Моя краткая история

Последняя была динамичным, быстро меняющимся направлением, которое притягивало лучшие умы, тогда как космология и общая теория относительности застыли в том состоянии, в каком они были в 1930-х годах. Ричард Фейнман, нобелевский лауреат и один из величайших физиков двадцатого века, участвовавший в конференции по общей теории относительности и гравитации в 1962 году в Варшаве, поделился своими, довольно забавными, впечатлениями. В письме к жене он заметил: «Я ничего не получил от этой встречи. Я ничему не научился.

Из-за отсутствия экспериментов эта область неактивна, так что лишь немногие из лучших умов занимаются ею. В результате тут собралась масса придурков (126), что очень плохо сказывается на моем кровяном давлении... Напомни мне больше не ездить ни на какие гравитационные конференции!»

Конечно, я не знал обо всем этом, когда начинал свои исследования. Но я чувствовал, что изучение элементарных частиц в то время было слишком похоже на ботанику. Квантовая электродинамика – теория света и электронов, которая определяет химию и строение атомов, – была полностью разработана в 1940–50-х годах. Теперь внимание сместилось к слабому и сильному ядерным взаимодействиям между частицами в ядре атома, но аналогичные полевые теории, похоже, не справлялись с их объяснением. Кембриджская же школа придерживалась мнения, что соответствующей полевой теории не существует. Все должно определяться унитарностью, то есть сохранением вероятности, и характерными схемами при рассеянии частиц. Теперь, задним числом, кажется удивительным, что такой подход представлялся возможным, но я помню, с каким презрением относились к первым попыткам создания объединенных полевых теорий слабых ядерных сил, которые, в конечном счете, заняли свое место в физике. Аналитические работы по S-матрицам сегодня забыты, и я очень рад, что не занялся исследованиями в области элементарных частиц, иначе ничто из моих работ того периода не сохранилось бы в науке.

Космология и гравитация, с другой стороны, были тогда заброшенными областями, готовыми, так сказать, к застройке. В отличие от физики элементарных частиц тут была хорошо разработанная теория – общая теория относительности, но она считалась неподъемно сложной. Люди так радовались, находя любое решение полевых уравнений Эйнштейна, что описывали их, не задаваясь вопросами о физическом смысле этих решений, если он вообще имелся. Это была старая школа общей теории относительности, с которой Фейнман столкнулся в Варшаве. Как ни парадоксально, но именно варшавская конференция обозначила начало ренессанса общей теории относительности, но Фейнману простительно, что он его тогда не распознал.

В игру вступило новое поколение, и появились новые центры изучения общей теории относительности. Два из них оказались особенно важными для меня. Один был в Гамбурге (Германия), руководил им Паскуаль Йордан. Я никогда не бывал там, но восхищался поступающими оттуда элегантными статьями, которые так контрастировали с прежними беспорядочными работами по общей теории относительности. Вторым центром являлся Королевский колледж в Лондоне, исследования там велись под руководством Германа Бонди.

Поскольку я недостаточно времени уделял математике в Сент-Олбансе и прослушал лишь легкий курс физики в Оксфорде, Сиама предложил мне заняться астрофизикой. Но хоть я и не смог попасть к Хойлу, посвятить себя чему-то столь скучному и приземленному, как эффект Фарадея [7] , мне вовсе не хотелось. Я поступил в Кембридж для того, чтобы заниматься космологией, и не был намерен отказываться от своих планов. Поэтому я читал старые учебники по общей теории относительности и каждую неделю еще с тремя студентами Сиамы ездил на лекции в Королевский колледж Лондона. Я прилежно внимал словам и уравнениям, но на самом-то деле так и не прочувствовал тогда этот предмет.

7

Эффект Фарадея – вращение плоскости поляризации света при прохождении через находящееся в магнитном поле вещество (например, межзвездную среду).

Сиама познакомил меня с так называемой электродинамикой Уилера – Фейнмана. Эта теория говорила, что электричество и магнетизм симметричны относительно изменения направления времени. Однако когда включается лампа, то световые волны, приходящие к ней извне, должны возникать под влиянием всей остальной материи во Вселенной, а не просто появляться из бесконечности и заканчиваться на лампе.

Чтобы электродинамика Уилера – Фейнмана работала, требовалось, чтобы весь свет, испущенный лампой, был поглощен другой материей во Вселенной. Именно так и происходило бы в стационарной вселенной, где плотность материи остается постоянной, но не во вселенной Большого взрыва, плотность которой уменьшается по мере расширения. Утверждалось, что это еще одно доказательство – если тут вообще еще нужны доказательства, – что мы живем в стационарной вселенной.

