Переход к важнейшей части цикла «Женщины, Эйнштейн и голография». Где демонстрируется, каким образом природа допускает путешествия во времени – для коррекции событий прошлого – без каких-либо нарушений в причинно-следственных связях космоса.
Начало цикла см тут: [ч_1], [ч_2], [ч_3], [ч_4], [ч_5], [ч_6].

’55, или РУХНУВШИЕ НАДЕЖДЫ

В конце 1955 года, когда Герман Вейль скоропостижно скончался, едва отметив свое 70-летие, Фримен Дайсон написал некролог для журнала Nature [dwn]. О масштабе и значимости потери, понесенной наукой, в этой печальной статье были следующие слова:

«Среди всех математиков, чья профессиональная биография началась в XX веке, Герман Вейль был тем, кто внес крупные вклады в наибольшее число различных областей науки. Лишь он один мог выдержать сравнение с последними великими математиками-универсалами девятнадцатого века, Гильбертом и Пуанкаре.

Пока он был жив, он воплощал живую связь между основными направлениями развития чистой математики и теоретической физики. Теперь же, когда он умер, эта связь оборвалась, и наши надежды – постичь физическую вселенную через прямое приложение творческого математического воображения – на данном этапе оказались рухнувшими»…

Полвека с лишним спустя, возвращаясь в одной из лекций в тот памятный период, Дайсон рассказал об их недолгом знакомстве с великим математиком в таком занятном ключе [dfb]:

Когда я приехал в Принстон, мне посчастливилось познакомиться с Германом Вейлем, типичной птицей. Мне повезло – наши пути пересеклись на год в Принстонском институте перспективных исследований, прежде чем он покинул институт, выйдя на пенсию и вернувшись домой в Цюрих.

Я ему понравился, поскольку в течение того года я публиковал статьи по теории чисел в Annals of Mathematics и по квантовой теории излучения в Physical Review. Он был одним из немногих, кто чувствовал себя как дома в обеих областях. Он был рад моему появлению в Институте, в надежде, что я стану птицей, как и он.

Я обманул его ожидания. Я упрямо оставался лягушкой. Хотя я и заглядывал в разнообразные норы, однако видел только каждую из них в отдельности и связей между ними не искал. Для меня теория чисел и квантовая теория всегда были отдельными мирами, красивыми каждый по-своему. Я не смотрел на них глазами Вейля, надеявшегося отыскать ключи к глобальному замыслу.

[…] Я горевал, когда он умер, но воплощать его мечту я не собирался. Меня вовсе не беспокоило, что чистая математика и физика шагали в противоположных направлениях.

Особый интерес данная цитата представляет по той причине, что именно в эти годы, 1953 плюс-минус 5 лет, уже не только «чистая математика» и физика двигались в разные стороны, но и внутри физической науки стали быстро нарастать барьеры и пропасти, разделяющие тесно соприкасавшиеся некогда области исследований.

Причем если пропасти были результатом естественного развития и углубления поисков, то барьеры стали интенсивно выстраиваться совершенно умышленно – «администраторами от науки», остро озабоченными секретностью ради победы над врагами и общего военно-политического превосходства над всеми (подробности этой грустной истории см. в материале «Гостайна как метафора»).

Фактически, послевоенный период в истории науки сложился так, что все последующие годы и десятилетия – вплоть до нынешних дней – процесс научного развития идет не по руслу естественной эволюции, а через искусственно сооруженные трубы и каналы, разделенные мощными стенами государственной секретности.

О том, как именно все это происходило, много чего содержательного могли бы рассказать некоторые близкие знакомые Фримена Дайсона, а также герои его недавней книги-сборника «Ученый как бунтарь» [dsr]: Роберт Оппенгеймер, Норберт Винер, Джозеф Ротблат, Ричард Фейнман, Дэвид Бом и так далее. Но все эти знаменитые и сведущие люди, однако, уже давным-давно покинули наш мир.

Собственно же в книге Дайсона рассказывается совсем не об этом. И даже не об ученых как бунтарях, в общем-то (что можно предположить из названия), а о множестве других вещей. О том, как они жили, какое было тогда непростое время. Тема же свирепой секретности, опутавшей физику-математику, во всех этих историях если порой и затрагивается, то как бы вскользь и мимоходом – словно не особо существенная и для автора неинтересная.

По этой причине рассказать об особенностях столь важного периода здесь представляется совершенно необходимым. И главное – подчеркнуто НЕ следуя Дайсону – наибольшее внимание будет сосредоточено именно на той тяжкой беде науки, что носит имя «государственная тайна».

ГОДЫ, КОГДА ПОТЕРЯЛИ ПОГОДУ

Представленный далее набор фактов из истории послевоенной науки может показаться беспорядочным и даже несколько безумным в своем разбросе. Однако за всеми этими событиями в действительности имеется очень четкая логика взаимосвязей.

Или иначе, логика холодной войны, логика беспощадного противостояния сверхдержав и абсолютного безразличия государства не только к жизням, но и к смертям конкретных людей. В независимости от масштабов одаренности или даже гениальности личности.

Согласно этой логике, власти поощряют развитие лишь тех наук, которые служат укреплению их мощи. И одновременно делают все, чтобы такая же мощь не появилась у остальных – врагов, союзников или просто соседей.

1947.

Первый громкий сигнал тревоги был подан Норбертом Винером, выдающимся американским математиком и отцом новой науки кибернетики.

Сразу же после победы над Германией военные и политики США начали тайно пристраивать в национальную науку и индустрию немецких ученых с нацистским прошлым – для наращивания борьбы со вчерашним союзником СССР. Попутно стал возрастать режим секретности вокруг всех направлений исследований, имеющих потенциал военного применения. Не говоря уже о том, что и масштабы финансирования, и приоритетные области науки стали определяться прежде всего в интересах милитаристов.

Отчетливо увидев все эти процессы, Норберт Винер публикует открытое письмо, своего рода манифест под лозунгом «Ученый восстает!», где наряду с категорическим собственным отказом работать на военную машину он призывает всех коллег «не продаваться» и не сотрудничать с безответственными милитаристами, подталкивающими мир к очередной, еще более разрушительной войне…

1949.

В этот год произошли по меньшей мере два серьезнейших события, в США воспринятых очень нервно и болезненно – как прямая и явная угроза их мировому доминированию. Событиями этими были успешное испытание ядерной бомбы в СССР и финал гражданской войны в Китае, завершившейся победой коммунистов.

Наиболее заметным внешними проявлением перемен стало усиление активности Комиссии по расследованию антиамериканской деятельности – дабы выявлять и вычищать со всех мало-мальски влиятельных постов людей, симпатизирующих СССР или просто левым просоциалистическим идеям. Причем если прежде особую подозрительность у антикоммунистов вызывали деятели культуры и Голливуда, то теперь очередь дошла и до людей науки.

Была также в этой широко освещавшейся истории и еще одна, тайная сторона. С помощью своих новых германских коллег разведка США существенно продвинулась в дешифровании секретной переписки СССР. И узнала массу неприятнейших фактов – как о масштабах шпионской деятельности коммунистов вообще, так и о степени осведомленности советской разведки относительно военных программ Америки. В частности, и о секретах ядерного оружия.

В силу особенностей личности и биографии, одним из первых ученых-физиков, попавших в жернова новой – холодной – войны, оказался молодой даровитый теоретик Дэвид Бом. Еще в начале 1940-х Роберт Оппенгеймер, как научный руководитель Манхэттенского проекта, хотел привлечь своего аспиранта к секретным работам по созданию атомной бомбы, однако наткнулся на категорические возражения службы безопасности. Уже тогда фактов участия Бома в молодежном коммунистическом движении для властей было вполне достаточно, чтобы подозревать ученого в неблагонадежности и не подпускать его к государственной тайне.

