанным за последние пятнадцать лет, все более или менее пришло в порядок, по крайней мере, до поры до времени. Существует теперь совокупность теорий, опирающихся на бесспорные экспериментальные факты, которая носит название "стандартной модели". В этой модели существуют два типа первичных составляющих материи: во-первых, "кварки", по три на нуклон, которые подвержены так называемым "сильным взаимодействиям" и описываются теоретически "квантовой хромо-динамикой"; во-вторых, "лептоны", которые взаимодействуют друг с другом, а также с кварками в рамках так называемой "электрослабой" теории — слиянии квантовой электродинамики и теории слабых взаимодействий. Мечта теоретиков элементарных частиц это слияние квантовой хромодинамики и электрослабой теории в одно целое в рамках так называемого "великого объединения". Они полагают, что такая теория дала бы правильное описание сущности вещей в самом начале после рождения невозможно горячей Вселенной, сразу после так называемого "большого взрыва" (Big Bang). Но за "великим объединением" мерцает еще одна возможность: старая мечта Эйнштейна — слияние всех физических теорий с тяготением. Физика конденсированного состояния не осталась позади. Новые понятия ниспровергли существующую теорию фазовых переходов и показали, что за бесконечным разнообразием физических явлений вблизи фазовых переходов таится одно и то же поведение. Эти предсказания теории были проверены экспериментом с большой точностью. Для изучения конденсированного состояния были розданы новые методы и орудия; во-первых, конечно, лазер, а также дифракция медленных нейтронов и электронов, ЯМР и многие другие. Большое внимание привлекли двумерные* системы, самым важным, но не единственным, примером которых являются поверхности. Замечательные возможности в этом направлении представляет недавно появившийся "сканирующий туннельный" микроскоп. Наконец, беспорядочные системы всякого рода приобрели большую теоретическую и экспериментальную важность. Возникла и пользуется большим интересом новая статистическая механика, не ограниченная требованиями эргодичности. Наконец, благодаря новым возможностям компьютеров пользуются большой популярностью так называемые "симуляции" или "компьютерные эксперименты", где реальность — незваный гость.