"Время вспять, или Физик, физик, где ты был" - читать интересную книгу автора (Абрагам Анатоль)

Между Оксфордом и Кембриджем

Название этой главы — игра слов. Кембридж, о котором идет речь, не английский университет, который соревнуется с Оксфордом на Темзе, а американский город в штате Массачусетс, местонахождение старейшего американского университета — Гарварда. «Между Оксфордом и Гарвардом» — было бы более правильным заглавием для этого двухлетнего промежутка между моим пребыванием в этих двух университетах, но пропала бы симметрия, которая столь сердцу физика мила.

Вернувшись в КАЭ, я предстал пред светлые очи моего дорогого начальника Коварски. Он похвалил меня за успехи в Оксфорде, но дал понять, что главным виновником торжества был он, столь удачно выбравший мне в руководители своего старого друга Прайса. Затем он снова посоветовал мне не забывать в мыслях о своей будущей карьере в КАЭ о моих слабостях: о том, что я русский еврей и не политехник. (На политехниках он был помешан.) Отталкивая от себя всех, кто мог бы питать к нему чувство дружбы или благодарности, или просто уважения к его немалым умственным способностям, он вступил на путь самоуничтожения, который за несколько лет привел его к потере всякого влияния в КАЭ и, наконец, к изгнанию в ЦЕРН на второстепенную должность. Он доставил мне гораздо меньше неприятностей, чем многим другим своим подчиненным в КАЭ. К счастью, я все меньше и меньше имел с ним дело. Немного позже я расскажу об одном смехотворном инциденте.

В 1950 году одно событие потрясло весь КАЭ — отстранение Жолио властями от должности Верховного Комиссара. Я уже сказал, что не знал его хорошо, и другие могли бы лучше меня рассказать о нем, столь выдающемся во всех отношениях и так рано добившемся славы. Все было сказано о его чародейской ловкости как экспериментатора, об его неутомимой энергии и личном магнетизме, привлекавшем всех, кто с ним встречался. Эти качества, наряду с заслуженным авторитетом, обусловленным его важными открытиями, позволили ему проложить путь одному из наиболее важных среди научных и технических предприятий нашей страны — КАЭ. Но если отойти от избитой дороги жизнеописания святых и перейти к более тщательному анализу его достижений и влияния на научную жизнь страны, то можно задать ряд вопросов и сделать некоторые выводы.

*Хотя главные работы Фредерика и Ирины Жолио — открытие искусственной радиоактивности, вознагражденное Нобелевской премией (и в меньшей степени работы тройки — Жолио, Гальбана и Коварски), — являются частью научной истории страны, мало кто знает, что супруги Жолио прошли мимо трех великих открытий, тоже вознагражденных Нобелевской премией. Прежде всего — открытие нейтрона, буквально оброненное супругами Жолио в корзину англичанина Чэдвика из-за их неспособности правильно проанализировать результаты своих опытов.

Затем открытие позитрона, траектории которых Жолио наблюдал в своей камере Вильсона, но истолковал как следы электронов, движущихся к источнику. Поразительно, что это совпадает с описанием позитрона в квантовой электродинамике Фейнмана как электрона, идущего обратно во времени.

Наконец, Ирина Жолио наблюдала, что химические свойства некоторых предполагаемых трансурановых элементов, полученных нейтронным облучением урана, поразительно похожи на свойства лантана; но, как и другие крупные радиохимики того времени, она не смогла сделать последнего решающего шага и признать, что то, что так смахивало на лантан, и есть лантан, и тем самым прошла мимо открытия ядерного деления, наложившего неизгладимую печать на двадцатое столетие.*

Общая черта этих трех промахов — слабость теоретического истолкования результатов, полученных мастерами-экспериментаторами. Ответственность за это падает не только на чету Жолио. Они вряд ли могли добиться большего среди того, что не могу не назвать «французской пустыней» теоретической физики, которую я описал на своем примере в главе «Хождение по мукам». Но пример Жолио освещает ее гораздо ярче. Теоретиков, работающих в тесной связи с экспериментаторами, которых в других странах называли в лабораториях «домашними» теоретиками, во Франции просто не было.

