Ричард Фейнман - Радость познания
Журналист: В ваших лекциях комментарии философов относительно науки получили по заслугам…
Фейнман: Меня злят не сами философы, а их высокомерие. Если бы они умели посмеяться над собой! Если бы они просто сказали: «Я думаю, что это должно быть так, но фон Лейпциг считает, что это должно быть не так, и это тоже хорошая гипотеза». Если бы они объяснили, что это всего лишь догадка… Но лишь немногие признаются в этом — вместо научного исследования они хватаются за возможность, что нет никакой первичной фундаментальной частицы, и настаивают, чтобы вы остановили работу и взвесили еще раз все «за» и «против». «Вы недостаточно глубоко все продумали, давайте я дам вам определение нашего мира». Ну уж нет — я продолжу исследования без всякого определения!
Журналист: Как вы определяете, какая проблема стоит того, чтобы ею заняться?
Фейнман: Когда я учился в средней школе, у меня было представление, что нужно взвесить важность проблемы и умножить ее на ваши шансы решить ее. Знаете, ребенок с техническим складом ума любит оптимизировать все и вся; если вы хорошенько взвесите все «за» и «против», впоследствии вам не придется жалеть, что вы потратили свою жизнь на очень сложную проблему, так ничего и не добившись, или решили целый ряд маленьких проблем, с которыми другие справились бы не хуже.
Журналист: Давайте возьмем проблему, за которую вы, Швингер и Томонага получили Нобелевскую премию. Три различных подхода: правда ли то, что в тот момент эта проблема созрела для решения?
Фейнман: Квантовая электродинамика была разработана в конце 1920-х годов Дираком и другими учеными, сразу же после самой квантовой механики. Они сделали ее фундаментально правильной, но если вы начинаете решать их сложные уравнения, уравнения оказываются очень трудными для решения. Можно получить хорошее приближение первого порядка, но когда вы пытаетесь усовершенствовать его, учитывая поправки, неожиданно начинают возникать бесконечности. Все это знали в течение двадцати лет — это указано в конце всех книг по квантовой теории.
Тогда мы получили результаты экспериментов Лэмба[29] и Резерфорда[30] по сдвигам энергии электрона в атоме водорода. До тех пор грубые предсказания были достаточно хороши, но теперь появилось совершенно точное число: 1060 Мегагерц и ничего, кроме этого. И все сказали: проклятие, эта проблема должна быть решена! Известна теория, известны проблемы, но теперь появилась очень точная цифра.
Ганс Бете взял эту цифру и выполнил некоторые оценки, как избежать бесконечностей, вычитая эффект Лэмба из того эффекта с бесконечностями, и тут величины, которые имели тенденцию стремиться к бесконечности, вдруг перестали расти; возможно, они остановились в этом порядке по величине сдвига — он получил что-то около 1000 Мегагерц.
Я вспоминаю, как он пригласил кучу людей к себе на вечеринку в Корнелле, но его вызвали на какую-то консультацию. Он позвонил мне во время вечеринки и сообщил, что продолжит вычисления в поезде. Когда он вернулся, он прочитал лекцию по этой проблеме и показал, как процедура обрезания интегралов позволяет избежать бесконечностей, но слишком уж все было подогнано для этой цели и запутано. Бете сказал: «Хорошо бы кто-нибудь показал, как все это можно привести в порядок». Я подошел к нему после лекции и заявил: «О, это легко. Я могу это сделать». Я начал интересоваться этими идеями еще на последнем курсе Массачусетского технологического института. Я даже состряпал тогда ответ — неверный, конечно. Именно тогда Швингер, Томонага и я принялись за разработку способа, как технически включить эту процедуру в последовательный анализ, сохранив на всех этапах релятивистскую инвариантность. Томонага уже предложил, как это сделать, и тогда же Швингер разработал свой собственный путь.
А я пришел к Бете со своим способом. Было смешно — я не знал, как выполнять простейшие практические задачи в этой области — я об этом когда-то читал, но был занят своей собственной теорией, так что я не мог проверить правильность своих идей. Мы вместе проделали выкладки на доске — все оказалось неправильным. Даже хуже, чем раньше. Я вернулся домой, думал-думал и решил, что должен научиться решать примеры. И научился. После этого я вернулся к Бете, и мы попытались еще раз — и мой способ заработал! Мы так никогда и не поняли, что было неправильным в первый раз… какая-то проклятая ошибка.
Журналист: Насколько это вас задержало?
