В память о выдающемся учёном выпущена примечательная книга мемуаров. Рассказывать об авторе книги и о его идеях можно очень по-разному. Например, вот так…

Издательством Массачусетского технологического института, MIT Press, опубликованы «Воспоминания физика-теоретика» Джо Полчински [1]. К чести издательства, эта неординарная книга в электронном виде выпущена на основе лицензии Creative Commons, то есть свободно доступна всем для легального скачивания и чтения. А за деньги, соответственно, предлагается тем, кто хотел бы иметь бумажный экземпляр в профессионально-типографском исполнении.

Основную часть книги составляют собственно мемуары Полчински, выложенные им в конце лета 2017 на сайте научных препринтов arXiv.org (о примечательных подробностях и параллелизмах, связанных с той публикацией, на русском языке можно прочесть здесь). Нынешнее типографское издание, однако, существенно расширено дополнительными материалами. Включая предисловие от друга и коллеги Энди Строминджера, подробные разделы с комментариями и библиографией от Ахмеда Альмхеири (в своё время аспиранта Полчински), а также трогательное послесловие от вдовы физика, Дороти Полчински.

Поскольку абсолютно все, кто лично общался с Джо, непременно подчёркивают его неизменную доброжелательность, честную открытость и очень позитивную человечность, здесь рассказ о событии будет выстроен соответствующим образом. Не на основе отзывов от учёных мужей, как это обычно принято, а на основе воспоминаний и наблюдений от женщин, куда более внимательных к такого рода вещам.

Иначе говоря, вся дальнейшая часть материала скомпилирована из фрагментов текстов от трёх разных авторов женского пола. Во-первых, конечно же, от Дороти Полчински, единственной жены Джо и любви всей его жизни.

Во-вторых, от физика-теоретика Сабины Хоссенфельдер, наиболее известной своей нашумевшей научно-популярной книгой «Заплутавшие в математике» [2] и сделавшей Джо Полчински одним из главных её героев (подробности об этой книге см. тут).

И в-третьих, от журналистки Аманды Гефтер, бравшей у Полчински обширное интервью в 2013 — в процессе подготовки своей науч-поп-книги «Вторгаясь на лужайку Эйнштейна» [3] (подробности см. тут). Где удалось запечатлеть выдающегося учёного в период его яркого научного творчества и прекрасного, как казалось, физического здоровья…

Но начать эту историю всё же следует с поясняющего текста от самого Джозефа Полчински.

Джозеф Полчинcки, 2017

[ Из финала к «Мемуарам физика-теоретика» ]

Ну, и такая вот хрень…

[Находясь в Германии] 30 ноября 2015 я сделал доклад «Общая теория относительности и Струны» на конференции, отмечавшей 100-летнюю годовщину ОТО. Мероприятие устраивали в Харнак-Хаус в Берлине, где Эйнштейн часто работал и выступал. Также было запланировано, что на следующей неделе я выступлю ещё и в Мюнхене – на существенно другой конференции. [Организованной для обсуждения книги и идей философа науки Рихарда Давида о «неэмпирической оценке научных теорий», то есть о том, что при нынешнем уровне развития математики сильные теории физиков уже не нуждаются в подтверждениях экспериментами и научными наблюдениями природы.]

Эта встреча должна была обсудить, являются ли на самом деле научными теориями такие теории, как струны и инфляция. Я очень хотел там поучаствовать, так как по моим ощущениям здесь есть важные моменты, которые давно назрели для их закрепления. Моя статья – «Струнная теория во спасение» – представила картину так, что струнная теория, хотя её часто критикуют, на самом деле является великим успехом науки.

К сожалению, я никогда так и не сделал этот второй доклад, потому что через три дня после моего выступления в Харнак-Хаус у меня случился приступ, из-за которого я оказался в больнице.

