Читать книгу Геній. Річард Фейнман: життя та наука - Джеймс Глик - Страница 4

ПОШИРЕНЕ КОЛИСЬ МИСТЕЦТВО колупатися в радіоприймачах у наш час утратило свою популярність. Сучасним дітям невідоме це задоволення: потайки відчинити батьківський кабінет і поринути в нутрощі величезного лампового приймача. Тверді електронні блоки замінили безладну на перший погляд плутанину дротів і деталей, завдяки якій колись можна було пізнати інший світ, занурений у помаранчеве сяйво вакуумних радіоламп. Наразі ж нічого не залишилося, окрім безликих мікросхем, що вміщують у тисячі разів більше елементів. Мікроскопічні транзистори, створені безпосередньо в кристалі кремнію, назавжди витіснили крихкі й не дуже надійні родіолампи, а світ утратив один із добре второваних шляхів до науки.

Покоління тих, хто народився в 1920-х роках, до появи твердотільної електроніки, мало можливість подивитися на схему й побачити, як саме рухається в пристрої потік електронів. Радіоприймачі містили лампи та перемикачі, що спрямовували електричні коливання так, наче електроенергія є рідиною, яка тече водопровідними трубами. Повернувши верн’єр, можна було почути шипіння та тріск, якісь голоси на межі чутності. Пізніше побутував жарт: усіх фізиків можна розділити на дві групи – тих, хто грався з наборами «Юний хімік», і тих, хто віддавав перевагу «Юному радіоаматору». Хімічні набори, безперечно, виглядали привабливо, але такий хлопчина, як Річард Фейнман, який полюбляв діаграми та мапи, був здатен зрозуміти, що радіо колись стане для нього власною мапою і діаграмою. Він швидко зрозумів, що кожна частина тут має власну функцію, і розпочав «ламати код» усіх тих дротів, резисторів, кристалів і конденсаторів. Він самотужки зібрав найпростіший приймач, підключив до нього величезні навушники, придбані на розпродажу, і годинами слухав його під ковдрою, поки не засинав. Іноді батьки навшпиньки підходили до сплячого хлопчика й знімали з нього навушники. Коли атмосферні умови були сприятливими, його приймач примудрявся ловити навіть досить віддалені станції – наприклад, Скенектеді (штат Нью-Йорк) або навіть станцію WACO з Вако (Техас). Його радіо відгукувалося на кожний дотик. Для зміни частоти треба було пересувати контакт по дротяній котушці. І це було зовсім не схоже на годинниковий механізм із його коліщатками і передачами, ще один крок, який віддаляв цей пристрій від механічного світу. Його магія зрештою була непомітною. Кристал детектора, нерухомий у своєму гнізді, вихоплював електромагнітні хвилі безпосередньо з ефіру. І водночас ніякого ефіру не існувало! Не існувало субстанції, у якій могли б поширюватися ці хвилі. Якби навіть учені забажали уявити радіохвилі, що розповсюджуються з ідеальною періодичністю, наче кола від кинутого каменя на поверхні води, їм довелося би визнати, що ці хвилі поширюються в середовищі, якого не існує в природі. У будь-якому разі, так вважали в епоху створення теорії відносності: Айнштайн чітко довів, що якби ефір існував, він мав би залишатися нерухомим відносно будь-яких спостерігачів, навіть тих, що рухаються в протилежних напрямках. А це, очевидно, неможливо. «Здавалося, що ефір переховується в країні привидів в останній спробі втекти від допитливих пошуків фізиків», – писав математик Герман Вейль у 1918 році – саме тоді, коли народився Річард Фейнман. Але в якому ж тоді середовищі поширювалися радіохвилі, долаючи відстань від антени, розташованої в центрі Нью-Йорка, до другого поверху невеликого дерев’яного будинку родини Фейнманів, розташованого на околиці міста? У будь-якому разі радіохвилі – це лише один із безлічі різновидів коливань, що пронизують кожен дюйм простору. У ньому хаотично взаємодіють світлові хвилі, що за своєю природою ідентичні радіохвилям, але мають набагато меншу довжину, інфрачервоні хвилі, що сприймаються шкірою як відчуття тепла, зловісні рентгенівські хвилі та високочастотні гамма-промені з довжиною хвиль меншою за розмір атома. Усе це різні іпостасі одного явища – електромагнітного випромінювання. І якщо навіть до винайдення штучних джерел електромагнітного