Артур Миллер - Империя звезд, или Белые карлики и черные дыры

На глазах Чандры часто наворачивались слезы, когда он вспоминал о Милне. Любимая фотография его «очень близкого друга, первого и самого большого», была сделана беззаботным летом 1939 года. Напряженные вены на лбу и шее Милна отражают интенсивную работу мысли, а у глаз притаились лукавые морщинки. Несмотря ни на что, он всегда сохранял любовь к жизни…

А что же можно сказать о сэре Артуре Эддингтоне, этом «злом гении», который изгнал Джинса из академических кругов и так отрицательно отзывался о работах Милна и Чандры? И много лет спустя после переезда Чандры в Америку он продолжал работать над своей фундаментальной теорией. «В течение четырнадцати лет у меня не было ни малейшего сомнения, что направление исследований, которое я выбрал в 1928 году, приведет меня к созданию объединенной релятивистской и квантовой теории», — заявлял он с непоколебимой уверенностью. Его лекции в Королевском астрономическом обществе по фундаментальной теории завораживали. По мнению президента общества Харольда Нокса-Шоу, они представляли собой «потрясающее шоу», и даже Джинс признавал лекции Эддингтона «замечательными». Чандра же отзывался иначе: «Эддингтон слишком уверен в правильности своей фундаментальной теории, своего взгляда на релятивистское вырождение, на образование черных дыр и, по существу, на весь подход к „объединению квантовой теории и теории относительности“». Многие годы Эддингтон был поглощен созданием своей теории. Летом 1928 года, только приступая к ней, он возложил венок к памятнику астроному и мистику XVII века Иоганну Кеплеру в Вейль-дер-Штадте на юге Германии. Это была дань человеку, который, как и он сам, был, по его словам, «странным гением и руководствовался математической логикой, определяя эстетический порядок вещей». Самым главным способом проверки научной теории является экспериментальное подтверждение ее предсказаний. С теорией Эддингтона такого не произошло. Однако бывает и так, что недоказанный или недоказуемый научный вывод может вдохновить ученых на более плодотворные рассуждения. Такой была и фундаментальная теория Эддингтона. В 1937 году Дирак — холодный, рациональный, строгий — удивил научное сообщество публикацией о большом значении неких безразмерных величин, которые могут быть составлены из фундаментальных физических констант физики — например, таких, как семь констант теории Эддингтона. Постоянная тонкой структуры не имеет размерности, подобной длине или времени, хотя каждая из составляющих ее фундаментальных констант имеет определенную размерность. «В последнее время, — писал Дирак, — это возбуждает большой интерес, несмотря на нестрогость некоторых аргументов Эддингтона, которые тем не менее завораживают». Затем произошло еще одно событие, такое же абсолютно неожиданное для Дирака: он решил жениться! Именно в это время Дирак опубликовал результаты своих нумерологических спекуляций, что вызвало ехидное замечание Бора: «Посмотрите, что происходит с людьми, когда они влюбляются!»

Однако Чандра, который в то время только что поселился в Йерксе, был очень увлечен работами Дирака. Он решил записать некоторые свои идеи, возникшие при изучении его работ, и узнать мнение Дирака. Позже Чандра отдал должное и Эддингтону, вызвавшему появление этих идей. О Дираке и Эддингтоне тогда же Чандра написал с уважением: «Они играли по-крупному». Изучая работы Дирака, Чандра вспомнил замеченные им несколько лет назад «некоторые совпадения», которые постеснялся опубликовать, считая, что эта «игра с размерностями ни к чему не приведет». Развитие Дираком идей Эддингтона вдохновило Чандру по-новому взглянуть на его собственные результаты, он дополнил их и показал, что они зависят от величин фундаментальных физических констант. По аналогии с определением постоянной тонкой структуры он получил значение максимальной массы стабильных белых карликов, воспользовавшись комбинацией фундаментальных констант. Правильное с точки зрения квантовой механики уравнение состояния должно было включать постоянную Планка, скорость света, массу протона и универсальную гравитационную постоянную. Дирак изменил пару предложений в письме Чандры и рекомендовал его для публикации.

Вплоть до своей Нобелевской лекции в 1983 году Чандра не касался значения фундаментальных констант. А эта лекция была посвящена, в частности, условиям, при которых атомы становятся стабильными и их состояние может быть выражено в терминах фундаментальных констант, что должно быть верно и для звезд. В предисловии к новому изданию книги Эддингтона «Внутреннее строение звезд», появившемуся в 1988 году, он обсуждал поставленный Эддингтоном вопрос: как формируются звезды и является ли звездное вещество идеальным газом. Это важное предположение лежит в основе стандартной модели и позволяет выразить отношение газового давления к давлению излучения звезды с использованием фундаментальных физических констант — постоянной Планка, скорости света, гравитационной постоянной и массы протона. В своем предисловии Чандра ни разу не упомянул о событиях 11 января 1935 года.

К 1937 году Эддингтон уже потерял свой авторитет в науке. Он делал весьма эксцентричные замечания, к примеру: хорошо бы, чтобы преобразования Лоренца не были выведены, что равнозначно отрицанию теории относительности Эйнштейна. В военные годы Чандра переписывался с Эддингтоном и держал его в курсе своих последних работ по звездной динамике. Эддингтон в свою очередь сообщал, что атмосфера в Кембридже изменилась: почти не стало аспирантов и прекратились заседания Клуба обсерватории. Он пытался объяснить все это ужасными последствиями карточной системы, из-за которой не стало регулярных обедов в Королевском астрономическом обществе. Чандра неоднократно посылал Эддингтону рис, — по мнению Лалиты, красноречивое свидетельство их дружеских отношений.

Жить в Кембридже становилось все труднее и труднее, город часто подвергался бомбардировкам. Эддингтон писал, что «почта из Америки пропадала, и рождественские поздравления американских астрономов до Кембриджа не доходили». «Самым тяжелым лишением для меня является отсутствие привычных развлечений — я так долго не видел бейсбольных матчей!» — говорил он в шутку. Но ученый продолжал работать. Он отмечал, что его исследования по межзвездному газу весьма успешны, и с прежней самоуверенностью добавлял: «Многие полагают, что это Эйнштейн и Дирак помогают нам проникнуть в неизвестные тайны природы. Я же верю, что со временем люди поймут, что прав был я, и в моду войдет изложение теории Эддингтона».

В середине 1944 года Эддингтон отложил все другие дела, чтобы закончить книгу по фундаментальной теории. Ему исполнился 61 год. Он страдал от сильных болей в желудке, но стоически продолжал работать и ни на что не жаловался даже близким друзьям. Шла война, госпитали были перегружены ранеными, и Эддингтону пришлось ждать рентгеновского обследования несколько недель. На снимке обнаружилась опухоль значительного размера в желудке. Не помогла и срочная операция. Свои последние дни Эддингтон провел в доме престарелых. Конец его жизни был безрадостен. «У нас очень холодно, и мы должны экономить топливо», — писала его сестра Уинифред Шепли в Гарвард. Эддингтон умер 22 ноября 1944 года. Книга о фундаментальной теории так и осталась незавершенной. Патриарх астрофизики Рассел написал в некрологе, опубликованном в «Astrophysical Journal»: «Смерть унесла жизнь сэра Артура Эддингтона, одного из самых выдающихся представителей современной астрофизики».