Квантовый лабиринт. Как Ричард Фейнман и Джон Уилер изменили время и реальность - читать онлайн книгу. Автор: Пол Халперн cтр.№ 50

При расчете результатов квантового процесса, такого как рассеивание, необходимо взвесить все несопоставимые пути, а не просто взять один с самой большой амплитудой (который окажется в полностью классической системе). Как говорил Дайсон: «Интеграл по траекториям в конечном итоге предоставил нам интуитивную картину квантовых процессов, достаточно простую и ясную, чтобы ее поняли даже студенты. Совершенно невежественные в высшей математике люди имели шансы в ней разобраться»⁶⁹.

Вскоре после конференции пребывание Дайсона в Америке закончилось, он вернулся в Англию, где стал работать исследователем в Бирмингемском университете. Это место он занимал до весны 1951-го.

Осенью 1949 года одаренный молодой американец Брайс Девитт присоединился к команде ИПИ. Вскоре у него возник интерес к независимой и склонной к авантюрам Моретт, хотя она тогда меньше всего желала думать об отношениях.

Сесиль хотела вернуться домой после того, как ее контракт закончится… но у любви другие планы.

Брайс Девитт прибыл в ИПИ из Гарварда, где он защитил диссертацию под руководством Швингера. Там он попытался, хотя и без особого успеха, привести гравитацию под зонтик квантовой теории, используя методы, схожие с теми, какие применяются в квантовой электродинамике.

Он назвал свой концепт «квантовой гравидинамикой».

Швингер обратил внимание Девитта на первые попытки квантовать гравитацию, предпринятые другими физиками, например, Леоном Розенфельдом. Розенфельд хотел рассчитать гравитационную собственную энергию фотона и пришел к бесконечности.

Швингер одобрил выбор темы для диссертации, надеясь, что его только что разработанный метод перенормировки позволит исключить все бесконечности. Но после нескольких начальных встреч Джулиан перестал уделять много времени аспиранту, больше занимаясь собственными исследованиями.

Как вспоминал сам Девитт: «Ну, я, вероятно, видел его в общем не больше двадцати минут. Я попытался поместить гравитационные поля в квантовую электродинамику, увяз в трудностях и отправился повидать Швингера. Он сказал – попробуй удалить поле электрон-позитрон и просто переключиться на гравитацию и электромагнетизм. Он знал литературу, знал, что была статья, написанная где-то в 1930 году Леоном Розенфельдом, показывающая, что собственная гравитационная энергия фотона бесконечна. Но он думал, что это чепуха, что она не может быть бесконечной и поддерживать калибровочную инвариантность, чтобы соотноситься с перенормировкой заряда. Но все равно он позволил мне заняться этим. И я думаю, что я получил хорошие рекомендации от него позже, поскольку я ему не мешал»⁷⁰.

Как обнаружил Девитт, методы Швингера не работали для гравитации. Нельзя было обходиться с гравитацией, как с другим видом поля, и ожидать, что возникнут конечные результаты. Несмотря на его собственные попытки и попытки других, квантовая полевая теория гравитации не могла быть перенормирована с использованием математических методов Швингера.

Бесконечные величины оставались, как невыводимое пятно.

Несмотря на неудачу в Гарварде, Девитт всю жизнь занимался тем, что пытался описать гравитацию с точки зрения квантовой теории. Он полагал, что квантовые принципы не могут прилагаться лишь к отдельным взаимодействиям, они должны описывать все.

На этой ранней стадии он был «совсем незрелым», как сам говорит об этом, и думал, что выполнить согласование будет намного легче, чем оказалось на самом деле. Фактически, несмотря на большое количество усилий, к тому времени, когда пишется эта книга, задача все еще не решена.

«Я был простым студентом и не знал тот мир, что лежал вокруг меня», – признавался Девитт.

Тем временем их отношения с Моретт развивались, и однажды, после долгой прогулки на лодке, он решил сделать предложение⁷¹. Сначала Девитт получил отказ, поскольку она собиралась вернуться во Францию, но потом Сесиль обдумала все как следует. Она поняла, что брак не помешает ей посетить родину, и что на самом деле она хочет выйти замуж и остаться в США, если только будет возможность проводить часть года в Европе.

Удивленный, но и обрадованный, Девитт принял это условие, и в результате после их свадьбы в 1951 году Моретт основала летнюю школу в поселке Лез-Уш во французских Альпах, настоящий инкубатор важных идей для теоретической физики.

2 сентября 1949 года пугающее заявление президента США Трумэна изменило мир навсегда. Советский Союз провел испытания атомной бомбы, и с этого момента началась гонка вооружений между супердержавами. Учитывая, какие геркулесовы усилия потребовались для того, чтобы завершить Манхэттенский проект, и то, как быстро СССР взорвал собственное устройство, во многих умных головах зародились мысли о том, что русские каким-то образом получили доступ к секретной информации.

Через несколько месяцев был дан пусть частичный, но ответ на этот вопрос.

Клаус Фукс, один из ближайших друзей Фейнмана во время работы в Лос-Аламосе (он часто одалживал Ричарду машину) тайно работал на Советы с самого начала «Манхэттена». Он отправлял им детальные кальки создаваемых в рамках проекта устройств, а также зарисовки устройств, находившихся на стадии проектирования, таких как «супербомба» Теллера, основанная на водородном распаде.

Имея подобную информацию, СССР избежал многих ошибок и получил минимум два года форы, и пусть в Союзе так или иначе создали бы свою бомбу, без помощи Фукса это произошло бы несколько позже.

Клаус полностью одурачил Бете, Оппенгеймера, Уилера и всех, кто принимал участие в проекте. Теллер, откровенно не доверявший Советам, расстроился сильнее всех, и его решимость разрабатывать все более разрушительные устройства лишь возросла.

Фукс присутствовал даже тогда, когда обсуждались недостатки системы безопасности, и никто не подозревал его. Фейнман, развлекавшийся взломом сейфов и проникавший на территорию через дыру в заборе, выглядел куда более подозрительным. Ричард даже шутил, что если в «Манхэттене» и есть шпион, то это он сам.

После войны Уилер вошел в группу наблюдателей, названную Комитетом по безопасности ядерных реакторов и занимавшуюся выработкой рекомендаций по гражданскому применению ядерной энергии. Например, именно они предложили использовать купола как средство обеспечения безопасности на АЭС.

Теллер стал руководителем группы, Фейнман тоже вошел в ее состав, но посетил только первую встречу.

Фукс тоже побывал на одной из встреч комитета, куда он вошел как британский физик из лаборатории Харвелла около Оксфорда. Он был гражданином Великобритании, жил там как до войны, так и после, но как ведущий физик-ядерщик он высоко ценился в кругах коллег и поэтому его приглашали без колебаний.

Уилер живо вспоминал, как он поднял на встрече проблему возможного саботажа на АЭС. Некто, обладающий достаточными знаниями о том, как все устроено, мог разрушить механизмы безопасности и запустить то, что мы сейчас называем расплавлением активной зоны ядерного реактора. С точки зрения Джона при наличии большого количества страховочных технологий саботаж представлялся более опасным, чем простая ошибка. Саботажником мог стать кто угодно, вероятнее всего, политический активист с опытом в соответствующей области, решительно настроенный на причинение максимального вреда.