Джеймс Глик - Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана

• Название: Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана
• Автор: Джеймс Глик
• Жанр: Публицистика
• Год: 2018
• ISBN: 978-5-00117-609-1

Эта книга – о жизни и работе нобелевского лауреата по физике Ричарда Фейнмана. Прекрасный язык, доступное описание сложных физических проблем, проступающий сквозь страницы магнетизм личности ученого делают рассказ интересным не только для физиков, но и для всех, кто интересуется историей науки.

На русском языке публикуется впервые.

---

В те годы перед Великой депрессией в доме жила еще пара иммигрантов из Германии. Людвиг и Мари, незадолго до этого переехавшие в Америку, подрабатывали у Фейнманов, чтобы сводить концы с концами. Мари готовила, Людвиг же иронично говорил, что был садовником, шофером и дворецким, подававшим еду в белом фартуке. Они придумали серьезную и полезную игру. С подачи Людвига северное окно гаража превратилось в Северный Банк Фенстера. Все по очереди были консультантами и клиентами. Таким способом Людвиг с Мари осваивали английский, а дети изучали садоводство и правила поведения за столом. Но если Ричард и получил подобные знания, он благополучно забыл о них в дальнейшем.

Для самой младшей из детей Джоан все в доме шло своим чередом. Однако однажды ночью, когда девочке было три или четыре, брат разбудил ее, нарушив спокойный сон. Он сказал, что ему разрешили показать ей что-то невероятное и прекрасное. Держась за руки, они пошли на маленькое поле для гольфа, которое находилось в стороне от освещенных улиц. «Смотри!» – сказал Ричард. Там, высоко над ними, подрагивало красно-зелеными занавесками северное сияние. Одно из чудес природы. Где-то в верхних слоях атмосферы солнечные частицы, сфокусированные магнитосферой Земли, оставляли мерцающие следы под действием ионизирующего излучения. Это было явление, которое уличное освещение большого города вскоре вытеснит навсегда.

Это того стоит

Увлечения математикой и радиоделом развивались отдельно. Хранящиеся дома запасы для проведения научных экспериментов пополнялись реактивами из наборов для химических опытов, линзами от телескопов и оборудованием для проявки фотопленки. Ритти подсоединил свою лабораторию к электропроводке всего дома, чтобы иметь возможность в любом месте, подключив наушники, вести импровизированные передачи через портативный громкоговоритель. Как-то его отец заявил, что слышал, будто электрохимия стала новой и важной областью науки, но Ритти тщетно пытался понять, что такое эта электрохимия. Он совал провода под напряжением в химические реактивы. Он смастерил мотор, который раскачивал кроватку его сестры. Однажды, вернувшись домой поздно вечером, родители открыли входную дверь и услышали пронзительный звук. «Работает!» – закричал Ритти. Теперь у них была домашняя сигнализация. Когда кто-то из приятелей его матери по игре в бридж спрашивал, как она выносит весь этот шум, химический запах и не такие уж незаметные пятна на полотенцах, она спокойно отвечала: «Это того стоит». В еврейских семьях среднего класса Нью-Йорка ничто не могло затмить ценности детских амбиций.

Фейнманы воспитывали своих детей в соответствии с негласными законами, которым следовало большинство соседей. Эти правила редко произносились, но составляли основу жизни. Детям предстояло войти в мир тягот и опасностей, и каждый родитель делал все от него зависящее, чтобы они, как однажды выразился Мелвилл, «были способны принять вызовы судьбы и выстоять в непростой конкурентной борьбе за достойное существование». Ребенку предстоит найти свое место в жизни. Мотивы родителей эгоистичны, ведь ничто так не возвышает в глазах соседей, как успехи детей. «Когда ребенку удается чего-то достичь, – писал Мелвилл, – родительские сердца наполняются гордостью, отцы и матери всем своим видом говорят соседям (на самом деле не произнося ни слова): “Посмотрите на него! Ну как же он хорош! А что вы можете противопоставить тому, что есть у меня?” И соседи ласкают самолюбие родителей, восхищаясь их ребенком и его успехами…» Жизнь в мире бизнеса и коммерции скучна и изнурительна, так что лучше обратиться к профессии, связанной со знаниями или культурой. Благодаря жертвам, на которые пришлось пойти родителям, у детей не было долгов. Разве что только долг перед собственными детьми, который они выплатят в свое время.

Повзрослев, Ричард Фейнман стал искусным рассказчиком. В его рассказах о себе ярко проступал образ отца – человека, передавшего сыну по наследству все свои знания о науке. Уроки эти были и наивны, и мудры. Мелвилл Фейнман высоко ценил любознательность и не одобрял поверхностность. Он учил Ричарда не доверять жаргону и внешней форме, ведь это была всего лишь форма. А уж о форме он знал много чего, ведь продавал ее и часто видел лишенной всякого содержания. Сам папа римский был всего лишь человеком, облаченным в соответствующую одежду. Когда Мелвилл отправлялся на прогулку с сыном, он мог просто поднять с земли камень и пуститься в рассказы о муравьях и червях, о звездах и волнах. Для него первостепенными были действия, а не факты. Однако желание объяснять подобные вещи порой обнажало его истинные знания, и уже гораздо позже Ричард понял, что его отец, должно быть, иногда что-то придумывал. Но польза этих уроков заключалась в самом взгляде на науку. Фейнман вспоминал об этом в двух своих любимых историях об отце.

