Радуга Фейнмана. Поиск красоты в физике и в жизни - Леонард Млодинов Страница 20

В 1988 году мой бывший однокашник из Беркли взялся писать текст по струнной теории, ныне ставший стандартной справочной работой для аспирантов-физиков. Он собирался закончить книгу через год, в июне 1989-го, «плюс-минус месяц». Публикации книг затягиваются, и в этом нет ничего необычного, однако эта вышла в свет только в 1998-м. Ее написание заняло одиннадцать лет – в десять с лишним раз больше запланированного. Почему? Струнная теория трудна. Бытуют знаменитые истории о том, как некогда люди вникали в теорию относительности и квантовую теорию. Но можно с уверенностью говорить, что струнную теорию никто не понимает и поныне.

Большинство новых теорий требует сама природа. Они вырастают из новых физических принципов или экспериментальных данных, нуждающихся в объяснении или приспосабливании. Струнная теория возникла другим способом. Она обнаружилась, как пенициллин, случайно. Физики-теоретики по-прежнему ищут новый физический принцип, который, судя по всему, описывает струнная теория. Физики-экспериментаторы все еще ищут практические следствия, которые можно проверить в лаборатории. Физики, изучающие эту теорию, подобны палеонтологам: они терпеливо копают и ковыряют ее – как великанский скелет неизвестного происхождения.

Все началось летом 1967 года. Марри, пока еще не получивший Нобелевскую премию, читал лекцию в «Чентро Этторе Маджорана» в Эриче на Сицилии. Он рассказывал что-то о теории S-матриц, той самой, в которой главенствовал наставник по диссертации Шварца, Джеффри Чу. Та теория так и не сработала. В аудитории находился один итальянский аспирант (тогда работавший в Израиле) по имени Габриэле Венециано. Марри, вечный классификатор и грек, обсуждал кое-какие поразительные закономерности в данных, связанных со столкновениями протонов и нейтронов. Венециано они заинтриговали. Он искал целый год, но все-таки нашел наконец простую математическую функцию, как по волшебству описывавшую эти самые закономерности. Слово «волшебство» тут не просто так: для вывода этой функции Венециано не применил никаких физических теорий – он просто обнаружил подходящую случаю математику. Еще через пару лет физики смогли предположить причину того, почему эта функция подходит. Это самое «почему» было представлено впервые в 1970 году, в работе Намбу и Сасскинда, понявших, что математическая функция Венециано происходит от некой теории, в которой моделью протонов и нейтронов является не точечная частица, а крохотная колеблющаяся струна.

Эта простая с виду идея, как выяснилось, – гораздо богаче и много труднее в применении математически, чем кто-либо мог себе тогда представить. И хотя модель устройства частиц была физической, принцип физическим не был – в отличие от, например, постоянства скорости света – и, соответственно, не мог по ходу развития теории направлять мысли ученых. Еще и поэтому теория струн так сложна.

Как-то вечером, после двух попыток осторожно затронуть тему струнной теории, я отправился к Фейнману в кабинет – выспросить, что же он на самом деле думает об этом.

– Давайте немного поговорим о струнной теории, – предложил я.

– Я не хочу говорить о струнной теории. Я о ней мало что знаю. – Он вернулся к работе. – Хотите поговорить о струнной теории – обратитесь к Шварцу.

– Уже.

– Тогда еще раз обратитесь. Я работаю.

– Ее трудно понять, а я пытаюсь решить, стоит ли она усилий.

– Я вам уже говорил: решать вам.

– Вам не кажется, что в ней есть многообещающие аспекты?

– Многообещающие? Что они обещают? Сказать вам массу протона? Нет. Что они вам обещают?

– Ну, пока никто не знает, как извлечь количественные предсказания, но…

– Вы ошибаетесь. Она делает количественные предсказания. Вы вообще знаете, что это?

Я уставился на него. Мысли исчезли.

– По этой теории нам положено жить в десяти измерениях. Разумна ли теория, которая требует десяти измерений? Нет. Видим мы десять измерений? Нет. Тогда теория скручивает их в малюсенькие шарики или цилиндры – такие, что их и не засечь. Поэтому единственное предсказание, которое она позволяет, требуется объяснять, потому что оно не соответствует наблюдаемому.

– Я знаю… Тут много над чем еще надо работать. Но меня интригует потенциал объединения всех сил, известных физике, в одну теорию. Даже гравитации.

Он бросил на меня странный взгляд. Так, наверное, на вас глянул бы католический епископ, если бы вы в праздном разговоре спросили, как его жена и детки.

– Единая теория поля. Разве не ее мы все хотим? – сказал я.

– Я ничего не хочу. При чем тут природа и что я хочу? Откуда вы знаете, что единая теория существует? Может, их четыре! Может, есть теория для каждой силы! Не знаю. Я не распоряжаюсь природой. Природа распоряжается мной. Вся эта дискуссия совершенно бессмысленна! Она меня нервирует! Я вам сказал – я не желаю говорить о струнной теории!

Последнее уже было громко. Он еще и руками махал. Я опешил. Во-первых, я думал, что мы все занимаемся физикой из страсти к красоте и изяществу природы, а четыре теории не казались мне изяществом. И во-вторых, судя по выражению его лица, он мог вскочить и покусать меня. Пора на выход, понял я.

– Ну простите меня. Я просто хотел выяснить ваше к этому отношение.

– Мое отношение? Мое отношение такое: у вас не клюет, и поэтому вы пытаетесь нарыть, с чем бы поработать.

– А что в этом плохого? – спросил я.

– Плохо то, что вы приходите ко мне обсуждать струнную теорию.

– Мне важно ваше мнение.

– Как я уже вам сказал: не мое мнение вам должно быть важно. А ваше.

– Простите, что побеспокоил, – выговорил я и собрался уходить.

– Слушайте, – сказал он, – выбор темы для исследования – это вам не на гору влезать. Не за тем вы это делаете, что она там просто есть. Если б верили в струнную теорию, вы бы не пришли сюда спрашивать. Вы бы пришли рассказывать.

Я почувствовал себя мальчишкой, которого отчитал отец. В коридоре меня еще раз отчитали – на сей раз мама. Я напоролся на Хелен. Она хоть и была секретарем всего этажа, но работала в основном на Фейнмана и Марри. Ей, тощей даме средних лет, хватало пороху противостоять им обоим, а уж чтобы совладать со мной, этого пороху было на тонны больше необходимого. На лице у нее собралась мощная туча.

– Чем именно вы так достали профессора Фейнмана?

Я пожал плечами.