У меня нашли рак мозга. После многих месяцев хирургии, лечебных процедур и восстановления я, как видите, уже могу писать тексты. Но я все ещё так и не знаю, смогу ли я вновь заниматься физикой…

Дороти Полчински, 2022

[ Из «Послесловия» к мемуарам мужа ]

Джо Полчински скончался утром 2 февраля 2018 года, после двух лет отважной борьбы с мультиформной глиобластомой. Он дождался, когда из Северной Калифорнии вернётся домой его младший сын Дэниел, чтобы присоединиться в Санта-Барбаре к его старшему сыну Стивену и ко мне (его жене на протяжении тридцати семи лет). После чего, когда все мы были вместе, он мирно отошёл – без фанфар и помпы, наверное так, как и хотел.
…
Для меня, спутника жизни Джо на протяжении свыше сорока лет, он был самым умным человеком среди всех, кого я знала. Но также он был просто весёлым и спортивным человеком, любовью всей моей жизни и прекрасным отцом для наших двух сыновей.

Должна признать, что я не до конца понимала, насколько блестящим физиком он был и насколько значительным был его вклад в науку, пока не прочитала обширные некрологи в изданиях вроде «Нью-Йорк таймс», когда Джо скончался в совсем нестаром ещё возрасте шестидесяти трёх лет…

Сабина Хоссенфельдер, 2016

[ Визит С.Х. к Полчински происходил за неделю или две до хирургической операции на мозге. ]

Январь, Санта-Барбара. Я намеревалась поговорить с Джозефом Полчински в декабре (2015) на конференции в Мюнхене, но в последний момент он отменил своё участие. А сейчас он в Санта-Барбаре, в отпуске по состоянию здоровья от Калифорнийского университета.

После защиты моей диссертации я год работала здесь, в Санта-Барбаре, однако адрес, который дал мне Джо, привел меня в ту часть города, где я ни разу не была. Здесь роскошно. Кусты аккуратно подстрижены, машины блестят, трава зеленеет. Я петляю по узким дорогам у подножия холма, вдали от привычных райончиков дешевых студенческих общежитий. В итоге нахожу нужный дом в конце тупиковой улицы и торможу перед гаражом. Середина дня, солнечно. Мимо проезжает садовник в чем-то вроде машины для гольфа. Пальмы раскачиваются на ветру.

На мгновение мой палец замирает у звонка. Обычно я не врываюсь в дома болеющих людей. Но Джо был очень воодушевлён мюнхенской конференцией и сказал, что эта тема — «Почему надо доверять теоретикам?» — немало занимает его мысли. Значительную часть своей жизни он изучал математику теории струн. Я приехала к нему выяснить, почему мы должны доверять математике.

Помимо того, что Джо написал один из первых учебников по теории струн, ещё он сыграл и важную роль в развитии собственно теории, поскольку первым продемонстрировал, что теория струн описывает не исключительно одномерные объекты, но также содержит многомерные мембраны.

Я пожимаю руку его жене и сыну. Сняв обувь, на цыпочках прохожу по ковру и утопаю в кресле.

«Что вы думаете насчёт идеи Рихарда Давида о неэмпирической оценке теорий?» — начинаю я.

«Я не понимаю, что значат эти слова, — отвечает Джо. — Я всего лишь скромный физик, пытающийся понять мир. Но подозреваю, что Давид говорит о чем-то довольно близком моему собственному образу мыслей. Если я задаюсь вопросами: “Над чем я хочу работать, если принять во внимание все факты и свидетельства, что я в своей жизни накопил?”, “Какие направления самые многообещающие?”, “Какие направления вероятнее всего приведут к успеху?”, то мне приходится делать подобную оценку. И я верю, что есть свидетельства— я насчитал шесть их типов, — подтверждающие, что теория струн — это верное направление. Некоторые вещи, о которых говорит Давид, вроде бы совпадают с тем, как вижу проблему я. Но в то же время эти слова — “неэмпирическая”… О них я не думаю.»

Он смотрит на меня выжидательно.

«Полагаю, что Давид имеет в виду именно то, что вы сказали, — соглашаюсь я. — И мы определённо принимаем в расчёт другие факты помимо данных; так, по всей видимости, всегда и было. Однако сейчас задержка по времени между выдвижением гипотезы и её проверкой стала очень большой, отчего оценка теорий иными способами, кроме как с помощью экспериментальных данных, становится все важнее».