(Из-за чего, кстати, произошел совершенно анекдотичный случай с присвоением соискателю ученой степени. В рамках подготовки своей диссертации Бом по заданию Оппенгеймера провел некие расчеты для процессов расщепления ядра. Результаты оказались настолько важными для Манхэттенского проекта, что их тут же глубоко засекретили. Заодно государственной тайной оказалась и диссертация Бома, от защиты которой его – как не имеющего допуска к секретам – пришлось отстранить по режимным соображениям. В итоге степень доктора наук Бому в порядке исключения присвоили без защиты – просто по ходатайству научного руководителя… [fdp])

Когда же война закончилась, а Роберт Оппенгеймер возглавил принстонский Институт перспективных исследований, практически туда же, в Университет Принстона, судьба привела и Дэвида Бома. Работами молодого теоретика заинтересовался Альберт Эйнштейн, первые же личные контакты ученых показали общность интересов и наметили направления для совместных исследований (в частности, обоих очень интересовала роль парадокса ЭПР в квантовой механике)…

Однако вскоре все эти планы рассыпались в прах – когда Бома вызвали в Вашингтон для дачи показаний в Комиссии по расследованию антиамериканской деятельности, а ученый отказался называть имена своих коллег с «нелояльными к властям» убеждениями. Как результат, физика обвинили в неуважении к правосудию, арестовали, не дожидаясь решения суда уволили из университета и фактически занесли в «черный список», лишив возможности работать по научной линии.

1950-1951.

Начало 50-х годов было ознаменовано громкими шпионскими скандалами в связи с чередой разоблачений разветвленной сети советской разведки, очень успешно, как выяснилось, работавшей в США и Великобритании.

И хотя между британскими и американскими спецслужбами продолжали сохраняться максимально тесные партнерские отношения, на уровне высшего политического руководства держав тем временем обострились серьезные разногласия. Прежде всего, по той причине, что английские вожди решительно вознамерились иметь собственное ядерное оружие, а президент США Гари Трумэн абсолютно ни с кем – даже с ближайшими союзниками – не желал делиться главными секретами военной мощи Америки. [chb]

Побочным эффектом этого обострения, судя по всему, оказались странноватые коллизии с попытками «демократических» государств ограничить перемещения своих ученых. Когда в 1951 году Дэвид Бом, скажем, уже потерял надежду на трудоустройство в США и попытался уехать в Англию, в университет Манчестера (где в ту пору работал, кстати, Алан Тьюринг, о котором речь впереди), то американские власти просто его не выпустили.

Единственным, фактически, местом, куда Бому разрешили переехать для продолжения научной работы, оказалась Бразилия. Но и там, как только ученый прибыл в Сан-Пауло, местный американский консул отобрал у него паспорт и заявил, что обратно Бом его получит лишь в том случае, если надумает вернуться в США. Поскольку же физик отнюдь не оставил идею со временем перебраться в Британию, то при таких жестких раскладах он предпочел попросить бразильское гражданство. Но как только его получил – тут же был лишен гражданства американского…

Что же касается науки в Англии, то как раз в это время, в 1951, в Кембриджском университете молодой аспирант-геофизик Раймонд Хайд сделал важнейшее открытие своей жизни – экспериментально обнаружив замечательный гидродинамический феномен, получивший от него название «васцилляция», что на русский можно перевести как «качание». [h46]

Суть феномена в том, что жидкие вращающиеся системы природы в великом множестве – от космических объектов и атмосферы планет до частиц микромира – отчетливо демонстрируют явление спонтанной самоорганизации в виде специфического колебательного процесса. Фаза регулярных волн в жидкости или газе периодически сменяется фазой турбулентных вихрей, которые затем вновь сменяются упорядоченными волнами. И так далее.

То есть повсюду, на самых разных масштабах вселенной постоянно идет стабильный процесс качания систем между фазами «порядка волн» и «хаоса вихрей». Собственно понятий «самоорганизация» и «детерминированный (упорядоченный) хаос» в ту пору в науке еще не было, так что открытие оказалось вдвойне примечательным.

С другой стороны, несмотря на универсальный характер васцилляции Хайда, ныне об этом явлении наслышано поразительно мало даже ученых-физиков, не говоря уже обо всех остальных. Содержательного описания феномена нет ни в стандартных учебниках по гидродинамике, ни в энциклопедиях, поэтому на протяжении более полувека после своего открытия он продолжает оставаться фактом, известным лишь узким специалистам.

Конечно же, для этого должны быть причины. И несложно постичь, что поиск причин приводит в склеп под названием «секретная наука».

1952.

Начало этого года ознаменовалось скандалом вокруг великого британского ученого Алана Тьюринга. Математический гений, один из отцов компьютерной эпохи, а в годы войны еще и блестящий криптоаналитик английской разведслужбы, Тьюринг не делал никакой тайны из своей нетрадиционной сексуальной ориентации. И до поры власти смотрели на это достаточно спокойно.

Однако в начале 50-х, на фоне растущей напряженности холодной войны, раскрутки шпионской-антисоветской истерии и общего климата всеобщей подозрительности, попал под раздачу и Алан Тьюринг. Поскольку по тогдашним британским законам гомосексуализм трактовался как преступление, а людей подобного рода считали особо уязвимыми для шантажа и манипуляций, власти поставили Тьюринга перед непростым выбором – либо тюрьма, либо химическая кастрация (через серию инъекций, подавляющих половое влечение).

Поразмыслив, математик выбрал второе. Ну а попутно озабоченные власти лишили ученого допусков к государственным секретам (хотя Тьюринг давно не работал в спецслужбе, руководство разведки время от времени обращалось к нему за помощью в решении криптоаналитических задач), да еще сделали невыездным – запретив, в частности, намечавшуюся поездку в США.

1953.

Один из самых мрачных, пожалуй, годов в истории холодной войны – когда американские власти совершенно умышленно довели антисоветскую истерию до наглядного и назидательного для всех финала – казнив на электрическом стуле «атомных шпионов», супругов Этель и Юлиуса Розенбергов.

Хотя на момент суда и расправы это было далеко не очевидно, в свете рассекреченных ныне документов нет никак сомнений, что Юлиус Розенберг многие годы действительно работал на советскую разведку, из идейных соображений передавая ей достаточно серьезные секретные сведения (очень мало, впрочем, связанные с тайнами атомной бомбы).

Но одновременно те же документы свидетельствуют, что фактически все обвинения против жены шпиона, Этель Розенберг, были властями сфабрикованы. Единственной же виной женщины было то, что она не донесла на мужа, а на следствии твердо отказалась давать показания – как против него, так и против кого-либо еще. Поступив в точности так же, как и ее супруг.

Поскольку все прочие из разоблаченных шпионов за передачу атомных секретов получили куда менее суровое наказание, а Розенберги оказались единственными, кого казнили, есть все основания считать, что убили их в качестве своего рода акции устрашения. Искусственно сконструировав, по сути, спектакль запугивания для всех, кто не признает свою вину, кто не боится репрессий и публично не кается, кто, наконец, просто не лоялен к государству и к его политике (какой бы оголтелой она ни была).

Именно поэтому власти США полностью проигнорировали мировое общественное мнение и многочисленные призывы отменить несоизмеримо жестокий смертный приговор – призывы и от светил науки (начиная с Альберта Эйнштейна), и от знаменитых деятелей культуры, и даже от Папы Римского.

Юлиус Розенберг прочувствовал эту жажду уничтожения на суде вполне определенно и незадолго до казни сказал примерно следующее [dva]:

«Этот смертный приговор не удивителен. Так и должно было быть. Должно было быть дело Розенбергов, потому что надо раздувать истерию в Америке… Истерия и страх необходимы, чтобы наращивать военные бюджеты. И надо вонзить нож в сердце всем левым, чтобы донести до них: теперь-то вы больше не получите пять лет по закону Смита (за участие в левом движении) или год за неуважение к суду, теперь мы будем вас убивать!»…

Казнили Розенбергов 19 июня 1953 года.

1954.

В этот год мощно раскрученная кампания по охоте на ведьм добралась и до Роберта Оппенгеймера.

Выдающийся физик-теоретик и организатор-практик, научный руководитель сверх-успешного Манхэттенского проекта, за создание атомной бомбы всячески обласканный американскими властями, Оппенгеймер посмел иметь собственное мнение, достаточно отчетливо критикуя инициативы властей и военно-промышленного комплекса. Да плюс к тому, давно был известен лево-либеральными политическими взглядами.

