Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана - Джеймс Глик

Семнадцать лет спустя, в 1956 году, в журнале Scientific American будет опубликована статья Мартина Гарднера «Флексагоны» (Flexagons), которая даст старт его карьере как человека, способствовавшего развитию занимательной математики. За двадцать пять лет ведения колонки «Математические игры» он издал более сорока книг. Первая же его статья вызвала настоящий бум у детей. В форме флексагонов изготавливали рекламные флайеры и открытки. Они вдохновили на написание нескольких книг и статей для учащихся младшей и средней школы. Среди сотен писем, пришедших в редакцию, находилось и послание из лаборатории Аллена дю Монта из Нью-Джерси. Оно начиналось так:

«Дорогая редакция, меня очень заинтересовала статья “Флексагоны”, опубликованная в вашем декабрьском номере. Нам потребовалось всего шесть или семь часов, чтобы склеить гексафлексагон для получения нужной фигуры. И с тех пор он не перестает привлекать внимание. Но у нас тут вот какая проблема. Сегодня утром, когда один из сотрудников сворачивал гексафлексагон, кончик его галстука попал между граней. И с каждым следующим сгибом галстук все больше и больше исчезал в фигуре. После шести сгибов он полностью пропал там. Нам безумно нравится изготавливать фигуры, и мы не смогли проследить, как все получилось, но мы нашли шестнадцатую конфигурацию гексафлексагона…»

Игровой настрой и жажда интеллектуальных исследований шли теперь рука об руку. Целые дни Фейнман проводил, сидя на подоконнике в своей комнате, и с помощью бумажных полосок переправлял муравьев к упаковке сахара, подвешенной на веревках. Ему хотелось выяснить, как муравьи общаются между собой и способны ли они воспринимать геометрические образы. Однажды зимой, когда он, как обычно, сидел у окна, один из соседей ворвался к нему в комнату, держа в руках горшочек с «Джелло»[87], распахнул окно, продолжая рьяно помешивать желе в банке, и закричал: «Не мешай мне!» Он пытался установить, как будет застывать желе, когда его перемешивают. Другой студент затеял спор о способностях передвижения человеческих сперматозоидов. Фейнман исчез и вернулся вскоре с готовым образцом. Вместе с Джоном Тьюки Ричард долгое время изучал способность людей контролировать время с помощью счета. Он бегал вверх и вниз по лестнице, чтобы увеличить частоту сердцебиений, и одновременно считал удары сердца и вел отсчет секундам. Они обнаружили, что Фейнман мог одновременно считать про себя и следить за временем, но если начинал говорить, то терял счет минутам. Тьюки же мог вести отсчет времени, декламируя вслух стихи. Они предположили, что, когда дело касалось счета, их мозг задействовал различные функции. Фейнман использовал акустический ритм, слушая числа, а Тьюки представлял что-то вроде ленты с написанными на ней цифрами, проносящимися перед глазами. Годы спустя Тьюки говорил: «Нас интересовал собственный опыт. Мы получали удовольствие от того, что испытывали, и сводили всё к простым вещам, которые могли наблюдать».

Порой что-то, лежащее за пределами научных знаний, привлекало внимание Фейнмана и буквально приставало к нему, как колючка от каштана. Один из студентов увлекся поэзией Эдит Ситуэлл, в то время считавшейся довольно эксцентричной из-за используемых ею вычурных сочетаний звуков и какофонии стихов, напоминавшей джазовые ритмы. Молодой человек продекламировал несколько стихотворений вслух, и внезапно Фейнман что-то уловил. Он взял книгу и принялся восторженно читать.

