Оппенгеймер. Триумф и трагедия Американского Прометея

22
18
20
22
24
26
28
30

В эмоциональном плане Роберт почти все время чувствовал себя ровно. Однако кратковременные срывы тоже случались. Поль Дирак однажды наблюдал, как юноша упал в обморок и свалился на пол – то же с ним случилось в резерфордовской лаборатории. «Я еще не до конца оправился, – вспоминал Оппенгеймер несколько десятилетий спустя, – в течение года у меня было несколько приступов, но они становились все реже и все меньше мешали работе». В тот год комнату на вилле Карио снимал еще и студент-физик Торфин Хогнесс с женой Фиби. Поведение Оппенгеймера им тоже иногда казалось странным. Фиби часто видела его лежащим на кровати без дела. За этими периодами «спячки» неизменно следовали вспышки говорливости. Фиби считала соседа «неврастеником». Однажды кто-то заметил, что Роберт пытается преодолеть приступ заикания.

Постепенно с возвращением уверенности в себе Оппенгеймер начал замечать, что молва о нем бежит впереди него. Перед самым отъездом из Кембриджа он сдал в Кембриджское философское общество две статьи: «О квантовой теории вращательно-колебательных спектров» и «О квантовой теории задачи двух тел». Первая статья рассматривала энергетические уровни молекулы, вторая – переходы в стабильные состояния в атомах водорода. Обе работы представляли собой небольшой, но важный вклад в квантовую теорию, и Оппенгеймер был рад, что Кембриджское философское общество опубликовало их ко времени его прибытия в Геттинген.

Признание, которое принесла публикация этих статей, побудило Роберта увлеченно ринуться в семинарские дискуссии – с энтузиазмом, часто раздражавшим других студентов. «Это был человек большого таланта, – писал позднее Макс Борн, – причем он сознавал свое превосходство, демонстрируя его в неловкой манере, ведущей к неприятностям». На семинарах по квантовой механике Роберт повадился перебивать любого выступающего, включая самого Борна, выскакивать к доске с мелом в руках и на немецком языке с американским акцентом заявлять: «Это можно лучше сделать следующим образом…» Несмотря на жалобы студентов, Роберт не замечал вежливых, нерешительных попыток профессора повлиять на его поведение. В один прекрасный день Мария Гепперт, будущий лауреат Нобелевской премии, вручила Борну петицию на толстой пергаментной бумаге, подписанную ею и почти всеми участниками семинара: если «юное дарование» не утихомирится, студенты начнут бойкотировать занятия. Все еще не желая предъявлять претензии в открытую, Борн решил оставить жалобу студентов в таком месте, где приглашенный на обсуждение диссертации Роберт не мог бы ее не увидеть. «Для верности, – писал впоследствии Борн, – я устроил дело так, чтобы меня вызвали из кабинета на несколько минут. План сработал. Когда я вернулся, Роберт был бледен и растерял свою болтливость». После этого Оппенгеймер больше никого не перебивал.

Однако нельзя сказать, что он был укрощен полностью. Резкая прямота Роберта задевала даже его преподавателей. Борн был блестящим физиком-теоретиком, однако его длинные расчеты подчас содержали мелкие ошибки, поэтому он просил аспирантов проверять их. Однажды он передал свои выкладки Оппенгеймеру. Через несколько дней Роберт вернул расчеты и сказал: «Я не смог найти ни единой ошибки. Вам действительно никто не помогал?» Все студенты знали о склонности профессора делать ошибки в расчетах, однако, как потом писал Борн, «только Оппенгеймер был достаточно прямолинеен и нетактичен, чтобы заявлять об этом на полном серьезе. Я не обиделся – наоборот, еще больше зауважал эту удивительную личность».

Борн вскоре стал партнером Оппенгеймера по исследованиям, о чем тот подробно отчитался в письме одному из своих бывших преподавателей физики в Гарварде, Эдвину Кемблу: «Такое впечатление, что все теоретики заняты квантовой механикой. Борн публикует работу об адиабатической теореме, Гейзенберг – о Schwankungen [флуктуациях]. Вероятно, самая важная идея принадлежит [Вольфгангу] Паули, он предположил, что обычные ψ [пси] функции Шредингера – это особые состояния и что только особое, спектроскопическое состояние дает нам физическую информацию, которая нам нужна. <…> Я уже некоторое время работаю над квантовой теорией апериодических явлений. <…> Мы с профессором Борном также работаем над законом отклонения, скажем, α-частицы ядром. Пока что мы мало продвинулись, но мне кажется, скоро продвинемся. Разумеется, когда мы закончим теорию, она будет не так проста, потому что старая теория основана на корпускулярной динамике». Профессор Кембл был очень доволен: его бывший студент провел в Геттингене меньше трех месяцев, а уже с головой погрузился в увлекательное распутывание секретов квантовой механики.