Одна из них связана с птицами. Часто по выходным отцы с сыновьями гуляли в Катскилл Маунтинс. Во время одной из таких прогулок какой-то мальчик спросил Ритти:

– Видишь вон ту птицу? Знаешь, как называется?

– Не имею ни малейшего представления, – ответил Ричард.

– Это рыжезобый дрозд, – сказал мальчик. – Ничему-то твой отец тебя не учит!

Но на самом деле все было наоборот. Мелвилл учил сына. Только иначе. Он объяснял: «Видишь ту птицу? Это парусная камышовка, – Ричард знал, что он придумал название, а отец продолжал: – На итальянском звучит как кутто лапиттида. На португальском – бон да пеида. На китайском – чунг-лонг-таг, а на японском – катано текеда. Ты можешь выучить название этой птицы на всех языках мира и в итоге совершенно ничего не будешь знать о самой птице. Все твои знания будут только о том, как люди в разных странах ее называют. Так что давай посмотрим на птицу и на то, что она делает, – вот что действительно важно».

Вторая история также была поучительной и тоже показывала различия между названием предмета и самим предметом. Ричард как-то спросил отца, почему, когда он толкает свою красную тележку вперед, лежащий в ней мяч катится в обратном направлении. «Этого никто не знает, – ответил Мелвилл. – Общий принцип заключается в том, что движущиеся предметы стремятся продолжать двигаться дальше, а те, что стоят на месте, так и останутся там, если их хорошенько не подтолкнуть. Это называется инерция, но никто не знает, почему так происходит». Мудрый ответ, учитывая знания, которые имел Мелвилл: немногие ученые и педагоги признают, что даже ньютоновское определение силы и инерции не отвечает на все «почему». Такого не должно быть во вселенной. Довольно трудно растолковать ребенку, что мяч на самом деле немного перемещается вперед относительно земли, и в то же время ощутимо передвигается назад относительно тележки. Показать роль трения, когда на мяч воздействуют определенные силы. Непросто объяснить, что каждое тело остается в состоянии покоя или продолжает двигаться прямолинейно и равномерно до того момента, пока на него не окажут воздействия приложенные к телу силы (если их действие было скомпенсировано).

Как трудно растолковать все это, не давая одновременно тонкий урок о природе явления! Законы Ньютона действительно объясняют, почему мячи катятся в направлении, противоположном направлению движения тележки, бейсбольные мячи меняют траекторию полета в зависимости от ветра и даже почему кристаллы улавливают радиоволны. Позднее Фейнман сам убедится в ограниченности подобных определений. Он просто страдал из-за того, насколько сложно объяснить, почему магнит притягивает железо или каким образом земля воздействует силой, называемой гравитацией, на летящий снаряд. Ричард, развивший в себе агностицизм по отношению к таким понятиям, как инерция, в голове у себя мысленно выстраивал собственную физику, ту, которая только зарождалась в Европе в то время, когда отец и сын говорили о тележке. Квантовая механика поставила перед наукой новые вопросы, и Фейнман часто задавал их в различных формах. Не спрашивайте, как такое возможно. Потому что этого никто не знает.

Даже в юности, впитывая эту мудрость, Фейнман порой замечал, что научные знания его отца были ограничены. Как-то перед сном он спросил его, что такое алгебра.

– Это способ решать задачи, которые ты не можешь решить с помощью арифметики, – ответил отец.

– Какие, например?

– Например, такие: за дом и за гараж ты платишь аренду 15 тысяч долларов. Сколько из них ты платишь за гараж?

Ричард чувствовал подвох. Когда он перешел в старшие классы, тривиальность вводного курса алгебры его разочаровала. Он зашел в комнату к сестре и спросил: «Джоанни, если два в степени икс равняется четырем, ты можешь вычислить икс?» Конечно, она смогла, и Ричард был возмущен тем, что в старших классах ему приходилось учить такие очевидные вещи. В тот же год он с легкостью научился определять икс, если два в степени икс равнялось тридцати двум. В школе его быстро перевели на следующий курс алгебры, который вела мисс Мур, полная женщина с тонким чувством дисциплины. Ее класс решал задачи, словно напевал песенки, а ученики непрерывным потоком направлялись к доске и обратно. Фейнману было немного не по себе среди более старших учеников, но он уже дал понять друзьям, что, по его мнению, он умнее. Тем не менее его показатель IQ в школе был весьма впечатляющим – 125.