Уроки мудрости

Капра Фритьоф

В "Дао физики" я использовал параллель между "бутстрэпным" подходом и буддийской философией в качестве кульминации и концовки.

Так что когда я показывал рукопись Гейзенбергу, мне, конечно, было очень интересно услышать его мнение о подходе Чу. Я полагал, что Гейзенберг симпатизирует Чу, поскольку он сам часто писал, что природа является сетью взаимосвязанных событий, что является исходной точкой для теории Чу. Более того, именно Гейзенберг создал понятие S-матрицы, которое Чу и другие развили до мощного математического аппарата двадцатью годами позже.

Действительно, Гейзенберг сказал, что он совершенно согласен с "бутстрэпной" картиной частиц, как динамических паттернов во взаимосвязанной сети событий, он не верил в модель

кварков до такой степени, что называл их чепухой. Тем не менее Гейзенберг, как большинство современных физиков, не мог принять точку зрения Чу, что в теории не должно быть ничего фундаментального, в том числе и фундаментальных уравнений. В 1958 году Гейзенберг предложил такое уравнение, скоро ставшее известным как "мировая формула Гейзенберга", оставшуюся часть жизни он провел, стараясь вывести свойства всех субатомных частиц из этого уравнения. Так что он естественно был привязан к идеи фундаментального уравнения и не хотел принимать "бутстрэпную" философию во всей ее радикальности. "Существует фундаментальное уравнение, — говорил он мне, — какова бы не была его конкретная формулировка, из него может быть выведен весь спектр элементарных частиц. Не следует прятаться за туманом, здесь я не согласен с Чу".

Гейзенбергу не удалось вывести набор элементарных частиц из своего уравнения. Зато Чу недавно осуществил это выведение в своей "бутстрэпной" теории. В частности, ему с сотрудниками удалось вывести и результирующие характеристики кварковых моделей без всякой необходимости постулировать существование физических кварков, — получить, так сказать, физику кварков без кварков.

До осуществления этого прорыва "бутстрэпная" программа начинала запутываться в математических сложностях теории S-матриц. В рамках этого подхода каждая частица соотнесена с каждой другой частицей, включая саму себя, что делает математические формулы в высшей степени нелинейными, и эта нелинейность до недавнего времени оставалась непроницаемой. Так что в середине 60-х годов "бутстрэпный" подход переживал кризис доверия, в то время как кварковый подход набирал силу, бросая "бутсрэпщикам" вызов — необходимость объяснить результаты, достигаемые с помощью кварковых моделей.

Прорыв в "бутстрэпной" физике был начат в 1974 году молодым итальянским физиком Габриелем Венециано. Но когда я встречался с Гейзенбергом в январе 1975 года, я еще не знал об открытии Венециано.

Иначе я мог бы показать Гейзенбергу, как первые очертания строгой "бутстрэпной" теории вырисовываются из "тумана".

Сущность открытия Венециано состояла в возможности использовать топологию (аппарат, хорошо известный математикам, но не применявшийся до этого в физике частиц) для определения категорий порядка во взаимосвязи субатомных процессов. С помощью топологии можно установить, какие взаимосвязи наиболее важны, и сформулировать первое приближение, в котором только эти связи будут приниматься во внимание, а затем можно добавлять другие в последовательных шагах аппроксимации.

Иными словами, математическая сложность "бутстрэпной" теории может быть распутана благодаря введению в аппарат S-матриц топологии. После того, как это сделано, лишь немногие специальные категории упорядоченных отношений оказываются сопоставимыми с хорошо известными свойствами S-матриц. Эти категории порядка оказываются как раз кварковыми паттернами, наблюдаемыми в природе. Таким образом, кварковые структуры оказываются проявление порядка и необходимой последовательности во внутренней связанности, без всякой необходимости постулировать кварки как физические составляющие адронов.

