К Всемирному дню науки

Этюды о физиках

Наука должна быть веселая, увлекательная и простая. Таковыми же должны быть и ученые.

П.Л.Капица

Дело о яблоке Ньютона

Слушается дело о яблоке Ньютона - директора Монетного двора, алхимика, философа и геометра, эсквайра.

"Хорошо было за городом! Стояло лето, рожь уже пожелтела, овсы зеленели, сено было смётано в стога; по зеленому лугу расхаживал длинноногий аист и болтал по-египетски - он выучился этому языку от матери". Примерно с таким же настроением мемуарист XVIII века Уильям Стекли начинает рассказ о том, как автор "Математических начал натуральной философии" поведал ему о том, что привело его к открытию закона всемирного тяготения.

Итак, 15 апреля 1725 года, Лондон, жара. "Мы с сэром Исааком сидели в тени раскидистых яблонь и пили послеобеденный чай. И тут он заметил между прочим, что в такой же обстановке ему впервые пришла в голову мысль о тяготении. Она была вызвана падением яблока, которое сорвалось с ветки, когда он сидел, погрузившись в думы".

Примерно в это же время на берег Англии высадился изгнанный со своей родины подрывной элемент Вольтер, который уже слыл первым драматургом Франции (но остался в памяти потомков как автор "Философских повестей", написанных уже в солидном возрасте в качестве забавы). Здесь, на Британских островах, царили Локк, Ньютон, Болингброк, и великий француз не уставал поражаться атмосфере свободомыслия и духовной свободы.

Ньютона он уже не застал, но познакомился с его племянницей Катериной Бартон, которую находили красивейшей дамой Лондона, а Ньютон при этом добавлял: и умнейшей. На склоне лет Вольтер вспоминал: "В юности я думал, что Ньютон обязан своими успехами собственным заслугам. Ничего подобного: флюксии и всемирное тяготение были бы бесполезны без этой прелестной племянницы". От нее Вольтер и услышал рассказ о яблоке, который уже начинал превращаться в анекдот. Вернувшись на континент, Вольтер сделал этот анекдот достоянием французской общественности и добавил от себя, что яблоко ударило Ньютона по макушке.

Джон Кондуит, муж племянницы, зять и ассистент, ньютоновское озарение связал с чумой, поразившей Лондон, и тем довел легенду о яблоке до высшей степени правдоподобия: "В 1666 году Ньютон был вынужден на некоторое время вернуться из Кембриджа в свое родовое поместье Вулсторп, так как в Лондоне была эпидемия чумы. Когда он однажды отдыхал в саду, ему при виде падающего яблока пришла в голову мысль, что сила тяжести не ограничена поверхностью Земли, а простирается гораздо дальше и, быть может, простирается до Луны - чем, спрашивается, Луна хуже яблока?"

Интересную версию выдвинул также известный советский и российский математик Владимир Игоревич Арнольд: он предположил, что истинным яблоком, упавшим на голову Исаака Ньютона, был его научный оппонент Роберт Гук. Таким образом, показания свидетелей расходятся, версии разрастаются, и окончательный вердикт остается за будущими поколениями.

Мы знаем яблоко раздора, ставшее причиной первой в истории мировой войны, мы знаем, какую цену заплатил Адам за яблоко с древа познания ("Ветхий завет") и чем закончился для Геракла его поход за молодильными яблоками ("Мифы Древней Греции", двенадцатый подвиг Геракла) и что стало с яблоком Вильгельма Телля (его пронзила стрела). Но что мы знаем о судьбе яблока Ньютона? Съедено оно было или сгнило, и что стало с семечками, дали они всходы? А вот судьбу яблони, его породившей, проследить удалось, и вот как. Преподаватель Йоркского университета мистер Кизинг в ходе частного расследования установил, что легендарная яблоня была единственной в садике Ньютона, и в своей статье 1998 года исследователь приводит рисунки с ее изображением.

Яблоня Ньютона пережила классика современного естествознания почти на сто лет и погибла от удара молнии в 1820 году, но не исчезла бесследно: из ее древесины сделали кресло, которое и сейчас хранится в частной коллекции, подобно старому уличному фонарю, треснувшей штопальной игле, стойкому оловянному солдатику и другим персонажам сказок Андерсена.

Дирак и море

Это случилось давным-давно, когда кварки были свободными и презирали конфайнмент, а вакуум обладал великим множеством симметрий, и ни одна из них не была нарушена. И не было мира, в котором мы живем, а был только Дирак, который стоял на берегу моря элементарных частиц и решал задачу о рыбах, которых поймали и унесли с собой рыбаки, так что на берегу не осталось никого. И как он ни решал эту задачу, число рыб получалось отрицательным.

