Пол Халперн - Квантовый лабиринт. Как Ричард Фейнман и Джон Уилер изменили время и реальность [litres]

Сегодня мы назовем рассказ с многочисленными возможными исходами образцом гипертекста. Благодаря Интернету большинство из нас сталкивается с ним каждый день. Когда мы читаем новости или решаем щелкнуть по ссылке, которая приведет нас на другой сайт, мы отправляемся в путешествие по текстовому лабиринту возможностей. Через некоторое время мы можем задуматься, почему, начав с намерения изучить последствия Второй мировой, мы закончили статьей о тувинском горловом пении или игре на бонго.

Выборы, которые мы делали в процессе интернет-серфинга, образуют уникальный, персональный маршрут. С помощью ежедневных странствий по мировой паутине, где каждый набор ссылок представляет собой бифуркацию альтернатив, лабиринтообразное время становится частью нашей жизни.

Один из ужасов войны, и Борхес это описал, состоит в том, что она делает друзей врагами. Вторая мировая разделила международное сообщество физиков на оппонентов и сторонников Оси – первые были куда более многочисленными, но в число вторых попали значительные фигуры вроде Вернера Гейзенберга.

Он был категорически настроен против нацистов, но решил остаться в Германии и заниматься наукой. В результате Гейзенберг стал главой команды ученых, исследовавших перспективы использования энергии ядерного распада и создания оружия на ее основе. Ресурсов им не хватало, и, как мы упоминали, какого-либо прогресса немцы не добились.

Но действия Гейзенберга крайне озаботили Нильса Бора и других коллег. Несмотря на прежнее уважение к Гейзенбергу, многие стали относиться к нему с презрением. Другие продолжали верить – и он старался поддерживать эту веру после войны – что он намеренно дал себя вовлечь в немецкий ядерный проект, чтобы саботировать его.

«Манхэттен», наоборот, получил беспрецедентную поддержку, изобилие ресурсов, технологий и персонала, сосредоточенного в нескольких локациях по Соединенным Штатам. Поначалу основными центрами стали лаборатории Чикагского университета и Колумбийского университета в Нью-Йорке (от последнего проект и получил название). Радиационная лаборатория Эрнеста Лоуренса в Беркли, где были разработаны циклотроны, и лаборатория того же имени в МТИ тоже сыграли важные роли.

Позже, из соображений секретности, многие тысячи исследователей и обслуживающего персонала были перевезены в Лос-Аламос (штат Нью-Мексико), Ок-Ридж (Теннесси), Хэнфорд (Вашингтон) и несколько других мест.

За время, прошедшее между публикацией статьи Бора и Уилера о ядерном распаде и вступлением США в войну, ядерный химик Гленн Сиборг с помощью циклотрона получил первые образцы искусственного радиоактивного элемента плутоний. Согласно расчетам Бора и Уилера, плутоний-239 и уран-235 выглядели равно многообещающими материалами для создания атомной бомбы.

После публикации статьи Уилер продолжил изучать ядерную структуру вместе с коллегами по Принстону Рудольфом Ладенбургом и аспирантом Ладенбурга Генри Баршаллом. Тем не менее основные усилия, как исследователь, он тратил на рассеяние и на совместные проекты с Фейнманом.

Вступление США в войну все изменило, востребованными стали знания об атомном ядре.

В январе 1942 года Уилера пригласили в Чикагский университет, чтобы рассмотреть идею создания промышленного ядерного реактора, который сможет выдать достаточное количество плутония. Под руководством Артура Комптона Чикаго быстро стал центром изучения свойств плутония в приложении к военным целям. Энрико Ферми завербовали из Колумбийского университета, где он уже добился цепной реакции в ядерном котле. Туда же пригласили Юджина Вигнера из Принстона.

Эта группа получила кодовое название «металлургический проект», и она нуждалась во многих блестящих умах для того, чтобы определить наиболее эффективный способ производства плутония в урановых реакторах в количестве, достаточном, чтобы изготовить бомбу.

Вскоре занятость в Чикаго заставила Уилера завершить работу с Фейнманом. Пришлось отложить в сторону научные мечты, о чем Джон сильно сожалел, и сосредоточиться, пусть временно, на военных исследованиях. Но чувство долга победило.

После этого Роберт «Боб» Уилсон, молодой исследователь из Принстона и бывший студент Лоуренса, явился к Фейнману со срочным запросом. Непосредственно в Принстоне стартовал секретный военный проект, связанный с разделением изотопов урана для изготовления той же бомбы. Уилсон спросил у Ричарда, не интересно ли тому принять участие, и если интересно, он должен посетить совещание в 15:00 сегодня же.

Фейнман тогда завершил исследования для диссертации и находился в шаге от получения степени. Он успешно сдал устный квалификационный экзамен, включавший вопрос о порядке цветов в радуге, и тут Ричарду пришлось задуматься, поскольку он не помнил. Кроме того, он написал толкование теории действия на расстоянии в двадцать семь страниц в классической и квантовой формах, отредактировал так, что текст был готов для публикации и мог послужить основой диссертации.

Ну и затем, получив степень, Фейнман мог наконец вступить в брак с Арлайн и найти работу – лучше всего в академической области, связанную с преподаванием, но может быть и исследовательскую в промышленности.

Само собой, поначалу, услышав предложение Уилсона, он решил отказаться. Абсолютно необходимо завершить диссертацию – объяснил он, сначала степень, потом все остальное. Более того – хотя Ричард этого не сказал – меньше всего на свете ему хочется работать над оружием.

Не для этого он пришел в физику.

Вернувшись к себе, Фейнман продолжил работать над рукописью, и тут в голову ему пришли мысли о том, какими могут оказаться последствия победы стран Оси. Что, если немцы создадут ядерную бомбу и используют ее для нападения на Британию? Как он сможет жить после того, когда огромные города окажутся уничтожены чудовищными взрывами? И эти мысли заставили его засунуть диссертацию в ящик стола.

Встреча в 15:00 оказалась короткой, но информативной, Уилсон и другие говорили о том, как разделять изотопы урана, используя электромагнитное устройство, именуемое изотрон. После встречи, оставшись в комнате с маленьким баром и большой пачкой бумаги, Фейнман немедленно погрузился в вычисления.

Он решил отдать приоритет этому проекту.

Вскоре, отчасти благодаря вычислениям Ричарда, группе Уилсона удалось произвести достаточное количество урана-235. Образцы поехали в Колумбийский университет и другие места для тестирования, а в Принстон двинулся нескудеющий поток визитеров, желающих оценить условия сепарации. Кто бы ни прибывал, Уилсон немедленно приглашал Фейнмана, чтобы тот растолковал технические детали процесса.