Явно в назидание всем остальным «дюже грамотным», знаменитого ученого протащили через унизительное и (как стало известно позднее) заранее срежиссированное судилище – где устанавливалась общая благонадежность ученого и (не)целесообразность сохранения его допуска к государственным тайнам.

Наиболее яркой, пожалуй, деталью всего этого спектакля-фарса стало то, что в итоге Оппенгеймера демонстративно отстранили от государственных секретов аккурат за один день до того, как срок его допуска к гостайне истек естественным образом…

На фоне всей этой громкой и тягостной истории прошли почти незамеченными еще несколько событий, по-своему важных и имеющих непосредственное отношение к теме.

В частности, когда давний английский друг Оппенгеймера, Поль Дирак, узнал о его неприятностях с властями и они начали обсуждать в переписке возможность переезда Оппенгеймера в Кембриджский университет, место постоянного обитания П.А.М., то далее произошла весьма странная вещь.

Как только Дирак решил приехать в США и обговорить с другом перспективы уже лично, американские власти отказали ему в выдаче визы… Поскольку причина отказа не объяснялась, для мирового научного сообщества это было нечто неслыханное – гениального ученого, отца квантовой физики и нобелевского лауреата не пустили в страну, словно какую-то подозрительную шушеру…

Также небезынтересно то, что происходило в данный период с молодым и талантливым физиком Раймондом Хайдом. В 1953, сразу же после защиты диссертации в Кембридже, Хайд переехал работать в США по приглашению Чикагского университета – где открытое им явление васцилляции явно вызвало повышенный интерес.

А Чикагский университет, надо отметить, в ту пору занимал в науке США весьма особое место – не только благодаря школе метеорологических исследований Карла-Густафа Россби, но и как один из ключевых центров Манхэттенского проекта (именно здесь Энрико Ферми построил первый ядерный реактор).

Чем именно занимался Раймонд Хайд в Чикаго – гидродинамикой, ядерной физикой или тем и другим вместе – толком неясно да и не суть важно. А важно то, что уже на следующий год английские власти отозвали его обратно на родину – «для армейской службы», как то ли в шутку, то ли всерьез говорил об этом впоследствии ученый.

А если без шуток, то реальные факты таковы, что с 1954 по 1957 год свой гражданский долг перед государством Хайд исполнял на глубоко засекреченной работе в качестве старшего научного сотрудника организации Atomic Energy Research Establishment, где были сосредоточены усилия Великобритании по созданию собственного ядерного оружия…

Среди событий же 1954 года осталось упомянуть еще одно – куда более заметное, воистину трагическое и по сию пору окутанное неясностью. В июне оборвалась жизнь гениального математика Алана Тьюринга, примерно за две недели до его 42-го дня рождения.

По традиции – и с подачи полиции – принято считать, что Тьюринг покончил жизнь самоубийством, однако на самом деле у историков нет никаких фактов, подтверждающих эту версию. Единственный факт – это яд цианид, обнаруженный в теле ученого после смерти. Но нет ни предсмертных записок, ни свидетельств близких, ни каких-либо других документов, указывающих на желание Тьюринга добровольно уйти из жизни.

1955.

Еще один не самый веселый год в истории науки. Весной, 18 апреля, оборвалась жизнь серьезно приболевшего Альберта Эйнштейна, а зимой, 8 декабря 1955, в Цюрихе скоропостижно скончался Герман Вейль.

Но хотя уход этих очень важных для нашей истории людей и ученых не мог не оказать влияния на общий ход последующих событий, куда более существенной вехой можно считать Манифест Расселла-Эйнштейна, опубликованный летом, 9 июля 1955.

Выражаясь чуть более точнее, этот манифест, положивший начало организованной борьбе ученых за мир и ядерное разоружение, можно было бы считать поворотной вехой в истории науки и общества XX века, если бы ученые всех стран восприняли призыв максимально серьезно и действительно прекратили бы работать на милитаристов, толкающих мир к катастрофе.

Но увы, хотя среди 11 подписантов манифеста фигурируют бесспорно наиболее выдающиеся интеллектуалы и ученые эпохи (10 из них уже тогда были или станут позже Нобелевскими лауреатами), там нет практически ни одного физика, реально работавшего над созданием самого смертоносного оружия на планете.

Опять-таки, формулируя более точно, один из главных инициаторов этого манифеста, физик-ядерщик Джозеф Ротблат, на протяжении первых лет Манхэттенского проекта активно и вполне осознанно работал над созданием атомной бомбы – для того, чтобы США и их союзники обрели это мощнейшее оружие раньше, чем нацистская Германия.

Но в конце 1944, как только Ротблат понял, что А-бомбы у Гитлера нет и уже наверняка не будет, он решил прекратить свое участие в этой программе. Став, таким образом – примерно за полгода до первого ядерного взрыва на полигоне в Аламогордо – единственным ученым в истории Манхэттенского проекта, кто покинул его по идейным соображениям.

Несложно постичь, наверное, что если бы по траектории, намеченной Джозефом Ротблатом, стали двигаться и остальные ученые физики, то ситуация на планете сегодня могла бы выглядеть существенно иначе…

Но реальная наша история развивалась, как известно, совсем иными путями. И факты таковы, что через десять лет после окончания одной страшнейшей войны мировые супердержавы уже вовсю готовились к войне еще более ужасной, термоядерной. А под манифестом Расселла-Энштейна, призывавшим к прекращению этого безумия, не решился поставить подпись ни один из тех ученых, кто лично и непосредственно влиял на происходящее.

1957.

В рамках той конструкции, что выстраивается здесь, имеются веские основания считать год 1957 одним из наиболее странных и недопонятых в истории послевоенной науки.

Для того, чтобы примерный масштаб недопонимания стал понятен, следует напомнить более ранний сюжет – о важнейшей роли калибровочных симметрий в современной физике, а также об их отчетливых взаимосвязях с расслоенными пространствами в математике и с наблюдениями за погодой в метеорологии.

Так вот, достоверные, но малоизвестные факты истории таковы, что в интересующий нас период одно из мировых светил науки метеорологии, норвежско-американский ученый Якоб (Джек) Бьеркнес, решил заняться исследованием весьма нетривиальной проблемы: взаимодействиями атмосферных явлений и течений мирового океана как единой системы. То есть математическим описанием сложной динамической системы, состоящей из сред или подпространств разной плотности.

Начав в 1957 году плодотворную разработку этой большой и существенно новой для него задачи, Джек Бьеркнес посчитал необходимым особо упомянуть и поблагодарить тех своих коллег, кто вдохновил и подтолкнул его к исследованиям в данном направлении: Карла-Густафа Россби, Харальда Свердрупа и Бьерна Хелланд-Хансена.

Каждое из имен этих скандинавских ученых очень хорошо известно в области геофизики, метеорологии и океанографии. Это, можно сказать, звезды геофизической науки XX века, каждый из которых в свое время был очень близко связан Вильгельмом Бьеркнесом – идейным отцом современной метеорологии и биологическим отцом Якоба Бьеркнеса. А кроме того, Россби и Свердруп – это еще и ученые-организаторы, в годы второй мировой войны очень тесно сотрудничавшие с американскими военными и спецслужбами.

Принадлежность к высшей околовоенной научной элите, несомненно, сделала этих ученых также приобщенными и к важным государственным тайнам. Карл-Густаф Россби, в частности, в 1950-е годы возглавлял Национальный комитет США по метеорологии, членами которого, среди прочих, были создатели термоядерной бомбы Эдвард Теллер и Джон фон Нейман.

Но, в отличие от этих выдающихся ученых-эмигрантов из Венгрии, полностью осевших на новой родине и более чем лояльных госполитике США, скандинавские ученые после войны предпочли для постоянного проживания вернуться в Европу – сохранив американское гражданство и приезжая в Америку лишь по делам.

