Ричард Фейнман — знаменитый физик, лауреат Нобелевской премии. Только человек с таким оригинальным мышлением мог с помощью простенького опыта объяснить всем, почему шаттл «Челленджер» потерпел аварию. Великим физиком он уже был — теперь стал еще и национальным героем.

28 января 1986 года Америку, да и весь мир потрясло известие о страшной катастрофе: на глазах тысяч людей взорвался космический шаттл «Челленджер». Миллионы телезрителей разных стран видели страшные кадры в выпусках новостей: ракета отделяется от земли, минута полета... клубы дыма и обломки, разлетающиеся в разные стороны. Погиб экипаж из семи человек; вместе с профессиональными астронавтами — победитель национального конкурса на право отправиться в космос, учительница географии.

Шаттл, казавшийся таким надежным, разрушился без видимых причин. Общество надеялось на тщательное расследование. Для его проведения была создана Президентская комиссия. Через некоторое время состоялась пресс-конференция, на которой предполагалось обнародовать некоторые предварительные итоги. Выступали высшие чины НАСА, астронавты, военные. Расследование только началось, и о конкретных выводах говорить было еще рано. Вдруг один из членов комиссии, взяв слово, неожиданно достал из кармана плоскогубцы, зажим и кусочек резины. Поместив резину в зажим, он опустил ее в один из стаканов со льдом и водой, стоявших на столе. Присутствующие увидели, что вынутая из зажима резина не приняла прежнюю форму после охлаждения. Поначалу мало кто понял, что всё это значит. Журналисты обратились за разъяснениями к демонстратору опыта — это был Ричард Фейнман, знаменитый физик, лауреат Нобелевской премии. Выяснилось, что резина взята из уплотнителей, обеспечивающих герметичность топливных баков космического корабля. Резиновые кольца были рассчитаны на плюсовые температуры, но в роковой день при запуске шаттла на космодроме было ниже нуля по Цельсию. Резина потеряла упругость и не обеспечила уплотнения. Это и послужило основной причиной аварии.

Эксперимент, проведенный Фейнманом, показали по всем главным телеканалам — и не только в США. Нобелевский лауреат стал настоящим национальным героем. Выступив перед камерами, Фейнман не позволил бюрократии замять проблемы и представить случившееся как стечение обстоятельств. Кроме того, по словам известного американского физика-теоретика Фримена Дайсона, «люди своими глазами увидели, как творится наука, как великий ученый думает руками, как природа дает четкий ответ, когда ученый задает ей четкий вопрос».

В этом маленьком, но столь эффективном шоу был весь Фейнман, именно таким его знало научное сообщество. Докопаться до истины во что бы то ни стало, не удовлетворяясь какими-то отговорками и туманными предположениями, и сделать эту истину наглядной, очевидной, чтобы ее можно было «потрогать руками», — вот творческое кредо Фейнмана. Его подход был во многом противоположен стилю, распространенному в науке XX века — века гипотез, которые должны быть «достаточно безумными», чтоб хотя бы претендовать на истинность. Квантовая физика отказалась от всяких наглядных представлений и вывела здравый смысл за рамки научных дискуссий. А для Фейнмана понятность оставалась главной ценностью; его не устраивало, что квантовую физику мало кто понимает.

Нечасто бывает, чтобы нобелевского лауреата с пеленок воспитывали как ученого. Но в случае Фейнмана получилось именно так. Его отец, Мелвилл Фейнман, еще до рождения сына предсказал, что тот будет заниматься наукой. Можно сказать, это была семейная мечта: родители самого Мелвилла очень хотели дать ему соответствующее образование, но не имели на это средств. Мелвилл происходил из семьи литовских евреев, он родился в 1890 году в Минске, а через несколько лет Фейнманы эмигрировали в Америку. Из-за материальных проблем мечты об учебе пришлось оставить, и Мелвилл занялся предпринимательством. Позже он женился на дочери преуспевающего бизнесмена Люсиль Филлипс. Ее семья тоже имела российские корни: отец Люсиль был родом из польских земель империи, занимался антиправительственной деятельностью, его даже приговорили к смертной казни, но он сумел бежать из тюрьмы и перебрался в Америку. Первенец Мелвилла и Люсиль, Ричард, родился в 1918 году. Мелвилл с первых дней жизни сына применял то, что сейчас называют развивающими играми, а когда Ричард подрос, они с отцом часто беседовали о разных удивительных явлениях природы, ходили в Американский музей естествознания, изучали «Британскую энциклопедию». Неудивительно, что у мальчика вскоре появилась небольшая лаборатория. Младшая сестра Фейнмана Джоан вспоминала, что «дом был просто полон любовью к физике»; сама она тоже приобщалась к науке, исполняя обязанности лаборанта в их детских опытах. Впоследствии Джоан стала профессиональным физиком, хотя и не столь блестящим, как старший брат.