Некоторые черты характера Жолио можно объяснить структурой нашего высшего образования тогда (да и теперь еще). В отличие от своих современников Пьера Оже и Фрэнсиса Перрена, которые были выпускниками славной Нормальной школы, Жолио вышел из непрестижной Школы физики и химии, и ему порой давали понять, что он не принадлежит к научной аристократии. Он никогда не чувствовал себя своим среди французской научной аристократии, а тем более среди иностранной. Возможно, что в этом кроется причина его отказа покинуть Францию в годы германской оккупации (который меня лично коробит). Как знать?! Нельзя обойти тот факт, что между его замечательными работами о делении урана в 1940 году и преждевременной кончиной в 1958 году научная деятельность Жолио прекратилась. Его лекции в Коллеж де Франс, на которых я бывал после войны, были недостойны его. Есть конечно немало объяснений: борьба с оккупантами до 1944 года, а затем ответственность за «запуск на орбиту» КАЭ до увольнения в 1950 году.

А потом? Потом (и до смерти) подчинение политической партии, которая пользовалась его громадным престижем для собственных целей. Он мог бы возродить французскую ядерную физику после войны, но вместо этого сознательно отмежевался от всякого сотрудничества с англосаксонскими странами, откуда мог прийти свет после всех несчастий войны, и этим содействовал прискорбной изоляции нашей страны. В этом отношении (но только в этом!) его влияние было отрицательным, а Коварски — положительным. Трудно назвать жертвой человека, за которым числятся столь блистательные успехи, и все же я лично не могу не считать, что этот великий ученый оказался жертвой, жертвой обстановки, которую страна тогда создавала ученым, и жертвой одной политической партии.

Известно, что его увольнение было вызвано его громко объявленным отказом позволить КАЭ работать над созданием ядерного оружия. Нельзя не отнестись с уважением к его моральной позиции; но нельзя не заметить, что излишне вызывающая форма его отказа служила лишь интересам одной политической партии (которая с тех пор давно изменила свои позиции и поведение которой во время постыдного пакта между Гитлером и Сталиным он заклеймил позором в свое время).

То, что произошло в КАЭ после того, как сняли Жолио, было не Бог весть как красиво. Все те начальники и начальнички, в том числе, конечно, и господин К., которые из-за похвального желания нравиться прежнему Верховному Комиссару стали членами близкого к компартии профсоюза ГТК (Генеральной трудовой конфедерации[11]), теперь, как в Писании, ринулись оттуда, как стадо свиней. Я нашел это зрелище столь тошнотворным, что, несмотря на то, что никогда не был коммунистом, записался в ГТК и оставался ее членом в течение десяти лет, пока не стал профессором в Коллеж де Франс в 1960 году.

Выбор нового ВК оказался нелегким и занял почти год. В конце концов, после долгих колебаний, правительство назначило Фрэнсиса Перрена, который и сохранял должность ВК на протяжении почти двадцати лет, до 1970 года. Полномочия ВК были определены декретом от 1945 года, когда де Голль учредил КАЭ; внутри КАЭ они давали Перрену большую власть, которую он употребил на поддержку развития там чистой науки. Когда я вернулся из Оксфорда в КАЭ, я нашел изменения в организации. Был создан отдел математической физики, возглавляемый профессором Жаком Ивоном (Jacques Yvon) (который впоследствии, с 1970 по 1975, стал ВК).

