Анатоль Абрагам - Время вспять, или Физик, физик, где ты был

Как говорится у англичан, качество пудинга доказано, когда он съеден. В том же году иллинойсский физик Чарльз Слихтер и его студент Карвер «съели пудинг». Насыщая резонанс электронов проводимости в металлическом натрии, они наблюдали увеличение ядерной поляризации, предсказанное Оверхаузером.*

Были и другие выдающиеся личности в Гарварде в том году: Братейн (Brattain) — создатель транзистора с Шокли и Бардином (Shockley, Bardeen). Я вспоминаю со стыдом, как я реагировал на присуждение им Нобелевской премии за открытие: как, «Нобель» за «gadget»?! [13] Gadget — мелкое устройство, приспособление.

Был Бриджмен — король высоких давлений. Он однажды сказал, что можно обновить всю физику, добавив к названию любого опыта слова «под высоким давлением». Много лет спустя, когда я работал над динамической поляризацией ядер, я предложил в шутку слова «под высоким давлением» заменить словами «с поляризованными ядрами». Еще я заимствовал у него, на этот раз нечаянно, название книги, написанной им много лет назад, — «Размышления физика».

Был еще Юлиан Швингер (Julian Schwinger) — «сверхмощная электростанция» теоретической физики. Его девизом могло бы быть: «Все мое, что доступно счету». В 1947 году он решил задачу расходимостей в квантовой электродинамикие, что позволило вычислить с фантастической точностью радиационные поправки, измеренные Лэмбом и Кашем. Это принесло ему Нобелевскую премию вместе с Фейнманом и с японским физиком Томонага (Tomonaga). За много лет до того, как он стал (в двадцать восемь лет) самым юным из ординарных (full) профессоров Гарвардского университета, он был открыт Исидором Раби, который любил говорить, что Швингер — его самое дорогое открытие.

Ученик публичной школы в Бронксе, квартале Нью-Йорка, населенным до войны в большинстве еврейскими семьями, а теперь негритянскими (здесь необходимо объяснить, что американские публичные школы посещаются детьми из беднейших семейств, в чем диаметрально противоположны английским публичным школам, которые я описал в главе об Оксфорде), юный Швингер был прислан к Раби знакомым, потому что отметки Швингера не позволяли ему надеяться на прием в колледж. Раби попросил его посидеть в углу кабинета, пока он обсуждал у доски с коллегой вопрос из квантовой механики, на котором они споткнулись. «Почему бы не употребить теорему замкнутости?» — раздался тоненький голосок. Юлиан нашел решение раньше старших, и не в последний раз.

В этом году он читал курс квантовой механики, который я посещал. Я был поражен ледяным совершенством его лекций. В течение двух часов он выписывал уравнения одно за другим, никогда не боясь подойти к задаче самым сложным способом, если он считал, что такой подход приближает к физической сути проблемы. Мне не приходилось бывать на лекциях Фейнмана, но я читал статьи обоих на одну и ту же тему. Для тех, кто интересуется теннисом, скажу, что стиль Швингера напоминает Бьерна Борга (Bjorn Borg), а стиль Фейнмана — Макинроя (McEnroe).

Другой деятельностью, которая заняла значительную часть этого хорошо наполненного года, была теория ускорителей. В главе «Накануне» я объяснил принцип протонного синхротрона, где одновременная модуляция частоты ускоряющего поля и величины управляющего орбитой магнитного поля позволяет сохранить орбите постоянный радиус. Чтобы удержать орбиту в пределах вакуумной камеры, магнитному полю придается слабый фокусирующий радиальный градиент. Слабым он должен быть потому, что иначе (по уравнению Лапласа) появится сильный дефокусирующий вертикальный градиент. С увеличением энергии ускорителей размеры вакуумной камеры, а значит, и размеры и вес магнита, становятся очень велики. Брукхейвенский (Brookhaven) космотрон 3 ГэВ и Берклийский (Berkeley) беватрон 6 ГэВ весили несколько тысяч тонн, в то время как советский фазотрон, строившийся в Дубне с 1949 года (но на Западе об этом не знали), достигал 35 тысяч тонн — веса линейного корабля.

Летом 1952 года — тремя американскими физиками из Брукхейвена — Ливингстоном, Курантом и Снайдером (Livingston, Courant, Snyder) — было сделано очень важное изобретение, которое круто изменило искусство строить ускорители. Они «меж делом и досугом» открыли, что, если заменить слабый фокусирующий радиальный градиент чередой сильных градиентов (то фокусирующих, то дефокусирующих), получается общая сильная фокусировка как радиальная, так и вертикальная (так называемая жесткая фокусировка).*

В MIT, совместно с Брукхейвеном, сформировали группу физиков для работы по проектам машин нового типа. Я получил из КАЭ инструкцию постараться быть принятым в эту группу. Меня приняли радушно, и я там работал часть своего времени. Скоро оказалось, что принцип чередующихся градиентов был изобретен двумя годами раньше неким Кристофилосом, греческим инженером из Афин, специалистом по лифтам (как знать, может быть, именно небольшое число высотных домов в Афинах оставляло Кристофилосу досуг для изобретения жесткой фокусировки). Кристофилос послал свои результаты в Беркли, где тогда на них никто не обратил внимания.

Это открытие имело два неприятных последствия для Брукхейвенской тройки. Во-первых, власти американской атомной комиссии (АЕС) с почетом выписали из Греции в США Кристофилоса и постановили, чтобы ко всем его предложениям тщательно прислушиваться. Бедный Курант жаловался мне, что предложения Кристофилоса были «a lot of hot air» (горячий воздух), а сам Кристофилос «a pain in the neck» (болью в шее). Но появление четвертого всадника — Кристофилоса — имело еще одно, апокалипсическое последствие для бедной тройки. Начну с загадки: какая разница между игрой в бридж и Нобелевской премией? Ответ: для Нобелевской четвертого не ищут (максимальное число лауреатов три). Вот почему открытие, которое изменило ход физики элементарных частиц, никогда не получило своей, по-моему вполне заслуженной, награды.

Наше пребывание в Америке приближалось к концу. Перед отъездом мы решили проехаться поездом через Америку, от Чикаго до Калифорнии и обратно. (Скучный кусок между Нью-Йорком и Чикаго мы решили перелететь.) Наш милый Ван, большой знаток железных дорог всего мира, разработал нам маршрут. (В Гарварде все звали Ван Флека — Ван, за исключением одного китайца, который находил это непочтительным и обращался к нему «доктор Ван».) От Чикаго до Лос-Анджелеса мы ехали знаменитым экспрессом «Эль Капитал» с остановкой на сутки, чтобы осмотреть чудо всех чудес Гранд-Каньон. Снова поездом из Лос-Анджелеса в Сан-Франциско и оттуда обратно в Чикаго другим экспрессом «Калифорния Зефир», увы, давно канувшим в Лету. Нам не хватило денег на спальный вагон, и, несмотря на комфорт американских поездов, замечательный в те дни, каждый из двухсуточных концов был довольно утомительным. Тем не менее мы сохранили от поездки, и в особенности от Гранд-Каньона, незабываемое впечатление. Мы открыли необъятность и разнообразие американского континента, недоступные самолетным пассажирам.