Самый умный физик

Самый умный физик

Одной из причин такой популярности теории суперструн в середине восьмидесятых годов был вывод физика Эдварда Виттена (Edward Witteri) о том, что она — основная надежда на то, что у физики есть будущее. Я впервые встретился с Виттеном в конце восьмидесятых, обедая с другим ученым в столовой Института специальных исследований в Принстоне. Мимо нашего столика прошел мужчина с подносом в руках. У него были впалые щеки, худое вытянутое лицо и удивительно высокий лоб, который снизу ограничивали толстые темные очки, а сверху — копна черных волос.

— Кто это? — спросил я у своего собеседника.

— А, это Эд Виттен, — ответил он. — Занимается физикой частиц.

Год или два спустя, убивая время между заседаниями на конференции по физике, я спросил у некоторых ее участников: кто самый умный из них всех? Повторялось несколько фамилий, включая лауреатов Нобелевской премии Стивена Вайнберга и Марри Гелл-Мана (Murray Gell-Mann). Но чаще всего упоминалось имя Виттена. Казалось, что он вызывает благоговение, словно относится к какой-то особой категории. Его часто сравнивали с Эйнштейном; один из коллег ушел в сравнениях даже дальше, предположив, что у Виттена самый великий математический мозг после Ньютона.

Виттен также может считаться и самым эффектным практиком наивной иронической науки, которого мне доводилось встречать. Ученые, занимающиеся наивной иронической наукой, обладают удивительно сильной верой в свои научные рассуждения, несмотря на тот факт, что эти размышления не могут быть эмпирически подтверждены. Они верят, что не изобретают свои теории, а, скорее, открывают их: эти теории существуют независимо от любого культурного или исторического контекста и от любых конкретных усилий по их поиску.

Наивный иронический ученый — как техасец, который думает, что у всех, кроме техасцев, есть акцент, — не признает, что занял хоть какую-то философскую позицию (не говоря уже о том, что ее можно назвать иронической). Такой ученый — это просто канал, через который проходят истины из платонического королевства в мир плоти; прошлое и личность неважны для научной работы. Таким образом Виттен пытался отговорить меня писать о нем, когда я позвонил, чтобы попросить его дать интервью. Он заявил мне, что ненавидит, когда журналистика фокусируется на личностях ученых, и в любом случае масса других физиков и математиков гораздо более интересны, чем он. Виттена расстроила статья, опубликованная в 1987 году в «Нью-Йорк Таймс Мэгэзин», в которой подразумевалось, что он изобрел теорию суперструн. На самом деле, сообщил мне Виттен, он фактически не играл никакой роли в открытии теории суперструн; он просто помогал ее разрабатывать и представлять после того, как ее открыли.

Каждый писатель и журнал ист, — пишущий о науке, время от времени сталкивается с людьми, которые искренне не хотят внимания от средств массовой информации, желая, чтобы их оставили в покое и не мешали выполнять свою работу. Ученые часто не понимают, что подобная черта делает их еще более соблазнительными. Заинтригованный очевидно искренней робостью Виттена, я настаивал на интервью. Виттен попросил меня прислать ему что-нибудь из написанного мною. Я сглупил и вложил в пакет статью о Томасе Куне, опубликованную в «Сайентифик Америкен». В конце концов Виттен разрешил мне приехать, но заявил, что будет разговаривать со мной только два часа и ни минутой больше; я должен буду покинуть его ровно в полдень. Когда я приехал, он сразу же начал читать мне лекцию о моей низкопробной журналистской этике. Я сослужил плохую службу обществу, повторив точку зрения Томаса Куна о том, что наука — арациональный (не иррациональный) процесс, который не сводится к истине.

— Вам следует сконцентрировать свое внимание на серьезных и существенных вкладах в понимание науки, — сказал Виттен.

