Другое следствие квантовой теории физики называют корпускулярно-волновым дуализмом; это означает, что при определенных обстоятельствах частицы вроде электронов демонстрируют волновые свойства – и наоборот. Если, допустим, выстрелить очередью электронов по узенькой щели в стене, они, проходя через нее, оставят на стене картинку из расходящихся кругов, как водная волна, проходящая через небольшое отверстие. А если проделать в стене две щели, можно будет увидеть интерференционные круги – в точности такие же, какие видно при пересечении двух водных волн. Электрон как волна – это частица, размазанная в пространстве, электрон, который ведет себя как колыхание некой вездесущей субстанции, а не как конечный объект. С другой стороны, корпускулярно-волновой дуализм говорит нам, что в некоторых обстоятельствах волны энергии ведут себя как частицы. Пример – свет. Столетиями он был нам известен как волна – вспомним, как он изгибается, проходя сквозь линзу, или как расслаивается в призме. Но он же может вести себя как частица, то есть конечный, локализованный в пространстве объект, который мы называем фотоном. Это представление о свете оказалось ключевым для понимания фотоэлектрического эффекта: некоторые металлы при бомбардировке фотонами испускают электроны. Эйнштейн первым признал квантовую гипотезу фундаментальным физическим законом и объяснил в этих понятиях некоторые таинственные свойства фотоэлектрического эффекта в своей знаменитой статье 1905 года. (Именно за эту статью, а не за противоречивые теории относительности Эйнштейн получил в 1921 году Нобелевскую премию.)
Ныне мы располагаем квантовой версией старых классических теорий: есть квантовая электродинамика, а еще и новые квантовые теории, описывающие силы, не известные в планковские времена, – квантовая хромодинамика, к примеру. Но имеется все-таки одно исключение из этой "квантизации": гравитационная теория. Никто пока не понял, как встроить квантовую гипотезу в Эйнштейнову теорию гравитации, именуемую общей теорией относительности.
Квантовая механика – мир, поражающий воображение. Я, естественно, ею интересовался, однако всегда считал описания из учебника сухими и техническими. Фейнман сделал их удивительными и волшебными. Я был потрясен. И хотел добавки.
В той же библиотеке нашлось еще три книги Фейнмана – трехтомник "Фейнмановских лекций по физике", обзорный курс для колледжей, который он читал в Калтехе. Был в книге и портрет автора – снимок в движении, а на нем – счастливый малый, играющий на бонгах. Те книги оказались не похожи ни на один учебник из всех, что мне попадались раньше: они были непринужденны и забавны, казалось, что Фейнман – тут, рядом и говорит именно с тобой. Рассуждения о механике включали Ньютона – а также Оболтуса Денниса. Раздел по кинетической теории газов включал вопросы фасона "Зачем мы вообще с этим возимся?". В главах о свете автор рассуждал о "кое-каких очень интересных вещах, касающихся зрения пчелы". Но Фейнман не просто делал физику чарующей. В его устах – без единого слова об этом – физика звучала важной. Так, будто физик, вооруженный идеей, мог единолично изменить мир и воззрения людей на него. Я поймал себя на размышлениях о задачах и идеях из книг Фейнмана, ведя трактор, груженный куриными яйцами, выпасая скот или чистя картошку в общинной кухне.
Приземлившись в Чикаго тем летом, я решил, что желаю изучать физику.
Признав за книгой столь значимое влияние на меня, киббуц разрешил мне забрать "Характер физических законов" с собой – в обмен на старые джинсы. Ближе к концу книги Фейнмана я подчеркнул абзац: "Нам очень повезло жить в эпоху, когда все еще можно делать открытия. Это как с открытием Америки – получится лишь раз. Время, в которое мы живем, – время открытия фундаментальных законов природы, и больше оно не повторится". Я пообещал себе, что когда-нибудь тоже сделаю открытие. И что когда-нибудь познакомлюсь с профессором Фейнманом.
III
Осень 1981 года. Много воды утекло после моей израильской поездки. У меня возникла еще одна специальность – физика, я окончил вуз, отправился в аспирантуру в Беркли и там получил докторскую степень. На выпускной пришли мои родители. То было последнее событие в моей жизни, на которое мы собрались всей семьей. Детству конец.
