Знание-сила, 2008 №1 (967)

Почти так же смотрят германские профессора на Альберта Эйнштейна. Через три года после публикации теории относительности он все еще работает экспертом в патентном бюро тихого города Берна. В чем дело? Да в том, что ни одно предсказание первой теории Эйнштейна не удалось проверить на опыте! Дороговаты пока эти опыты — а до запуска первых ускорителей электронов остается еще 20 лет.... Но через год родной Политехнический институт в Цюрихе вспомнит о своем выпускнике; еще через пять лет волна понимания СТО достигнет Берлина.

Ибо только что в тихом Геттингене — математической столице Германии — молодой профессор Герман Минковский придумал математический аппарат для специальной теории относительности! Ту самую гиперболическую метрику в четырехмерном Пространстве-Времени, которая диктует фотонам или массивным телам правила их движения. Сам Эйнштейн был не в силах создать это несложное геометрическое исчисление: слишком плохо он успевал по математике в студенческие годы! Пришлось ему сначала стать гением в теорфизике, а уж потом отращивать необходимые математические мускулы.

Как жаль, что Эйнштейн и Минковский никогда не встретятся и не поговорят по душам! В январе следующего, 1909 года неудачная операция аппендицита оборвет жизнь Минковского, и математический аппарат общей теории относительности Эйнштейн будет изобретать в одиночку. Благо, осталось ответить на единственный вопрос: как Материя диктует Пространству-Времени его поведение в ее присутствии?

Покойный Георг Риман или его наследники — Минковский и Гильберт — ответили бы без долгих колебаний: через изменение метрики в пространстве, особенно через изменение кривизны в каждой его точке! Ибо плотность материи вполне определит кривизну пространства... В диалоге с Минковским Эйнштейн, вероятно, уразумел бы этот новый язык Природы за немногие недели или месяцы. Но в одиночку этот труд займет годы: ОТО оформится в уме Эйнштейна только в военном 1915 году. Жаль, что мировые содружества физиков и математиков пока взаимодействуют столь слабо.

Например, у математиков самое громкое событие 1908 года — доказательство давней гипотезы Варинга в теории чисел. Одолел ее Давид Гильберт — «математический папа» в Геттингене, где роль апостола Петра сыграл Карл Гаусс. Но тот был нелюдим, как Ньютон.

Напротив, Гильберт истово обучает новые поколения студентов своими спецкурсами и семинарами: каждый год на новую тему! В мире чисел Гильберт смолоду чувствует себя, как рыба в воде — и потому не торопится в новый мир многообразий, недавно широко распахнутый его соперником Пуанкаре.

Тот всего на восемь лет старше Гильберта — но возраст его главных открытий уже миновал. Поэтому гениальный полузнайка Эйнштейн опередил Пуанкаре в синтезе физических основ теории относительности, а молодой Минковский опередил французского мэтра в геометрическом осмыслении Вселенной. До рождения ОТО Пуанкаре вовсе не доживет — по той же причине, по которой Минковский не успел на встречу с Эйнштейном. Не всем математикам Природа жалует такое долголетие, как суровому Ньютону или въедливому Гильберту! Но и не всех обрекает узреть гибель доброго старого мира в двух мировых войнах подряд.

Стареющий Пуанкаре чувствует: жить осталось немного, а сделанных уже открытий довольно. Нужно еще успеть понять: КАК они ему удавались? Как работала его мощная интуиция со строгим знанием, накопленным прежде? Почему периоды расчетов и логических рассуждений, легко изложимых на бумаге, обязательно чередуются с эпохами кажущегося застоя, когда интуиция работает без контроля со стороны сознания? Как она ухитряется в этом режиме создавать замечательные гипотезы: всегда неожиданные, часто верные и обязательно красивые? Какую внутреннюю гармонию или симметрию человеческого разума отражает красота его нечаянных творений?

Этими вопросами задавались еще Пифагор и Платон — без явного успеха. Лагранж и Галуа описывали красоту фигур и чисел с помощью теории групп, регулирующей любые симметрии объектов. Но как и почему человеческий разум способен ИЗМЕНЯТЬ природные симметрии огромным напряжением своей воли? Эту тайну Анри Пуанкаре не успеет уразуметь — хотя он успел многое сделать для ее постижения, пока создавал алгебраическую топологию многообразий.

Именно Пуанкаре первый начал изучать бесконечномерное пространство петель, наводя в нем алгебраический порядок с помощью фундаментальной группы. Наследники Пуанкаре и Гильберта разовьют этот подход, представив весь спектр человеческой активности в виде алгебраической схемы: ее назовут топологической теорией квантовых полей.

Первое такое поле (электромагнитное) описал уравнениями Максвелл. Планк и Эйнштейн начали квантовать это поле, как газ: за этот труд они получат вскоре Нобелевские премии. Новорожденный Лев Ландау обретет Нобелевские лавры за изучение первой квантовой жидкости — жидкого гелия, первые капли которого только что получил Хейке Каммерлинг- Оннес. Но для этого открытия должна сформироваться личность Льва Ландау: многоступенчатый конденсат квантовых полей физики, математики и даже политики, порожденный воздействием других — ранее образовавшихся личностей.

Сперва Нильс Бор (ему уже 23 года) должен попасть в Манчестер, к Резерфорду, и влиться всей душою в коллектив молодых экспериментаторов, стать для них папой- теоретиком при императоре Резерфорде. Потом Бор должен основать свою теоретическую империю в Дании — и манить туда лучших теоретиков со всего света, пока на огонек не слетятся Гайзенберг и Паули, Шредингер и Дирак. А еще в империю Резерфорда должен прибыть Петр Капица — беженец из разваливающейся Российской империи.

Л. Ландау и С. Дзялошинский

Подобно Бору, Капица создаст свое графство в Кембридже — в рамках империи Резерфорда. Но потом император Сталин присоединит личность и хозяйство Капицы к своей коммунистической державе — а Ландау выкроит себе графский удел в Харькове, вдали от державной Москвы и покоренного ею Ленинграда. Затем сталинская машина сокрушит харьковский удел — и беглец Ландау прибудет в Москву, к Капице, как тот прежде прибыл к Резерфорду.

Только в таких условиях — максимально дискомфортных по риску и максимально манящих по надежде — расцветет гений двух лучших физиков России, нобелевских лауреатов 1962 и 1978 годов. Их общий друг Поль Дирак (лауреат 1933 года) с изумлением напишет в своих мемуарах: неужели столь великие открытия не могли бы состояться иначе, чем в обстановке столь великих страхов и великих надежд? Похоже, что не могли бы — потому что на дворе хозяйничал век-волкодав, вскормленный научно-технической революцией трех предыдущих столетий. Они ведь тоже были волкодавы! Можно ли укротить эту стихию в светлом будущем? Пока это — не решенная проблема Квантовой Физики Человечества. Есть, над чем поразмыслить