«Да, — говорит Джо. — [Макс] Планк понял это больше ста лет назад: между тем, что они тогда могли измерить, и тем, куда нам, видимо, придётся пойти, лежат двадцать пять порядков величины. Сегодня эти две области все ещё разделены пятнадцатью порядками. Есть сильная надежда, что мы сумеем увидеть что-то на низких энергиях, — это ваша тема, феноменология квантовой гравитации: попытка изыскивать все возможные способы видеть вещи, которые были бы доступны на низких энергиях. Но увы, пока что ничего не обнаружено, хотя всем нам очень бы хотелось обратного».

«Думаю, — продолжает он, — вы приложили много усилий, чтобы отделить идеи, которые звучат как хорошие, от тех, которые таковыми не выглядят. Я действительно вижу в вас того, кто лично и сильно здесь старается. Это важное дело. И вообще-то поистине неблагодарное, ведь количество плохих идей растёт куда быстрее, чем число хороших. А зачастую гораздо больше времени уходит на то, чтобы разобраться, почему что-то неверно, чем самому породить нечто неверное».

Пожалуй, это самый милый способ, каким мне когда-либо давали понять, что я идиотка…

Дороти Полчински, 2022

Несмотря на тот факт, что он обладал столь выдающимися интеллектуальными способностями, он оставался полностью приземлённым человеком. У него всегда была жилка озорства, он мог быть и игривым, а порой и совершенно глупым. И у него было совершенно замечательное чувство юмора.

Джо проявлял уважение ко всем, от нобелевских лауреатов до студентов; он умел относиться ко всем одинаково. Он отличался открытостью и готовностью сотрудничать с кем угодно, со всеми, в независимости от их статуса или известности.

Всегда удивительно добрый и чрезвычайно щедрый на своё время и опыт, он никогда не был слишком занят, чтобы не поговорить с кем-то из тех, кто приходил к нему в кабинет и хотел обсудить возникшие у них в физике проблемы.

Он никогда не заставлял людей чувствовать себя неуверенными или униженными, а его собственная скромная и позитивная натура успокаивала людей. У него были доброе сердце и улыбка, которая озаряла комнату. Плюс полное отсутствие претензий – что вы видели, то вы и получали. Каким-то образом он был «обычным Джо», но при этом и далеко не просто обычным.

Аманда Гефтер, 2013

Кабинет Джозефа Полчински в Институте Кавли в Санта-Барбаре был хотя и небольшим по сравнению с каютой капитана Дэвида Гросса, но очень уютным.
– Неплохой вид, – заметил мой отец, указывая на Тихий океан за окном.
Полчински рассмеялся:
– Иногда, когда я работаю, я вижу плавающих дельфинов.
– Я так и знала! – пробормотала я.
Он повернулся ко мне:
– Вы бывали здесь раньше?
Я кивнула головой:
– Несколько лет назад я организовывала дебаты между Дэвидом Гроссом и Ленни Сасскиндом.
Лицо Полчински посветлело:
– Это были вы? Я слышал об этом!
Он занял место в кресле, а мы с отцом расположились на кушетке напротив доски, исписанной уравнениями. Полчински держался формально, но на вопросы отвечал охотно и содержательно.

– Можете ли вы рассказать нам, что такое D-брана? – спросила я.
Чтобы понять, что представляет собой D-брана, сказал Полчински, начинать надо со струн. В 1990-е годы физики обнаружили не одну, а пять непротиворечивых теорий струн в десяти измерениях, причудливо названных Тип I, Тип IIA, Тип IIB, SO (32) и E8×E8. Когда дело касается теории всего, то никто не хочет иметь пять теорий. Ведь если есть только один правильный ответ и вы нашли его, вы сделали дело. Если есть пять возможных ответов, то вам предстоит ещё много работы для того, чтобы найти единственную истинную теорию.

[ Далее Полчински развёрнуто и популярно объясняет, как математически была открыта концепция (мем)бран, позволивших затем Эду Виттену собрать все теории струн в одну М(ембран)-теорию. ]

Это был поразительный творческий прорыв. Пространство, выглядевшее пустым, при смене оптики оказалось объектом. Это было похоже на то самое изображение, на котором вы сначала видите два лица в профиль, но, присмотревшись, вдруг начинаете понимать, что выглядевшее прежде пустым пространством – это на самом деле объект, ваза. Полчински увидел, что казавшееся фоном пространство между струнами может быть также и вазой. Учитывая, что основная цель квантовой гравитации – в объединении пространства-времени с объектами, которые оно содержит, это было весьма большое достижение. И поскольку это было нечто вроде мембраны, образованной при граничных условиях Дирихле, он назвал это D-браной.

