Станислав Улам - Приключения математика

Над темой, с которой я выступал на коллоквиуме, работают и поныне — это вопрос о существовании во многих структурах малого числа элементов, образующих подгруппы или подсистемы, всюду плотные в структуре (то есть, выражаясь популярным языком, задача выбора из всего бесконечного многообразия объектов нескольких таких объектов, сочетанием которых можно получить, с очень малой погрешностью, все другие объекты). Результаты, о которых я докладывал, мы с Джозефом Шрейером получили пару лет назад. Я говорил с уверенностью — не помню, чтобы я вообще когда-нибудь нервничал из-за выступлений, потому что я всегда чувствовал, что знаю то, о чем говорю. Должно быть, я произвел хорошее впечатление, поскольку, вернувшись в Принстон, я обнаружил письмо, бесконечно обрадовавшее меня. Оно было от секретаря Гарвардской корпорации и подписано на английский манер: «Ваш покорный слуга». Это было назначение на должность младшего члена Общества сроком на три года, начиная со следующей осени. Условия были чрезвычайно привлекательными: тысяча пятьсот долларов в год плюс бесплатное питание и жилье, а так же оплата моих поездок. В те дни это выглядело царским предложением.

С письмом в кармане я с радостью начал готовиться к отъезду в Польшу на лето. Чтобы исправить неудачу, приключившуюся с Джонни прошлым летом, мои новые принстонские знакомые наказали мне привезти огромное количество икры. Они не понимали, что в Польше, которая не производила ее, икра была столь же дорогой, что и на Западе.

Ученое общество, к тому моменту, как я стал его членом, существовало всего лишь несколько лет. Гаррет Биркгоф и психолог Б. Ф. Скиннер входили в число самых первых его членов. Большинство младших членов Общества, как нас называли, составляли, в основном, подающие большие надежды молодые ученые, которым было где-то между двадцатью и тридцатью и которые уже имели докторскую степень.

Мне предоставили две комнаты в Адамс Хаус по соседству с Джоном Окстоби, еще одним новым членом Общества. Будучи примерно одного со мной возраста, он не имел докторской степени, но в кругах Калифорнийского университета, где он написал свою дипломную работу, все знали его как блестящего и многообещающего математика. Мне он сразу же понравился. Он был высоким, голубоглазым шатеном и всегда пребывал в хорошем настроении. Полиомиелит, перенесенный им еще во время учебы в средней школе, жестоко покалечил одну его ногу, так что он вынужден был передвигаться с костылем.

Его интересы в математике частично совпадали с моими: топология теории множеств, анализ и теория вещественных функций. Сразу же мы начали обсуждать задачи, касающиеся понятия «категория» множеств. Понятие «категория» — менее количественное, но отчасти сходное с понятием меры множеств, т. е. их длины, площади, объема, а также их обобщений. Мы быстро получили несколько новых результатов, и плодами наших бесед во время первых нескольких месяцев нашего знакомства стали две опубликованные в «Fundamenta» заметки. За этим последовал наш не лишенный честолюбия штурм проблемы существования эргодических преобразований. Понятия и определения, связанные с этим вопросом, были заложены Больцманом еще в XIX веке; пятью годами раньше его изучение составило центральную тему в работе фон Неймана, за которой последовали (и которую до некоторой степени затмили) более впечатляющие результаты Дж. Д. Биркгофа. В своих работах, покончивших с затянувшейся неопределенностью, а также в книге о динамических системах Биркгоф ввел понятие «транзитивности». Окстоби и я работали над завершением этой проблемы, доказывая существование пределов в самой эргодической теореме.

Чтобы завершить разработку фундаментальных основ в отношении статистической механики, связанной с эргодической теоремой, нужно было доказать существование и, что более существенно, преобладание эргодических преобразований. Сам Дж. Д. Биркгоф работал над частными случаями динамических задач, но общих результатов все еще не было. Мы же хотели показать, что в каждом многообразии (пространстве, с помощью которого представлены все возможные состояния динамической системы) — в том его виде, в котором оно используется в статистической механике — эргодическое поведение закономерно.

Суть, интенсивность и продолжительность наших ежедневных бесед напоминали мне то, как проходила работа в Польше. Обычно Окстоби и я сидели в моей комнате, которая, хоть я и постелил в ней пару взятых напрокат восточных ковров, была довольно холодной, или же в его комнате, обставленной еще более по-спартански.

Мы обсуждали различные подходы к возможному построению этих преобразований. Я, с присущим мне оптимизмом, был убежден в нашем конечном успехе. Дж. Д. Биркгофа мы держали в курсе того, как продвигалась наша работа, направленная на решение этой задачи. Он, как правило, улыбался, когда я разговаривал с ним об этом за обедом в Ученом Обществе. Наша целеустремленность отчасти забавляла его и отчасти впечатляла, а отчасти он был настроен скептически, несмотря на то, что действительно допускал, что у нас есть шансы. Обычно он перепроверял то, что сообщали ему я и более осмотрительный Окстоби. Более двух лет понадобилось нам, чтобы совершить прорыв и закончить очень длинную работу, которая в 1941 году появилась в «Annals of Mathematics» и которую я считаю одним из наиболее важных результатов, в получении которых мне довелось принять участие.

Председателем Общества был Л. Дж. Хендерсон, знаменитый биолог, автор книги «Пригодность окружающей среды» («The Fitness of Environment»), пользовавшейся в то время огромной популярностью не только среди специалистов, но и в широких кругах. Эль Джей (L. J. — Прим. пер. ), как мы его называли, был истым франкофилом. Общество и в самом деле, было основано скорее по образцу Fondation Thiers в Париже, чем по принципу организации обществ в колледжах Кембриджа и Оксфорда.

Общество состояло из пяти-шести старших и, кажется, двадцати двух младших членов.

В число старших членов входили выдающиеся, знаменитые профессора, такие, как Хендерсон, литератор Джон Ливингстон Лоуз, историк Самюэл Элиот Морисон, и Альфред Норт Уайтхед — знаменитый английский философ, который к тому времени, когда я вступил в Общество, уже оставил должность профессора в Гарварде. Я часто имел удовольствие сидеть рядом с ним на традиционных обедах Общества, которые давались по понедельникам вечером.

Некоторые младшие члены Общества произвели на меня впечатление красивой, в отношении манер, группы молодых людей. Окстоби, Уиллард Куайн, который был истинным логиком, и я были единственными математиками среди них. Из физиков несколько членов Общества стали позже очень известными, такие как Джон Бардин, Иван Геттинг и Джим Фиск. Из биологов мне запомнился Роберт Вудворд, который первым синтезировал хинин и другие биологически важные вещества. Был там и Пол Самюэлсон, экономист, служивший советником у президента Кеннеди, а также Ивар Эйнерсон, крупный ученый в области лингвистики, и Гарри Левин, специалист в области английской литературы. Левин вел себя в духе Пруста. Он любил устраивать мудреные и, как мне казалось временами, красивые дискуссии. Другим зарубежным членом Общества был археолог Георг Ханфман. Ханфман был, несомненно, очень ученым человеком, и я отдавал должное его эрудиции. Мы оба разделяли любовь к греческой и латинской литературе.