Эврики и эйфории. Об ученых и их открытиях - Уолтер Гратцер

Он не мог понять, как это так получилось, что он оскорбил многих, хотя старался всех примирить.

Идея, что лукавый Бог намеренно дурачит человечество, странным образом возродилась век спустя. Отец Жорж Леметр (1894–1966) был не только католическим священником, но еще и весьма уважаемым физиком-теоретиком. Главной сферой его интересов была космология, и именно он первым явно оформил мысль о расширяющейся Вселенной, что впоследствии привело к возникновению теории Большого взрыва. Бельгиец Леметр начал преподавать в Университете Геттингена, где тогда учился Виктор Вайскопф, впоследствии — знаменитый австрийский физик (незадолго до начала Второй мировой войны он эмигрировал в Соединенные Штаты). На своих лекциях Леметр рассказывал про возраст Земли: он и другие ученые вывели его из количества в минералах некоторых изотопов, получающихся при распаде умеренно радиоактивных ядер.

Как сообщил нам отец Леметр, исследования такого рода показывали: возраст Земли — около 4,5 миллиарда лет.

Когда после этой беседы мы уселись с ним рядом, кто-то спросил, верит ли он Библии. Он заявил: “Да, каждое слово там — правда”. Но тогда, продолжили мы, как он может нам говорить, что Земле 4,5 миллиарда лет, если в Библии написано, что ей — 5800 лет? Леметр ответил (предполагаю, что с издевкой): “Тут нет противоречия” Мы почти закричали: “Как же так?” Он объяснил, что Господь сотворил Землю 5800 лет назад, со всеми радиоактивными веществами, ископаемыми и другими предметами, указывающими на более давние времена. Господь совершил это, чтобы озадачить человечество и испытать его веру в Священное Писание. Затем мы задали такой вопрос: “Почему же тогда вам так интересно выяснить возраст Земли, если это — не ее истинный возраст?” — “Только чтобы убедиться, что Господь не совершил ни единой ошибки”, — парировал он.

Отрывок про Филиппа Госсе взят из книги: Gosse Edmund, Father and Son: A Study of Two Temperaments (Heinemann, London, 1907). Воспоминания Виктора Вайскопфа — из книги: Weisskopf Victor, The Joy of Insight: Passions of a Physicist (Basic Books, New York, 1991,).

Планк, евреи и Гитлер

Макс Планк (1894–1966) — фигура трагическая. Когда Адольф Гитлер захватил власть в Германии, Планк был самым уважаемым и влиятельным ученым в стране. Именно он спровоцировал революцию в физике, открыв квантовый характер энергии любого излучения. Последний в династии католических пасторов, он вел аскетическую жизнь и умер почти в 90 лет. Планк дружил с Эйнштейном, и они вместе любили музицировать. Планк был очень одинок — любимые дочери-близнецы умерли в младенчестве, старший сын погиб в одном из сражений Первой мировой войны, а младший был казнен в последние недели Второй мировой в числе заговорщиков, замышлявших убийство Гитлера.

Когда Гитлер стал канцлером и ввел расовые законы, Планк был президентом Общества Кайзера Вильгельма[13] — организации, учрежденной кайзером и объединившей ряд институтов, деятельность которых охватывала все области науки. Отставки евреев, к числу которых принадлежали многие его друзья, привели Планка в отчаяние, и он оказался перед болезненным выбором. Открытый протест мог лишить его самого должности и влияния в академической среде, и потому он счел своим долгом (и совершил ошибку, как считали многие из его более принципиальных коллег и в особенности уволенные евреи) держаться тихо, пользоваться своим президентским постом и пытаться спасти то, что в германской физике еще можно было спасти. Эйнштейн, к примеру, так и не смог ему этого простить и никогда больше с Планком не общался. Однако в мае 1933-го, когда исход евреев только начинался, Планк добился приема у Гитлера и, видимо, попытался протестовать против увольнения лиц неарийской нации. 14 лет спустя он вспоминал эту беседу так:

Когда Гитлер захватил власть, я, как президент Общества Кайзера Вильгельма, был обязан выразить свое почтение фюреру. Я считал, что смогу воспользоваться этой возможностью, чтобы замолвить слово за одного из своих коллег-евреев, Фрица Габера, без которого было бы невозможно вести работы по превращению атмосферного азота в аммиак (это особенно пригодилось во время последней войны). (Габер, крещеный еврей и пылкий патриот, нобелевский лауреат и создатель химического оружия Первой мировой войны, был лишен всего своего имущества и выдворен из Германии). Гитлер отвечал так: “Я ничего не имею против евреев. Но евреи поголовно коммунисты, а коммунисты — мои враги, с которыми я воюю всю свою жизнь”. На мое замечание, что евреи бывают разными — и полезными для человечества, и бесполезными — и среди евреев первого типа есть семьи, где многие поколения принадлежали к высокой немецкой культуре, и что определенно их следует выделять среди прочих, он ответил: “Это неверно. Еврей есть еврей, все евреи держатся друг за друга, как репьи. Где появляется один еврей, там сразу скапливаются и другие евреи всех сортов. Следовало обязать самих евреев провести черту, разделяющую эти сорта. Они этого не сделали, и поэтому я буду обращаться одинаково со всеми евреями”. Тогда я сказал, что заставлять ценных евреев эмигрировать — значит вредить самим себе, поскольку их научный труд для нас весьма полезен, и иначе ими воспользуются другие страны. Гитлер отказался комментировать мои слова, скатился к общим местам и в конце концов заявил: “Говорят, что у меня иногда сдают нервы. Это клевета. У меня нервы из стали” Затем он сильно хлопнул себя по коленям, заговорил еще быстрей и вогнал себя в такой раж, что мне не оставалось ничего другого, как замолчать и уйти.

В правдивости воспоминаний Планка есть, однако, поводы сомневаться. Когда он их писал, а было это уже в 1947-м, ученому исполнилось 89 лет, и он уже был тяжело болен (через несколько месяцев он умер). События, которые пришлись на самый мучительный период его жизни, могли слегка перепутаться в его голове. Друзья ученого свидетельствуют, что сразу после визита к фюреру рассказ Планка об этом событии выглядел совсем иначе. Вызывает сомнения уже то, поднимал ли вообще Планк опасный вопрос о евреях. В любом случае, Гитлер был не в том настроении, чтобы слушать стареющего интеллектуала. Сохранились снимки, где несчастный Планк на заседании Прусской академии наук стоит на подиуме, сделанном в форме свастики. Собравшиеся наблюдали, как он медленно подымал правую руку, потом слегка опускал — но в конце концов обреченно вскидывал ее в нацистском приветствии.

Воспоминания Планка о встрече с Гитлером опубликованы в: Physikalische Blöatter, 3,143 (1947). Биографию Планка можно найти в книге: Heilbron J.L, The Dilemmas of an Upright Man (University of California Press, Berkeley, 1986).

Бабочка из Пекина

Феномену хаоса — точнее, возникновению структур из беспорядка — за последние годы успела отдать дань чуть ли не каждая область науки. Беспорядок в физических, биологических (и даже экономических) процессах всегда было принято рассматривать как вещь, не допускающую теоретического анализа. Соответственно, теоретики всегда обходили ее стороной. Турбулентность в жидкости была одним из видимых на практике проявлений беспорядка и создавала трудности инженерам и физиологам одновременно. Физиков всегда раздражали кажущиеся случайными переходы от “спокойного” (ламинарного) к “бурлящему” (турбулентному) течению воды в струе из-под крана. Идеи, стоящие за теорией хаоса, неясно брезжили еще давно, но рождение теории как таковой можно смело отнести к 1961 году, а местом ее рождения назвать МIТ — Массачусетский технологический институт.

Эдвард Лоренц учился на математика, но стал метеорологом. Его интересовали долгосрочные прогнозы погоды; довольно быстро Лоренц осознал, что с любой системой уравнений, которая описывает, как погода меняется со временем, можно работать, только имея под рукой высокоскоростной компьютер. Лоренц приобрел одну из первых ЭВМ, поступивших в продажу, и написал довольно сырую программу, симулятор погоды, в основу которой лег набор из 12 уравнений. Компьютер выдавал карты погоды одну за другой.

Лоренц, как и многие другие, предполагал, что эволюция погоды детерминирована — то есть ее параметры, взятые в произвольный момент времени, однозначно определяют, какой будет погода в любой другой день, месяц и год; поэтому точность прогноза зависит только от точности параметров начального состояния. Компьютер Лоренца выдавал прогнозы в виде набора цифр, которые было несложно превратить в графику. Откровение пришло к нему в тот день, когда он решил тщательней присмотреться к результатам. Чтобы сэкономить время, Лоренц перезапустил программу, не дожидаясь, пока закончится очередной расчет, а сам отправился пить кофе.

Вернувшись, он с изумлением обнаружил, что новые результаты заметно отличаются от прежних. Затем он вспомнил, чем процедуры расчета отличались друг от друга. Второй раз он ввел данные с меньшей точностью, чем в первый; так, например, вместо параметра 0,506127, описывающего одну из особенностей погоды, он ввел просто 0,506.