«Ритм — один из основных проводников между сном и реальностью, — говорила автор о собственных стихах. — В мире звуков ритм — то же самое, что свет в мире визуальных образов». Для Фейнмана ритм был и наркотиком, и инструментом. Его мысли иногда плавно перетекали и двигались, словно под удары барабана. Друзья замечали это, когда он начинал выбивать пальцами такт по столу или тетрадям. Ситуэлл писала:

Какое-то время физики из Принстона и из Института перспективных исследований активно обсуждали за чаем принцип работы спринклера — поливочного разбрызгивателя S-образной формы, приспособления, вращающегося за счет поступающей в него воды. Точнее, физиков-ядерщиков, физиков, разрабатывающих квантовую теорию, и даже математиков волновал вопрос, что произойдет, если этот простой механизм поместить под воду и вместо того, чтобы разбрызгивать жидкость, заставить ее всасывать? Будет ли аппарат вращаться в обратном направлении из-за того, что направление потока воды изменилось на противоположное? Или же оно не изменится, потому что зависит от действия скручивающей силы, которая, в свою очередь, определяется формой изделия, изогнутого в виде буквы S? («Мне все ясно с первого взгляда», — несколькими годами позже сказал Фейнману один из его друзей. «Всем все ясно с первого взгляда, — ответил Фейнман. — Проблема в том, что одним с первого взгляда ясно одно, а другим — совершенно противоположное».)

Даже в век открытий простые вещи все еще могут удивлять. И совсем не обязательно нужно глубоко погружаться в осмысление ньютоновских законов физики, чтобы достичь дна на мелководье. Каждое действие вызывает равное ему по силе противодействие; именно таков был принцип работы спринклера — как и в ракете. Обратная задача заставила физиков задуматься над тем, насколько они понимают принцип работы механизма. Где именно проявляется противодействие? В форсунках? Или где-то в S-образном изгибе, где вода изменяла направление движения? Когда у Уилера спросили, что он думает по этому поводу, он ответил, что Фейнман накануне убедил его, что механизм будет вращаться в обратном направлении, однако сегодня Фейнман убедил его, что направление вращения не изменится, и поэтому он не может с уверенностью сказать, в чем Фейнман убедит его завтра.

Хотя наш ум — наиболее удобная для нас лаборатория, которая всегда под рукой, но, увы, она не самая надежная. Так как мысленный эксперимент не удался, Фейнман решил провести эксперимент с разбрызгивателем в мире физическом, используя металл и воду. Он изогнул отрезок трубы в форме буквы S и просунул через него резиновый шланг. Теперь нужен только удобный источник сжатого воздуха.

Физическая лаборатория Палмера при Принстонском университете была укомплектована самыми разными приборами, однако все же по оснащенности недотягивала до лаборатории МТИ. Она состояла из четырех больших и нескольких маленьких лабораторий, занимавших целый этаж площадью более 8 тыс. кв. м. Мастерские были оборудованы электрическими зарядными устройствами, батареями, распределительными щитами, химическим инвентарем и дифракционными решетками. На третьем этаже располагалась лаборатория для работы с электрическим током при напряжениях до 400 кВ. В лаборатории низких температур стояли установки, позволявшие получать жидкий водород. Но больше всего Палмер гордился новым циклотроном, сконструированным в 1936 году. Фейнман узнал о нем на следующий день после приезда в Принстон, когда после чаепития с деканом бродил по помещениям лаборатории. Ему было любопытно сравнить его с более новым циклотроном Массачусетского технологического, который выглядел как безупречный футуристический шедевр из сверкающего металла с геометрически встроенными кругами. Когда руководство университета приняло решение вложиться в физику высоких энергий, оно ни в чем не ограничивало себя. Циклотрон Принстона поверг Фейнмана в шок. Ричард спустился в подвал Палмеровской лаборатории, открыл дверь и увидел свисающие с потолка, словно паутина, провода. С предохранительных кабелей капала вода. Инструменты валялись на столах. Вряд ли можно было придумать что-то, настолько не соответствующее Принстону. Ричарду вспомнилась его домашняя лаборатория, умещавшаяся в деревянном ящике в доме в Фар-Рокуэй.