Жизнь в невозможном мире: Краткий курс физики для лириков - Алексей Цвелик

В каждом движении мысли находятся люди, доводящие идею до предела, переходящего в абсурд. Так и приведенные выше чудесные свойства математики породили представления о том, что мир может быть описан, так сказать, на кончике пера, что законы его можно извлечь, постулируя несколько аксиом и далее руководствуясь соображениями непротиворечивости. То есть, если аксиомы выбраны правильно, то построить правильную теорию можно, не оглядываясь на эксперимент. Последний, может, и нужен для правильного выбора аксиом, но не более того. Такая точка зрения не является очевидно абсурдной. В истории науки известны примеры, когда теории удивительной сложности строились, исходя из общих соображений и при практически полном отсутствии экспериментальных данных. Примерами являются теория относительности (как специальная, так и общая) и теория античастиц Дирака (Дирак предсказал существование античастиц, построив математически непротиворечивое объединение квантовой механики и теории относительности). Однако надежды такого «математического фундаментализма» были окончательно похоронены австрийским математиком Куртом Геделем, который доказал, что даже такой относительно простой раздел математики, как теория натуральных (то есть целых положительных) чисел, не может быть построен на основании не только конечного, но даже бесконечного, но счетного количества аксиом. То есть какую бы непротиворечивую систему аксиом мы ни брали, всегда найдутся истинные факты, касающиеся натуральных чисел, которые в рамках этой системы не могут быть доказаны. Так как наука о натуральных числах входит как составляющая в любой отдел математики и физики, то теорема Геделя распространяется на все математическое знание. Значит, от мира отгородиться не удается.

Глава 5

Научно-Исследовательский Институт Чародейства и Волшебства

Куда бы нас ни бросила судьбина,И счастие куда б ни повело,Все те же мы: нам целый мир чужбина,Отечество нам Царское Село…

Читателю будет отрадно узнать, что наши ученые-естественники, в частности физики, уехав из своего отечества, отнюдь не пропали. Чтобы понять, почему случилось так, что мозг и талант оказались чуть ли не единственным, кроме разве что полезных ископаемых и проституток, востребованным продуктом советского (да и постсоветского тоже) экспорта, давайте присмотримся поближе к самому продукту. Западный глаз различает на нем только «made in USSR», а вот наш, более внимательный, заметит, что большинство физиков окончило один и тот же вуз: Московский физико-технический институт, о котором я уже много говорил в предыдущих главах, а большинство теоретиков происходит либо из Института теоретической физики имени Ландау или же как-то связано с научной школой Ландау.

Я не буду здесь распространяться о личности Ландау, которого по молодости лет никогда не встречал. Факт невстречи, однако, не мешает мне считать себя его учеником, так как Ландау оставил нам ПИСАНИЕ в форме курса теоретической физики — канонический текст, без которого никакой школы Ландау не было бы. И строго наказал сей курс учить, сказав, что эти тома содержат МИНИМУМ того, что теоретику надлежит знать. И учили, и экзамены сдавали ученикам Ландау, а потом ученикам его учеников. Экзамены не были обязательными, но ведь стыдно было казаться неучем…

Ландау, кстати сказать, гениально понимал, что физика образует единство, что нет по отдельности астрофизики, физики элементарных частиц, физики металлов, физики выгребных ям и т. п., а есть ФИЗИКА. Наверное, он был не один такой, кто понимал это и понимает, но уж больно рельефно это понимание выразилось в его курсе. Для меня лично интуиция этого единства всегда была источником бесконечного вдохновения и интереса, а также выражением величайшей тайны природы. Поясню, в чем дело. Дорогой читатель, если ты еще не совсем позабыл ту математику, которой тебя учили в институте, возьми в руки тома Ландау и Лифшица. Даже не вникая в суть написанного, ты заметишь, что математические уравнения в томах, посвященных совсем разным разделам физики, очень похожи. Вот тут речь идет о гидродинамике (это о течении всяких жидкостей, в том числе воды), а вот тут про движение электронов в металлах. А вот тут про электромагнитные явления (радиоволны, свет). Предметы совершенно разные — воду мы видим невооруженным глазом, а электроны нет, а вот законы их движения, оказывается, похожи… Чудо и тайна в том, что во всем огромном диапазоне природы, в разных масштабах пространства и времени «проигрываются» одни и те же идеи. Интуиция этого была уже у Пифагора, заметившего сходство законов, управляющих движением небесных тел и струн лиры. Можно сказать, что в музыке сфер одна и та же мелодия исполняется разными инструментами в разных тональностях (мой собеседник по журналу «Сноб» композитор и пианист Владимир Генин сказал мне, неучу, что такая музыка была бы похожа на Стравинского). Математика черных дыр похожа на математику эффекта Холла, хотя дыры эти огромны и массивны, а эффект Холла наблюдают внутри маленьких транзисторов. Механизм образования масс элементарных частиц тот же самый и описывается так же, как механизм выталкивания магнитного паяя из сверхпроводников (этот механизм теперь используют сверхскоростные поезда, так называемые levitating trains). И открыли его совместно Питер Хиггс (частичник) и Филип Андерсон (теоретик, специализирующийся в области физики твердого тела).

