Читать книгу Геній. Річард Фейнман: життя та наука - Джеймс Глик - Страница 11

Літо приносило солону спеку у Фар-Роквей, а вітер розносив її по пляжах. Асфальт виблискував, заломлюючи промені світла. Узимку з низьких сірих хмар сипав сніг, завжди здавалося, що холоди почалися зарано. Як хотілося, щоби світлі години тягнулися ще і ще, а небо залишалося так само яскравим і сліпучим. Річард витрачав вільний час, занурюючись у свої нотатники або навідуючись до аптеки-закусочної, де лякав офіціанток, демонструючи трюки з переверненою склянкою води або монеткою на полірованій стільниці.

На пляжі він кілька днів спостерігав за однією дівчиною. У неї були теплі блакитні очі й глибокий погляд. Своє довге волосся вона заплітала у косу та закручувала в тугий вузол. Коли дівчина виходила з води, вона розплітала його, і хлопці, яких Річард знав зі школи, скупчувалися навколо. Її звали Арлін Грінбаум. Протягом досить довгого часу він вважав, що її ім’я пишеться через «е» – Арлен. Вона жила в Сідархерст на Лонг-Айленді, і думки про неї цілком захопили його. Так, вона була аж надто красива, але Річарду здавалося, що для нього будь-які знайомства з дівчатами – справа безнадійна, до того ж в Арлін уже був хлопець. Утім, Фейнман почав відвідувати клуб при синагозі, оскільки там бувала й вона. Коли Арлін записалася на заняття з мистецтва, Річард зробив те саме. Унаслідок цього одного дня він усвідомив, що лежить на підлозі й дихає через соломинку для коктейлів, у той час як хтось з учнів робить гіпсовий зліпок його обличчя.

Якщо Арлін і помічала Річарда, вона це приховувала. Але одного вечора вона приїхала на змішану дівчачо-хлоп’ячу вечірку просто посеред сеансу поцілунків. Старший хлопець навчав пари правильно цілуватися, і цей навчальний контекст супроводжувався певною практикою. Сам Річард практикувався з дівчиною, яку навряд чи знав. Коли увійшла Арлін, майже всі кинули цю справу, щоб її привітати, – за виключенням одного, як їй здалося, жахливо нечемного хлопця, який продовжував демонстративно цілуватися в кутку зі своєю партнеркою.

Іноді Річард мав побачення з іншими дівчатами. Але ніколи не міг позбутися відчуття, що виглядає чужинцем, який бере участь у ритуалі, чиї правила йому невідомі. Мати навчила його елементарних манер, однак, незважаючи на це, очікування у вітальнях, запрошення на танці та стандартні фрази на кшталт «Дякую за прекрасний вечір» змушували його почуватися вкрай незручно. Наче він ніяк не міг дешифрувати код, що був добре знайомий усім іншим.

Він не цілком усвідомлював, які надії покладали на нього батьки. Як не відчував у повному масштабі й тієї порожнечі, що залишилася в родині після смерті його молодшого брата. Також Річард не розумів причин, що змусили його матір, так би мовити, «спуститися по соціальних сходах». Це було пов’язане з матеріальними проблемами. Із початком Великої депресії Фейнманам довелося відмовитися від будинку на Новому Бродвеї і переїхати до маленької квартири, де вітальня та їдальня слугували водночас і спальнями. Мелвілл постійно був у службових роз’їздах, а коли опинявся вдома, то читав виключно National Geographic. Він колекціонував старі числа журналу. По неділях батько Річарда малював пейзажі або квіти. Іноді батьки разом із дітьми вирушали до Нью-Йорка, щоби відвітати Метрополітен-мьюзеум.

Річард продовжував копирсатися в радіоприймачах. Велика депресія сприяла тому, що кількість тих, хто хотів недорого відремонтувати старі пристрої, стрімко зросла, і на послуги Річарда завжди був попит. Минуло трохи більше десяти років від початку масового продажу радіоприймачів, але їх уже мала половина американських сімей. До 1932 року ціна нового приймача впала до 48 доларів, що становило менше третини від ціни трирічної давнини. З’явилися приймачі Midget, що мали п’ять радіоламп і компактний корпус із вбудованою антеною. Деякі моделі дозволяли навіть регулювати тембр звуку. Ринок пропонував і розкішні моделі – наприклад «атласно-чорний Durez із полірованою хромованою сіткою гучномовців, тонуванням під ебенове дерево та хромованими верньєрами».