Ивон пришел в КАЭ с кафедры теоретической физики Страсбургского университета. Его безмятежная университетская карьера была грубо прервана на полтора года заключением в нацистский лагерь, где, как я слыхал, он перенес жестокие лишения; но он никогда об этом не говорил. По семейному и национальному происхождению, характеру, складу ума он был противоположен мне, но, тем не менее, мне кажется, что, как и я, он пострадал от нашей вредоносной системы, ведущей к одиночеству ученого. До войны он работал в области классической статистической механики; он ввел в нее новые понятия и получил несколько интересных результатов. Он работал в одиночку, и его труды были впервые оценены за границей только после войны. В области квантовой механики он был, как и я, самоучкой. Уже приближаясь к пятидесяти, он вложил много усилий в освоение физики нейтронов и ядерной физики вообще.

В душе он был добр и справедлив, но скрытен и обидчив и часто реагировал неожиданно. Мои отношения с ним начались, к сожалению, «с левой ноги». Он задумал написать курс квантовой механики (похвальное намерение, так как книги де Бройля порядочно устарели) и решил привлечь к этому предприятию «мушкетеров» одновременно в качестве сотрудников и подопытных кроликов. С этой целью он распределил между нами части рукописи, ожидая наших комментариев. Мне не повезло, ибо уже на второй странице я напал на ошибочное утверждение и принес Ивону пример, доказывающий эту ошибочность. Ошибку было легко исправить, но, к моему удивлению и огорчению, это его затронуло гораздо глубже, чем я ожидал. «Видно, на старости лет не становишься лучше», — горько сказал он. Предприятие было заброшено (я полагаю, что под давлением более срочных занятий его все равно не удалось бы довести до конца), и с тех пор наши отношения приняли натянутый характер. Хотя как начальник он всегда оставался скрупулезно справедлив ко мне.

Под его руководством я сделал с Горовицем несколько вычислений по торможению нейтронов в графите и в тяжелой воде, предназначенных для конструирования первых французских реакторов, но не стал энтузиастом работ по атомной энергии. Ивон оставлял мне свободу заниматься другими проблемами.

Осенью 1950 года в Париж приехал из MIT в отпуск на год профессор Виктор Вайскопф. Его приезд оказался важным событием для молодых французских теоретиков. В рамках семинара Прока он организовал дискуссии в области теоретической ядерной физики. Со своим коллегой Джоном Блаттом он только что написал обширный трактат на эту тему. Книга была в печати, но он привез с собой рукопись, которой мы пользовались во время наших дискуссий.

После знаменитой статьи Ханса Бете 1937 года, которую я когда-то одолжил у Фрэнсиса, вышла в свет только одна книга на эту тему под заглавием «Ядерные силы», написанная Леоном Розенфельдом, учеником Бора, о котором я уже говорил. Несмотря на энциклопедическую культуру автора (а частично из-за нее), книга Розенфельда страдала двумя недостатками: ее было почти невозможно читать, и скоро она совсем устарела. Автор пытался втиснуть в нее все, что люди знали или думали, что знали, про ядерные силы. Впоследствии, когда я сам стал автором объемистых монографий, я научился на книге Розенфельда, как не следует писать научные книги (книги, не статьи).

Существуют два руководящих принципа. Первый был сформулирован Фрименом Дайсоном в яркой, хотя и слегка преувеличенной форме: «Книга, вышедшая в свет в момент t и содержащая всю информацию вплоть до момента (t — Т), устареет с момента (t + Т)». Второй был сформулирован мною: «Никогда ничего не помещайте в книгу (опять-таки в книгу, не в статью), кроме того, что сами хорошо понимаете или, по крайней мере, думаете, что хорошо понимаете».

Книга Блатта и Вайскопфа была педагогическим чудом по сравнению с книгой Розенфельда. Во время учебного 1950-51 года каждую неделю один из участников семинара Прока делал доклад, темой которого была одна из глав книги. За этот год я познал большую часть ядерной физики, которую знаю еще и сегодня. Печальные дни моего хождения по мукам прошли. Личное очарование Вайскопфа имело большое влияние на атмосферу этих семинаров.

