источник: С.Улам. "Воспоминания математика", РХД, 2001		источник: журнал "Природа", 1988, № 7

В МИРЕ НАУКИ Scientific American · Издание на русском языке № 11 · НОЯБРЬ 1988 · С. 105–106

Памяти Ричарда Фейнмана

ФИЛИП МОРРИСОН

Миллионы американцев видели своего соотечественника Ричарда Фейнмана лишь однажды — но в минуту, когда они могли составить весьма верное представление о нём. В тот день физик-теоретик, пользовавшийся доселе известностью лишь в учёном мире, появился перед телезрителями в вечерних выпусках новостей по всем программам. Таким вниманием к своей персоне он был обязан назначению в состав комиссии, созданной для расследования обстоятельств трагической гибели космического корабля многоразового использования «Челленджер». На глазах телезрителей Фейнман опустил небольшое колечко из неопрена в стакан воды со льдом — и оно затвердело и потеряло гибкость. Теперь одна из непосредственных причин катастрофы стала понятна миллионам людей, неспособных вникнуть в сложные технические детали. Показать суть явления, сколь бы абстрактным оно ни было, на конкретном примере — излюбленный «приём» Фейнмана, применявшийся им на протяжении всей его жизни. Здесь он не знал себе равных — шла ли речь об «эксперименте» с неопреновыми кольцами, напоминающем своей простотой опыты Ньютона с призмами, о календаре древних майя или векторах состояния фермионов и бозонов.

Его разнообразные таланты отнюдь не ограничивались физикой. Он был способным рассказчиком, художником, музыкантом, любителем азартных игр и головоломок, дешифровщиком, специалистом по вскрытию сейфов иногда даже химиком. Он от души веселился на карнавале в Рио-де-Жанейро и в казино Лас-Вегаса. Большая часть рассказываемых о нём историй — чистая правда!

Я познакомился в Ричардом в марте сурового военного 1943 года, когда он остановился в Чикагском университете по дороге в лабораторию, строительство которой в то время велось на плоскогорье близ Лос-Аламоса. Он предложил свою помощь чикагской группе молодых теоретиков, также участвовавших в секретных разработках в рамках Манхэттенского проекта. Хотя ему не было ещё и 25 лет и его в высшей степени оригинальная докторская диссертация ещё не была опубликована, он уже имел репутацию непревзойдённого мастера по быстрому взятию труднейших интегралов, встречающихся в задачах математической физики. Мы все пришли познакомиться с этим молодым корифеем анализа, впервые в жизни оказавшимся в кругу физиков, более широком, чем круг его однокашников и преподавателей, на которых он уже давно произвёл неизгладимое впечатление.

Фейнмана никак нельзя было назвать типичным представителем молодых учёных, воспитанных в довоенных традициях. У него были мягкие, выразительные движения танцора, говорил он быстро (на бродвейский манер, как нам казалось), энергично и образно. Он сразу же оправдал свою репутацию, буквально «на ходу» объяснив нам, как быстро получить результат, вот уже целый месяц «ускользавший» от одного из наших лучших математиков. Конечно же, этот случай не мог дать нам по-настоящему глубокого представления о выдающемся уме Фейнмана, однако он произвёл на нас сильное впечатление и надолго запомнился. До сих пор физики послевоенного поколения полушутя рекомендуют своих лучших учеников словами: «Это, конечно, не Фейнман, но...»

Недавно вышла в свет одна из последних публикаций Фейнмана — текст лекции, прочитанной им в 1986 г. в Кембриджском университете и посвящённой памяти великого английского физика Поля Дирака. На первой странице мы видим вполне удачный портрет Дирака, набросанный самим Фейнманом в 1965 г. Встретим мы здесь и фотографию, на которой сдержанный англичанин внимательно слушает оживлённо рассуждающего о чём-то американского коллегу. В основе лекции лежит попытка Фейнмана вывести некоторые важнейшие результаты квантовой теории поля, не «в духе Дирака, использовавшего множество символов и операторов», а наглядно, с помощью наскоро начерченных зигзагообразных фигур, широко известных как диаграммы Фейнмана. Как обычно, Фейнман сразу объявляет, что начнёт с разбора нескольких «очень простых примеров... потому что если мы это сделаем, то сразу поймём и общие вещи; во всяком случае, я всегда так поступаю, когда хочу что-либо понять».

Мастер формализма, создатель целого ряда мощных математических методов, Ричард Фейнман тем не менее всегда стремился к ясному, конкретному пониманию проблемы, не ограниченному профессиональным жаргоном, устоявшимися представлениями и общепринятой формой. Словно поэт, он свободно пользовался метафорами и образами, искренне радовался, когда ему удавалось найти аналогию, например, между фигурой в танце и вращением двузначной амплитуды. Диаграммы Фейнмана были задуманы как помощь теоретикам, работающим со сложнейшими формулами, поскольку они позволяют удобно «пометить» различные возможные случаи, в которых так легко запутаться при расчётах процессов взаимодействия между частицами. Однажды Фейнман попытался объяснить, с какими трудностями сталкиваются те, кто проводит такие вычисления, кому-то весьма далёкому от этих проблем: «Вы понимаете, как люди экономят электроэнергию, используя «зимнее» и «летнее» время? Так вот, физики располагают дюжиной подобных способов экономии».