От фокусов с электродами и реактивами, приводивших в восторг сверстников во время домашних представлений, Ричард вскоре перешел к взрослым занятиям: уже в 10 лет он считался мастером по ремонту радиоприемников. В школе Ричард быстро завоевал репутацию самого талантливого ученика: к нему обращались учащиеся старших классов за помощью по математике. Фейнман был незаменимым членом школьной команды на математических олимпиадах, обожал разгадывать всяческие головоломки. Эта страсть завладела им на всю жизнь.

После школы Фейнман продолжил обучение в Массачусетском технологическом институте. Здесь он сделал окончательный выбор в пользу физики и еще до получения диплома опубликовал две статьи в ведущем научном журнале “Physical Review”. Юному Ричарду казалось, что МТИ — лучшее заведение для занятий наукой, но с подачи своих наставников он отправился получать докторскую степень в Принстон. Здесь поддерживался околоаристократический стиль, и Ричард поначалу чувствовал себя не очень уверенно. Например, он не знал, что следует выбрать, если на традиционном еженедельном чаепитии жена декана предлагает сливки и лимон, и попросил оба ингредиента. «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман?» — вежливо изумилась деканша. Этот эпизод дал название одному из автобиографических бестселлеров Фейнмана.

Но отсутствие утонченных манер было легко восполнимым пробелом. Остроумный, дружелюбный и исключительно обаятельный, Фейнман всегда становился душой любой компании. А его авторитет как перспективного физика ни у кого не вызывал сомнений. Фейнман наслаждался широкими техническими возможностями университета (в Принстоне был мощный циклотрон и вообще самое передовое оборудование), общением с первоклассными учеными. Наставником Ричарда был Джон Уиллер, ранее работавший в Копенгагене со знаменитым Нильсом Бором.

Этот период оказался счастливым и в личной жизни Фейнмана. Он готовился к свадьбе со своей школьной подругой Арлин Гринбаум. Они идеально подходили друг другу. Обоих отличали жизнелюбие, юмор, пренебрежение к формальностям. «Какое тебе дело до того, что думают другие?» — эти слова Арлин станут названием еще одной книги Фейнмана. Увы, их счастье оказалось недолгим. У Арлин обнаружили туберкулез — в те годы это был приговор. «Другие» были против их брака — друзья и даже любящие родители отговаривали юношу, опасаясь за его здоровье. Но отказаться от Арлин для Ричарда было невозможно; узнав о диагнозе, он постарался как можно скорее оформить отношения. Они поженились в 1942 году, но большую часть отпущенных им трех лет Арлин провела в больничных палатах. Она держалась мужественно, стараясь не показывать мужу своих страданий, писала ему веселые письма, мастерила подарки, но в июне 1945 года умерла.

Всё это время Фейнман постоянно навещал жену, приезжая из Лос-Аламоса, где кипели работы над Манхэттенским проектом — созданием атомной бомбы. Проект объединял несколько секретных лабораторий: в Чикаго команда Энрико Ферми строила первый в мире ядерный реактор, в Окридже возводили завод по разделению изотопов урана, в Лос-Аламосе находился теоретический отдел. Фейнман с его любовью к технике стал незаменимым специалистом среди теоретиков, многие из которых совершенно не умели обращаться с приборами. Он мог не только чинить любые машины — от примитивного калькулятора до сложных установок; но главное, он был способен вдохновлять людей, руководить командой и добиваться коллективного успеха. В атмосфере секретности, порой доходящей до абсурда, Фейнман отвергал все запреты и доходчиво объяснял персоналу, для чего конкретно необходимы результаты их труда. Это сразу поднимало производительность на порядок. Роберт Оппенгеймер, научный руководитель проекта, дал Фейнману такую характеристику: «Не просто блестящий теоретик; человек чрезвычайно здравомыслящий, ответственный и гуманный, великолепный и толковый учитель, а также неутомимый труженик».