Вайскопф родился в Вене в 1908 году и уехал в Америку после прихода Гитлера к власти. Он сочетал открытую и непринужденную манеру американского ученого (столь отличную от французского Monsieur le Professeur, немецкого Herr Professor и даже чопорного английского «дона») со знаменитым «венским обаянием», которое он излучал. Ему нравилось нравиться, и он в этом преуспевал. Теоретик крупного масштаба, он создал вместе с Вигнером теорию ширины спектральных линий, а также работал над преодолением расходимостей в теории возмущений квантовой электродинамики. Он показал, что возникновение пар электрон-позитрон понижает скорость роста расходимости с энергией (вплоть до логарифмической), т. е. значительно замедляет ее. Я не поклянусь, что Вайскопф никогда не мечтал заработать на этом открытии в неурожайные годы кусочек нобелевского пирога. Во всяком случае, его заслуги получили признание присуждением премии Вольфа.

Во время войны он работал в Лос-Аламосе над атомным оружием, перед тем как посвятить себя ядерной физике. Позже он заинтересовался физикой элементарных частиц и был несколько лет главным директором ЦЕРН'а. Я его очень люблю, и мне кажется, что он меня тоже любит. Он рассказывал нам, как его встретил Паули, чьим ассистентом в Цюрихе он был одно время: «Я пытался заполучить Бете, но он был занят, так что приходится иметь дело с вами. Найдите себе место, где сидеть, и приходите через месяц показать, что вы там сделали». Через месяц, глядя на работу, которую ему представил Вайскопф, он сказал со вздохом: «Все-таки надо было постараться уговорить Бете».

Вместе с Горовицем я пошел вымаливать у него тему для работы. «Шутите, — сказал он, — если бы у меня была приличная тема, я бы сам ею занялся».

*Однако он сжалился и предложил нам рассмотреть электромагнитное излучение, которое может сопровождать хорошо известный распад мюона на электрон и два нейтрино. Это эффект высшего порядка, где к продуктам распада мюона присоединяется фотон. Горовиц, который во время своего пребывания в Институте Бора в Копенгагене насобачился вычислять шпуры операторов, составленных из дираковских матриц, научил и меня, и мы легко установили форму спектра электромагнитного излучения. Но мы сломали себе шею на интегральной вероятности испускания фотона, в чем не было ничего удивительного, так как мы столкнулись с проблемой расходимости в теории поля.*

Мы опубликовали это несовершенное творение в 1951 году, в «Journal dе Physique». Хотя мы не придавали большого значения этой работе, нас огорчило то, что те же результаты, опубликованные после наших по-английски, цитировались несколько раз, а наши — никогда. Мы столкнулись в первый раз с проблемой научных публикаций на французском языке, по поводу которых было пролито немало чернил, включая и мои (Reflections of a Phvsicist Oxford University Press). Перед возвращением в США Вайскопф пригласил через Ивона Горовица провести с ним год в MIT с вполне приличной стипендией в 5500 долларов. (Несколько лет спустя я узнал от самого Вайскопфа, что приглашение предназначалось для меня, но что Ивон и Коварски убедили его взять Горовица, потому что я только что провел два года (1948–1950) в Оксфорде, в то время как Горовиц не был за границей с 1947 года.)

Я был рад за Горовица, но мне было жаль расставаться с ним тогда, когда как раз мы начали так хорошо сотрудничать, сначала в работе по вариационному подходу к теории сверхтонкой структуры, а затем в задаче о радиационных поправках к распаду мюона. И тогда мне пришла в голову мысль, почему бы мне не попробовать тоже получить приглашение в США, не в MIT, а в Гарвард, который совсем рядом. В это время мой бывший руководитель Прайс проводил 1951–1952 год в отпуске в Принстонском университете в США. Я написал ему с просьбой обратиться к Ван Флеку, одному из самых знаменитых физиков Гарварда, и отрекомендовать меня ему. Я знал, что на конференции в Амстердаме в 1950 году мой доклад произвел хорошее впечатление на Ван Флека. Ему легко было добыть мне приглашение в Гарвардна следующий год.