Фейнман: Ненадолго, может быть, на месяц. Это пошло мне на пользу, поскольку я просмотрел, что сделал, и согласовал сам с собой, что следует сделать, и убедился, что диаграммы, которые я придумал для правильного объяснения процессов, действительно работают.
Журналист: Понимали ли вы тогда, что их назовут «фейнмановскими диаграммами», что они войдут в учебники?
Фейнман: Конечно, нет. Мне вспоминается один момент. Я был в пижаме, работал, сидя на полу, вокруг меня были разбросаны бумаги — смешные диаграммы с шариками-кляксами и торчащими линиями. Я сказал сам себе: «Будет забавно, если эти диаграммы окажутся полезными и все начнут ими пользоваться, a «Physical Review» напечатает эти глупые рисунки. Конечно, я не мог предвидеть — во-первых, я не представлял себе, как много этих рисунков будет появляться в «Physical Review», и, во-вторых, что, когда ими будут пользоваться, они не будут выглядеть смешно.
(На этом месте интервью было перенесено в офис профессора Фейнмана, где магнитофон отказался возобновить работу. Шнур, переключатель мощности, кнопка записи были в порядке; тогда Фейнман предложил вынуть кассету и вставить ее снова.)
Фейнман: Ну вот! Видите, вы должны знать жизнь. Физики об этом знают.
Журналист: Разобрать на части, а потом собрать все обратно?
Фейнман: Правильно. Всегда есть какая-то грязь, или бесконечность, или еще что-нибудь.
Журналист: Давайте продолжим интервью. В своих лекциях вы рассказываете, что физические теории хорошо работают при объединении различных классов явлений, можно демонстрировать рентгеновские лучи, мезоны или что-то еще. «Всегда существует много нитей, подвешенных во всех направлениях». Какие утерянные нити вы видите в физике сегодня?
Фейнман: Участии существуют массы; калибровочные теории дают прекрасные образцы взаимодействия, но не для частиц с массами; необходимо понять эти нестандартные наборы массовых чисел. В сильных, ядерных взаимодействиях мы имеем теорию цветных[31] кварков и глюонов, очень точную и полностью определенную, но с очень малым количеством трудных для понимания предсказаний. Технически очень непросто получить четкую проверку теории — это сложная проблема. Я должен с сожалением констатировать, что здесь потеряна нить. Пока нет доказательств противоречивости теории, но нет и значительного прогресса, пока мы не проверим все предсказания с жесткими количественными результатами.
Журналист: Что вы скажете по поводу космологии? Как вы относитесь к предположению Дирака, что фундаментальные константы меняются со временем? Или что физические законы были именно в момент Большого взрыва (Big Bang)?
Фейнман: Тут масса открытых вопросов. До сих пор физика пыталась найти законы и константы, не заботясь об их происхождении, но здесь нам навязывается подход, когда мы вынуждены рассматривать историю вопроса.
Журналист: Есть ли у вас какие-нибудь догадки?
Фейнман: Нет.
Журналист: Совсем нет? Вы не склоняетесь к какой-либо гипотезе?
Фейнман: Действительно, нет. Раньше вы не спрашивали меня, думал ли я, что существуют элементарные частицы, или это все туман, застилающий глаза. Я бы сказал, что у меня нет простейшей идеи. Сейчас, чтобы усиленно работать над чем-то, вы должны быть уверены, что ответ где-то недалеко, поэтому вы так глубоко копаете, правда? Некоторое время вы сомневаетесь или к чему-то склоняетесь — но все время в глубине души вы смеетесь. Забудьте, что вы слышали о науке без предубеждения, без постоянных сомнений. Здесь, в данном интервью, говоря о Большом взрыве, у меня нет ни предубеждений, ни сомнений — но, когда я работаю, у меня их полно.
Журналист: Сомнения и предубеждения в пользу… чего? Симметрии, простоты?
Фейнман: В пользу моего сегодняшнего настроения. Сегодня я убежден, что существует некоторый тип симметрии, и убеждаю в этом других, а завтра я попытаюсь просчитать вариант, в котором гипотеза с симметрией не работает; и все, кроме меня, «сойдут с ума». Настоя — щий ученый всегда живет с постоянным сомнением. Он думает: «Может быть, это так», но действует, не забывая о том, что это только «может быть». Многие находят, что так жить трудно, считают, что это означает равнодушие. Это не равнодушие! Это гораздо более глубокое и горячее осмысление, это значит, что вы будете копать там, где, как вы убеждены, находится ответ; и кто-нибудь подойдет и скажет: «А вы слышали, что они там придумали?» И вы почтительно ответите: «Черт побери! Я на неправильном пути!» Такое случается сплошь и рядом.
