Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана
Шрифт:
Одна из них связана с птицами. Часто по выходным отцы с сыновьями гуляли в Катскилл Маунтинс. Во время одной из таких прогулок какой-то мальчик спросил Ритти:
– Видишь вон ту птицу? Знаешь, как называется?
– Не имею ни малейшего представления, – ответил Ричард.
– Это рыжезобый дрозд, – сказал мальчик. – Ничему-то твой отец тебя не учит!
Но на самом деле все было наоборот. Мелвилл учил сына. Только иначе. Он объяснял: «Видишь ту птицу? Это парусная камышовка, – Ричард знал, что он придумал название, а отец продолжал: – На итальянском звучит как кутто лапиттида. На португальском – бон да пеида. На китайском – чунг-лонг-таг, а на японском – катано текеда. Ты можешь выучить название этой птицы на всех языках мира и в итоге совершенно ничего не будешь знать о самой птице. Все твои знания будут только о том, как люди в разных странах ее называют. Так что давай посмотрим на птицу и на то, что
Вторая история также была поучительной и тоже показывала различия между названием предмета и самим предметом. Ричард как-то спросил отца, почему, когда он толкает свою красную тележку вперед, лежащий в ней мяч катится в обратном направлении. «Этого никто не знает, – ответил Мелвилл. – Общий принцип заключается в том, что движущиеся предметы стремятся продолжать двигаться дальше, а те, что стоят на месте, так и останутся там, если их хорошенько не подтолкнуть. Это называется инерция, но никто не знает, почему так происходит». Мудрый ответ, учитывая знания, которые имел Мелвилл: немногие ученые и педагоги признают, что даже ньютоновское определение силы и инерции не отвечает на все «почему». Такого не должно быть во вселенной. Довольно трудно растолковать ребенку, что мяч на самом деле немного перемещается вперед относительно земли, и в то же время ощутимо передвигается назад относительно тележки. Показать роль трения, когда на мяч воздействуют определенные силы. Непросто объяснить, что каждое тело остается в состоянии покоя или продолжает двигаться прямолинейно и равномерно до того момента, пока на него не окажут воздействия приложенные к телу силы (если их действие было скомпенсировано).
Как трудно растолковать все это, не давая одновременно тонкий урок о природе явления! Законы Ньютона действительно объясняют, почему мячи катятся в направлении, противоположном направлению движения тележки, бейсбольные мячи меняют траекторию полета в зависимости от ветра и даже почему кристаллы улавливают радиоволны. Позднее Фейнман сам убедится в ограниченности подобных определений. Он просто страдал из-за того, насколько сложно объяснить, почему магнит притягивает железо или каким образом земля воздействует силой, называемой гравитацией, на летящий снаряд. Ричард, развивший в себе агностицизм по отношению к таким понятиям, как инерция, в голове у себя мысленно выстраивал собственную физику, ту, которая только зарождалась в Европе в то время, когда отец и сын говорили о тележке. Квантовая механика поставила перед наукой новые вопросы, и Фейнман часто задавал их в различных формах. Не спрашивайте, как такое возможно. Потому что этого никто не знает.
Даже в юности, впитывая эту мудрость, Фейнман порой замечал, что научные знания его отца были ограничены. Как-то перед сном он спросил его, что такое алгебра.
– Это способ решать задачи, которые ты не можешь решить с помощью арифметики, – ответил отец.
– Какие, например?
– Например, такие: за дом и за гараж ты платишь аренду 15 тысяч долларов. Сколько из них ты платишь за гараж?
Ричард чувствовал подвох. Когда он перешел в старшие классы, тривиальность вводного курса алгебры его разочаровала. Он зашел в комнату к сестре и спросил: «Джоанни, если два в степени икс равняется четырем, ты можешь вычислить икс?» Конечно, она смогла, и Ричард был возмущен тем, что в старших классах ему приходилось учить такие очевидные вещи. В тот же год он с легкостью научился определять икс, если два в степени икс равнялось тридцати двум. В школе его быстро перевели на следующий курс алгебры, который вела мисс Мур, полная женщина с тонким чувством дисциплины. Ее класс решал задачи, словно напевал песенки, а ученики непрерывным потоком направлялись к доске и обратно. Фейнману было немного не по себе среди более старших учеников, но он уже дал понять друзьям, что, по его мнению, он умнее. Тем не менее его показатель IQ в школе был весьма впечатляющим – 125.