Институт Ландау был страшно мал, крохотная пристроечка, притулившаяся к столовой соседнего советского монстра — Института химической физики АН СССР в Черноголовке. Там, за забором, царили другие порядки, там работали серьезные люди. А мы были и остаемся людьми в высшей степени несерьезными.

И своим внешним видом и содержанием институт напоминал легендарный НИИ ЧАВО (Научно-Исследовательский Институт Чародейства и Волшебства из книги Стругацких «Понедельник начинается в субботу»). Однако если НИИ ЧАВО был мал лишь с внешней стороны, а внутри был практически бесконечен, физически ИТФ был мал и внутри, а огромен он был только в идеальном мире, благодаря мыслительной мощи своих сотрудников. Места для всех не хватало, и большинство народу приходило только раз в неделю, по пятницам, на семинар и ученый совет. В пятницу институт заполнялся до предела, люди толпились в коридорах, поскольку мест в комнатках-«офисах» не было, во все же остальные дни работали дома. Ядро сотрудников составили ученики и младшие сотрудники Ландау, а молодую поросль поставлял московский Физтех под зорким присмотром нашего директора Исаака Марковича Халатникова. Исаак Маркович не был наделен изысканными манерами У- или А-Януса Полуэктовичей. И, не в обиду ему будет сказано, достижения его в науке не были столь велики, как у многих сотрудников института. Но, и говорю это без всякой лести, ибо никогда меня лично Исаак Маркович не выделял, он — великий человек. Жестковатый и грубоватый с виду Исаак Маркович проявлял себя гением смирения, и без него института не было бы НИКОГДА. Халат (так его в глаза называл Ландау, а за глаза — все остальные) умел не бояться гениальных людей, умел терпеть (а это было надо!) их вокруг себя. Редкий человек на такое способен, Пушкин мне свидетель. Сальери не смог терпеть одного Моцарта, а там была целая толпа. К тому же Халат имел острый глаз на способную молодежь, которую он приводил отовсюду в институт, зная, что в других местах, где начальство продвигало больше тех, кто умел сгибаться и кланяться, нам жить невмоготу. А внутри института был оазис, ну пусть не свободы, так вольности (разницы мы, по наивности, не замечали). Были стукачи, кого-то мы знали, кого-то нет. Вот характерная сценка: в пятницу от метро «Щелковская» едет в Черноголовку институтский автобус; на переднем сиденье вальяжный и барственный Володя Фатеев перебрасывается в картишки с известными стукачами, на задних сиденьях записные комсомольцы трендят какую-то фрондерскую белиберду, посередке незабвенный Жора Рязанов (про него нужна отдельная книга!) рассуждает о том, что Содом и Гоморра были прообразами коммунистического общества, а Миша Фейгельман говорит о физике с таким видом, будто хочет дать тебе в рожу…

Сходство с НИИ ЧАВО простиралось даже до уровня сходства характера сотрудников. В Фейгельмане можно было безошибочно угадать грубого Корнеева, Роман Ойра-Ойра напоминал Сашу Белавина, а черты Кристобаля Хунты были и у Льва Петровича Горькова, и у Саши Полякова. Выбегаллы вот не было, что правда, то правда. Но некоторое количество тех, у кого в ушах росли волосы, было.

Спорили, орали друг на друга, а потом, как ни в чем не бывало, шли пить чай или винцо. Я помню один из докладов Саши Мигдала, когда его совершенно достал Володя Грибов. Мигдал орал на него благим матом и топал ногами: «Вы мешаете мне докладывать!», а Грибов, как ни в чем не бывало, продолжал задавать свои вопросы. И ничего, кончился доклад и разошлись друзьями. Теперь это исчезло, исчезло навсегда. Здесь, на Западе, даже задать вопрос на семинаре считается невежливым, уж про споры и говорить нечего. Профессор — важная персона, к шуткам относятся с опаской, вдруг public image пострадает. Скука… Они и сами это чувствуют, раньше просили: «Устройте нам русский семинар!» Но я давно отложил пустое попеченье…