К февралю 1927 года Роберт настолько уверенно ориентировался в новой сфере квантовой механики, что мог объяснить ее тонкости гарвардскому профессору физики Перси Бриджмену:

Согласно классической теории, электрон, находящийся в одном из двух участков с низким потенциалом, отделенных друг от друга участком с высоким потенциалом, не мог перейти в другой участок, не получив достаточно энергии для преодоления “препятствия”. Согласно новой теории, это не так: электрон проводит часть времени в одном участке, а часть – в другом. <…> Новая механика подразумевает новый взгляд в одном пункте, а именно: электроны, которые являются «свободными» в определенном ранее смысле, вовсе не «свободны» в том плане, что они являются носителями равнораспределенной тепловой энергии. С учетом закона Видемана – Франца можно принять предложение, сделанное, кажется, профессором Бором, о том, что при переходе электрона из одного атома в другой два атома обмениваются импульсами. С наилучшими пожеланиями,

ВашДж. Р. Оппенгеймер

Знание бывшим студентом новой теории несомненно произвело на Бриджмена большое впечатление. Зато других бестактность Роберта настораживала. Он мог вести себя в одну минуту располагающе и предупредительно, а в другую грубо кого-нибудь оборвать. За столом он всегда был вежлив и крайне официален. При этом не терпел банальностей. «Проблема с Оппи в том, что он слишком быстро жмет на спусковой крючок интеллекта, – жаловался один из однокурсников Роберта Эдвард У. Кондон, – чем ставит собеседника в невыгодное положение. И, черт побери, он всегда прав или почти прав».

Получив докторскую степень в Беркли в 1926 году, Кондон с трудом содержал жену и маленького ребенка на крохотное пособие научного работника. Его раздражало, что Оппенгеймер швырял деньги на еду и красивую одежду, демонстрируя блаженное неведение относительно семейных обязанностей друга. Однажды Роберт пригласил Эда и Эмили Кондон на пешую прогулку. Эмили объяснила, что ей нужно присматривать за ребенком. Ответ Роберта ошарашил Кондонов: «Ну ладно, занимайтесь своими крестьянскими делами». Несмотря на резкие реплики, Роберт все-таки нередко проявлял чувство юмора. Заметив двухлетнюю дочь Карла Комптона, делающую вид, будто читает красную брошюрку о мерах контрацепции, Роберт, взглянув на беременную жену Комптона, пошутил: «Опоздала».

Поль Дирак приехал в Геттинген на зимний семестр 1927 года и тоже снял комнату на вилле Карио. Роберту контакты с Дираком приносили истинное наслаждение. «Самый волнующий момент моей жизни настал, когда приехал Дирак и представил мне доказательства квантовой теории радиации», – отзывался об этом времени Оппенгеймер. В свою очередь, молодой английский физик был поражен разносторонностью интеллектуальных интересов друга. «Мне говорили, что помимо занятий физикой ты пишешь стихи, – сказал Дирак Оппенгеймеру. – Как ты умудряешься совмещать и то и другое? В физике мы пытаемся объяснить нечто прежде неизвестное таким образом, чтобы люди это поняли. В поэзии все обстоит ровным счетом наоборот». Польщенный Роберт только рассмеялся в ответ. Он знал, что жизнь Дирака посвящена одной физике. В отличие от друга его собственные интересы были разнообразны до экстравагантности.

Он по-прежнему любил французскую литературу и, живя в Геттингене, нашел время прочитать драматическую комедию Поля Клоделя «Отдых Седьмого дня», сборники рассказов Ф. Скотта Фицджеральда «Самое разумное» и «Зимние мечты», пьесу Антона Чехова «Иванов», труды Иоганна Гельдерлина и Стефана Цвейга. Узнав, что два его друга регулярно читают Данте в оригинале, Роберт на месяц перестал появляться в геттингенских кафе, а когда вернулся, мог сносно читать Данте вслух на итальянском. Дирак пожимал плечами и бурчал: «Зачем ты тратишь время на ерунду? Музыкой и своей коллекцией картин ты тоже слишком много занимаешься». Роберт чувствовал себя уютно в сферах, недоступных пониманию Дирака, и попытки друга во время длинных совместных прогулок по окрестностям Геттингена отговорить его от увлечения иррациональным лишь вызывали у него веселье.

Жизнь в Геттингене не сводилась к физике и поэзии. Роберт увлекся Шарлоттой Рифеншталь, студенткой-физиком из Германии, одной из самых красивых женщин кампуса. Они познакомились во время поездки в Гамбург. Рифеншталь стояла на платформе, и ее взгляд упал на кучу багажа, в которой ее внимание привлек чемодан, выгодно отличавшийся от дешевых картонных и дерматиновых собратьев.

– Какая прекрасная вещь, – сказала она профессору Франку, указав на блестящую ручку из свиной кожи. – Чья она?

– Чья же еще? Оппенгеймера, – пожал плечами профессор.