Предполагалось, что это объяснит происхождение стрелы времени и причину, по которой беспорядок возрастает, а мы помним прошлое, но не будущее. В 1963 году в Корнеллском университете состоялась конференция по электродинамике Уилера – Фейнмана и стреле времени. Фейнману настолько претила ерунда, которую говорили о стреле времени, что он не позволил использовать свое имя в сборнике трудов конференции. Его упоминали только как мистера Икс, но все знали, кто это был.

Я обнаружил, что Хойл и Нарликар уже разработали электродинамику Уилера – Фейнмана для расширяющейся вселенной и занялись формулированием новой, симметричной относительно времени, теории гравитации. Хойл рассказал об этой теории на конференции Королевского общества в 1964 году. Я присутствовал на этом выступлении и, когда пришло время вопросов, сказал, что влияние всей материи в стационарной вселенной сделало бы его массу бесконечной. Хойл спросил, на каком основании я это утверждаю, и я ответил, что подсчитал это. Все подумали, что я сделал это в уме во время лекции, но на самом-то деле мы сидели в одном кабинете с Нарликаром и я видел черновик их статьи, что позволило мне провести расчеты до конференции.

Хойл был в бешенстве. Он пытался учредить собственный институт и грозил присоединиться к процессу утечки мозгов в Америку, если не получит на это деньги. Он подумал, что меня подослали сорвать его планы. Однако он получил свой институт и позднее взял меня на работу, так что, по-видимому, он не держал на меня зла.

В последний год учебы в Оксфорде я заметил, что становлюсь все более неуклюжим. Я пошел к врачу после того, как упал с лестницы, но тот сказал: «Пейте поменьше пива».

В Кембридже моя неуклюжесть продолжала нарастать. На Рождество, катаясь на коньках по озеру в Сент-Олбансе, я упал и не смог подняться. Мама заметила эти проблемы и отвела меня к семейному доктору. Тот послал меня к специалисту, и вскоре после моего двадцать первого дня рождения меня положили в больницу на обследование. Оно продолжалось две недели, в течение которых было сделано множество анализов. Из руки у меня взяли образец мускульный ткани, на меня накладывали электроды, а потом вводили контрастную жидкость в спинной мозг и с помощью рентгена следили, как она движется вверх и вниз, в зависимости от угла наклона кровати. После всего этого они так и не смогли сказать, что со мной, заверили только, что это не рассеянный склероз, добавив, что у меня вообще нетипичный случай. Я понял, однако, что они предполагают дальнейшее ухудшение, но помочь ничем не могут, разве что посоветовать витамины, хотя ждать от них большого эффекта, конечно, не приходилось. Я не стал выспрашивать подробности, поскольку было понятно, что ничего хорошего врачи мне не скажут.

Осознание того, что это неизлечимое заболевание скорее всего через несколько лет убьет меня, стало для меня шоком. Как такое могло случиться со мной?! Но, лежа в больнице, я видел на кровати напротив мальчика, который, как я догадывался, умирал от лейкемии, и это было удручающим зрелищем. Я понял, что некоторым людям приходится еще хуже, чем мне, – по крайней мере, меня постоянно не тошнило.

Всякий раз, когда мне хотелось пожалеть себя, я вспоминал того мальчика.

Не зная, что меня ожидает и как быстро будет прогрессировать заболевание, я пребывал в полной неопределенности. Доктора разрешили мне вернуться в Кембридж и продолжить едва только начатые исследования по общей теории относительности и космологии. Но я не очень-то продвигался в этом, поскольку не имел серьезной математической подготовки, да и вообще было трудно сконцентрироваться, понимая, что я могу не дожить до защиты своей диссертации. Я чувствовал себя трагическим персонажем.

Я стал слушать Вагнера, но то, что я будто бы начал много пить, как об этом пишут в журналах, так это преувеличение. В одной статье написали, в другой повторили, поскольку в этом якобы есть интрига, и в конце концов все поверили, – ведь если пресса пишет об этом так настойчиво, значит, это должно быть правдой.

Мечты мои в то время были очень беспорядочны. До того как мне поставили диагноз, я очень скучал в этой жизни. Ничто не казалось мне достойным усилий. Но уже вскоре после того, как меня выписали из больницы, я мечтал о том, что мне хотелось бы совершить.