Это ли обстоятельство послужило причиной, или же что-то еще более серьезное, но вскоре после того, как Джек Бьеркнес в США начал работать над новой интересной задачей, в Скандинавии одна за другой, в течение всего нескольких недель произошли три никак, казалось бы, не связанные друг с другом смерти ученых.

Первым, 19 августа 1957, в Стокгольме скоропостижно умирает Карл-Густаф Россби, не дожив и до 60 лет. Вскоре, 21 августа, столь же быстро и неожиданно, в Норвегии обрывается жизнь Харальда Свердрупа. И наконец, еще через несколько дней, там же в Норвегии, в Бергене, 7 сентября 1957, не стало Бьерна Хелланд-Хансена (самого старшего из троих, лишь чуть-чуть не дожившего до 80-летия).

Конечно же, вся эта череда уходов считается цепью совершенно случайных совпадений. И конечно же, абсолютно никем и никак произошедшее не связывается с подталкиванием Джека Бьеркнеса к разработке новой задачи.

А потому, естественно, никому и в голову не приходит искать тесные взаимосвязи между многослойной гидродинамикой погоды и секретами науки о физике атомных ядер…

1958.

Последний год этой грустной хронологии. Год, начавшийся с великого и самого грандиозного – по его собственным ощущениям – научного открытия Вольфганга Паули. Такого открытия, в котором для его автора уже просматривался не только прорыв в теоретической физике, но и «нечто прекрасное, перекидывающее мост между материей и сознанием»…

Увы, в чем именно заключался этот научный прорыв, для человечества так и осталось неизвестным. А известно лишь то, что в начале 1958 Паули отправился с лекциями за океан (для сохранения гражданства США подобные визиты было необходимо делать ежегодно), а там, после «секретного семинара» с лидерами американской науки, вдруг резко передумал публиковать открытие, отозвал уже анонсированную работу и вернулся домой в Цюрих в состоянии глубочайшей депрессии.

К концу того же года врачи обнаружили у физика стремительно прогрессирующий рак, срочная операция ничем уже помочь не смогла, и 15 декабря 1958 Вольфганг Паули скончался…

Почему под самый конец жизни один из отцов квантовой механики вдруг занялся совершенно чуждыми ему прежде задачами из области гидро- и аэродинамики, для историков науки осталось совершенно неизвестным.

ФИЛОСОФИЯ СТАНДАРТНЫХ МОДЕЛЕЙ

В течение 1960-х годов та общая схема административного управления наукой, что уже отлажено работала в США, постепенно распространилась и на весь остальной научный мир планеты, утвердившись в целом примерно к началу 1970-х. О том, как именно это происходило и как стали выглядеть конкретные результаты произошедших перемен, можно рассказывать очень по-разному.

Но нас в данный момент, однако, интересует не столько сам процесс, сколько его нынешние итоги. А итоги, надо сказать, выглядят весьма удручающе…

В марте 2014 через центральную прессу Великобритании было опубликовано открытое письмо большой группы – из нескольких десятков – авторитетных ученых, включая и ряд нобелевских лауреатов. Письмо носило заголовок «Нам нужно больше инакомыслящих в науке» и прозвучало как своего рода воззвание интеллектуалов к обществу. [wnm]

Если в двух словах, то суть их манифеста сводится к констатации унылого и настораживающего факта – в фундаментальной науке уже довольно давно практически не происходит никаких действительно важных открытий.

Если же чуть подробнее, то авторы воззвания, во-первых, уверены, что вполне отчетливо видят причины происходящего, и, во-вторых, пытаются донести до общества, что очевидная стагнация в области фундаментальных теорий – это однозначно плохо для нашего всеобщего развития и благополучия. А потому ситуацию явно необходимо выправлять…

Большая беда с наукой, по наблюдениям подписантов, происходит уже довольно давно, отсчитывая примерно с 1970 года. Если прежде ученые в массе своей имели доступ к достаточно скромным фондам финансирования, но при этом могли использовать их по своему усмотрению, то на рубеже 1960-1970-х годов утвердилась в корне иная схема для организации научных работ.

Политические государственные структуры очень ощутимо и эффективно взяли под свой контроль практически все академические секторы исследований. Важнейшими инструментами такого контроля стали предварительное рецензирование публикаций и более жесткое финансирование работ в соответствии с заранее выбранными приоритетами «национальной политики».

По этой схеме неординарные новаторские разработки часто отвергаются экспертами еще на этапе рецензирования, а финансовые ресурсы выделяются в массе своей лишь на такие исследования, что лежат в рамках уже утвердившихся теорий. Соответственно, те предложения и идеи, что при отборе были отвергнуты, обычно оказываются для науки утраченными.

Иначе говоря, ныне большая наука, управляемая менеджерами, напрочь утратила вкус и нюх к непредсказуемому. Из 500 важнейших научных открытий XX века практически все были сделаны до 1970 года. По сути, все они бросали вызов доминирующей в ту пору мейнстрим-науке. И по сегодняшним меркам, наиболее вероятно, все эти разработки были бы зарублены уже на самом начальном этапе рождения. Как естественное следствие, в теоретической науке фактически перестали происходить неожиданные вещи…

На этом месте самое время сделать переход – от пересказа идей воззвания к конкретным реалиям сегодняшних научных процессов. Максимально наглядный пример того, как именно работает сконструированная менеджерами машина, предоставляет следующая история из текущей жизни самой что ни на есть передовой области науки.

В области физики частиц, как известно, одной из важнейших проблем (кто-то уже называет это кризисом) стала ныне тотальная неудача с обнаружением суперсимметрии в экспериментах на ускорителе LHC, или Большом адронном коллайдере CERN под Женевой.

Концепция суперсимметрии – также известная под именем SUSY – как одно из наиболее модных направлений в теоретической мейнстрим-физике, появилась в начале 1970-х годов. С идейной точки зрения это значительно больше, чем теория. Суперсимметрия – это скорее комплекс математических структур, которые весьма элегантно, с технической точки зрения, решают многие проблемы, неразрешимые в рамках Стандартной Модели частиц. Можно также говорить, что SUSY – это эволюционное развитие СМ, абсолютно доминирующей на сегодня в физике теории, охватывающей три из четырех фундаментальных взаимодействий (кроме гравитации).

В силу своей математической красоты, суперсимметрия за прошедшие десятилетия привлекла тысячи и тысячи сторонников, положивших на разработку теории кучу лет жизни. А теперь, когда мощности ускорителя ценою многомиллиардных затрат удалось-таки нарастить до уровня, сулившего обнаружение SUSY, выяснилась пренеприятнейшая вещь: никаких частиц-суперпартнеров, предсказанных теорией, в опытах не обнаружилось…

Затем в экспериментах LHC объявили большой технический перерыв – для очередного наращивания мощности аппарата – а ведущие теоретики, соответственно, занялись своеобразным объяснением публике того, что происходит в науке. Если цитировать дословно, то доводы их сейчас выглядят следующим образом [scp]:

Что случится, если суперсимметрия так и не будет обнаружена в Большом адронном коллайдере? Что ж, тогда мы построим новые модели суперсимметрии, которые поместят суперпартнеров именно за пределы досягаемости экспериментального обнаружения.

Но разве это не будет означать, что мы меняем нашу историю? (спросите вы) Да, это так, но это совершенно нормально. Теоретикам вовсе не нужно быть последовательными – это требуется только для их теорий.

Столь замечательные в своей бесхитростности слова и аргументы выдал в одной из своих недавних лекций видный евангелист SUSY и ведущий принстонский теоретик Нима Аркани-Хамед. А самое главное, что с определенной точки зрения, весьма популярной в современной теоретической физике, в подобной логике ученого светила нет абсолютно ничего странного.

На протяжении всего XX века, и особенно в период создания Стандартной Модели, теоретики научились делать свои модели чрезвычайно гибкими, с помощью ввода свободных параметров подстраивая уравнения под практически любой исход эксперимента. Большая беда столь замечательного подхода заключается в том, что нынешние формулы теоретиков могут обосновать что угодно. Но уже давно не сулят таких новых фундаментальных открытий, которые можно было бы подтвердить опытом…

Еще хуже то, что многие научные умы считают подобную ситуацию вполне нормальной и естественной. По аналогии со Стандартной Моделью частиц для микромира, в качестве теории макромира вселенной утвердилась Стандартная космологическая модель. Где с помощью других очень гибких формул тоже удается показать, что утвердившаяся модель способна корректно обосновать чуть ли не все новые астрономические наблюдения.