Все сработало без отказа, вернее, почти все: стипендия, которую мне выхлопотал Ван Флек, была скудненькая — 2500 долларов в год. Мне говорили, что только за жилье для двоих в Кембридже надо платить 1400 долларов. Как большинство богатых людей, Ван Флек, великодушнейший человек, не имел представления о том, сколько требуется, чтобы прожить. Во всяком случае, не это являлось главной трудностью как для Горовица, так и для меня. Надо было еще получить американскую визу.

Америка, на которую наводил страх печально знаменитый сенатор Маккарти, билась в антикоммунистической истерике, советские агенты виделись ей повсюду. Например, я уже рассказал про анекдотические приключения Пайерлса с его американской визой. Я пошел в американское консульство, где мне выдали пачку анкетных бланков, которые каждый посетитель должен был тщательно заполнить. Это было непросто. Если память мне не изменяет, кроме имен, фамилии, места и дня рождения (и смерти, когда надо) родителей, бабушек и дедушек, требовалось точно выписать все адреса кандидата на визу за последние тридцать лет. (Хотя, пожалуй, русского читателя этим не удивишь.) Это были цветочки, ягодки — впереди: «Будьте любезны перечислить все организации, союзы, политические партии, профсоюзы, клубы и т. д., к которым вы когда-либо принадлежали, хотя бы кратковременно». Главный акцент был конечно на тех, которые могли бы показаться связанными, хоть тонкой ниточкой, с компартией.

Для меня членство в профсоюзе ГТК было щекотливым пунктом. Хорошенько подумав, я решил не признаваться в этом, как во время германской оккупации я не признался в своем иудействе. «То, чего они не знают, не побеспокоит их, а что они знают, мы увидим», — решил я. Заполнил все бланки, занес их в консульство с пачкой фотографий и уселся ждать, не проявляя нетерпения, так как был почти уверен в отказе. Отказы падали градом, вернее, не отказы, а отсутствие ответа. Прямые отказы были редки. Просто, когда была просрочена дата поездки, например на конференцию, вопрос о поездке отпадал. Мои главные начальники, Перрен и Коварски, сами «били землю копытцем» у входа в «обетованную землю». Даже такого, казалось бы, политически безукоризненного католика, как профессор Политехникума Лепренс-Ренге (Leprince-Ringuet), о котором будет подробнее позже, не впустили за то, что он подписал Стокгольмское воззвание. (Злые языки говорили про Лепренс-Ренге, тщетно мечтавшего много лет о Нобелевской премии, что он отозвался на воззвание Стокгольма, но что Стокгольм не отозвался на воззвание Лепренс-Ренге.) Горовиц тоже ждал ответа.

В связи с проблемами визы произошел между Коварски и мной тот нелепый инцидент, о котором я говорил раньше. Проблема визы стала для него навязчивой идеей. Чувствуя, что с наплывом в КАЭ политехников, которые вызывали в нем одновременно восхищение и боязнь, его личное влияние уменьшается, он испытывал необходимость возобновить связь с Америкой. Он знал или, по крайней мере, полагал, что его там знают, понимают и уважают, и надеялся вернуть себе там хоть часть своего престижа, подобно гиганту Антею, к которому возвращались силы при прикосновении к земле. Он стал снова повторять, что чувствует себя более англосаксом, чем французом. Однажды он поведал мне, что руководители КАЭ и, в частности Дебьес (Debiesse), заместитель Перрена по административным делам, «не располагают необходимым умственным оборудованием, чтобы успешно решать проблемы американских виз» (цитирую дословно). Что он под этим подразумевал, я не знаю.

В этом расположении духа ему вдруг пришло в голову, что мое ходатайство о визе может повредить его собственному. Два ходатайства исходящие одновременно из одного и того же учреждения от двух просителей русско-еврейского происхождения, могли не понравиться американским властям. (Это, очевидно, ему подсказало его «умственное оборудование».) Вышло, как в старом анекдоте. — два еврея (один богатый, другой бедный) молятся в синагоге. Богатый просит тысячу рублей, бедный — десять. «Пошел вон отсюда, — говорит богатый, — ты сбиваешь мне цену». Коварски добился от Дебьеса, чтобы тот прислал мне письменное распоряжение, подписанное Перреном, указывавшее, что мое ходатайство не своевременно и что я должен взять его назад.

