Алексей Цвелик - Жизнь в невозможном мире: Краткий курс физики для лириков

Постдокторская позиция дается на два года, и в конце 1991-го мы покинули Флориду. Следующим пунктом был Принстон, где мы прожили полгода, а за Принстоном — Гарвард. В промежутке между этими двумя почтенными учреждениями я был приглашен на интервью в Оксфорд и вскоре получил приглашение на работу, которое с радостью принял.

Полгода, проведенных в Принстоне, были довольно плодотворными. Я продолжал знакомиться с американской физикой, ездил на все, какие только мог, конференции, делал доклады везде, куда приглашали. Вообще здесь ситуация такая, что люди знакомятся друг с другом не по статьям, а лично. На чтение статей, как правило, не хватает времени. В Принстоне моим непосредственным начальством были два замечательных физика — лауреат Нобелевской премии Филип Андерсон и его ученик Данкан Халдэйн. Одним из достижений Андерсона считается модель его имени, описывающая влияние магнитных примесей на свойства металлов. В свое время мы с Павлом Вигманом эту модель решили точно. Не знаю, произвело ли это на Фила какое либо впечатление или нет. Во всяком случае, при нашей первой встрече он отрекомендовал меня кому-то как математика. Так и сказал в телефон: «Я тут беседую с одним математиком». Признаться, это меня встревожило, так как слыть математиком среди физиков в Америке почти так же плохо, как физиком среди математиков. Однако по прошествии небольшого времени его мнение обо мне переменилось к лучшему, и, думаю, его рекомендательное письмо сыграло решающую роль для приглашения меня в Оксфорд.

Филип был порядочным англофилом, с 1965-го по 1977 год преподавал в Кембридже и даже, кажется, имел в Англии дом, где-то в Корнуэлле. Позже, когда я работал в Оксфорде, он приехал туда на несколько месяцев как своего рода почетный гость колледжа Баллиол. Я помню, как он пригласил меня на праздник в колледж, не предупредив, что гостям полагается являться в смокингах. Я пришел в обычном костюме и буквально сгорал со стыда. Смокинг у меня, разумеется, был; это был первый предмет, приобретенный мною в Оксфорде.

Ученик Андерсона Данкан Халдэйн ненамного старше меня. Семья Данкана известна своими академическими традициями, один из его родственников считается великим генетиком. Данкан закончил Кембридж примерно тогда же, когда я Физтех. Будучи студентом, он состоял членом троцкистской организации и курил марихуану. В 1970-х годах среди английских хиппи были в моде паломничества в Непал; мне говорили, что из Лондона туда можно было доехать на автобусе. Данкан съездил в Катманду; на обратном пути, где-то в районе Кабула, у него кончились средства. В британском посольстве согласились ему помочь, отправили телеграмму родителям с просьбой выслать деньги, а также дали ему два пенни на пропитание. Данкан говорил мне, что тогда он познал разницу между жизнью на один пенни в день и жизнью без единого пенни.

В конце февраля 1992 года мы перебрались в Бостон. Мне предстояло проработать полгода в Гарварде. Там я пытался применить свои знания по теории поля к задачам о биологических мембранах. Я продолжал эти попытки и впоследствии, но, к сожалению, никакого результата они не принесли.

Читателя может несколько удивить тот факт, что я, занимаясь проблемами, связанными с квантовой механикой, такими как теория магнетизма, вдруг бросился в теорию мембран, которая является, в сущности, классической физикой. Дело здесь, однако, в том, что математически совершенно разные отрасли физики могут быть удивительно похожи, о чем я уже писал в пятой главе. Чтобы это не звучало абстрактно, приведу несколько примеров. Каждый согласится, что свет, тепловое излучение, радиоволны, рентгеновские лучи воспринимаются нами очень по-разному. Однако математическое описание этих столь различных, по-видимому, явлений практически не отличается друг от друга. В рамках этого описания указанные явления — это колебания электрического и магнитного полей (электромагнитные волны), чья динамика описывается уравнениями Максвелла. Разница между видимым светом, для восприятия которого у нас есть специальный орган — глаз, и рентгеновскими лучами, о существовании которых мы можем судить только по последствиям их воздействия на наш организм, с точки зрения этих уравнений состоит только в разной частоте колебаний. Можно расширить эту аналогию до аналогии между светом и звуком. Уравнения для электромагнитных волн и звука неидентичны, хотя и похожи. В рамках этой аналогии электромагнитные волны разной частоты — как звук разного тона. Аналогия продолжается и далее — на все вообще периодические и квазипериодические движения, хотя и становится более расплывчатой. Как я говорил, с таких аналогий наука и начиналась: Пифагор (или кто-то близкий к нему) усмотрел сходство между колебаниями струн лиры и движением светил. Отсюда и знаменитое выражение «музыка сфер». Это умная музыка, то есть такая, которую слышит не ухо, а ум человека, понимающего гармонию, заложенную в законах природы.

Я никогда не переставал и не перестаю удивляться этому сходству различных предметов, открытому теоретической физике, что и делает ее для меня столь привлекательной и служит неистощимым источником для вдохновения и размышлений.

Контракт на постоянную работу в Оксфорде был заключен в марте 1992 года, а в конце августа наша семья перебралась из Соединенных Штатов в их бывшую метрополию. Девять лет, проведенных нами в Оксфорде, были для меня годами творческого расцвета, наполненными незабываемыми впечатлениями и встречами с замечательными людьми. Этими впечатлениями мне и хотелось бы поделиться с читателями, но для начала необходимо небольшое вступление, так как многое из того, что я написал, может остаться непонятным, если не знать, как устроен Оксфорд.

Оксфордский и Кембриджский университеты представляют собой конгломерат факультетов (de-partments) и колледжей. Последние являются полуавтономными образованиями, управляемыми собраниями полноправных членов (fellows). Студент, поступающий в Оксфорд или Кембридж, подает документы не в университет вообще, а в какой-то определенный колледж. В колледжах студенты живут и посещают семинарские занятия (tutorials), проводимые членами колледжа; лекции же по избранному ими предмету проводятся централизованно. Например, студент, поступивший «читать» (так и говорят, не «изучать», а «читать») физику в какой-то колледж, ходит на лекции на физический факультет вместе со студентами всех других колледжей. Экзамены тоже проводятся централизованно, и происходит это в потрясающей красоты здании под названием Schools (Школы).

Социальная жизнь как студентов, так и профессуры вращается вокруг колледжей. Fellows получают часть своей зарплаты в виде ланчей и обедов в своем колледже. За вино приходится платить, хотя и намного меньше, чем в магазине, так как колледжи имеют прекрасные погреба, и, как правило, fellows могут приобрести вино за ту цену, за которую оно было куплено колледжем (может быть, десять или пятнадцать лет назад). Обеды происходят в общем зале (холле), преподаватели сидят за высоким столом (high table), студенты за низким (low table, разница в высоте — 5 сантиметров). На все обеды, экзамены и собрания колледжа необходимо надевать академическую мантию. Во время десерта (если таковой следует за обедом) она снимается. На торжественные обеды (например, рождественский) необходимо надевать смокинг и бабочку, они так и называются black tie, хотя бабочка и не обязана быть черной. «Все люди как следует едят и обедают», — говорила моя жена. В высказывании этом заключена глубокая правда, так как обед в колледже не сводится (далеко не сводится!) к вкушению пищи. Пища (не вино) может даже отступить на второй план, если ваши соседи за столом — интересные люди.