Несколько образчиков диаграмм, напоминающих древние наскальные изображения, украшают семейный автофургон, стоящий перед домом Фейнмана, расположенным неподалёку от Калифорнийского технологического института, где он в течение стольких лет преподавал и вёл научную работу. Эти диаграммы действительно представляют собой способ краткой записи, но их нельзя рассматривать лишь как геометрическое представление процессов. Их надёжность основывается на тщательно разработанных и в высшей степени оригинальных математических правилах, соответствующих каждой прямой или волнистой линии. В каждой вершине обычно приходится производить сложные матричные операции, а сами отрезки, соединяющие эти вершины, соответствуют распространению свободных частиц и подразумевают взятие интегралов.

Можно с уверенностью сказать, что диаграммы Фейнмана оказались для теоретиков, работающих в области квантовой теории поля, столь же удобным инструментом, как радиосхемы для разработчиков электронной аппаратуры. Диаграммы позволяют теоретику ясно представить себе порядок, в котором следует производить сложнейшие вычисления, иначе кажущиеся слишком трудными даже для тех, кто мастерски владеет аппаратом теоретической физики. Самому Фейнману они помогли достичь такого понимания существа дела, которое позволило ему и его коллегам превратить квантовую электродинамику в одну из самых точных физических теорий, несмотря на наличие в ней глубоких противоречий, «логических айсбергов», которые можно «обойти», но нельзя устранить. Подобно самой теории поля, применимость диаграммной техники Фейнмана не ограничена каким-либо одним типом сил и частиц. Диаграммы помогают рассчитывать взаимодействие кварков и глюонов, так же как и электромагнитные процессы, для исследования которых они были предложены Фейнманом в первые послевоенные годы.

Впрочем, введение диаграммной техники вовсе не было его последним значительным вкладом в физику. Кроме основополагающих трудов по квантовой электродинамике, за которые он был удостоен Нобелевской премии (совместно с двумя другими физиками), Фейнман был также автором важных — и весьма своевременных — работ, посвящённых природе слабых взаимодействий, волновым функциям, описывающим состояния жидкого гелия, а также основаниям квантовой механики. Именно он, интерпретировав по-новому результаты экспериментов по рассеянию электронов, привлёк всеобщее внимание к возможности существования в недрах протонов и нейтронов свободно движущихся субчастиц, которые он называл «партонами». Тем самым он открыл один из главных путей к экспериментальному обнаружению кварков.

Когда многие физики почувствовали, что преподавание основ этой науки в университетах стало чересчур сухим и неинтересным для студентов, Ричард создал курс лекций, впоследствии положенный в основу многотомного учебника. Хотя изучение этого курса требует от читателя напряжённой умственной работы, оно полностью вознаграждает его за это как достаточно обширными знаниями, так и удовольствием, получаемым от самого чтения. Вот уже двадцать пять лет этим учебником пользуются и наиболее способные студенты младших курсов, и преподаватели.

Для Фейнмана познание никогда не было пассивным занятием. Он никогда не читал всё подряд. Тем не менее однажды вечером, много лет назад, он впервые «набрёл» в библиотеке на знаменитую книгу Прескотта, посвящённую испанскому завоеванию Мексики и Перу. Очарованный, он взял этот тяжёлый том и читал его день и ночь. У него возникло множество вопросов. Проснувшийся в Фейнмане в те дни интерес к истории так и не угаснет с годами: тридцать лет спустя он попробует свои силы в дешифровке письменности древних майя, причём быстро добьётся, как это часто бывает с одарёнными любителями, заметных успехов.

Однажды во время одного из своих экскурсов в психологию и физиологию мозга он устал продираться сквозь дебри незнакомой ему анатомической терминологии и попросил библиотекаря найти для него «карту кошки». За свою жизнь он успел внести вклад не менее чем в полдесятка различных областей знания — от молекулярной биологии и компьютерных алгоритмов до психологии галлюцинаций.

Искусству театра присуща определённая двойственность. Актёр на сцене изображает не самого себя, а другого человека, искусно перевоплощаясь в него и говоря его словами. С Ричардом дело обстояло иначе. Его театр (вспоминая об этом человеке, неизбежно приходит на ум слово «театральность») был совсем иным. Театр Ричарда предоставлял сцену демонстрировавшим своё дерзкое искусство танцорам, канатоходцам и волшебникам. То, что они делали, поражало воображение, но это не были маски или иллюзии. Это было подлинное, цельное искусство и отвечало на любой вызов — от пустячного до самого настоятельного, который может бросить нам природа, И на этой сцене Ричард играл во всех четырёх измерениях реального мира.

Когда-то в детстве отец Ричарда объяснил своему любознательному сынишке, что название всякой птицы, например большого американского дрозда, интересно само по себе, поскольку представляет собой частицу культуры человечества и его богатейших языков. Однако в многочисленных названиях дрозда на различных языках нет почти ничего от самой птицы. Чтобы больше узнать о дрозде как таковом, мало дать ему название, надо слушать его, наблюдать за ним, размышлять над услышанным и увиденным. Ни один из великих теоретиков наших дней не вглядывался столь пристально в пёстрое оперение природы. Ричард Фейнман ушёл от нас навсегда, но его жизнь останется для нас примером. Мы никогда не забудем человека, у которого постоянно учились, пока он был с нами.