Из-за всяких формальностей, связанных с моей диссертацией, а именно – необходимости ее написать, – я прибыл в Калтех, сильно опоздав к началу семестра. Калтех – частный колледж, и ему удалось избежать бюджетных сокращений, которые устроил государственным вузам, особенно Беркли, Роналд Рейган – прежде чем вырос из губернатора в президенты. В Калтехе на каждого студента и сотрудника приходилось больше денег, чем в любом другом колледже страны. И оно было видно. Академгородок – красота и безмятежность. Да и велик он был, если учесть, что учащимся в Калтехе счет шел всего на сотни. Академгородок в основном располагался компактно, несколькими кварталами, в стороне от городских улиц. Широкие дорожки вились меж ухоженных клумб, кустарников и узловатых седых олив к приземистым зданиям, многие – в средиземноморском архитектурном стиле. Здесь всё продумали для покоя и защищенности, чтобы можно было с легкостью забыть о внешнем мире и сосредоточиться на своих замыслах.
Я считал, что работа – любая работа – в академической физике есть привилегия. Некоторые фыркали, что, дескать, ученым мало платят. Но я видал слишком много "взрослых", тративших слишком много времени на работе, которая им не нравилась, только ради того, чтобы понабрать вещей кажущейся необходимости, а потом, десятки лет спустя, жалевших о "выброшенных" годах. И видел, как вкалывает мой отец, чтобы только сводить концы с концами. Я же поклялся жить лучше. Самый ценный ресурс, какой я мог заработать, – способность тратить время на то, что мне нравится делать.
Поначалу меня обуревал восторг: у меня не только работа ученого, но и место в элитном университете – на научной родине моего героя Фейнмана. И впрямь работа мечты: престижнейшая многолетняя ставка с полной академической свободой. Но по мере того, как приближалось начало моей работы, восторг увядал, зародилась неожиданная мысль: эти люди в Калтехе могут, вообще говоря, чего-то с меня и спросить. До официального принятия моей диссертации я оставался всего лишь многообещающим студентом. В мои задачи входило задавать вопросы, учиться и делать наивные ошибки, от которых профессора улыбались и вспоминали свои беззаботные юные деньки. А теперь я внезапно вышел на работу. Это ко мне теперь студенты станут приходить за мудростью. Знаменитые профессора будут бормотать что-то за разговорами у кулера и ожидать вдумчивых ответов. Редакторы влиятельных физических журналов возьмутся придерживать места на страницах – ради статей, описывающих мои эпохальные открытия.
Чтобы ослабить давление, я выработал целую стратегию – не подогревать ожиданий, держаться незамеченным – и лелеял надежду, что, за вычетом парочки типов вроде Фейнмана, люди в Калтехе такие же обыкновенные, как и я сам.
В первый же день меня вызвали в кабинет к начальнику всех начальников. В Калтехе факультеты физики, математики и астрономии составляли одно подразделение, и тот дядька на самом деле возглавлял три факультета. Я не понимал, зачем столь высокопоставленной персоне видеть человека моего ранга. В голову пришло только одно: меня вызывают потому, что поняли, какую ошибку совершили, выделив мне место. "Приносим свои извинения, – представлял я себе его речь. – Моя секретарша промахнулась с адресатом предложения. Мы собирались нанять человека по имени Леонард М. Лодинов, а не Леонард Млодинов. Вы наверняка о нем слышали – о докторе Лодинове, из Гарварда? Ну, как бы то ни было, такую ошибку сделать легко, согласитесь". В своем воображении я соглашался – и начинал искать другую работу.
Добравшись до начальственного кабинета, я обнаружил там человека средних лет, лысоватого, с сигаретой в руке. Потом я узнал, что у него язва. Он улыбнулся, встал и жестом пригласил меня войти. Дым от его сигареты оставлял клочковатый хвост в воздухе. Он говорил властно и с немецким акцентом.
– Доктор Млодинов, добро пожаловать. Всё ли доделали в Беркли? Мы вас ждали. – Мы пожали друг другу руки и уселись.
Я понимал: это приветствие – желание меня взбодрить, но какое уж тут "не подогревать ожиданий", если сам глава факультетов физики, математики и астрономии лично ждал моего прибытия? С другой стороны, он хотя бы не сообщил мне, что я занял место по ошибке. Я попытался быть любезным, хотя напрягся еще сильнее.
– Как вам южная Калифорния? – Он откинулся в кресле.
– Пока мало что видел, – ответил я.
– Ну разумеется. Вы же только приехали. А академгородок? "Атенеум" посмотрели?
– Я там сегодня обедал. – На самом деле это был завтрак. Я в те дни работал допоздна и просыпался не рано.
"Атенеум" – профессорский клуб, расположенный в здании, выстроенном в стиле, как мне сообщили, Испанского Возрождения; дому исполнилось полвека. Внутри – сплошь изящное дерево, бархатные портьеры и изысканная роспись потолков. Говорили, на втором этаже размещались немногочисленные гостевые номера. По ощущениям – первоклассный курорт, но кто его знает: я никогда не бывал на первоклассных курортах.