Ремонтуючи приймачі, Річард стикався з найрізноманітнішими пошкодженнями електронних схем. Він перепаював контакти, експериментував з антенами, перевіряв кожен резистор і конденсатор. Пізніше із цього народилася одна з його історій, що отримала назву «Він лагодить радіо силою думки». Найдорожчий з усіх зламаних радіоприймачів, що потрапив йому до рук, при включенні видавав такі пекельні звуки, що кров застигала в жилах. Річард довго ходив навколо нього, розмірковуючи, поки буркотливий і скупий власник пристрою діставав його питаннями: «Що ти намагаєшся робити? Чи зможеш полагодити?». Річард не відповідав. Що могло викликати цей шалений скрегіт, що змінювався із часом? Він міг бути пов’язаний із нагріванням ламп: адже спочатку сторонній сигнал наростав, а згодом з’являвся нормальний звук. Нарешті Річард зупинився, підійшов до приймача, витягнув лампу, потім іншу, а тоді поміняв їх місцями. Після включення приймача сторонній звук зник. «Хлопчик, який лагодить радіо силою думки», – так він подумав про себе, і на цьому зійшлися також його клієнти із Фар-Роквей.

Отже, його голова працювала. Логічним висновкам можна довіряти. Це вам не вправи зі шкільного підручника! Хвилююче відчуття розумового процесу й того, як ідеї, що змінюють одна одну, аж поки не створюють єдиний візерунок, усвідомлення інтелектуальної сили і власної правоти, – усі ці емоції викликали в Річарда справжню ейфорію, майже залежність. Натхнений цим, він іноді впадав у такий стан, що нагадував транс, і тим лякав усю родину.

Знання на той час були дефіцитом. Придбати навіть старий, кимось уже прочитаний журнал вважалося вдачею. Щоби знайти підручник з математики, підлітку з Фар-Роквей треба було докласти численні зусилля, волю та заповзятливість. Кожна почута радіопрограма, кожен телефонний дзвінок, кожна лекція в місцевій синагозі, кожен фільм у новому кінотеатрі Gem на Мотт Авеню важили багато та здавалися чимось особливим. Кожна книжка, що її отримував Річард, назавжди закарбувалась у його пам’яті. Коли підручник з математичних методів збивав його з глузду, він опрацював його формулою за формулою, наповнюючи свій зошит самостійно виконаними вправами. Річард та його приятелі обмінювалися «математичними ласощами», наче бейсбольними картками. Якщо хлопчик на ім’я Моррі Джейкобс казав, що косинус кута 20 градусів, помножений на косинус кута 40 градусів ще й помножений на косинус кута 80 градусів, дорівнює одній восьмій, Рітті запам’ятовував це на все життя. Як запам’ятовував і те, де перебував у той момент, коли довідався про це, – у галантерейній крамниці батька Моррі.

