Когда мы перестали понимать мир - Бенхамин Лабатут

флакон с жидкостью для розжига, но охранники не стали вызывать полицию. Ограничились тем, что выставили его из кампуса, решив, что это просто сумасшедший, хотя он, не поднимая взгляда с пола, всё повторял тихонько, чтобы его отпустили, ему нужно вести важный семинар на факультете математики.

Когда мы перестали понимать мир?

Чем больше я размышляю о физической составляющей уравнения Шрёдингера, тем большее отторжение она у меня вызывает. Он написал полную бессмыслицу. Короче говоря – это чушь собачья!

Из письма Вернера Гейзенберга Вольфгангу Паули

Пролог

В июле 1926 года австрийский физик Эрвин Шрёдингер отправился в Мюнхен, где собирался презентовать одно из самых красивых и необычных уравнений, когда-либо созданных разумом человека.

Он в одночасье стал мировой знаменитостью, найдя простое описание процессам, протекающим внутри атомов. Шрёдингер взял за основу формулы, подобные тем, при помощи которых веками вычисляли движение морских волн, и совершил невозможное: навел порядок в хаотичном мире квантовой физики, пролил свет на орбиты электронов вокруг ядра, предложив уравнение настолько мощное, элегантное и странное, что самые большие энтузиасты сразу же окрестили его трансцендентальным.

Однако больше всего в уравнении Шрёдингера привлекала не его красота и не количество природных явлений, которые можно объяснить с его помощью. Научное сообщество подкупила возможность представить, что происходит на самом маленьком уровне реальности. Для тех, кто ставил перед собой цель докопаться до основ материи, уравнение Шрёдингера стало своего рода прометеевым огнем, способным рассеять непроницаемую тьму царства субатомных частиц и открыть ученым мир, до сих пор скрытый за завесой тайны.

Согласно теории Шрёдингера, элементарные частицы ведут себя подобно волнам. Если их природа на самом деле такова, то они подчиняются уже известным и понятным законам. С этими законами согласится любой физик.

Любой, кроме одного.

Вернер Карл Гейзенберг был вынужден взять денег в долг, чтобы попасть на семинар Шрёдингера в Мюнхене, а когда купил билеты на поезд, ему едва хватило на оплату убогой комнатушки в студенческом общежитии. Однако Гейзенберг был не так прост. Ему едва исполнилось двадцать три, а его уже считали гением: он сформулировал ряд правил, объяснявших то же, что и Шрёдингер, но на полгода раньше.

Трудно представить себе две более непохожие теории. Шрёдингер вывел всего одно уравнение, которое объясняло почти все явления в современной физике и химии, в то время как Гейзенберг предложил исключительно абстрактные формулы, революционные с точки зрения философии науки, в которых черт ногу сломит. Всего несколько ученых смогли разобраться в уравнениях Гейзенберга, но даже им пришлось попотеть.

В конференц-зале в Мюнхене не было свободных мест. Гейзенберг слушал доклад Шрёдингера, сидя в проходе, и грыз ногти. До конца не досидел. В середине лекции вскочил с места и вышел к доске. Присутствующие недоуменно посмотрели на него. Он воскликнул, что электроны – не волны, а мир субатомных частиц нельзя просто себе представить.

– Всё совсем не так, как вы думаете!

Публика освистала его, и Шрёдингеру пришлось просить зрителей позволить ему высказаться. Однако никто не захотел слушать паренька, который требовал забыть всё, что они знали об атоме. Никто не хотел взглянуть на предмет глазами Гейзенберга. Как только он начал писать на доске свои возражения на теорию Шрёдингера, его вытолкали из зала. Он требовал слишком многого. Зачем отказываться от здравого смысла ради знания о самой маленькой частице материи? Парень наверняка просто завидует. Его можно понять. В конце концов, идеи Шрёдингера затмили собой открытие Гейзенберга, отняв у него надежду войти в историю.

Однако Гейзенберг знал: все ошибаются. Электроны – не волны и не частицы. Субатомный мир не похож ни на что, до сих пор известное ученым. Он абсолютно уверен в этом, и убеждение это так сильно, что его пока невозможно облечь в слова. Кое-что ему открылось. Кое-что, что не поддается объяснениям. Гейзенбергу было предчувствие: в центре всего есть темное ядро. И если он ошибся, значит, все былые страдания оказались напрасными. Неужели так и есть?

1. Ночь на острове Гельголанд

За год до конференции в Мюнхене Гейзенберг превратился в чудовище.

В июне 1925 года он еще работал в Гёттингенском университете. Весной из-за аллергии на пыльцу его лицо изменилось до неузнаваемости. Губы опухли так, что, казалось, кожа на них вот-вот лопнет. Веки вздулись, и в оставшуюся между ними щелку едва можно было видеть. Он больше не мог оставаться на континенте ни дня, поэтому сел на корабль и отправился прочь от терзающих его микроскопических частиц пыльцы.

Прочь на остров Гельголанд – единственный немецкий остров в открытом море. Рельеф там настолько плоский, что деревья с трудом поднимают стволы от земли, а между камней не растет ни одного цветочка. По пути он не выходил из каюты – его укачивало и рвало. Ступив на красную землю острова, он почувствовал себя таким жалким, что с трудом отогнал желание броситься вниз с отвесного утеса, – а утес поднимался на семьдесят метров над его головой. Прыгни он сейчас, и все его телесные и духовные муки, начавшиеся с тех пор, как он решил найти решение загадке квантового мира, закончатся сами собой.

Коллеги Гейзенберга наслаждались золотым веком физической науки. Сколько сложных и точных расчетов делается день за днем! Как усложняется наука! Однако Гейзенберг мучился. По его мнению, произошла серьезная ошибка в том, что касается основ физики: прежние законы, открытые еще Исааком Ньютоном, прекрасно работали в мире макрочастиц, а внутри атомов действовать переставали. Гейзенберг хотел понять, что из себя представляют элементарные частицы, и пролить свет на то, что объединяет все природные явления. Он был одержим и отдавался своей одержимости без ведома своего научного руководителя, но она сжигала его без остатка.

Он нанял комнату в небольшом пансионе. Его встретила хозяйка. Увидев гостя, она с трудом сдержала чувства. Уговаривала его вызвать полицию, решив, что по пути на остров его избил пьяный матрос. Гейзенберг убедил фрау Розенталь, что это всего лишь аллергия. Тогда она пообещала вылечить его и взялась за дело с таким рвением, будто он ее кровный сын: без стука входила в комнату в любое время, заставляла пить вонючую жижу, которая, по ее словам, творит чудеса, а Гейзенберг делал вид, что пьет, едва сдерживая рвотные позывы, и как только хозяйка оставляла его одного, выплевывал эту гадость в окно.

В первые дни на Гельголанде Гейзенберг придерживался строгого графика тренировок: проснувшись, он отправлялся на море и доплывал до огромной скалы, под которой, по словам хозяйки пансиона, были спрятаны несметные сокровища Германии. Вернер выходил на берег, когда совершенно выбивался из сил, – эту привычку он приобрел еще в детстве; они с братом частенько соревновались в том, кто больше кругов сделает по пруду неподалеку от отцовского