– Вы знали, что прежде, чем обосноваться в Принстоне, там две зимы прожил Эйнштейн?
Я покачал головой.
– Поговаривают, что он остался в Принстоне только потому, что мы не взяли в штат его ассистента. Работай я тогда, мы бы такой ошибки не сделали, – он хихикнул.
Мы поговорили о том о сем. С телефонным сообщением заглянула его секретарша, и он попросил его не беспокоить, пока мы не закончим. Мгновенье он меня разглядывал.
– Ну-ка, попробую угадать. Вы пытаетесь понять, почему вы здесь?
Он меня, что ли, насквозь видел?
– Наверное, понравилась моя выпускная работа?
– Нет, я не про Калтех. Я про свой кабинет.
– А… нуда, пытался понять…
– А я вам скажу. Я вас пригласил сюда, потому что у вас особое положение в Калтехе, а Калтех – особое место. Это означает, что вы заслуживаете особого приветствия – личного, от меня.
Кому-то его приветствие могло показаться просто дружеским жестом. Но я не мог отделаться от мысли, что оно предполагает концовку фразы: "…и помните – а то вдруг мы ошиблись, – я буду за вами приглядывать".
– О… – пробормотал я. – Спасибо.
Он затянулся сигаретой и вновь откинулся в кресле.
– Что вы знаете о Калтехе? – осведомился он.
Я пожал плечами.
– Знаю физический факультет.
– Разумеется, – а прямо по соседству с вашим кабинетом, как вы, я уверен, заметили, обитают два титана физики: Дик Фейнман и Марри Гелл-Мэнн.
По правде сказать, то была новость. Мне мой кабинет еще не показывали.
– Вот изучите академгородок – узнаете еще больше: у Калтеха – богатая история, о которой вы, быть может, еще не вполне в курсе. О, вы, возможно, знаете, что именно здесь Лайнус Полинг открыл природу химической связи. Но известно ли вам, что Чарлз Рихтер и Бено Гутенберг разработали шкалу Рихтера в Калтехе? Или что здесь докторскую степень защитил пионер компьютерного дела Гордон Мур?
– Нет, не известно.
– А вот. И, не сомневаюсь, вы как физик знаете, что антиматерию открыли тоже здесь. А вот того, что в Калтехе сформулировали основные принципы современной авиации и установили точный возраст Земли, вы, может быть, не слыхали. Или что Роджер Сперри выяснил, что у правого и левого полушарий мозга – разные функции: левое отвечает за речь, правое – за зрительное и пространственное восприятие. Здесь же, в Калтехе, практически изобрели молекулярную биологию. Ключевая персона в том изобретении – Макс Дельбрюк, тоже физик, как и вы. Он в 1969 году получил Нобелевскую премию.
Он снова хихикнул. Я в этом разговоре не усмотрел ничего смешного, но тоже попытался усмехнуться в ответ.
– А знаете, сколько Нобелевских премий получили причастные к Калтеху?
Я покачал головой. Никогда не слыхал таких цифр.
– Девятнадцать. Сравните с МТИ – он примерно в пять раз крупнее нас, а премий у них всего двадцать.
Мне стало интересно, ведут ли они счет, сколько причастных к Калтеху оказались жалкими неудачниками.
– К чему я все это? К тому, что вот прямо сейчас, пока мы с вами разговариваем, куются победы будущего. Исследуйте. Учитесь, как другие работают. Вы удивитесь – и, надеюсь, вдохновитесь. С сегодняшнего дня вы тоже часть нашей великой интеллектуальной традиции.
До того как мы поплыли по волнам воспоминаний о гениях былого, мне еще было ничего, но вот теперь меня однозначно укачало. Захотелось сказать, что мне в этом слышится предостережение: у меня полгода, чтобы заявить о себе – или до свиданья. Но решил, что сейчас не время и не место раскрывать карты. И сказал я вот что:
– Постараюсь оправдать.
Он принял мое безнадежное заявление с великим энтузиазмом.
– О, я думаю, у вас все получится! Потому мы и предложили вам это место. Большинство новоиспеченных докторов наук мы определяем на работу под началом того или иного профессора. Но не вас. Вы, доктор Млодинов, – вольная птица. Никому не подотчетны – только себе. Можете, если захотите, преподавать – большинству молодых докторов такое не позволено, а хотите – не преподавайте. Можете вести изучение в области физики или, как Макс Дельбрюк, – в биологии или любой иной сфере, какая нравится. Пожелаете – можете вообще яхты проектировать! Все в ваших руках! Мы даем вам эту свободу, потому что сочли вас лучшим из лучших, и уверены, что, получив такую волю, вы сможете добиться великого.
