Роберт Хайнлайн - Расширенная Вселенная

«Законы природы» пятисотлетней давности сегодня уже неактуальны, а современные наверняка условны – да, они неплохи, но не совершенны. Кое-кто из ученых, в частности Поль Дирак, полагал, что совершенство вообще не достижимо.

Сильная теория не только примиряет старые факты с новыми, но и ведет порой к нежданным открытиям. К важным вехам в науке относятся: гелиоцентрическая теория Коперника и созданная на ее основе теория криволинейных траекторий Кеплера, законы движения и теория всемирной гравитации Ньютона, уравнения Максвелла, объединившие электричество с магнетизмом, квантовая теория Планка, теория относительности Эйнштейна, синтез квантовой теории и специальной теории относительности, предложенный Дираком, – список можно дополнить, но буквально парой-тройкой пунктов.

Физики-теоретики стремятся создать математическую структуру, охватывающую все пространственно-временные явления: от прошлых до будущих, от бесконечно малых до невероятно больших, отдаленных во времени и пространстве; они стремятся к «единой теории поля», которая вместила бы от десяти до двадцати миллиардов обычных и световых лет (скорее всего, около восьмидесяти миллиардов) – а возможно, и вечность в бесконечности множественных вселенных.

Хоть какой-то порядок!

Вот чего добиваются физики. Ньютон достиг колоссальных успехов. Эйнштейн тоже. Пятьдесят лет назад Дирак совершил знаковый прорыв и по сей день продолжает плодотворно трудиться на этой ниве.

Дирака можно по праву считать самым выдающимся физиком-теоретиком из ныне живущих.

Дирак, Ньютон и Эйнштейн – гении, не уступающие друг другу.

Претензии экспериментаторов к физикам-теоретикам не совсем безосновательны. Ньютон всю жизнь пренебрегал прекрасным полом. Эйнштейн забывал о такой мелочи, как носки. Один физик-теоретик, изменивший ход Второй мировой войны, не умел управляться с отверткой.

Дирак не из таких .

Помимо гениальности Дирака от основной массы людей отличала лишь крайняя нелюбовь к праздной болтовне. (Его студенты в Кембридже даже придумали единицу под названием «дирак» – одно слово на световой год.) Его лекции и сочинения поражают ясностью и лаконичностью. Немногословный, но не замкнутый Дирак в 1937 году благополучно женился на очаровательной венгерской леди, у них были сын и две дочери.

Он превосходно управлялся с инструментами, периодически собирал специальные приборы для своих уникальных экспериментов. Прежде чем переквалифицироваться в математического физика, Дирак получил диплом инженера, и это повлияло на всю его жизнь. Инженеры находят верные решения, опираясь на неполные данные; им не привыкать работать с приближенными результатами, кропотливые изыскания для них – пустая трата времени. Но если надо, истинный инженер всеми силами пытается добиться совершенства.

Дирак применил тот же подход к теоретической физике, и его выдающиеся успехи говорят сами за себя.

Поль Адриен Морис Дирак родился 8 августа 1902 года в Бристоле, Англия, и с детства проявлял недюжинные способности к математике. Отец снабжал мальчика учебниками и всячески поощрял заниматься самообразованием. Развлечениям юный (а потом и зрелый) Поль предпочитал одинокие прогулки и учебу. Особенно плодотворно Дирак работает (и развлекается), ничего не делая и не говоря… пока его разум бороздит Вселенную.

Едва Дираку стукнуло шестнадцать, как он поступил в Бристольский университет, и в восемнадцать получил диплом электротехника. В 1923 году талантливый юноша благодаря гранту попал в Кембридж, альма-матер величайших математиков. За три года докторантуры он опубликовал двенадцать статей по математической физике, пять из них – в «Трудах Королевского общества». Юнцу с дипломом скромного вуза в принципе не светит публикация ни в одном научном журнале; один тот факт, что статьи двадцатидвухлетнего Дирака вышли в старейшем, самом уважаемом издании, заслуживает восхищения.

В мае 1926 года Дирак защитил докторскую диссертацию на тему «Квантовая механика» – крепкий орешек для самого искушенного физика. Впервые он занялся ею на первом году обучения в Кембридже и до сих пор порождает новые парадоксы; слово «квантовый» встречается в заголовках сорока пяти из ста двадцати трех статей, написанных Дираком за пятьдесят лет научной карьеры.

После защиты Дирак остался в Кембридже – преподавал, размышлял, печатался. В 1932 году, за год до получения Нобелевской премии, его удостоили редчайшего звания, которое носил в свое время Ньютон, – «лукасовский профессор математики». Дирак оставался в этой должности тридцать семь лет, вплоть до ухода из Кембриджа. За долгий кембриджский период ученый успел перебывать во всевозможных должностях: сотрудник Института передовых исследований (Принстон, штат Нью-Джерси), профессор Дублинского института передовых исследований и множестве других.

Математики, обладающие первоклассной интуицией, часто выгорают молодыми. Но только не Дирак! Он, как Микеланджело, начал свой путь в ранней юности, не останавливался ни на минуту и до сих пор находится в расцвете сил. Возможно, антиматерия – не главный его вклад в науку, однако ключевые достижения ученого слишком трудны для понимания, их невозможно передать простыми словами. Сюда относится и математическое свойство частиц, именуемое «спин», и статистика Ферми – Дирака, и абстрактно-математическая теория эфира, предложенная взамен понятия «прозрачный эфир», используемого в классической механике. Понятие «прозрачный эфир» применялось в физике на протяжении многих веков, «физическая реальность» этого эфира через доказательства от противного признавалась то аксиомой, то фактом. Однако и аксиома, и от противного – вещи коварные; в 1887 году эксперимент Майкельсона – Морли опроверг физическую реальность эфира, а последующие опыты с различными вариациями этого эксперимента неоднократно подтвердили это.

Поэтому Эйнштейн начисто исключил эфир из разработки теории относительности – в то время как менее одаренные умы отрицали очевидные факты и продолжали цепляться за классическое представление об эфире без малого сорок лет.

Абстрактно-математическое понятие эфира, введенное Дираком около 1950 года, нашло более широкое применение, поскольку не связано с парадоксами эфира классического. Дирак неоднократно предостерегал: математические уравнения – не картинки, их нельзя визуализировать, как Тадж-Махал или булку хлеба. Уравнения суть правила , определяющие пространственно-временные явления, а не картины. (Возможно, в этом ключ к невероятным успехам ученого.)

Еще один пример выдающегося ума Дирака – его усовершенствование концепции «космического яйца» Жоржа Леметра, известной теперь всем и каждому под названием «Большой взрыв».