При этом в теоретической космологии уже давно не происходит никаких важных новых открытий. Действительно же революционные результаты – никак не предсказывавшиеся теорией – получены благодаря наблюдениям и ныне известны не под самыми удачными названиями «темная материя» и «темная энергия» космоса.

И хотя современное физическое сообщество теоретиков признает, что совершенно не способно объяснить природу того, что составляет 96% вселенной, это не мешает одновременно делать ученым заявления, будто в целом физика мира наукой практически постигнута…

Вполне наглядный пример тому дает недавняя книга известного теоретика Лоуренса Краусса под названием «Вселенная из ничего», где интересующимся читателям популярно разъясняется, что наука уже не только знает, как устроен мир, но и способна отвечать на более глубокие вопросы бытия – вроде того, почему этот мир вообще существует, когда могло бы и не быть вообще ничего. [lku]

Нельзя, конечно же, утверждать, будто взглядов, подобных Крауссу, придерживаются ныне и все остальные научные авторитеты. Естественно, это не так. Как и во все другие времена, среди ученых бытуют крайне разнообразные мнения и взгляды относительно ситуации в науке. Другое дело, что далеко не все решаются публично критиковать утвердившиеся в мейнстриме воззрения.

Одним из таких видных теоретиков является Джордж Ф.Р. Эллис, автор множества известных работ в областях физики-математики-космологии (включая классическую книгу 1973 года «Крупномасштабная структура пространства-времени» в соавторстве со Стивеном Хокингом), а также трудов в области философии, теории сложности и нейросетей мозга.

Когда же Эллиса в одном из недавних интервью [pge] спросили, разделяет ли он ключевые идеи и выводы книги Лоуренса Краусса «Вселенная из ничего», ученый заявил, что не согласен с ним никоим образом:

Он [Краусс] выдает читателям никак не проверяемые опытом спекулятивные теории о том, как все вещи мира пришли к своему существованию из некоего комплекса сущностей, имевшихся еще до начала всего – типа квантовой теории поля, специфических групп симметрии, пузырящегося вакуума и всех прочих базовых компонентов стандартной модели физики частиц.

Краусс даже не затрагивает вопросы о том, почему законы физики существуют, почему они имеют такую форму которую имеют, в какой форме проявления они существовали до того, как существовала вселенная (а в это он должен верить, ежели полагает, что именно эти законы привели вселенную к существованию).

Кто или что изобрело все эти принципы симметрии, лагранжианы, калибровочные теории и так далее? Он даже не начинает отвечать на подобные вопросы…

Наконец, не дается никаких экспериментальных или наблюдательных процессов, посредством которых мы могли бы протестировать все эти буйные фантазии и спекуляции относительно предполагаемого ими механизма порождения вселенной. Ну как, в самом деле, вы можете протестировать то, что существовало еще до того, как появилась вселенная? Да никак вы не можете это проверить.

Таким образом, то, что нам представлено – это не есть проверяемая наука. Это просто философская спекуляция, в которую сам автор очевидно верует настолько истово, что не считает нужным предоставлять никаких уточняющих свидетельств, которые подтверждали бы истинность выдвинутых идей.

А помимо всего прочего, он еще верует и в то, будто вот эти базирующиеся на математике спекуляции якобы решают тысячелетиями стоящие философские проблемы – причем без сколь-нибудь серьезного вникания в глубину этих философских вопросов…

Самое малое, что может вынести любой читатель из данной тирады – это то, что у современной физики имеются большие проблемы как с философским осмыслением мира вообще, так и своей науки в частности. И вовсе не секрет, что многие из нынешних светил физики это прекрасно понимают.

А потому – несколько парадоксально, но по-своему вполне логично – столь известные ученые, как Стивен Вайнберг, Стивен Хокинг, тот же Лоуренс Краусс и многие-многие другие авторитеты отзываются о философии весьма пренебрежительно. Как о занятии ненужном, давно устаревшем и для их науки практически бесполезном (если не сказать вредном и мутящем воду).

Опять-таки, и с подобной позицией согласны далеко не все. В частности когда о его отношении к философии стали расспрашивать Эда Виттена («теоретика масштабов Ньютона и Эйнштейна», как его иногда представляют в СМИ), то он отнюдь не отверг данное занятие как ненужные пустяки. Но сказал при этом любопытную вещь [tew]:

Лично на меня наибольшее влияние оказывают некоторые из «натуральных философов» прошлого, такие как Джеймс Клерк Максвелл…

О «естественной философии» великого шотландского ученого и мыслителя ныне написаны целые книги [mnp], здесь же будет к месту напомнить лишь самые главные, фундаментальные идеи, сформировавшие «науку Максвелла». Помимо непременного, конечно же, соотнесения физической теории с ее математическим описанием, другими базовыми основами максвелловой философии были требования «натуральности». То есть наглядные модели и механические объяснения феноменов, убедительные аналогии и геометрическая ясность построений.

Поскольку вся квантовая физика на протяжении XX века подчеркнуто и демонстративно отворачивалась от требований «естественности и наглядности», настаивая, что в микромире частиц «все работает по-другому», особо интересно наблюдать, как в начале XXI века столь выдающиеся ученые, как Эдвард Виттен, вновь обращаются к философии Максвелла…

Ну а самое главное, что у Виттена и его единомышленников на этом пути имеется весьма знаменитый предшественник.

ДИРАК НЕИЗВЕСТНЫЙ

Поль Адриен Морис Дирак знаменит как один из главных основоположников квантовой физики. Причем основоположник примерно в той же степени, что и Альберт Эйнштейн в качестве отца теории относительности.

С другой стороны, общеизвестно, что и Дираку, и Эйнштейну чрезвычайно не понравилось то направление, в котором пошло развитие главных течений в теоретической физике XX века. По сути дела, оба гения – Эйнштейн к концу 1920-х, а Дирак к концу 1930-х годов – совершенно осознанно вышли из модного физического мейнстрима. И все последующее время предпочитали заниматься поисками красивой – или иначе истинной – альтернативы вместо разработки той «отталкивающе уродливой» формы, которую приняла их наука.

Ни один, ни другой из ученых, к сожалению, в своих изысканиях так и не сумели обнаружить ту подлинную красоту, к которой стремились всю жизнь. Но если разнообразные модели и маршруты, перепробованные Эйнштейном в поисках единой теории поля, на сегодняшний день прекрасно известны специалистам, более чем подробно изучены последователями и служат теперь основой для разнообразных конкурирующих теорий квантовой гравитации, то с альтернативными идеями Дирака ситуация обстоит существенно иначе.

За исключением, пожалуй, концепции монополя (т. е. темы, по сию пору весьма модной в современной физике), все остальные «альтернативные» идеи П.А.М. хотя и обнаруживаются без особого труда во множестве самых актуальных на сегодня теорий, однако присутствуют они там как бы неявно, без прямых отсылов к Дираку.

Ну а поскольку для нашего расследования весьма важным делом является историческая последовательность и логическая связность реконструируемых событий, имеет смысл и здесь дать перечисление хотя бы наиболее существенных дираковых альтернатив – в хронологическом порядке их появления.

Начать можно с весьма символичной даты, 19 июня 1941 года. В мире уже вовсю полыхает вторая мировая война, в конце той же недели Гитлер нападет на СССР, города Британии бомбит германская авиация, однако в Лондоне жизнь академической науки продолжается своим чередом. И в тот день ежегодную, весьма почетную Бейкеровскую лекцию в Королевском научном обществе – о текущих событиях в отрасли – коллеги доверили сделать Полю Дираку.