випромінювання простір порівнювали з «електромагнітним Вавилоном», то радіопередавачі, створені людиною, збурили його ще більше. Уривки голосів, якісь клацання, свисти, дивні шуми й звуки, викликані перешкодами проходженню радіохвиль, заповнювали весь простір. І всі ці хвилі існували не в якомусь там ефірі, а в набагато абстрактнішому середовищі, зрозуміти природу якого фізикам ніяк не вдавалося. Вони навіть уявити не могли, що це таке. Усе, що в них було, – назва. Електромагнітне поле, чи просто поле. Поле уявляли як суцільну поверхню чи об’єм, уздовж якого змінювалася якась фізична величина. Поле не містило речовини, але тремтіло й вібрувало. Фізики виявили, що ці коливання часом поводяться наче частинки, але це лише ускладнило справу. Якщо коливання є частинками, то ці частинки – із безперечно хвилеподібними властивостями. Саме це дозволяло хлопцям на кшталт Фейнмана налаштовуватися на певну довжину хвилі – ту, на якій можна почути радіошоу «Тінь», дитячу програму «Дядько Дон» або рекламу шипучки «Ено». Наукові пояснення виглядали незрозумілими, та й відомі були лише небагатьом ученим, які краще спілкуються німецькою, ніж англійською. Утім, суть таємниці здавалася зрозумілою аматорам, які читали про Айнштайна у газетах і розмірковували над побутовою магією радіоприймачів. Недарма ж так багато майбутніх фізиків починали із зацікавлення радіо й збирали радіоприймачі, і недарма перш ніж слово «фізик» набуло загально вживаного значення, більшість із них сподівалися, що працюватимуть інженерами-електриками, які добре заробляють і мають повагу. Річард – друзі називали його Рітті,– здавалося, рухався у цьому ж напрямку. Він збирав обрізки труб і старі акумуляторні батареї, вештаючись околицями і звалищами. Його цікавили трансформатори, перемикачі й котушки. Котушка, знята зі старого автомобіля «форд», виробляла яскраві іскри, що пропалювали діри в старих газетах. Знайшовши кимось викинутий реостат, він експериментував із ним, підключивши до мережі напругою 110 вольт, поки той остаточно не згорів. Смердючі та закіптюжені залишки реостата Річард виставив за вікно власної спальні, розташованої на другому поверсі. Попіл кружляв у повітрі, вітер розносив його газоном заднього двору. У разі невдач він завжди поводився у подібний спосіб. Якщо ядучий сморід просочувався до вітальні, де його мама грала з подругами в бридж, це означало, що Річард витрусив вміст сміттєвого кошика у вікно разом із жевріючими залишками бляшанки з гуталіном після чергового експерименту. Цього разу він намагався розтопити гуталін, аби отримати чорну фарбу й пофарбувати свою «лабораторію» – дерев’яний ящик розміром приблизно із холодильник, що стояв у його кімнаті. До ящика були прикріплені численні перемикачі та лампочки, які Рітті з’єднував то послідовно, то паралельно. Його сестра, молодша за Рітті на дев’ять років, із задоволенням підробляла асистентом у його дослідженнях за чотири центи на тиждень. В її обов’язки входило встромляти палець між електродами і терпляче зносити слабкий удар струму. Це неймовірно тішило друзів Рітті.

Психологи вже давно з’ясували, що діти є природженими дослідниками: вони постійно щось випробовують, помиляються, експериментують з можливим та неможливим, вивчаючи заплутаний оточуючий всесвіт. Недарма дорослі вчені мають майже такий самий погляд на життя. Якщо зробити ось це – що тоді станеться? Це питання є девізом водночас для дітей, що граються, і для будь-якого вченого-фізика. Кожна дитина – спостерігач, аналітик та систематизатор, її психічне життя є суцільною послідовністю інтелектуальних революцій, вона постійно створює теорії і швидко відкидає їх, переконавшись, що вони вже не працюють. Невідоме та дивне є справжнім магнітом для всіх без винятку дітей і вчених.

Жоден з них не може впевнено розраховувати на те, що в його розпорядженні опиняться лабораторія, реостат та лаборант-помічник – символи виразного культурного стереотипу. Однак Річард Фейнман уперто продовжував наповнювати свою спальню атрибутами та приладдям, призначеним для проведення систематичних досліджень.