Станислав Улам - Приключения математика

И Гамов, и я демонстрировали изрядную независимость в своих суждениях во время наших собраний, и Теллеру это не слишком нравилось. Потому не было ничего удивительного в том, что комитет, руководивший работой над «супер» вскоре прекратил существование в первоначальном своем виде. Во время нашего с Гамовым отсутствия Теллер уговорил Брэдбери упразднить его, заменив другим организационным комитетом. Гамова это привело в немалое раздражение. Я не придал этому значения, а только написал ему — и строки моего письма, по всей видимости, оказались пророческими — о том, что упрямство Эдварда и его непомерное честолюбие повлекут за собой большие неприятности. Письмо это, как любое другое сообщение о работе в Лос-Аламосе, было засекречено. Думаю, оно по сей день хранится в какой-нибудь архивной папке и когда-нибудь, быть может, попадет в коллекцию документов о том периоде. В еще одном «неосторожном» письме, которое я написал фон Нейману, я посмеялся над отношением Эдварда. Этому письму случилось попасть на страницы второго тома официальной истории КАЭ «Атомный щит» («The Atomic Shield»). В нем я написал о том, как у меня возникла одна идея, которой я поделился с Эдвардом. В шутку я добавил, что раз Теллеру она очень понравилась, это, скорее всего, означало, что она не пройдет.

Как-то я представил план возможного детального расчета, ставшего базовым в работе над недавно появившимися электронными вычислительными машинами, проводимой фон Нейманом с помощью Клари, выполнявшей работу программиста, и Керды и Фостера Эванс — супружеской команды физиков, примкнувших к проекту после войны.

Расчет, проведенный Метрополисом и Френкелем во время войны, а точнее сразу по ее окончании, был очень схематичным по сравнению с расчетом, который задумал я. Поскольку компьютеры стали более совершенными в отношении как скорости, так и объема памяти, появилась возможность выполнять весьма претенциозные расчеты. Намеченные в них этапы предусматривали фантастическое количество арифметических операций. Джонни как-то сказал мне: «В этом расчете будет столько умножений, сколько не было сделано человечеством за всю его историю». Но когда я грубо прикинул, сколько операций умножения выполнили все школьники мира за последние пятьдесят лет, то увидел, что полученное мною число было в десять раз больше!

Задача наша была огромнейшей, куда объемнее любого из астрономических расчетов, проделанных к тому времени на калькуляторах, и требовала самого современного из имевшегося электронного оборудования. К тому времени уже работал принстонский MANIAC — детище фон Неймана, а в Лос-Аламосе под руководством Метрополиса строился его двойник.

Несмотря на все это, Теллер продолжал намекать на то, что по его оригинальному замыслу воспламенения «супер» делалось недостаточно работы. Он продолжал настаивать на своих собственных специальных подходах. Должен признать, что эта его настойчивость начала меня раздражать. Однажды со своим другом Эвереттом я решил провести схематический пробный расчет, который дал бы порядок величины или, во всяком случае, приближенную оценку перспективности его идеи.

Прежде чем начать этот расчет протекания термоядерной реакции (слияния ядер дейтерия или дейтерия и трития при высокой температуре), Эверетт и я проделали большую работу над вопросами теории вероятностей, связанными с активными соединениями урана и размножениями нейтрона. Мы разработали теорию множащихся процессов, как мы ее назвали (сейчас более популярно название «ветвящиеся процессы»). Эта работа стала продолжением тех идей, что мы с Дэвидом Хокинсом изложили в отчете по ветвящимся процессам во время войны. Однако она в значительной степени дополнила, углубила и расширила эти идеи. Отчет, написанный вместе с Хокинсом, был всего лишь на несколько страниц. Результаты работы, проделанной вместе с Эвереттом за несколько месяцев, уместились в трех объемистых отчетах на ста, а то и более, страницах. Они составили основу для последующей большой работы, а к некоторым из них впоследствии независимо пришли русские и чешские ученые.

Как член формальной организации лаборатории, я был руководителем Группы Т-8, единственным членом которой был Эверетт. Каждый день в его кабинете, соседствующим со моим, мы делали очень много математической работы, связанной не только с текущими программными вопросами Лос-Аламосского проекта, и еще обсуждали «вселенную» (выражение Джонни) — и математическую, и всю остальную.

Итак, мы приступили к работе, просиживая каждый день четыре-шесть часов, вооружившись счетной линейкой, карандашом и бумагой и, производя частые количественные приблизительные оценки, смогли получить приблизительные результаты гораздо быстрее, чем их могло дать медленно продвигающееся решение гигантской задачи на компьютере. По большей части наша работа осуществлялась путем оценки геометрических величин, предположений о сечениях твердых тел, оценки объемов и шансов вылета точек. Все это мы проделывали неоднократно целыми часами, великодушно дополняя каждую догадку неизменными расчетами с помощью счетной линейки. Это была трудная и тяжелая работа, результаты которой предстали перед нами в виде малообнадеживающей картины, которая получилась бы при использовании исходного проекта «супер». Наш расчет показал огромные практические трудности в его осуществлении и породил серьезные сомнения насчет перспектив оригинального подхода Эдвада к начальным условиям воспламенения «супер».

Вот как проходила наша работа: каждое утро я подкидывал несколько предположений о величинах определенных коэффициентов, связанных с чисто геометрическими свойствами движущегося соединения, учитывающих судьбу нейтронов и других частиц, проходящих через него и вызывающих в свою очередь другие реакции. Эти оценки перемежались с проведением пошаговых расчетов поведения действительных движений. Важно, чтобы мой читатель понял, что реальное время для отдельного шага вычислений было небольшим, в каждом случае меньше «мгновения», а пространственные составляющие соединения материала в своих линейных размерах очень малы. Каждый шаг занимал лишь долю «мгновения». «Мгновением» в Лос-Аламосе в военное время прозвали временной интервал в 10-8 секунд. Другой единицей измерения была единица измерения сечения, называемая «барн»; она равнялась 1СР24 квадратных сантиметров — потрясающе малая площадь. В итоге получалось огромное число отдельных вычислительных этапов. Мы исписывали страницу за страницей этими вычислениями, большую часть которых выполнил Эверетт. За это время его счетная линейка почти истерлась, и когда спустя несколько месяцев мы все же получили результаты, он в шутку сказал, что в благодарность «правительство могло хотя бы предложить купить ему новую линейку». Сколько человеко-часов ушло на эту задачу, я не знаю даже сам.