П.А.М., естественно, темой своей лекции выбрал очень непростую ситуацию, сложившуюся в теории квантовой физики, а в качестве направления для выхода из кризиса предложил собственную новейшую разработку – получившую от автора название «гипотетический мир». [dim]

Суть тогдашних гранд-проблем у теоретиков, если в двух словах, сводилась к тому, что квантовая электродинамика (базовая теория о взаимодействии полей и материи) для объяснения новых экспериментальных результатов, полученных в 1930-е годы в физике высоких энергий, обросла чересчур усложненной и неуклюжей математикой. И хуже того, даже при такой сложности модифицированные уравнения все равно не давали нужного – только лишь грубые и ненадежные приближения вместо точных решений.

Для исправления этой неприятной ситуации Дирак предложил оригинальное и красивое решение – весьма эффектное с математической точки зрения, но порождающее большие вопросы относительно согласования подобных вещей с общепринятыми понятиями науки о физической реальности.

Если пояснять техническую сторону дела, то Дирак довольно своеобразно обобщил концепцию квантово-механических вероятностей. Если обычная математическая вероятность событий по самой сути своей всегда является неотрицательным числом из интервала от нуля до единицы, то в модели Дирака вероятности вполне могли быть и отрицательными – наряду с отрицательными энергиями для частиц.

Поясняя аудитории, что отрицательные энергии и вероятности вовсе не следует отвергать как бессмысленную чепуху, П.А.М. напомнил, что в математике подобные концепции в действительности давно и хорошо проработаны, поскольку очень полезны при вычислениях. Например, все, кто имеет понятие о денежных расчетах, вполне могут себе представить и «отрицательную сумму денег», которую в реальности никто и никогда не видел.

Аналогичным образом, и физические уравнения, выражающие важные свойства энергий и вероятностей, по-прежнему могут быть использованы и в тех случаях когда оперируют величинами с отрицательными значениями. Иначе говоря, отрицательные вероятности и энергии следует рассматривать просто как такие вещи, которые существуют «где-то еще», но не появляются в экспериментальных результатах реального мира.

Понятно, что напрашивается естественный вопрос: если отрицательные энергии и вероятности не наблюдаются в реальном мире, то где же они тогда могут существовать? В качестве ответа Дирак и выдвинул свою идею так называемого «гипотетического мира». То есть еще одного мира, дополняющего наш, в котором существуют все те нужные для теории состояния отрицательной энергии, которые в реальном мире не наблюдаются.

Важнейшее достоинство идеи было в том, что хорошо освоенная инструментальная мощь обычной – красивой – квантовой механики в такой конструкции оставалась применима и для области «изуродованной усложнениями» релятивистской физики. Демонстрируя красоту подхода, Дирак показал, что вероятности переходов между состояниями, вычисляемые для гипотетического мира, оказываются теми же самыми, что и для мира реального. Различие лишь в том, что начальные вероятности определенных состояний в мире гипотетическом имеют отрицательные значения…

Для людей, наслышанных о новейших теориях современной физики, в «гипотетическом мире» Дирака совсем несложно разглядеть прототип весьма модной сегодня концепции о вселенной на двух бранах. Однако в тяжелейшие годы войны о необычной идее П.А.М. не узнал почти никто, а в первые послевоенные десятилетия в моду у физиков вошли совершенно другие вещи.

Чуть ли не единственным, кто сразу же после публикации доклада обратил внимание на концепцию «гипотетического мира», оказался Вольфганг Паули. Более того, в личном письме к Дираку он особо подчеркнул свою поддержку новой идеи [pld]:

Я только что очень тщательно проштудировал вашу Бейкеровскую лекцию и воспринял ее с сильным энтузиазмом. Я уверен, что на этот раз вы на правильном пути…

(Сразу же следует отметить, что в силу личных особенностей Паули, критически громившего почти любую новую идею, если та не исходила от него самого, подобная однозначно позитивная реакция была для него совсем не характерна. Впрочем, спонтанный первоначальный энтузиазм довольно быстро сошел на нет – поскольку далее от автора так и не появилось внятной физической модели для математически сильной, по оценкам Паули, конструкции.)

В первые же послевоенные годы, как известно, благодаря стараниям молодых теоретиков Фейнмана, Швингера и Томонаги (а также примкнувшего к ним Фримена Дайсона) родилась новая квантовая электродинамика. Обновленная теория избавила физику частиц от тяжких проблем с бесконечностями и расходимостями в уравнениях, а на выходе стала давать необычайно точные предсказания, поразительно совпадавшие с данными экспериментальных результатов. Так был заложен первый блок в фундамент Стандартной Модели.

И что особо интересно, молодые люди, создавшие новую КЭД, не сделали в науке ничего революционного. По сути дела, они в весьма консервативном духе усовершенствовали уже имевшуюся математику и придумали «перенормировку», то есть специальные технические трюки, позволявшие взаимно уничтожать бесконечности для получения осмысленных – и главное совершенно правильных – ответов к задаче.

Поль Дирак категорически не принял новую теорию. Во-первых, в новых формулах совершенно не было так ценимой им красоты. Во-вторых, он считал абсолютно недопустимым подобное оперирование бесконечно большими значениями – просто выбрасывать их из уравнений, потому что они мешают. Наконец, в-третьих, П.А.М. был уверен, что для преодоления принципиальных затруднений в теории необходима фундаментальная смена утвердившихся концепций. То есть требовались подлинно революционные новые шаги, по своим масштабам соизмеримые с теорией относительности и квантовой механикой.

Особенно же Дираку не понравилась в КЭД глубоко неверная, по его убеждению, идея о «голом» точечном электроне, то есть концепция элементарного электрического заряда, рассматриваемого в отрыве от электромагнитного поля. Дабы в корне избавиться от столь ошибочной сущности и отыскать глубинную причину неудач, Дирак решил вернуться к «истокам классики», к уравнениям электромагнетизма Максвелла и к тем концептуальным основам, на базе которых они создавались.

А в основах этих, можно напомнить, лежали концепция эфира как всепроникающей тонкой материи, концепция поля как напряженного состояния эфира, и концепция электрического заряда как локального осциллирующего возбуждения поля. Более того, с подачи Клиффорда была даже идея о том, что и все частицы материи, и их взаимодействия – все это в конечном счете является локальными искривлениями пространства и их перемещениями наподобие волн…

Но так глубоко П.А.М. копать не стал, а «просто» решил для начала вывести новую классическую теорию электрона в таком виде, чтобы в уравнениях электрический заряд электрона вообще не фигурировал сам по себе как отдельная сущность. Технически эта задача оказалась вполне решаема. Преобразованные Дираком уравнения Максвелла стали выглядеть так, что в новой классической теории имелось только лишь отношение заряда электрона к его массе. А заряд в качестве отдельного свойства появлялся уже после процедуры квантования поля, как сопутствующий квантовый эффект. [dnc]

Процедура квантования была устроена Дираком также в духе классической электродинамики XIX века – с привлечением идеи «силовых линий». С тем отличием, что от каждого элементарного заряда здесь стала исходить строго одна силовая линия, трактовавшаяся как поток электрической энергии и получившая от П.А.М. название «струна». Аналогичные струны уже вводились Дираком и ранее, в контексте его теории магнитного монополя. Но только в данном случае логика математики требовала, чтобы струна, начинающаяся от источника электрического заряда одного знака, заканчивалась на электрическом заряде противоположного знака.

Поясняя конструкцию иными словами, Дирак особо отмечал, что его новая теория уже не является теорией точечных зарядов, а оперирует непрерывными потоками электрической энергии. Фактически, наиболее примечательной особенностью этой новой квантовой теории электромагнетизма оказывалось то, что в современную физику вновь возвращалась – согласно интерпретации Дирака – концепция универсального всепроникающего эфира.

К началу 1950-х годов, когда были выдвинуты новые идеи П.А.М., заводить разговоры о давно отвергнутой идее эфира считалось признаком безнадежного ретроградства. Ведь все представители передовой науки прекрасно знали, что победа специальной теории относительности Эйнштейна окончательно и бесповоротно эфир отменила, так что с 1920-х годов данная концепция из физики была фактически изъята.