Так стоял Дирак, ничего уже не решая, а только думая о физике элементарных частиц как о женщине, которая может одарить своими милостями, а может и отказать в них. Потом он думал о женщине как о море и о море - как о физике элементарных частиц, и ощущение того, что истина где-то рядом, наполняло его скрытой энергией. Когда много лет занимаешься физикой и делаешь свое дело хорошо, предчувствие открытия всегда приходит чуть-чуть раньше, опережая само открытие. Там, по ту сторону вакуума, он увидел множество частиц, море частиц, обладающих отрицательной энергией и упавших вниз и подпирающих собой бездну. Море смеялось…

Вскоре после того, как Дирак опубликовал свою работу, новая частица была открыта, и наш мир в одночасье удвоился; всеобщее ликование заслонило собой одно простое обстоятельство: оба мира, один зеркальное отражение другого, были неравноправны. Как ни поправляли потом вакуум, как не перенормировали, он остался скособоченным. Так родилась наша Вселенная. И были атомы, и были звезды.

Сон академика Фока

Академик Фок внешне напоминал кота. Упитанного, ухоженного и довольного собой. Однажды его арестовали. Заподозрили в родственных связях с германскими баронами Фоками. А шел 1937 год.

Спас его Капица. Фок отсидел несколько дней, но и этого хватило, чтобы запомнить случившееся на всю жизнь. За эти дни, пишет в воспоминаниях об отце его сын, Владимир Александрович успел восстановить против себя всех трех следователей, которые его допрашивали. Ситуация швейковская: "Вы представляете, что могло случиться, если бы вы..." - начинает следователь тонкую психологическую игру, а в ответ - как обухом по голове: "У меня нет воображения".

Капица написал письмо Сталину, в котором сообщил, что Фок плохо слышит, с ним трудно общаться даже в быту, не то что в тайной организации, и его можно спокойно отпустить. И Фока отпустили.

Освобождать приехал лично нарком внутренних дел Н.И.Ежов.

- А мне сказали, что моя вина полностью доказана, - сказал Фок.

- Товарищи поторопились, - сказал нарком.

Фок спросил, не повлияет ли арест на его выборы в Академию, и получил заверение, что не повлияет.

И действительно, в 1939 году он стал академиком. Как вспоминает сын, перед выборами Владимиру Александровичу приснилось, что выборы уже состоялись, и он прошел, но оказалось, что вместе с ним под фамилией Фог в Академию баллотировался их домашний кот - и тоже прошел. И папа, пишет Фок младший, во сне размышлял: неудобно получается, фамилии похожие и адрес тот же, путать будут. И когда пришло известие об избрании, Фок пошел на кухню и пожал коту лапу. С тех пор кота звали не иначе как Академик, а прежнюю кличку напрочь забыли, так что Фок младший так и не смог ее вспомнить.

Иногда говорят, что у Фока не было чувства юмора. Право, с этим трудно согласиться.

Частицы для Ниты

Нитой звали жену Шостаковича. А частицы для нее открыли братья Алиханов и Алиханян. Один из них был влюблен в Ниту и мечтал о взаимности. А Шостакович вел себя как мальчишка: ничего не видел, кроме своего творчества, а когда прозрел, не отпускал больше жену от себя ни на шаг. Нита в шутку пообещала своему поклоннику: вот откроете новую частицу, тогда, может быть, я и выйду за вас замуж. И он открыл. И не одну, а великое множество. Они явились ему в космических лучах на горе Алагез. Частицы летели к Земле и в полете меняли массу, и братья назвали их варитронами.

Война кончилась, но советские физики продолжали работать на оборону страны. Работами над первой советской атомной бомбой руководил Курчатов, старший из братьев, Алиханов, - одной из ведущих лабораторий Атомного проекта, которая теперь называется ИТЭФ и носит его имя. Курчатов не стал вникать в тонкости эксперимента (хотя и слышал голоса сомневающихся) и выдвинул братьев на соискание Сталинской премии.

И они ее получили. Писатель А.Н.Толстой передал премию в фонд обороны. Философ А.Ф.Асмус поступил так же. Авиаконструкторы А.Я.Яковлев, С.В.Ильюшин, селекционер П.Н.Константинов, металлофизик Ф.М.Гальперин...

Но война кончилась, и братья купили у армянских репатриантов американский автомобиль. Младшему остался последний шаг - сделать предложение, получить согласие и отправиться в свадебное путешествие, но…

В ФИАНе сомневались в чистоте экспериментов. Сама идея частиц с переменной массой выглядела диковато. Результаты братьев проверялись, в том числе и ими самими, до середины 50-х годов, но убедительного подтверждения так и не получили. В это время в физике случился так называемый "взрыв рождаемости": частицы посыпались как из рога изобилия, и братья говорили, что это и есть те самые варитроны. Ошибки они так и не признали. Но Ниты уже не было, и это не имело значения.

Дальним отголоском этой истории, в которой смешались гордость и предубеждение, любовь и физика элементарных частиц, радость победы и горечь поражения, стал фильм армянского режиссера Ф.Довлатяна. Армяне так и говорят: это фильм об Алиханяне. Главного героя сыграл Джигарханян, его возлюбленную, которая отправляется на фронт, - Наталья Фатеева, а молодую девушку, которая узнала героя 20 лет спустя, совсем еще молодая Маргарита Терехова. Фильм называется "Здравствуй, это я!", и это самый удачный фильм о физиках, снятый в Советском Союзе, что бы там ни говорили про "Девять дней одного года".

Александр РАСТОРГУЕВ