Школьные годы
Государственные школы Нью-Йорка того времени позднее заработали хорошую репутацию во многом благодаря ностальгическим воспоминаниям знаменитых светил науки. Фейнман же считал старшую школу № 39, в которой он учился, бесплодной пустошью, «интеллектуальной пустыней». Поначалу он больше знаний получал дома, часто из энциклопедий. Он сам разобрался в элементарной алгебре и однажды составил уравнение с четырьмя неизвестными. Показал его преподавателю арифметики вместе с последовательным решением. Та была впечатлена, но озадачена. Ей пришлось отнести уравнение директору, чтобы убедиться, что решение верное. В школе был только один курс естествознания, для мальчиков, и преподавал его грозный коренастый мужчина, которого звали Майор Коннолли, очевидно, по его званию во время Первой мировой. Все, что Фейнман запомнил из этого курса, – количество дюймов в метре (39,37). А еще бесполезный спор с учителем о том, как расходятся лучи света от источника: радиально (что казалось Ричарду логичным) или параллельно, как обычно рисуют в учебниках на схемах прохождения света через линзы. Даже когда он учился еще в начальной школе, он никогда не сомневался в своей правоте, если дело касалось подобных вещей. Для него это были очевидные физически достоверные факты, а не предположения, которые может выдвинуть авторитетный учитель. Дома тем временем он кипятил
Потом он написал еще одно стихотворение, в котором осознанно рассуждал о своем увлечении наукой и о концепции науки. Между заимствованными апокалиптическими образами Ричард выразил мнение, что наука ставит под сомнение существование Бога. По крайней мере, того догматического Бога, о котором говорили в школе и с которым у рационального гуманистического Бога семьи Фейнманов было мало общего. «Наука являет нам чудо», – написал он, но потом, подумав, зачеркнул слово «чудо».
Наука являет намНо стихи – для неженок, считал Ричард. И это были не пустые слова. Он невыносимо страдал из-за стереотипов мальчишеского поведения, из-за страха оказаться или показаться кому-то слабаком. Он не считал себя смелым или красавцем. В бейсбол его не взяли. Один вид мяча, катящегося в его сторону, приводил Ричарда в ужас. Занятия по фортепиано нагоняли на него тоску, но не только оттого, что играл он весьма посредственно, а еще и потому, что ему бесконечно приходилось упражняться и наигрывать «Танец маргариток». Порой это граничило с безумием. И ему становилось по-настоящему тревожно, когда мама отправляла его в магазин за мятными пирожными.
Естественно, он был крайне застенчив с девочками, боялся вступать в драку с более сильными мальчишками. Пытался даже снискать их расположение, решая для них школьные задачки и показывая, как много он знает. Но ему приходилось выносить классические издевательства. Например, беспомощно наблюдать, как соседские дети топчут на дорожке перед домом его первый набор для химических опытов, превращая в бесполезный хлам. Он старался быть хорошим мальчиком, а затем волновался, как и все хорошие мальчики, что может прослыть паинькой. Он вряд ли смог бы из интеллектуала превратиться в атлета, но Ритти казалось, что ему удавалось скрывать свою мягкость за практическими умозаключениями. Практичный человек – именно так он сам себя называл. В школе Фар-Рокуэй он прочел несколько учебников с этим магическим сочетанием слов в заголовке: «Арифметика для практичного человека» (Arithmetic for the Practical Man), «Алгебра для практичного человека» (Algebra for the Practical Man). Ему не хотелось снискать репутацию деликатного, а литература, рисование, музыка – все это было, безусловно, чересчур утонченно. Вот плотницкая работа или техника – это для настоящих мужчин.
Для учеников старших классов, стремление к первенству у которых не могло реализоваться на бейсбольном поле, в Нью-Йорке существовала межшкольная Лига алгебры. Проще говоря, клуб, объединяющий математические команды из разных школ. В Клубе физиков Фейнман с друзьями изучали волновое движение света и феномен образования вихревых колец дыма. Они воспроизвели ставший уже классическим эксперимент калифорнийского ученого Роберта Милликана, измерив заряд электрона с помощью капель жидкого масла. Но ничто так не будоражило Ричарда, как соревнования по математике. В классе собирались команды, каждая из которых состояла из пяти человек. Две команды боролись за победу, сидя в ряд, а учитель задавал им вопросы. Все задачи были составлены очень хитроумно. Для поиска ответов на них даже не всегда нужно было применять стандартные алгебраические расчеты, ведь способы решения, которые традиционно преподавались в школах, требовали слишком много времени. В этих же задачах всегда был какой-то подвох, не разгадав который на решение пришлось бы потратить уйму времени. Иногда ученикам самим предлагалось найти новый способ решения.