Я отправился в консульство, чтобы взять обратно свое заявление, и, видя их удивление, показал бумажку, подписанную Перреном. Коварски, у которого, очевидно, был свой человек в консульстве, наябедничал на меня Фрэнсису, уверив его, что мой поступок мог повредить его визе. Тот вызвал меня с моим начальником Ивоном и поставил мне на вид недопустимость моего поступка: показывать американцам внутренний документ КАЭ. Можно было подумать, что я выдал им наши атомные тайны. Трудно было выдумать что-нибудь более нелепое. Фрэнсиса я никогда не боялся и, будучи уверенным в своей правоте, ответил: «Вы посылаете мне без объяснений приказ взять обратно мое заявление. Должен же я был доказать в консульстве, что это не мой каприз, а инструкция, о которой мне никто не сказал, что она конфиденциальна». Ивон горячо поддержал меня, и Фрэнсис, который был кто угодно, но не дурак, понял, что Коварски втянул его в дурацкую историю, и отпустил мне мои грехи.

Забавнее всего, что несколько дней спустя я получил приглашение на беседу с американским вице-консулом. Вице-консул оказался дамой, на которую мой псевдо-оксфордскии акцент сначала произвел хорошее впечатление, но скоро дело испортилось. Она пожелала взглянуть на мои военные документы. Я ответил, как можно мягче, что на них написано «коммуникация сиих представителям иностранных держав строго запрещена». — «Да, но не американским же властям!» — воскликнула она. — «Там не указано исключений». Как венец нашим недоразумениям был вопрос, как я голосовал на недавних выборах в парламент. «Вот видите, что за негодную вещь вы из меня делаете. На мне вы готовы играть; вам кажется, что мои лады вы знаете; вы хотели бы исторгнуть сердце моей тайны». Все это и еще больше ответил бы нескромной вице-консульше принц датский. Но я лишь ответил, кратко и кротко: «Тайным голосованием». На этом беседа закончилась, и я вернулся домой успокоенный и довольный, что положил конец этой канители. Каково же было мое удивление, когда несколько дней спустя я получил приглашение явиться в консульство, чтобы получить визу. Вот так мы с Сюзан отправились в обетованную землю осенью 1952 года. Я расскажу про наше пребывание там в следующей главе.

Горовицу визы не дали. Почему так вышло, что мне дали, а ему нет, для меня тайна и по сей день. Сенатор Маккарти нас покинул, и я не знаю, у кого другого можно спросить об этом. Эта разница в обращении американских властей с нами имела важные последствия для наших карьер, как станет видно позже.

Кроме работ по ядерной физике я занимался еще двумя предметами. Став в Оксфорде специалистом по ЭПР, я захотел ознакомиться с ЯМР (ядерным магнитным резонансом), святилищем которого как раз являлся Гарвард. Впервые я открыл красоту ЯМР во время бесед с Парселлом (Purcell) на Амстердамской конференции 1950 года. (На старости лет, когда мне приходится брать слово на банкетах после конференций, следующее вступление всегда пользуется успехом у неприхотливых слушателей: «Я открыл ЯМР в 1950 году. Тем из вас, кто считает, что ЯМР открыли Блох и Парселл, я должен объяснить, что я это говорю, как говорят „я открыл секс в тридцать пять лет“, — как раз мой возраст, когда я это открыл, ЯМР, разумеется».)

Вторым предметом моих занятий была теория ускорителей. Я знал, что КАЭ рассматривал планы постройки ускорителя с энергией выше 1 ГэВ (ГэВ — это миллиард электрон-вольт), и хотел быть в первых рядах, если такое решение будет принято. Я усердно изучал теорию ускорителей, и это тоже пригодилось в Америке.