Когда я появился в Беркли в апреле 1975 года, Венецианно как-раз был гостем Лоуренс-Беркли Лаборатории (ЛБЛ), и Чу с сотрудниками были сильно увлечены новым топологическим подходом. Для меня это также было удачным стечением событий, поскольку давало мне возможность сравнительно легко вернуться к активной исследовательской деятельности в физике после трехлетнего

перерыва. Никто из исследовательской группы Чу ничего не знал о топологии. Я же, присоединившись к группе, не имел еще собственной исследовательской программы. И я целиком посвятил себя изучению топологии и вскоре довольно хорошо овладел ею, что сделало меня ценным участником группы. К тому времени, когда все овладели топологией, я восстановил навыки в других областях, так что смог полноправно участвовать в топологической "бутстрэпной" программе.

Разговоры с Чу

С 1975 года я (с разной степенью вовлеченности) продолжал быть участником исследовательской группы в ЛБЛ. Это сотрудничество приносило мне большое удовлетворение и обогащало меня. Я был счастлив вернуться к исследовательской работе в физике, а кроме того я получил уникальную возможность сотрудничества и постоянного обмена мыслями с одним из действительно великих ученых нашего времени. Многочисленные интересы за пределами физики не давали мне возможности полностью посвятить себя участию в исследовательской работе, а калифорнийский университет никогда не считал уместным оплачивать мое частичное участие, или признавать мои книги и другие публикации достойным вкладом в развитие научных идей. Но я не возражаю. Вскоре после моего возвращения в Калифорнию "Дао физики" была опубликована в Соединенных Штатах, сначала издательством "Шамбала", а затем "Бентам Букс", и стала международным бестселлером. Гонорар от этих изданий, а также плата за лекции и семинары, которые я начал проводить все чаще, положили конец моим денежным затруднениям, преследовавшим меня в 70-е годы.

В течение последних десяти лет я регулярно встречался с Джефри Чу и провел сотни часов в разговорах с ним. Обычно мы говорили о физике частиц, точнее, о "бутстрэпной" теории, но никоим образом не ограничивались этим, и часто естественно переходили к обсуждению природы сознания, происхождения пространства-времени, природы жизни. Когда я активно участвовал в исследованиях, я принимал участие во всех семинарах и встречах исследовательской группы, а когда я был занят лекциями и письмом, я встречался с Чу по крайней мере раз в две-три недели, проводя несколько часов в интенсивной дискуссии.

Эти встречи были полезны для нас обоих. Мне они помогали быть в курсе исследований Чу и вообще важных событий в развитии физики частиц. Чу они заставляли подытоживать продвижение его работы через регулярные промежутки времени, имея возможность целиком использовать необходимый технический язык, но концентрируясь на основных линиях развития и опуская менее важные детали и частные затруднения. Он часто говорил мне, что эти дискуссии существенно помогали ему сохранять в памяти общие контуры исследовательской программы. Поскольку я был полностью в курсе основных достижений без существенных проблем, но свободен от ежедневной рутины исследования, я часто имел возможность выявить рассогласование или просить пояснений таким образом, что это давало Чу новую точку зрения. С течением лет я настолько хорошо узнал Джефа (так называют Чу друзья и коллеги), что наши разговоры всегда вызывали состояние умственного резонанса, столь необходимого для творческой работы. Для меня эти разговоры принадлежат к лучшим моментам моей научной жизни.

Каждый, кто сталкивается с Джефом Чу, находит в нем мягкого и доброго человека, а вступая с ним в серьезный разговор поражается глубине его мышления. У него есть привычка рассматривать каждый вопрос и каждую проблему на глубочайшем возможном уровне. Вновь и вновь я сталкивался с тем, что он обсуждает вопросы, на которые у меня был бы заранее готовый ответ, медленно произнося, после небольшой паузы: "Вы задаете очень важный вопрос" — и затем раскрывает широкий контекст вопроса, давая гипотетический ответ на глубочайшем и наиболее значительном уровне.