Напутствие оказалось вполне от души, и ему оно удалось. Но он ошибся адресом. Я ушел из его кабинета с тем же чувством, какое пережил в одном своем сне. Снилось мне, что я, еще в Беркли, еду в лифте наверх, к себе в кабинет и вдруг понимаю, что гол – забыл утром одеться. Выхода у меня два: либо нажать на кнопку "Стоп" и тем самым отсрочить выход из лифта, но при этом включится сигнализация и привлечет ко мне внимание. Либо дождаться, пока двери откроются, и попытаться проникнуть к себе незамеченным. И в жизни, и тогда во сне, я выбрал второе.
Через несколько дней я сидел у себя в кабинете и размышлял о своей горемычной судьбе, и вдруг мне выпала возможность унять нервы шампанским. Праздновал весь академгородок: объявили, что за изучение специализаций полушарий мозга Роджер Сперри только что получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1981 года. Калтех и МТИ сравнялись по количеству нобелевцев. Одно полушарие моего мозга восхищалось и гордилось этим событием, а второе переживало: давление на меня еще чуточку усилилось.
IV
Когда мне наконец показали мой кабинет, выяснилось, что это соседняя дверь от Марри Гелл-Мэнна, одного из пары титанов, помянутых главой подразделения. Через несколько дней я представился, и мы немного поболтали у стола с чаем и печеньем, к которому все выбирались после семинара. Марри выглядел в точности так, как я представлял его по фотографиям, – вплоть до фирменного галстука "боло". Я назвался. Он мне своего имени не сказал – чего уж тут, когда ты так знаменит, – но мое повторил. В его версии я ее не опознал, но он сказал, что так произносить "правильно" (по-русски). Предложил этимологию моей фамилии. Я не спрашивал его о происхождении его необычного имени, но выяснилось, что дефис – изобретение его отца. Все равно почти все звали его по имени. Фейнмана "Диком" именовал гораздо более узкий круг людей.
Идеи Марри властвовали в физике более двадцати лет, но самым знаменитым его достижением была изящная математическая система для классификации и объяснения свойств десятков известных субъядерных частиц. Исключая более привычные субъядерные составляющие – протоны и нейтроны, – эти частицы распадались за малую долю секунды и были открыты за несколько последних десятилетий. Они возникали, только если вляпать один протон в другой. Чтобы во всем этом зоопарке субъядерных частиц, обнаруженных Марри, был математический порядок, он позднее предположил, что протон, нейтрон и другие частицы имеют внутреннюю структуру и составлены из еще более базовых строительных блоков в различных сочетаниях. Это "суб-субъядерные частицы" внутри других частиц, из которых состоит ядро атома. Он назвал их кварками. Отдельные кварки никто никогда не видел, но физики постепенно приняли теорию Марри. Она заслужила ему сравнение с Д. И. Менделеевым, разработавшим Периодическую систему элементов. Как и система Марри, Периодическая таблица выстраивает химические элементы в группы на основании общих свойств. И, как система Марри, этот порядок элементов был в конце концов объяснен в понятиях внутренней структуры, в данном случае – в терминах внутренней структуры частиц атома, позднее названных электронами.
За свою работу Марри получил Нобелевскую премию и стал одним из влиятельнейших ученых послевоенной эпохи. И все же метилось, что у него комплекс неполноценности и ему хотелось выказывать свою гениальность. О чем бы ни заходила речь – хоть об ускорителях частиц, хоть о септических резервуарах, – он мог и желал объяснить, как они работают, их ключевые технические характеристики, а также к чему присматриваться в последних моделях. Его подозрительно "правильное" произношение моей фамилии мне не померещилось: он будто выискивал возможности произносить иностранные слова – названия городов, например, – чтобы продемонстрировать способность говорить как носитель языка. То слушаешь вроде бы обычного ньюйоркца, а то вдруг лицо у него меняется, и следующие несколько слов – как у квебекца, или русского, или китайца. Однажды некий студент, пока был на каникулах, выучил несколько слов на майянском и решил проверить заявление Марри, что он-де знает этот язык: произнес фразу на майянском и предложил Марри ее перевести. Марри упрекнул студента. Фраза была на низком майянском. А Марри, по его словам, изучал высокий.
Фейнман с Марри были друзьями – по крайней мере, более-менее. Из всех университетов, предлагавших Марри место, он выбрал Калтех именно из-за Фейнмана. И именно Фейнман в конце 1960-х обеспечил некоторые ключевые теоретические доказательства кваркам Марри, находящимся, предположительно, внутри каждого нейтрона и протона, однако не встречающимся отдельно.