Навіть у розпал епохи радіо свідомість людей не підпадала під вплив, подібний до того, що згодом принесло телебачення з його бомбардуванням свідомості візуальними образами та мерехтливими спалахами загальнодоступних знань. Справжні знання були рідкісні і саме тому коштовні. Те саме відбувалося в середовищі науковців. Валюта наукової інформації тоді ще не знецінилася через загальнодоступність. Для хлопця віку Річарда Фейнмана це означало, що кількість питань буде постійно зростати. І він швидко відчув близькість тієї межі, коли жоден із тих, хто його оточував, не мав потрібних відповідей. Навіть у старшій школі, коли він по обіді приходив до лабораторії, щоби поекспериментувати з магнітами і допомогти вчителю прибрати лабораторне приладдя, йому доводилося ставити питання, що заводили вчителя у глухий кут. Наразі, уже майже закінчивши середню школу, він не міг упевнено сказати, наскільки наблизився до тієї справжньої науки, що сповнена нетривіальних викликів. Прорив у галузі квантової механіки оголив численні фундаментальні проблеми. Фізика тоді вважалася наукою молодою та таємничою більше за будь-яку іншу гілку пізнання, але водночас вона чимось нагадувала сімейний бізнес. Незважаючи на зародження нових напрямків на кшталт ядерної фізики чи квантової теорії поля, опублікованих матеріалів усе ще було обмаль, та й ті кілька наукових журналів, що друкували дописи із цих проблем, видавалися переважно в Європі. Річард, звичайно, не знав навіть про їх існування. В іншій частині Нью-Йорка ще один незвичайний підліток на ім’я Джуліан Швінгер також поступово входив у світ новітньої фізики. Він був настільки ж міською істотою, як Фейнман – хлопцем з околиці. Швінгер, молодший син успішного виробника одягу, виріс в єврейській частині Гарлема, а згодом на Ріверсайд-Драйв, де темно-сірі величні багатоквартирні будинки та міські котеджі вишикувалися вздовж закруту річки Гудзон. Дорога була призначена для автомобільного руху, але коні й досі тягнули нею вантажні фургони до магазинів на Бродвеї, що розташовувався за кілька кварталів на схід. На відміну від Річарда, Джуліан добре знав, де шукати книжки: він постійно обстежував букіністичні крамнички, розташовані в кінці Четвертої та П’ятої Авеню, сподіваючись знайти щось цікаве з математики та фізики.

Швінгер навчався в Townsend Harris High School – відомій на всю країну школі, тісно пов’язаній із нью-йоркським Міським коледжем, і ще до того, як вступив до Міського коледжу 1934 року, коли йому виповнилося шістнадцять, дізнався, що таке сучасна фізика. Підліток із видовженим серйозним обличчям та трохи похиленими плечима читав у бібліотеці коледжу праці Дірака, надруковані в Proceedings of the Royal Society of London, статті у Physikalische Zeitschrift der Sowjetunion або Physical Review – видання, що намагалося конкурувати з європейськими журналами. Швінгер вражав вчителів сором’язливістю, однак тримався з витонченою гідністю.

Того року він охайно надрукував на шести аркушах свою першу наукову роботу, що мала назву «Про взаємодію декількох електронів». Вишуканість та довершеність цієї невеличкої праці була вражаючим свідченням того, що її автор набагато випередив свій юний вік. Підґрунтям роботи Джуліана були такі положення теорії поля: «Дві частинки не взаємодіють безпосередньо; їхній зв’язок обумовлений впливом поля однієї з частинок на поле іншої, що перебуває у безпосередній близькості». Тобто електрони не просто відштовхуються один від одного – вони перебувають у полі таємничої субстанції, що виникає замість ефіру, а хвилі, що утворені ними, діють на інші електрони. Швінгер не претендував на якийсь науковий прорив. Він лише продемонстрував розуміння «квантової електродинаміки Дірака, Фока та Подільського», «уявлення Гейзенберга» щодо потенціалів у вакуумі та здатність застосовувати «одиниці Лоренца – Гевісайда» для вираження цього потенціалу у відносно компактних формулах. Це була важка артилерія, розташована на слабкому ґрунті. Поле Максвелла, у якому настільки ефективно об’єднувалися електрика та магнетизм, наразі треба було квантувати, визначаючи його через хвильові пакети кінцевого розміру, аби їх неможливо було зменшувати і надалі. Ці хвилі були водночас спокійними і динамічними. На цьому єтапі своєї діяльності у фізиці Швінгер розглядав навіть не це складне електромагнітне поле, а ще більш абстрактне: він відійшов від його матеріального аспекту, працюючи не з частинками, а з математичними операторами.

Він реалізував цю концепцію через послідовність із двадцяти восьми рівнянь. Одного разу він був змушений припинити роботу через двадцяте рівняння. Частина рівняння виглядала некерованою, а фактично – нескінченною. Якщо застосовувати це рівняння до опису фізичних властивостей, виявлялася тенденція електрона взаємодіяти із самим собою. Під час взаємодії із власним полем, електрон набував (суто математично) нескінченну енергію. Дірак та інші завжди неохоче погоджувалися мати справу із цією частиною формули, але Швінгер знайшов правильний підхід. Він просто залишив цю частину рівняння і перейшов до двадцять першої формули.