Время вспять
Шрифт:
Ответ не прост. Жажда славы? — Не думаю. Несколько лет спустя, когда обсуждали реформы устава академии, я предложил следующий критерий для ее успешного обновления: невозможность составить из не-академиков научное общество в объеме академии, которое превышало бы ее по качеству. В 1972 году до этого было далеко. Большинство выдающихся французских математиков — Serre, Cartan, Weil, Schwartz, — биологов и врачей — Hamburger, Dausset, Lwoff, Jacob, Ephrussi не были членами нашей Академии. А физики? Скажу только, что наш Нобелевский лауреат Альфред Кастлер еле проскочил после трех безуспешных попыток. Чтобы быть справедливым к нашей академии, надо сказать, что она относилась довольно равнодушно к подобного рода иностранным погремушкам. Она не приняла ни Марию Кюри, ни ее дочь Ирину, ни Андрея Львова при его первой попытке, хотя все трое были Нобелевскими лауреатами. За границей мои друзья слышали, конечно, о де Бройле, Кастлере и Нееле, но лишь немногие слышали об остальных десяти физиках нашей академии. Нет, не жажда славы или, чтобы назвать ее своим именем, тщеславие, толкнуло меня на галеру. — Так что же? Я рассказал в главе "Армагеддон", что в тридцать девятом году я угодил в самую гущу глубинной, провинциальной Франции, в среду крестьян, батраков, мясников и торговцев скотом, и что этот опыт расширил мой кругозор и некоторым образом обогатил меня. Со всем моим уважением к нашей Академии скажу, что в ней тоже я находил
Для пришельца без предков, без традиций, без корней, проникнуть в эту тихую гавань, где время остановилось, великий соблазн. Кроме того, на горизонте, который семнадцать лет тому назад казался таким далеким, мерцала надежда сохранить связь со своими собратьями, которую только смерть могла бы порвать. Именно так следует понимать академическое бессмертие. Я помню, что после выборов, когда вечный секретарь де Бройль ввел меня в залу заседаний, все академики встали. "Обратите внимание", — сказал мне старый академик, мой сосед, — "после этого они встанут еще только раз, чтобы почтить вас". Наконец, я полагал, что ввести в академию реформы, в которых, как я был убежден, она нуждалась, возможно только изнутри. Любая критика от ученых снаружи воспринималась как выражение зависти (см. "Лисица и виноград"). Все эти соображения, некоторые из которых противоречивы, вместе взятые, толкнули меня на тернистый путь кандидата.
Эта академия больше не существует. В 1976 году при поддержке президента Жискара, благодаря энергии и энтузиазму некоторых из нас, удалось провести реформы, которые сохранили внешние черты академии, но изменили суть. Число академиков увеличилось до ста тридцати. Упразднили ужасное "трупное правило" и заменили его коллективными выборами каждые три года. Половина кандидатов должна была быть моложе пятидесяти пяти лет. В 1988 году была новая реформа, и эту границу снизили до пятидесяти. После восьмидесяти лет академик сохраняет все права, но его "кресло", как у нас говорят, считается свободным. Даже вечный секретарь уходит с должности в семьдесят пять лет. Качество "Докладов" улучшилось. Принимают статьи на иностранных языках. Создан редакционный комитет, который более не пропускает любую из статей, рекомендованных только одним академиком и даже бракует статьи самих академиков. В связи с реформами научный уровень академии значительно повысился. Все ученые, которых я упомянул раньше, как достойных этого звания, были избраны, за исключением Моно, который преждевременно скончался. Составить во Франции вторую академию такого же уровня было бы теперь невозможно. Для советского читателя академия наук это могущественное учреждение, которое заведует наукой страны и сосредоточивает в своих руках большую власть. У нас не так. Академия пользуется известным влиянием и авторитетом, но власти у нее нет, есть только почет. Еще при царе был в России профессор физики Хвольсон, который написал знаменитый многотомный курс физики. (Курс был переведен на иностранные языки, в том числе и на французский, и во время моего юношеского "Хождения по мукам" я ухитрился и на него растратить долю моего драгоценного времени.)