Сам Фейнман, рассказывая о Лос-Аламосе, предпочитал вспоминать про свой неутомимый труд по взлому сейфов. В это сверхсекретное учреждение доставлялись сейфы новейших моделей, каждый из которых Фейнман мог открыть за полчаса, проделывая это с присущим ему артистизмом и приводя коллег в изумление. Они не подозревали, что в свободное время Ричард часами возился с каким-нибудь новым замком. Успех в этом необычном хобби складывался из любви к головоломкам, умения работать с числами и усидчивости — удивительно, как в Фейнмане сочетались взрывной темперамент, интеллектуальная глубина и способность к долгой монотонной работе. Если он хотел чему-либо научиться, то готов был тренироваться сутки напролет без устали. А как иначе достичь высокого уровня в игре на бразильских барабанах, вскрытии замков, рисовании или расшифровке манускриптов майя? Фейнман очень гордился, когда люди, не знавшие о его основном занятии, принимали его за профессионала в каком-нибудь деле, далеком от физики.

Наконец «изделие», над которым трудились участники Манхэттенского проекта, было закончено. Испытания «Тринити» прошли успешно. Поначалу всеми овладела эйфория от успешно проведенной работы. Но после военного применения бомбы многих охватили отнюдь не радостные чувства. Для Фейнмана это совпало с семейной драмой, и он испытывал настоящее отчаяние: сидя в кафе или гуляя по улицам, постоянно прикидывал, скольким жителям удастся выжить в случае ядерной атаки. «Когда я видел людей, возводящих мост или новую дорогу, я думал: они сумасшедшие, они просто не понимают. Зачем делать новые вещи? Это же так бесполезно». Только наука могла дать возможность отвлечься, но и в творчестве наступил кризис. Фейнману казалось, что он «выгорел» и не может предложить ни одной новой идеи. Тогда он решил, что главное — не считать физику работой. Он будет преподавать, получая от этого процесса удовольствие и деньги, а физику воспринимать только как игру. Эта мысль принесла некоторое облегчение, и Фейнман занял место профессора в Корнелловском университете.

Прошло совсем немного времени, и ему удалось сделать в науку вклад, который позволяет считать Фейнмана одним из создателей современной физической картины мира. Он предложил свою интерпретацию квантовой механики. Фейнмановский подход опирается на классическое понятие траектории движения, что позволяет выстроить мост через казавшуюся непреодолимой пропасть между классическими и квантовыми представлениями. Интегралы по траекториям визуализируют квантовые понятия, придают им столь ценимую Фейнманом наглядность.

Теперь квантовая механика для ученых, работающих в прикладных областях физики, из «акта веры» превратилась в «акт понимания». А когда наука продвинулась дальше, в сферу квантовой теории поля, выяснилось, что метод Фейнмана работает гораздо эффективнее: в большинстве случаев намного проще вычислить интегралы по путям, чем пользоваться традиционным операторным методом. Таким образом, метод Фейнмана стал не только способом понимания, но и рабочим инструментом для решения самых сложных задач квантовой физики.

Одной из таких задач в середине прошлого века было создание теории, описывающей взаимодействие фотонов и электронов. Речь идет о квантовой электродинамике, «странной теории света и вещества», как назвал ее сам Фейнман. Основная проблема заключалась в возникновении бесконечностей при вычислении физических величин, характеризующих это взаимодействие. Фейнман применил перенормировку — вычитание одной бесконечности из другой, приводящее в итоге к конечной величине. Более того, он создал изящный инструмент, позволяющий наглядно показать взаимодействия между элементарными частицами, — диаграммы Фейнмана. По его словам, «эти картинки стали своего рода стенографией для физического и математического описания различных процессов... Я думал, что, наверное, забавно было бы увидеть эти смешные картинки в “Physical Review”. Кроме Фейнмана, попытки решения задачи предпринимали Синъитиро Томонага и Джулиус Швингер — им троим и была присуждена в 1965 году Нобелевская премия.