В поезде на обратном пути в Геттинген Рифеншталь попросила показать ей Оппенгеймера и присела рядом с ним. Юноша читал книгу Андре Жида, современного французского романиста, чьи произведения поднимали вопрос личной нравственной ответственности за судьбы мира. Роберт был крайне удивлен, обнаружив, что симпатичная женщина тоже читала Жида и была в состоянии осмысленно обсуждать его творчество. По возвращении в Геттинген Шарлотта невзначай упомянула, что ей понравился чемодан попутчика. Роберт поблагодарил за комплимент, заметно удивленный, что его багаж мог у кого-то вызвать восхищение.

Когда Рифеншталь передала содержание разговора другому студенту, тот предсказал, что Роберт подарит ей свой чемодан. Он отличался многими причудами, в том числе считал своим долгом дарить любые свои вещи тому, кто их похвалил. Роберт был совершенно очарован Шарлоттой и ухаживал за ней, как мог, на свой чопорный, преувеличенно вежливый манер.

Ухаживал за ней и один из сокурсников Роберта, молодой физик Фридрих Георг Хоутерманс, прославившийся работой о генерации термоядерной энергии звезд. Подобно Оппенгеймеру, Фриц или Фицль, как его звали друзья, учился в Геттингене на деньги семейного доверительного фонда. Его отцом был голландский банкир, а мать – наполовину немка, наполовину еврейка, чего Хоутерманс никогда не скрывал. Презирающий авторитеты и наделенный острым языком Хоутерманс любил говорить своим друзьям-неевреям: «Когда ваши предки еще сидели на деревьях, мои уже подделывали чеки!» Он вырос в Вене, где в юности его исключили из гимназии за публичную читку «Коммунистического манифеста» на Первое мая. Они с Робертом фактически были ровесниками, и оба получили докторскую степень в 1927 году. Оба делили страсть к литературе и… Шарлотте. Судьбе будет угодно, что оба будут привлечены к созданию атомной бомбы с той разницей, что Хоутерманс будет это делать в Германии.

* * *

Физики почти четверть века вслепую нащупывали основы квантовой теории, как вдруг в 1925–1927 годы был сделан ряд прорывных открытий, позволивших создать радикально новую, стройную теорию квантовой механики. Новые открытия посыпались с такой частотой, что их не успевали публиковать. «Великие идеи появлялись так быстро, – вспоминал Эдвард Кондон, – что о естественных темпах развития теоретической физики могло сложиться ложное представление. В этот период мы почти все время страдали интеллектуальным несварением желудка, и это приводило нас в уныние». В азартном соревновании за право публикации Геттинген побеждал чаще Копенгагена, Кавендиша и любого другого научного центра. Один Оппенгеймер за геттингенский период опубликовал семь статей – феноменальный результат для двадцатидвухлетнего аспиранта. Вольфганг Паули называл квантовую механику Knabenphysik – «физикой мальчиков», потому что авторы многих работ были очень молоды. В 1926 году Гейзенбергу и Дираку было по двадцать четыре года, Паули – двадцать шесть, Йордану – двадцать три.

По правде говоря, новую физику приняли неоднозначно. Отправляя Альберту Эйнштейну экземпляр законченной в 1925 году работы Гейзенберга о матричной механике с ее запутанным математическим описанием квантового явления, Макс Борн извиняющимся тоном объяснил великому ученому, что она выглядит «очень мистически, но определенно верна и глубока». Прочитав работу, Эйнштейн написал Паулю Эренфесту: «Гейзенберг снес большое квантовое яйцо. В Геттингене в это верят. (Я нет.)» Как ни странно, создатель теории относительности всегда будет считать Knabenphysik несовершенной и полной изъянов наукой. Сомнения Эйнштейна лишь укрепились после публикации Гейзенбергом в 1927 году работы о центральной роли неопределенности в квантовом мире. Молодой ученый имел в виду невозможность определить одновременно и точное положение, и точный импульс объекта: «Мы не способны познать настоящее во всех его подробностях в принципе». Борн соглашался с ним и утверждал, что исход любого квантового эксперимента определяется случаем. В 1927 году Эйнштейн написал Борну: «Внутренний голос подсказывает мне, что это Федот, да не тот. Теория многого достигла, однако она не приблизила нас к секретам Старика. В любом случае я убежден: Бог не играет в кости».

Совершенно ясно, что квантовая физика была уделом молодых. Молодые ученые, в свою очередь, видели в упрямом нежелании Эйнштейна принять новую физику свидетельство того, что его время закончилось. Несколькими годами позже Оппенгеймер нанесет визит Эйнштейну в Принстоне и вернется явно не в восторге от их встречи. Он напишет брату с задиристой непочтительностью: «Эйнштейн совершенно чокнулся». Однако в конце 1920-х годов «мальчики» в Геттингене (и Нильс Бор в Копенгагене) все еще надеялись перетянуть Эйнштейна на свою сторону.