– D-брана – это вполне самостоятельный объект, – сказал нам Полчински. – Она может двигаться, колебаться, разрушаться. Такого никто не ждал.
…
– D-браны фундаментальны? – попросила уточнить я.
– D-браны – это еще не окончательный ответ, – сказал он. – Но в некоторых отношениях они ближе к окончательному ответу, чем сами струны. Струны были неверной отправной точкой. Намного ближе к ней голографический принцип. Теория струн… – он запнулся. – Я не хочу сказать, что она уже завяла, но…
Я рассмеялась: – Но она уже завяла?
– Возьмём, к примеру, чёрные дыры и возьмём кварк-глюонную плазму: достаточно чего-то одного, чтобы понять другое, – сказал Полчински. – И вам не нужна для этого теория струн. Струн нет ни на одной из сторон этой дуальности, но они обеспечивают логическую связь, которая превращает одно в другое. Теория – это больше не теория струн. Струны появляются в одном классическом пределе. А нам нужна единая теория.
– М-теория? – спросила я.
– Совершенно верно.
– Поэтому неправильно думать, будто «мир состоит из струн»?
– Совсем неправильно…

Сабина Хоссенфельдер, 2016

Джо — один из самых интеллектуально честных людей из всех, кого я знаю. Он всегда готов следовать за аргументом, независимо от того, нравится ему или нет, куда аргумент ведёт, — как показывают примеры с [парадоксально неразрешимым] файерволом черной дыры и с [непостижимо огромным числом миров] мультивселенной. Это позволяет ему исключительно ясно мыслить, хотя иногда ему совершенно не нравятся выводы, которые заставила его сделать логика. И вот это и есть та самая причина, по которой мы используем математику в теоретической физике: если математика выполнена корректно, выводы неоспоримы…

«Как далеко, по вашему мнению, мы продвинулись на пути к теории всего?» — спрашиваю я.

«Ненавижу термин “теория всего”. Потому что “всё” — это расплывчато и самонадеянно, — замечает Джо как бы между прочим. — Я думаю, что теория струн неполна. И нуждается в новых идеях. Они могут прийти и из петлевой квантовой гравитации. Тогда произойдёт слияние направлений… И может оказаться, что новое направление как раз таки нам и нужно»…

Дороти Полчински, 2022

Во время своей героической борьбы с раком мозга Джо старался жить полной жизнью. Сначала он продолжал заниматься теоретическими расчётами в своих любимых блокнотах из разлинованной бумаги, грызя свою синюю шариковую ручку, взъерошивая волосы и пытаясь сосредоточиться. А едва оправившись от интенсивных курсов лучевой и химиотерапии, он ежедневно приходил в свой кабинет в KITP, Институте теоретической физики Кавли, посещал лекции и беседовал с коллегами, студентами и визитёрами Института.

Когда же он осознал, что более не способен заниматься математическими вычислениями (однажды Джо сказал мне, что может начинать расчёты, но не понимает, как довести их до успешного завершения), он решил написать свои мемуары. К тому времени он уже испытывал большие трудности с чтением. Он смотрел на слова на странице или на экране компьютера и не мог расшифровать их смысл.

Но при этом он прекрасно понимал разговорную речь. И когда Джо обнаружил, что его MacBook Air может прочитать ему вслух любой текст, он был счастлив. Всё, что теперь ему было нужно, – это пара хороших наушников, и тогда он сможет читать что угодно из Интернета или из файлов на своём ноутбуке.

При написании мемуаров у Джо были общие представления о том, как должны выглядеть те или иные слова, но вот в правильности их написания уверенности не было. Поэтому для каждого написанного предложения ему приходилось выделять текст и выслушивать его прочтение компьютером. Для того, чтобы закончить свои мемуары, от Джо потребовались огромное мужество, настойчивость и решимость – ведь он уже не умел ни читать, ни произносить слова по буквам.

