Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана - Джеймс Глик

К примеру, Стивен Хокинг писал: «Принцип неопределенности положил конец мечтам Лапласа[173] о научной теории, которая представила бы абсолютно детерминированную модель Вселенной… Квантовая механика привносит в науку неизбежный элемент непредсказуемости и случайности». Фейнман придерживался иных взглядов. Уже в 1960-е годы он предвидел, что в результате изучения хаотических явлений ученые придут к пониманию: непредсказуемость есть характерная черта классического мира. Он верил, что во Вселенной, не подчиняющейся принципам квантовой неопределенности, и в масштабах планетарных систем, и на уровне человеческого мозга будут царить такой же хаос и непредсказуемость, как и в современном мире.

«Обычно считается, что наша неспособность предвидеть будущее объясняется законами квантовой механики, — так же как принципы работы ума, чувств, воли и так далее. Но очевидно, что в классическом мире, где действуют законы классической механики, ум будет работать точно так же.

Почему? Потому что все наши маленькие упущения, крошечные прорехи в знании многократно усиливаются в ходе взаимодействия сложных систем и достигают громадных масштабов.

Ударяясь о плотину, поток воды разлетается брызгами. Если стоять рядом, капли время от времени будут попадать на нос. Кажется, что это происходит совершенно случайным образом… Каждое небольшое нарушение порядка усиливается при свободном падении, и мы получаем полный хаос.

Если бы мы стремились к более точному результату — хоть сколько-нибудь точному, — можно было бы отмерить определенный период времени и сделать прогноз, который окажется точным именно для этого периода. Но дело в том, что этот отрезок будет чрезвычайно коротким, и очень скоро мы потеряем все данные… И не сможем предсказать, что будет дальше. Поэтому было бы несправедливо, взяв за основу представления о якобы свободной и недетерминированной природе человеческого разума, утверждать, что классическая “детерминистская” физика никогда бы не смогла его понять, и провозглашать квантовую механику освобождением от “механистического” взгляда на Вселенную».

Это расхождение во мнениях, выражение несогласия с более распространенными взглядами физиков вроде Хокинга, не было мелочью. Оно легло в основу фундаментальных споров о достижениях и будущем физики, разгоревшихся на рубеже веков.

Квантовые физики восторгались эффективностью своих теорий. Их главенствующей идеей стала «теория великого объединения» — концепция, получившая собственную аббревиатуру, ТВО. Под научным прогрессом уже давно подразумевали объединение явлений, которые прежде рассматривались отдельно друг от друга. К примеру, электродинамика Максвелла положила начало единой теории электричества и света. Стивен Вайнберг и Абдус Салам свели воедино электромагнетизм и слабое взаимодействие, создав теорию, названную, конечно же, электрослабым взаимодействием. Однако это последнее объединение столь далеких друг от друга областей казалось скорее математической хитростью, чем демонстрацией того, что эти силы действительно являются двумя сторонами одной медали. Квантовая хромодинамика попыталась включить в эту картину еще и сильное взаимодействие, однако теория не получила убедительного экспериментального подтверждения. А в последнее время физики вели себя так, будто объединить можно всё и вся и недалек тот час, когда можно будет прикрыть лавочку и объявить работу завершенной. Они представляли себе — уже почти воочию видели — «всеобъемлющую модель Вселенной», «полное описание Вселенной, в которой мы живем», «унифицированную теорию всего на свете». Однако на фоне пафосной риторики происходило заметное снижение политического статуса физиков. Аура почета, окружившая ученых после создания атомной бомбы, существенно померкла. Для проведения экспериментов с высокими энергиями требовалось все более дорогостоящее оборудование, и проблема финансирования этих проектов разделила ученых на два политических лагеря.

В год смерти Фейнмана двое физиков-экспериментаторов опубликовали статью, которая начиналась с прямолинейного заявления: «Пятьдесят лет исследований в области физики частиц привели к формированию изящной и точной теории взаимодействия частиц на субъядерном уровне». Специалисты из других областей физики не были настроены столь оптимистично. Изящная и точная? Но тогда почему так много величин — массу и прочие специфические численные параметры частиц — приходилось «подсаживать» в теорию? Если б она была изящной, эти величины из нее выводились бы. Почему в ней так много перекрывающихся полей? Симметрий, как будто специально нарушенных для того, чтобы сошлись данные? Возможно, квантовые числа — цвет, очарование и тому подобное — и были изящными упрощениями. А может, они выполняли роль резинки, которой наскоро обмотали грозящую развалиться конструкцию? Если теоретикам удалось объяснить конфайнмент кварков, оправдав тем самым существование частицы, не наблюдающейся в свободном состоянии, значит, можно объяснить все что угодно. Не притянута ли за уши эта теория, или, как провокационно выразился один критик, не является ли она «искусственной интеллектуальной структурой, скорее совокупностью уловок и приемов, удачно подходящих случаю… чем логично сформулированным осмыслением опыта?» Хотя отдельные элементы иногда проверялись в ходе экспериментов, теорию в целом уже никто не мог опровергнуть, как никто не брался оспаривать ее основополагающую риторику. Действительно, разве еще оставались явления, которые нельзя было бы объяснить, введя новые нарушения симметрии, квантовое число или пару лишних пространственных измерений? Отдел запчастей современной физики был так хорошо укомплектован хитроумными приспособлениями, что для любых данных, поступающих из ускорителей частиц, при желании можно было слепить рабочий механизм.

Это была жестокая критика, но поступила она не от Фейнмана. Когда-то Фейнман сам говорил о том, что хочет найти фундаментальный закон природы. Теперь все изменилось.

«Меня спрашивают: “Вы ищете основополагающие законы физики?” Нет, не ищу… Если окажется, что закон, объясняющий всё, действительно существует, я был бы рад его найти. Но если природа подобна луковице с миллионом слоев… значит, так и должно быть».

Он считал, что заслуги его коллег в «унификации» преувеличены, а разрозненные теории были слеплены ими кое-как. Когда Хокинг заявил, что «мы, возможно, близки к завершению поисков основополагающих законов природы», многие специалисты в области физики частиц с ним согласились. Но только не Фейнман.

«Я всю жизнь от кого-нибудь слышу, — признался он, — что ответ буквально за углом. И раз за разом эти оптимисты терпят поражение. Эддингтон, считавший, что с теорией электронов и квантовой механикой все станет намного проще… Эйнштейн — он думал, что вывел единую теорию, но ничего не знал о ядре и, естественно, не мог даже догадываться о дальнейшем развитии событий… Всем им казалось, что они близки к ответу, но я-то знаю, что это не так…»