Философия Куна «не воспринимается серьезно, кроме как стандарт для дебатов, даже его сторонниками». Кун обращался к врачу, когда болел? У его машины круглые колеса? Пожав плечами, я сказал, что, наверное, да. Виттен кивнул с победным видом. Это подтверждает, объявил он, что Кун верит в науку, а не в собственную релятивистскую философию.

Я сказал, что независимо от того, соглашается человек со взглядами Куна или нет, они являются влиятельными и побудительными, а одна из моих целей как автора — не только информирование читателей, но и провоцирование их.

— Вы должны стремиться сообщить об одной из истин, которые открывают, а не стремиться провоцировать. Вот что должно быть целью автора, пишущего о науке, — сурово заявил Виттен.

— Я пытаюсь делать и то и другое, — ответил я.

— Это очень слабый ответ, — сказал Виттен. — Провоцирование людей или их интеллектуальная стимуляция должны быть побочным продуктом репортажа о некоторых истинах, которые открывают.

Вот еще один признак наивного иронического ученого: когда он говорит «истина», иронии нет, улыбки тоже нет; слово подразумевается с большой буквы. В качестве епитимьи за мои журналистские грехи мне следует написать подряд пять статей о математиках, предложил Виттен; если я не знаю, кто из математиков достоин такого внимания, он порекомендует нескольких. (Виттен не понимал, что льет воду на мельницу тех, кто заявляет, что он в меньшей степени физик, чем математик.)

Поскольку полдень приближался, я попытался повернуть интервью к карьере Виттена. Он отказался отвечать на такие «личные» вопросы, как, например, на каком предмете он специализировался во время учебы в колледже и рассматривал ли он возможность какой-либо другой карьеры перед тем, как стать физиком: его биография неважна. Я знал из прочитанных заранее материалов, что хотя Виттен сын физика и всегда интересовался этим предметом, он в 1971 году закончил исторический факультет Брандейсского колледжа и планировал стать журналистом, специализирующимся на политике. Он опубликовал статьи в «Нью Репаблик» и «Нейшн». Тем не менее вскоре он решил, что для журналистики ему не хватает «здравого смысла» (или он так сказал какому-то репортеру); он поступил в Принстон, чтобы изучать физику, и в 1976 году получил докторскую степень.

С этого момента Виттен стал рассказывать о себе. Говоря мне о своей работе в области физики, он переходил на очень абстрактный, безличностный тип повествования. Он декламировал, а не говорил, представляя мне историю суперструн, подчеркивая не собственную роль, а роль других. Он говорил очень тихо, и я опасался, что из-за работающего кондиционера мой диктофон не сумеет записать слова. Он часто делал паузы (в одном случае на 51 секунду), опуская глаза вниз и поджимая губы, как робкий подросток. Казалось, что он стремится к той же точности и абстракции в речи, которой он добился в своих трактатах о суперструнах. То и дело — по неясным для меня причинам — он начинал икающе смеяться, вероятно, в его мозгу проносилась какая-то понятная только ему шутка.

Виттен сделал себе имя в середине семидесятых при помощи острых, но достаточно традиционных статей по квантовой хромодинамике и слабым электрическим взаимодействиям. О теории суперструн он узнал в 1975 году, но его первоначальные усилия ее понять были загнаны в угол «непонятной» литературой. (Да, даже самый умный человек в мире с трудом понял теорию суперструн.) Однако в 1982 году обзор Джона Шварца (John Schwarz), одного из пионеров этой теории, помог Виттену понять имеющий критическое значение факт: теория суперструн не просто учитывает возможность силы тяжести; она утверждает, что сила тяжести существует. Виттен назвал это осознание «самой великой интеллектуальной победой в своей жизни». Через несколько лет все сомнения, которые имелись у Виттена относительно потенциала теории, исчезли.

— Было ясно, что если я не потрачу жизнь, сконцентрировавшись на струнной теории, то я просто откажусь от своего призвания, — сказал он.