Когда Фейнман завершил создание КЭД, ему было немногим более тридцати. Даже если бы он не занимался дальнейшими исследованиями, то уже вошел бы в историю науки как один из величайших физиков XX столетия, но Фейнман был не из тех, кто может почивать на лаврах. В науке он искал новых идей, в жизни — новых впечатлений. В 50-х годах Фейнман работал и жил попеременно то в Калифорнии, то в Бразилии, то в Европе, а отдых предпочитал проводить в Лас-Вегасе. За ним закрепилась репутация сердцееда и плейбоя. Мало кто замечал, что на бурных вечеринках Ричард только прикидывался пьяным — от алкоголя он отказался навсегда, испугавшись, что выпивка может повлиять на интеллект, «этот славный механизм, который делает жизнь сплошным удовольствием». Мало кто догадывался, что у него на душе, — ведь внешне, как вспоминали коллеги, «Фейнман в депрессии был несколько более оживлен, чем обычный человек в моменты наивысшего подъема». Он пытался заполнить пустоту, образовавшуюся с уходом Арлин. Однажды ему показалось, что он нашел родственную душу: Мэри Луиза Белл, молодая преподавательница из Мичигана, так же, как и Ричард, увлекалась культурой майя. Но этот брак, длившийся четыре года, был обречен. Мэри Лу мечтала быть женой «настоящего профессора», заставляла Ричарда носить галстук и строгий костюм. Она не считала нужным вовремя предупредить, что его приглашали пообедать «с каким-то старым занудой», когда в Пасадену, где жили Фейнманы, приехал Нильс Бор.

После их развода в «Лос-Анджелес таймс» появился заголовок: «Барабанный бой достал. Вычисления и африканские барабаны привели к разводу». Ричард вернулся к привычному образу жизни: путешествуя между научными центрами, «всегда где-то застревал — обычно в Лас-Вегасе». Он умудрялся заводить знакомства с мафиози и их любовницами, конферансье, танцовщицами, игроками, кидалами — ему нравилось наблюдать жизнь, столь непохожую на академическую. С добродушной иронией Фейнман описывает свои приключения в книге «Вы, конечно, шутите...»: «Я вошел в зал, держа под руку двух прекрасных танцовщиц, и конферансье объявил: вот входят мисс Такая-то и мисс Такая-то из «Фламинго»! Все оглянулись, чтобы посмотреть, кто пришел. Я чувствовал себя на все сто!»

И все-таки, когда Ричарду уже исполнилось 40, ему посчастливилось встретить женщину, характер и интеллект которой украсили его жизнь. Приехав на конференцию в Женеву, Фейнман познакомился на пляже с молодой англичанкой Гвинет Ховарт, которая путешествовала по Европе, намереваясь посмотреть разные страны и подрабатывая на жилье и еду. Она любила приключения и независимость и уважала «личное пространство» других людей. Ричард предложил ей приехать в качестве домработницы к нему в Америку. Гвинет согласилась, и поначалу их отношения были почти исключительно деловыми, но через несколько недель Ричард сделал предложение. У них родился сын Карл, потом появилась приемная дочь Мишель. Друзья и коллеги Фейнмана, помнившие строптивую Мэри Лу, сначала отнеслись к Гвинет настороженно, но вскоре очень полюбили ее и радовались за Ричарда: всем было видно, что это счастливый брак. Гвинет была моложе мужа на 14 лет, но пережила его меньше чем на два года.

Наступил еще один исключительно плодотворный этап жизни Фейнмана. Ему удалось дать объяснение сверхтекучести гелия — это явление было открыто еще в начале века голландским физиком Гейке Каммерлинг-Оннесом. При температуре около 2 К жидкий гелий проявляет удивительные особенности: коэффициент термического расширения меняет знак, вязкость падает до нуля. Для объяснения этих свойств Фейнман применил испытанный метод интегрирования по путям. Его коллега Дэвид Пайнс описал эту теорию как «смесь волшебства, математической смекалки и изощренности с физическим пониманием, создать которую мог, наверное, только Фейнман».

Но даже это достижение не закрывает список фундаментальных результатов, полученных Фейнманом в самых разных областях физики. В его активе работы по гравитации, изучению структуры элементарных частиц, теории электрослабых взаимодействий. Фейнман никогда не замыкался в рамках одной научной тематики; если он сталкивался с какой-либо интересной проблемой, то просто не мог не сделать попытки в ней разобраться. При этом он далеко не всегда публиковал результаты, порой вспоминая о них, только когда другие ученые пытались двигаться в схожих направлениях. Фейнмана мало волновали проблемы приоритета и признания заслуг; он с легкостью «подбрасывал» свои идеи всем, кто был готов их развивать. Для него главной наградой было удовольствие от научного творчества.

Ландау (который был на 10 лет старше Фейнмана) считал, что опоздал родиться лет на пять. Ведь фундамент современной квантовой физики был практически сформирован уже в 20-х годах — от идей де Бройля до уравнения Дирака; оставалось лишь осмысление результатов и прикладные задачи. Для Фейнмана подобных ограничений не существовало. В кругу интеллектуалов высшего уровня он чувствовал себя абсолютно свободным в выборе целей и методов. Именно эта творческая свобода, незашоренность, раскованность позволили Фейнману стать в науке тем, кем он стал.