При этом практически никто не хотел задумываться о том, что уже ОТО, общая теория относительности Эйншейна, появившаяся через десяток лет после СТО, достаточно отчетливо заявила об излишней торопливости с отменой эфира. О том, что так называемое «пустое» пространство вакуума само по себе обладает конкретными физическими характеристиками, типа геометрической формы и энергии. Иначе говоря, пустотой «это» очевидно НЕ является. И первым о возврате эфира в физику заговорил сам же Альберт Эйнштейн, еще в 1919 году…

Предложенное Дираком возвращение эфира опиралось как на релятивистские аргументы, так и на ту новую картину физического вакуума, которую предоставляла квантовая механика. В целой серии работ 1951-1953 годов П.А.М. предоставил развернутое концептуально-математическое обоснование тому, что привлечение эфира весьма полезно для новой физики и что как «очень легкая и тонкая форма материи» он может существовать в квантовой механике «в полной гармонии с принципами относительности». [dae]

Более того, если принимать квантово-механическую идею эфира (то есть не как выделенную неподвижную систему отсчета, отвергнутую в СТО, а как еще одну форму материи с соответствующей динамикой и распределением частиц по скоростям), то далее естественным образом в физику возвращаются и другие отвергнутые прежде вещи. В частности, идеи об абсолютном времени и абсолютной одновременности событий.

Весной 1953 года, на конференции, устроенной в Лейдене в честь столетия двух прославленных голландских ученых, Хендрика Лоренца и Хейке Каммерлинг-Оннеса, Поль Дирак сделал весьма необычный доклад. Выступая перед очень солидной аудиторией, включавшей в себя таких светил, как Нильс Бор, Вернер Гейзенберг и Вольфганг Паули, Дирак продемонстрировал, что в действительности вполне возможно вернуть в квантовую теорию целый ряд полезных и естественных идей классической физики – таким образом, что это никоим образом не будет нарушать принципы относительности.

В частности, если цитировать ключевую идею Дирака дословно [dat], то эфир, абсолютная одновременность и абсолютное время:

… могут быть встроены в Лоренц-инвариантную теорию с помощью квантовой механики таким образом, что нет никаких причин отвергать их на основе теории относительности. Каким именно образом природа использует некоторые или все из данных механизмов – это может быть установлено только в результате подробного исследования.

Главным итогом всех упомянутых усилий П.А.М. Дирака на «эфирном поприще» стало то, что он еще более отчетливо обозначил себя как изгоя, по собственной воле покинувшего основное русло физики и решившего разрабатывать абсолютно немодные, практически ни для кого не интересные вещи.

Чуть ли не единственными учеными, кого всерьез заинтриговали теории Дирака, оказались двое. Эрвин Шрёдингер, еще один добровольный изгнанник физического мейнстрима, занимавшийся в Дублине междисциплинарными исследованиями широчайшего спектра – вплоть до биогенетики и тайн сознания. Да плюс другой, мало кому известный в ту пору лондонский физик по имени Деннис Габор, недавно придумавший новаторский способ получения 3D-изображений под названием «голография» – концепцию, которую не только широкая публика, но даже коллеги-ученые по достоинству оценить еще не могли… [hkd]

PAUL + PAULI

Факты научной истории сложились так, что начиная с 1955 – года, когда не стало Эйнштейна и Германа Вейля – Поль Дирак практически прекратил свои усилия по разработке новой квантовой физики на основе натурфилософии XIX века. Разных причин тому было множество – от полного безразличия влиятельных коллег до отсутствия собственной школы учеников. Но самая главная причина была тут, скорее всего, только одна.

Дираку удалось продемонстрировать, что математика его уравнений способна корректно «предсказывать» уже известные результаты экспериментов. Но вот предсказать что-то действительно новое-важное, доселе неизвестное и проверяемое опытом – этого его новая теория делать не умела. Причем П.А.М. отлично понимал, в чем тут заключается первооснова проблем.

В его конструкции явно недоставало некоторых очень существенных компонентов – новых физических идей. Прежде Дираку помогала собственная методика – поиграть с математикой: «Если нет ключей к тому, какие именно требуются новые физические идеи, можно быть уверенным, что это будет некая очень привлекательная математика – поэтому надо поискать её»… Однако на этот раз испытанный метод явно не срабатывал, а красота упорно ускользала.

Короче говоря, поначалу весьма многообещающая новая теория – т. е. заведомо привлекательная из общих соображений «естественной физики» – в промежуточном итоге получилась у П.А.М. и без новых идей, по сути, и без красивой математики. А потому, ясное дело, не то что успеха, но даже мало-мальской известности она не обрела.

К счастью, довольно скоро, в конце 1957, главное свое открытие сделал Вольфганг Паули. Причем имеются очень веские основания полагать, что это достижение не просто красиво дополняло «натурфилософскую» теорию Дирака, но и придавало ей именно то, чего прежде так не хватало – новые физические идеи. Суть этих идей сводилась к единственной ключевой фразе Паули: «Раздвоение и уменьшение симметрии – вот где собака зарыта!»… [h1b]

Но ключ этот, увы, сразу же был утерян – коль скоро знал о нем только Вернер Гейзенберг, загадочный смысл этой фразы сам он не понял, а другим про нее долго не рассказывал. Что же касается самого Вольфганга Паули, то даже общая суть его открытия осталась тайной, поскольку сразу он ничего публиковать не стал. Ну а затем его состояние крайнего воодушевления сменилось вскоре сильным раздражением и депрессией, попутно с ученым стала происходить череда довольно странных и тягостных событий, и примерно через год, в декабре 1958, все оборвалось известно чем – неожиданной смертью…

Не надо быть ясновидящим, чтобы усмотреть здесь достаточно очевидные признаки чего-то глубоко несправедливого и нехорошего – типа духовного насилия над человеком и нарушения естественного хода вещей.

Исправить произошедшее, конечно, уже невозможно. Но зато вполне имеется возможность проделать аккуратное сопоставление – того, над чем размышлял в данный период Паули, с тем, что предлагал тогда же Поль Дирак (ну и плюс, для полноты картины Альберт Эйнштейн, хотя и несколько ранее). Благо на данный счет информации вполне достаточно.

Сопоставив же известные факты, в итоге мы получим следующую картину. (Для адекватного ее восприятия необходимо помнить, что в жизни Паули огромную роль играли сновидения – которым он уделял пристальное внимание, всегда их записывал, анализировал и далее пытался спроецировать на физико-теоретические исследования.)

Толчком к началу интересующего нас исследования, завершившегося грандиозным открытием, был сон Паули, в котором он увидел двух младенцев-близнецов, похожих друг на друга до такой степени, что порождалось ощущение, будто незадолго до этого они были одним человеком. Причем это было уже далеко не первой подсказкой – сосредоточиться на идее «раздвоения».

В другом созвучном сновидении женщина-китаянка исполняла своеобразный танец на винтовой лестнице, соединяющей два параллельных уровня-этажа. Поочередно двигаясь по спирали вверх и вниз, она языком танца сумела донести до Паули, что на самом деле здесь нет никакой разницы между «верхом» и «низом», и что в действительности уровень тут один. Но раздвоенный.

Наложив этот сон на теоретическую конструкцию, известную под названием «мост Эйнштейна-Розена», несложно увидеть, что предложенная Эйнштейном модель частицы – как «перемычки» между двумя параллельными мирами – получает существенное дополнение. Согласно пояснениям танцовщицы из сна Паули, перемычка – это не просто статичный туннель, но более сложная динамическая система, которая наряду с вращением частицы также обеспечивает и ее постоянные перемещения – или гармонические колебания – с одной поверхности на другую.

Ну а отсюда уже вполне логично и естественно перейти к математическим конструкциям Поля Дирака.

О том, что релятивистское уравнение Дирака описывает раздвоенную частицу-биспинор, постоянно перескакивающую между состояниями «зиг» и «заг», уже рассказывалось ранее. Про то, что математически очень удобный «гипотетический мир» Дирака в данном контексте становится второй половиной раздвоенной вселенной, можно, видимо не пояснять, поскольку это и так вполне очевидно.