Он был награжден званием "почетного академика", про которое сам говорил, что оно отличается от звания академика, как "милостивый государь" от "государя". У нас все академики почетные. Но вернемся к моей кандидатуре. Я не хочу томить читателя, который, проделав со мной столь длинный путь, не может не быть на моей стороне. Я был побит всего двумя голосами и на четвертом голосовании, но все же побит. В пользу моего счастливого соперника, известного онколога, сыграл тот факт, что, хотя избиради "свободного академика", предшественником был тоже онколог Лакассань. Подозреваю, что тут сыграл также активную роль некто "скромный в третьей степени". Не огорчайся читатель. Пару месяцев спустя скончался другой "свободный академик", "трупное" правило сработало, и меня избрали в результате первого же голосования. После выборов я получил несколько писем от известных портных, которые предложили мне свои услуги, чтобы сшить вицмундир, подобающий моему новому званию. Один из них особенно хвалил искусство своих вышивальщиц! Цен никто из них не называл, чтобы не спугнуть новоиспеченного академика, но я знал, что они высоки, и не собирался тратить уйму денег на ненужную роскошь. Друзья, коллеги и сотрудники попросили назвать подарок, которым они могли бы отметить торжество. Обыкновенно дарят шпагу к мундиру. От шпаги я, понятно, отказался и назвал совершенно ненужную вещь, о которой давно мечтал, но которую мне было совестно купить самому, — старомодные золотые часы с крышкой. Мне их подарили, с золотой цепью и надписью на крышке.
В 1980 году я все-таки сделался счастливым обладателем, или, точнее, пользователем, прекрасного зеленого мундира при следующих обстоятельствах. В этом году наш вечный секретарь Поль Жермен, как его продолжали звать несмотря на реформы, предложил мне произнести традиционную речь на ежегодном торжественном заседании под куполом академии. Традиция требовала, чтобы я читал речь в мундире, которого у меня не было. Жермен сообщил мне, что некоторые академики завещают свой мундир академии и что я мог бы попробовать подобрать себе подходящий среди тех, которые она хранит. Я никогда не встречался с господином Андре Майером, бывшим профессором физиологии в Коллеж де Франс, но знаю про него то, чего даже его дети не знают, как, например, обхват его груди и талии. Знаю потому, что они совпадают с моими собственными. С тех пор на каждом торжественном заседании я надеваю его бывший мундир, который мне так идет, и который вернется в академию, когда смерть или упадок сил этому поспособствуют. После того, как вопрос с мундиром был решен, остались такие мелочи, как выбор предмета и написание лекции. Я решил прочесть доклад о чистой науке и ее отличии от прикладной, тема довольно избитая, но, по-моему, важная. Эта лекция мне самому так понравилась, что впоследствии я включил ее наряду со своей оксфордской лекцией в честь Чаруэлла и Саймона, в мою книгу "Reflections of a physicist". Не хочу скрывать (да и зачем), что и эта лекция очень понравилась слушателям. Я забыл сказать, что одним из них был президент республики Жискар д'Эстен. Лекция уже была написана, когда я узнал, что он будет присутствовать на ней. Это меня смутило гораздо меньше, чем присутствие на моей лекции Бора и Гейзенберга двадцать пять лет тому назад. Из президентского дворца у меня запросили копию лекции, потому что, как мне сказали, президент может пожелать выразить свою точку зрения на вопросы, затронутые в лекции. Но я все-таки
Заключением его доклада было: "В наше время наше мышление — это то, что требует защиты от высокомерного авторитета эксперимента". Я решил привести здесь часть моего опровержения его тезисов (тщательно очистив его от шипов, порожденных вызывающим характером лекций Тома). Я решил это сделать, во-первых, потому, что мой доклад может осветить некоторые стороны истории современной физики, с которыми не все знакомы, а также взгляды того, кто в конце концов является героем этой повести.
*Теория или Эксперимент (давнишний спор)
Вещей есть больше в небе и на земле, Горацио, чем снилось в вашей философииЯ всегда с трудом воспринимал философию, ее методы и ее язык. Никогда не ощущал надобности для себя или обращаясь к другим в формальном определении понятий "теория" и "эксперимент, которые являются частью моей ежедневной деятельности. Я считаю, что те, кому надо знать эти вещи, их знают. (Это мне напоминает анекдот про даму, которая в лондонском зоопарке, тыча зонтиком в гиппопотама, спрашивает у сторожа: "Это самка или самец?" — "Мадам", — отвечает сторож, — "я не вижу, кого этот вопрос может интересовать, кроме другого гиппопотама; а он знает".)