С начала 60-х годов Фейнман окончательно обосновался в Калифорнийском технологическом институте. «Здесь люди работают в различных областях науки, делятся со мной своими открытиями, и эти открытия приводят в восторг. Да, это было действительно то, что я желал». Помимо мощной физической школы, в Калтехе велись исследования на передовых рубежах биологии. Фейнман не только живо интересовался новейшими достижениями в изучении ДНК, но и сам принимал участие в работе биологических лабораторий. Однако самым значимым направлением в его профессиональной деятельности, помимо теоретических поисков, стало преподавание физики студентам Калтеха.

В начале 60-х годов курс физики читали по устаревшей схеме; в течение двух первых лет ограничивались изложением классических представлений. Руководители Калтеха решили пойти на эксперимент: впервые ученому столь высокого статуса было предложено читать физику студентам младших курсов. Фейнман предпринял настоящий переворот в преподавании. На втором курсе его слушатели уже изучали на современном уровне квантовую механику. Но дело не только в выборе наиболее актуальных тем; главное — Фейнман применял проблемный подход к изложению любой задачи, будь то классическая механика или новейшие достижения теории. Он не заметал мусор под ковер; его студенты могли увидеть многие нерешенные проблемы. Фейнмановские лекции давали возможность почувствовать, как на самом деле работает физика, как действует научный метод. Его курс до сих пор остается источником вдохновения для новых поколений студентов и преподавателей. Ну а те, кому довелось слушать самого Фейнмана, получали незабываемые впечатления. Каждая лекция в его исполнении была блестящим спектаклем, с завязкой, кульминацией и ярким финалом. Студенты очень любили Фейнмана и за глаза назвали его Дик, как близкие друзья. Бурный восторг вызвало среди всех обитателей кампуса известие о присуждении Дику Нобелевской премии.

Вообще-то нобелевского лауреата ожидают не только почести, но и немалый груз протокольных обязанностей. Нередко бывало, что физики-лауреаты погружались в административную работу, лекции, поездки, а к науке уже не возвращались. Фейнман вспоминал, что в первый момент засомневался, стоит ли принимать награду. Ведь он, как никто другой, избегал всякого официоза и публичности. Однако ему объяснили, что отказ от премии вызовет ничуть не меньшее внимание к его персоне.

Став лауреатом, Фейнман тщательно оберегал свой привычный ритм и стиль жизни. Он по-прежнему преподавал, занимался наукой и придумывал разные необычные творческие проекты. Например, его мечтой в 70-е годы было побывать в Туве, что при советском режиме казалось почти неосуществимым. Ученому не удалось посетить СССР, но его друзья все-таки довели до конца это начинание, организовав между странами обмен выставками прикладного искусства коренных народов.

Фейнман отклонял все официальные предложения о присвоении почетных наград и приглашения прочитать лекции, кроме как в тех исследовательских центрах, где он сам хотел побывать. Редким исключением из правила стало и его согласие войти в ту самую Президентскую комиссию по расследованию гибели «Челленджера». Фейнман взялся за эту работу, поскольку надеялся принести реальную пользу, — и это ему удалось на все сто. Лишь немногие знали, что в те дни Ричард уже был тяжело болен. Несколько лет продолжалось лечение онкологического заболевания, сложные операции помогли отсрочить конец, но болезнь все-таки оказалась сильнее. Когда для поддержания жизни пришлось применять постоянный диализ, Дик попросил у жены и сестры согласия на то, чтобы отключить аппарат.

Фейнмана не стало 15 февраля 1988 года. Его последние слова были: «Умирать скучно». Этот человек целиком принадлежал жизни, она интересовала его во всех проявлениях — в тайнах природы, в радостях и разочарованиях творчества, в любви и одиночестве, в вечном и повседневном. Чувствуя приближение смерти, Фейнман сказал одному из друзей: «Меня это огорчает, но не настолько, насколько это может представляться другим, потому что я чувствую, что рассказал другим достаточно историй и оставил в их разуме достаточную частицу себя. Я чувствую себя так, словно нахожусь везде. Так что, возможно, когда я умру, я не исчезну бесследно!» Наверное, эти замечательные «частицы», оставленные такими людьми, как Ричард Фейнман, — самые долгоживущие в нашем мире.

(Статья впервые опубликована в журнале «Nicotiana Aristocratica»)