Но вот натурфилософские разработки П.А.М. здесь непременно следует выделить особо – в частности, концепции эфира (пространства как тонкой материи), абсолютного времени и абсолютной одновременности событий. Потому что именно эти идеи добавляют в реконструкцию очень существенные новые детали. Можно даже сказать, ключи к тому, каким образом «раздвоение» оказывается связанным с «уменьшением симметрии».

Чтобы перейти к разбору этих богатых взаимосвязей, однако, полезно заранее и хотя бы в общих чертах иметь представление, почему уменьшение или как ныне чаще выражаются, нарушение симметрии в природе является чрезвычайно важной темой для физики.

Для уравнений Янга-Миллса, лежащих, в основе Стандартной Модели, а значит и всей современной физической науки, чрезвычайно непросто отыскивать точные решения, соответствующие реальности нашего мира. Но при этом у теоретиков имеются очень сильные основания считать, что «калибровочная» математика этих уравнений в своей глубине содержит описания всех четырех фундаментальных взаимодействий.

Иначе говоря, единая математическая основа всех сил природы настойчиво подталкивает к тому, чтобы искать такую единую физическую структуру, в которой внешне столь различные вещи, как гравитация, ядерные взаимодействия и электромагнетизм оказываются, по сути, разными проявлениями одного и того же.

И как показывает математика, процесс «расслоения единого» на несколько видов разных фундаментальных взаимодействий происходит через механизм нарушения симметрии. Вопрос же о том, как именно устроена работа данного механизма, и заключает в себе, можно сказать, проблему проблем физической науки…

Ну так вот, объединив «квантовую натурфилософию» Дирака с ключом-лозунгом от Паули, имеется возможность показать, что современная теоретическая физика на самом деле весь этот механизм уже не только вполне освоила, но и изучила вплоть до тонких нюансов. Почему же при этом ясности тут по-прежнему все нет и нет – вопрос сам по себе большой, интересный и тесно соприкасающийся с феноменом под названием «секретная наука».

Когда-нибудь, возможно, люди узнают, кто именно и когда конкретно принимал решения о том, какие вещи в послевоенной науке можно делать всеобщим достоянием, а что следует понадежнее засекретить. Но может случиться и так, что достоверно и с документами мы не узнаем этого никогда.

По большому счету, однако, теперь уже все подобные тайны представляются и не особо важными. А действительно важным и существенным оказывается нечто иное. Можно это называть «коррекция прошлого».

ПУТЕШЕСТВИЕ ВО ВРЕМЕНИ

В психотерапевтической практике для лечения людей, страдающих неврозами, психозами и прочими недугами сознания, специалистами уже довольно давно применяются особые технические уловки, позволяющие отыскивать в прошлом пациента критически важные «больные точки». А затем, аккуратно извлекая эти болячки из подсознания на поверхность, ситуацию осмысленно прорабатывают – вновь воспроизводя произошедшее, отыскивая более правильное разрешение конфликта и приводя в итоге состояние пациента к душевному равновесию.

По сути дела, врачи осуществляют здесь своего рода путешествие во времени. Возвращаясь в прошлое человека, корректируют там то или иное травмирующее психику событие, а пациент, осознав при разборе скрытую причину своей болезни, избавляется таким образом от нездоровых и мучительных психических состояний.

Понятно, наверное, что в истории науки – как коллективного разума интеллектуально наиболее продвинутой части человечества – тоже в достатке имеется своих «больных точек». То есть таких травмирующих моментов, которые пока что глубоко сокрыты за стенами гостайны, но вполне определенно проявляются – в дезориентированном и очевидно нездоровом психическом состоянии нынешней науки, панически боящейся инакомыслящих с их неортодоксальными идеями.

Столь же определенно можно констатировать, что одним из особо травмирующих моментов в послевоенной научной истории и сильнейшим «подсознательным очагом психоза» для физики стал эпизод с несостоявшимся открытием Вольфганга Паули.

А это означает, что если мысленно совершить возврат в прошлое и скорректировать этот сюжет в сторону его открытого и естественного завершения, то у всей физической науки появляется хороший шанс на общее оздоровление зачахнувшей теории. При условии, конечно, что теоретики согласны с серьезностью заболевания их науки и готовы проработать эту травму.

Короче говоря, теперь уже все готово для того, чтобы лишь чуть-чуть напрячь воображение и представить себе, что Вольфганг Паули в критически важный для него момент сделал в корне иной выбор. Заключив, скажем, по размышлении, что он вполне зрелый и компетентный человек для самостоятельного принятия ответственных и важных для всего общества решений.

Иными словами, представим, что ученый восстал против диктата политиков и менеджеров от науки.

И посмотрим, что в результате из этого получается.

(Продолжение следует)

# # #

ССЫЛКИ

[dwn] Freeman Dyson, Prof. Hermann Weyl, For.Mem.R.S., Nature 177 (1956), 457–458.

[dfb] Freeman Dуsоn. Birds and frogs in mathematics and physics. Notices of the AMS, Volume 56, Number 2 (February 2009) pp 212-223, (Русский перевод: Фримен Дайсон, Птицы и лягушки в математике и физике. «Успехи физических наук», том 180, № 8, август 2010, стр 859-870)

[dsr] Freeman Dуsоn. The Scientist as Rebel, New York Review Books (2006)

[fdp] F. David Peat. Infinite Potential: The Life And Times Of David Bohm. Basic Books (1997)

[chb] Graham Farmelo. Churchill’s Bomb: How the United States Overtook Britain in the First Nuclear Arms. Basic Books (2013)

[h46] Похоже на атмосферу, https://kniganews.org/map/e/01-00/hex46/

[dva] Peter Daniels and Bill Van Auken, «Fifty years since the execution of the Rosenbergs«. The archive of the WSWS. (June 2003)

[wnm] «We need more scientific mavericks«, The Guardian, 18 March 2014

[scp] Joseph Lykken, Maria Spiropulu. «Supersymmetry and Crysis in Physics«, Scientific American, May 2014

[lku] Lawrence M. Krauss. «A Universe from Nothing: Why There Is Something Rather than Nothing«, Free Press (2012)

[pge] «Physicist George Ellis Knocks Physicists for Knocking Philosophy, Falsification, Free Will«, by John Horgan, ScientificAmerican.com, July 22, 2014. http://blogs.scientificamerican.com/cross-check/2014/07/22/physicist-george-ellis-knocks-physicists-for-knocking-philosophy-free-will/

[tew] «Physics Titan Edward Witten Still Thinks String Theory On the Right Track«, by John Horgan, ScientificAmerican.com, September 22, 2014. http://blogs.scientificamerican.com/cross-check/2014/09/22/physics-titan-edward-witten-still-thinks-string-theory-on-the-right-track/

[mnp] P.M. Harman. «The Natural Philosophy of James Clerk Maxwell«, Cambridge, (1998)

[dim] P.A.M. Dirac. «The physical interpretation of quantum mechanics,» Bakerian Lecture, June 19, 1941. PRSLA180, 1-40 (September 23, 1941).

[pld] Pauli to Dirac, May 6, 1942. In Pauli, Wolfgang, Wissenschaftlicher Briefwechsel mit Bohr, Einstein, Heisenberg u.a., ed. K. von Meyenn, vol. 3 (1940-45), Berlin: Springer.

[dnc] P.A.M. Dirac. «A new classical theory of electrons,» PRSL A209, 291-5 (July 3, 1951).

[dae] P.A.M. Dirac, «Is there an Aether?» Nature 168 (1951 October 9), 906-7. Dirac, «Die Stellung des Aethers in der Physik,» Naturwissenschaftliche Rundschau, 6, 441-6. Lindau Lecture, July I, 1953. Dirac, «Quantum mechanics and the aether,» The Scientific Monthly 78, 142-6 (1954)

[dat] P.A.M. Dirac, «The Lorentz transformation and absolute time,» Physica 19, 888-96 (1953)

[hkd] Helge Kragh. «Dirac: A Scientific Biography«. Cambridge University Press, 1990. (Chapter Electrons and ether, page 199)

[h1b] Мировая формула, https://kniganews.org/map/e/00-01/hex1b/