Когда я вычитывала его воспоминания, то даже не понимая вообще ничего в физике, о которой он писал, я неоднократно поражалась тому, насколько невероятной была его память. Он смог восстановить всю свою карьеру и вспомнить, когда к нему приходили определённые идеи, каково было состояние знаний в любой момент времени, кто ещё работал над подобными проблемами и какой именно вклад каждый из коллег внёс в этот процесс.

Мне представляется удивительным, что в условиях, когда части его мозга были поражены раком, а сам он страдал афазией, память Джо как физика, однако, оставалась очевидно незатронутой. Мы надеялись, что если передать его мозг Калифорнийскому университету в Лос-Анджелесе, учёные могли бы извлечь какую-то интересную информацию из мозга выдающегося физика. Но увы, мне сказали, что он слишком разрушен раком, чтобы быть полезным.

…

Для многих из нас самой впечатляющей его особенностью была способность рождать опережающие своё время идеи о физике, выражая их рукописными вычислениями с опорой на старые технологии (ручка и бумага), и одновременно быть таким заботливым мужем и полностью вовлечённым в семью отцом.

Джо всегда очень поддерживал мою профессиональную карьеру и не раз отклонял предложения о работе в других местах, поскольку у них не было вакансии для меня. Он всегда настаивал на том, чтобы делать половину домашней работы, и разделение труда стало нормой для нашей семьи. Когда мальчики были маленькими, Джо каждый вечер играл с ними, пока я готовила ужин. После еды он учил мальчиков благодарить маму “за вкусный ужин”, что они делали каждый день.

В заключение хотелось бы рассказать о некоторых уроках, которые он преподал нам, не только его семье, но также его ученикам и коллегам по всему миру, многие из которых написали нам письма комментарии.

Джо был превосходным примером того, что значит быть одновременно и увлечённым, и человечным в своей работе. Он любил говорить о физике с кем угодно, от ректора университета до своей тёщи – моей вечно любопытной матери. Причём от каждой из сторон мне неоднократно доводилось слышать, что для них он делал физику понятной.

…

Джо был исключительным учёным и удивительно жизнелюбивым человеком, с заразительным смехом и неподражаемой улыбкой, которая отражала как его энтузиазм, так и искреннюю радость от физики и жизни.

Он произвёл неизгладимое впечатление на очень многих и навсегда останется в наших сердцах. Мы всегда будем хранить чувство любви к нему и наше чувство утраты.

Дороти, Стивен и Дэниел Полчински

# # #

Дополнительное чтение:

Про место Полчински в череде безвременных кончин среди наиболее продвинутых теоретиков: Вершины погибших альпинистов

О примечательных параллелях в рождении мемуаров от Владимира Арнольда и Джозефа Полчински: Новая физика из старых книг

Про великое открытие Полчински, о котором не говорят, не пишут и почти никто не знает: Тахионный кристалл

Про Эдварда Виттена и его мемуар о Полчински: Живая материя как дуальность частица-вихрь

# #

Основные источники:

[1] Joseph Polchinski. Memories of a Theoretical Physicist: A Journey across the Landscape of Strings, Black Holes, and the Multiverse. The MIT Press, 2022. Preprint at arXiv.org (2017)

[2] Sabine Hossenfelder. Lost in Math: How Beauty Leads Physics Astray. Basic Books, 2018. Имеется в переводе на русский: Хоссенфельдер, Сабина. Уродливая Вселенная: как поиски красоты заводят физиков в тупик. — Москва: Эксмо, 2021 (Подробности о книге см. тут: На самом деле ЭТО устроено так: наш мир как голографический симулятор)

[3] Amanda Gefter. Trespassing On Einstein’s Lawn: A Father, a Daughter, the Meaning of Nothing, and the Beginning of Everything. Bantam Books, New York. 2014. Имеется в переводе на русский: Аманда Гефтер. На лужайке Эйнштейна: Что такое ничто, и где начинается все. Издательство АСТ, 2016 (Подробности о книге см. тут: Эдвард Виттен как Гаусс сегодня)

#