Если будут очень настаивать, я скажу, что для меня эксперимент — это деятельность, которая протекает в лаборатории, главная цель которой подтвердить или опровергнуть предвзятые идеи, породить новые идеи, улучшить свои собственные методы и технику, и "last but not least", доставлять большое удовольствие. Как говорит любимый герой Анатоля Франса добродушный аббат Жером Куаньяр: "Если я перевожу писания Зосимы, это потому, что я извлекаю наслаждение из этого занятия". За несколько недель до смерти Альберт Майкельсон говорил Эйнштейну: "Если я провел большую часть своей жизни над улучшением моего интерферометра, то потому, что это доставляло мне удовольствие".Моим определением теории было бы "привести в порядок идеи, которые были или будут подвергнуты проверке экспериментом". Это тоже доставляет удовольствие. В свои определения я ввел исподтишка слово "идея", но не требуйте от меня его определения, это относится уже к философии. Мне говорили, что отказываться от философии — это тоже философствовать, только плохо. Возможно, но я предпочитаю приписывать мои научные неуспехи ограниченности моих способностей, а не отказу философствовать. Скажу, как Полоний, что рассуждать, " … зачем день — день, ночь — ночь, и время — время, то было б расточать ночь, день и время".
*Раз я физик, то буду говорить только о физике, по крайней мере о той, с которой я более или менее знаком. Я не коснусь ни Галилея, ни Ньютона, мне хватит нашего века. Если рассмотреть внимательно прогресс физики с 1900 года до наших дней, можно увидеть, что теория и эксперимент связаны неразрывно. Бывает, что целое множество экспериментальных результатов, необъяснимых в рамках существующих теорий, буквально силой заставляет теоретика разрубить гордиев узел и сформулировать новую теорию. В 1900 году, чтобы объяснить форму спектра излучения черного тела, Макс Планк неохотно сформулировал странную, нелепую гипотезу, специально придуманную для этой цели (ad hoc — по латыни), а именно, что энергия, излучаемая осциллятором, принимает только дискретные или, как теперь говорят, квантованные значения, пропорциональные его частоте. Это "дикое" предположение, вымученное из теоретика неумолимым экспериментом, стало исходным пунктом величайшей революции в современном научном мышлении — квантовой теории. В 1913 году эксперимент заставляет снова, на этот раз Нильса Бора, сформулировать ряд постулатов, не менее странных и "неестественных", чем гипотеза Планка: в атоме могут существовать только некоторые квантованные электронные орбиты, круговые или эллиптические; вопреки законам электродинамики электрон движется по этим орбитам, не излучая энергии; энергию он излучает во время прыжка с одной квантованной орбиты на другую. "Нет, господин Том, ни вашим философам, ни вашим математикам этого не снилось!"
Между 1923 и 1928 годами де Бройль, Шредингер, Гейзенберг, Дирак, Паули, Борн и другие, исходя из того, что до тех пор было только собранием магических рецептов, строят грандиозное творение человеческого разума — современную квантовую теорию. Рождению квантовой теории можно противопоставить появление специальной теории относительности, возникшей всецело в уме двадцатишестилетнего технического эксперта второго класса в бюро патентов швейцарского города Берна. Повлиял ли на его мышление отрицательный результат эксперимента Майкель-сона, вопрос не решен. Сам Эйнштейн хранил молчание, но, по-моему, это не важно. Я не сомневаюсь, что его главным побуждением была слабость и противоречивость теории абсолютного эфира. Когда в 1906 году эксперименты Кауфмана дали указания о противоречии с предсказаниями теории относительности, Лоренц и Планк заколебались, но Эйнштейн остался невозмутим; более точные эксперименты показали, что он был прав. Но было бы неосторожно вывести из этого примера заключение о господстве теоретика над экспериментатором. Quod licet Jovi, non licet bovi (что дозволено Юпитеру, не дозволено быку). В биографии Эйнштейна есть малоизвестный эпизод — его сотрудничество с де Гаазом (de Haas), зятем Лоренца, в поисках экспериментального доказательства пропорциональности между угловым моментом J и магнитным моментом M в веществе. Их соотношение содержит безразмерную константу g, которая согласно классической электродинамике равна единице. В остроумном эксперименте Эйнштейн и де Гааз наблюдали вращение, связанное с намагничиванием, и определили с точностью 10 %, что д действительно равняется единице. Увы, их результат был ошибочен на все сто процентов. Теоретическое значение д — не 1, а 2. Эта разница происходит (жестокая ирония!) от релятивистского эффекта, как было впервые строго доказано Дираком. Что случилось? Смошенничали ли они? Не думаю. Но они были неосторожны. Они пришли в восторг при наблюдении ожидаемою вращения и после этого, очевидно, работали спустя рукава. Например, магнитное поле и намагниченность они не измеряли, а подсчитали по параметрам эксперимента. Первый эксперимент дал для д значение 1,02, т. е. в замечательном согласии с теорией. Второй эксперимент дал 1,48, но они отбросили этот результат как аномальный! Полагали ли они, что классическая электродинамика слишком прекрасна, чтобы оказаться ошибочной? Рассказал все это де Гааз в 1923 году. Эйнштейн никогда не сказал об этом ни слова.