Затем он публично провозгласил теорию чудом и предрек, что она «будет доминировать в физике следующие 50 лет». Он также написал массу работ на эту тему. Девяносто шесть статей, написанные Виттеном с 1981 по 1990 год, цитировались другими физиками 12105 раз; ни один другой физик в мире не приблизился к такому уровню влияния.

В своих ранних работах Виттен концентрировался на создании модели суперструн, которая была бы разумным факсимиле реального мира. Но он все больше убеждался, что лучший способ достичь цели — это открыть «основные геометрические принципы» теории. Эти принципы, сказал он, могут быть аналогами неевклидовой геометрии, которую использовал Эйнштейн для создания своей теории относительности. Разработка этих идей Виттеном завела его глубоко в топологию, изучающую фундаментальные геометрические свойства предметов, несмотря на их частную форму или размер. В глазах тополога пончик и кофейная чашка с одной ручкой — эквиваленты, потому что у каждого только одна дырка; один предмет может быть трансформирован в другой без разрыва. Пончик и банан не являются эквивалентами, потому что для того, чтобы превратить пончик в предмет, подобный банану, его потребуется разорвать. Топологи особенно увлекаются, определяя, могут ли кажущиеся неодинаковыми узлы быть трансформированы друг в друга без разрезов. В конце восьмидесятых Виттен создал технологию — заимствованную из топологии и теории квантового поля, — которая позволяет математикам открывать глубокие симметрии между жутко запутанными узлами высоких мерностей. За эту находку Виттен получил в 1990 году Филдсовскую медаль, самую престижную награду в математике. Виттен назвал это достижение своим «единичным, принесшим самое большое удовлетворение трудом».

Я спросил Виттена, как он отвечает на заявления критиков, утверждающих, что теория суперструн не поддается тестированию и поэтому на самом деле не является физикой. Виттен ответил, что эта теория предсказала силу тяжести.

— Хотя она и является, если быть абсолютно точным, постпредсказанием, в том смысле, что эксперимент был проведен до теории, тот факт, что сила тяжести — следствие теории суперструн, для меня — один из великих теоретических примеров проницательности за все времена.

Виттен признал, даже подчеркнул, что никто по-настоящему не вник в теорию и могут пройти десятилетия до того, как она даст точное описание природы. Он не желал предсказывать, как другие, что теория суперструн может привести к концу физики. Тем не менее он был уверен, что в конце концов она приведет к существенно новому пониманию реальности.

— Хорошие неправильные идеи очень редки, — сказал он, — и хороших неправильных идей, которые хотя бы отдаленно могут соперничать с величием струнной теории, никто никогда не видел.

Я продолжал задавать Виттену вопросы о невозможности тестирования, и он пришел в отчаяние.

— Кажется, мне не удалось показать вам, насколько она изумительна, как невероятно последовательна, удивительно элегантна и красива.

Другими словами, теория суперструн слишком красива, чтобы быть неправильной.

Затем Виттен открыл, насколько сильна его вера.

— В общем и целом, все по-настоящему великие идеи физики на самом деле являются побочными результатами струнной теории, — начал Виттен. — Некоторые из них обнаружили раньше, но я считаю это просто случайностью развития на планете Земля. На планете Земля их обнаруживали в таком порядке.

Отойдя к доске, он написал: теория относительности, теория квантового поля, суперструны, суперсимметрия (концепция, играющая жизненно важную роль в теории суперструн).

— Но если во Вселенной много цивилизаций, то я не верю, что эти идеи были открыты в таком порядке в каждой из них. — Он помедлил. — Кстати, я верю, что эти идеи открыты в любой развитой цивилизации.

Я не мог поверить, что мне так повезло. Кто теперь провоцирует? Я спросил.

— Я не провоцирую, — ответил Виттен. — Я провоцирую в той же мере, в какой кто-то провоцирует, говоря, что небо голубое, если где-то есть писатель, сказавший, что небо в розовый горошек.