Жизнь в науке



страница6/17
Дата04.01.2013
Размер3.89 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17
Примечания

1. Рассказано Фейнманом Мехре.

2. Ричард Фейнман Science, том 153, стр. 699-708, 1966 г. Это опубликованный вариант Нобелевской лекции, прочитанной в Стокгольме 11 декабря 1965 года. Далее идет ссылка на «Нобелевскую лекцию».

3. Силван Швебер упоминает эти ранние исследования действия на расстоянии в электродинамике в книге QED and the Men Who Made It (Квантовая электродинамика и ее создатели) (см. библиографию)

4. Нобелевская лекция.

5. Нобелевская лекция.

6. «Вы, конечно, шутите...».

7. Ягдиш Мехра.

8. Нобелевская лекция.

9. См. Мехра. Эта беседа, первая беседа Дирака с Фейнманом, может показаться несколько скупой. Однако по стандартам Дирака в данном случае он был очень разговорчив. В 1929 году ему было всего 27 лет, при этом он был признанным гением, сделавшим глобальный вклад в развитие квантовой теории; именно тогда он приехал в университет Висконсина. Wisconsin State Journal опубликовал интервью с молодым гением, в котором часть реплик состояла почти исключительно из односложных слов. Типичный пример: репортер спрашивает, ходил ли Дирак в кино. «Да», — отвечает последний. «Когда же?» — спрашивает журналист. «В 1920 году».

10. Нобелевская лекция.

11. Ричард Фейнман The Principle of Least Action in Quantum Mechanics (Принцип наименьшего действия в квантовой механике), докторская диссертация, Принстонский университет, май 1942 года.

12.См., например, Джон Гриббин In Search of Schrodinger's Cat.

13.Most of the Good Stuff.

5. Из Лос-Аламоса в Корнелл

Как только было принято решение о строительстве атомной бомбы, первостепеннейшей задачей стало получить достаточное количество радиоактивного материала нужного (потенциально взрывчатого) типа. Процесс деления атомных ядер, лежащий в основе такой бомбы, становится неуправляемым, когда ядро некоторого тяжелого элемента расщепляется на два или более легких ядра с параллельным высвобождением энергии. Цепная реакция, приводящая к взрыву, происходит, когда при расщеплении одного ядра оно высвобождает два или несколько нейтронов, которые, сталкиваясь с другими ядрами, приводят к их расщеплению и т. д. Вычисления показали, что цепная реакция должна привести к взрыву, если в бомбе нужным образом объединить достаточно большое количество одного из двух радиоактивных элементов, урана-235 или плутония-239.

Плутоний можно получить только искусственным путем: бомбардировкой другой, более стабильной формы урана, урана-238, субатомными частицами.
Уран-235 и уран-238 отличаются только тем, что каждое ядро урана-238 содержит на три нейтрона больше, чем каждое ядро урана-235, однако этого достаточно, чтобы сделать ядро урана-238 относительно стабильным: оно радиоактивно, но живет очень долго. Уран-235 гораздо более радиоактивен и может взорваться, но в природе встречается в остаточных количествах лишь в соединении с ураном-238: всего 7 атомов урана-235 на каждую 1000 атомов урана-238. Манхэттенский проект взял на заметку оба пути создания атомной бомбы: производство плутония-239 и отделение урана-235 от урана, встречающегося в природе.

Принстонский проект под руководством Роберта Вильсона, в котором Фейнман участвовал еще до сдачи докторской диссертации, был одной из нескольких попыток найти способ выделения урана-235 в требуемых количествах. Дело двигалось медленно, и частично в результате этого Фейнман смог взять на весну и начало лета 1942 года отпуск, чтобы закончить свою диссертацию и жениться. Вскоре после этого от принстонского подхода к проблеме разделения урана отказались в пользу метода, разрабатываемого в Беркли (Калифорния), так как он развивался быстрее. Однако всю принстонскую команду вместе с другими исследователями, работавшими над атомной бомбой, пригласили переехать в Лос-Аламос, где строили новую секретную лабораторию для решения проблемы создания реальной бомбы. Все согласились, но после этого в течение нескольких месяцев, пока в Лос-Аламосе строилась эта лаборатория, всем пришлось бить баклуши.

Чтобы не тратить время попусту, Вильсон нашел для своей команды несколько второстепенных задач. Фейнмана он отправил в Металлургическую лабораторию в Чикаго, которая на тот момент была сердцем Манхэттенского проекта; именно там команда Энрико Ферми занималась строительством первого в мире ядерного реактора, который тогда называли атомным столбом. Вильсон хотел, чтобы Фейнман собрал максимум информации обо всем проекте, работа над которым шла под грифом «Совершенно секретно». Воспоминания Фейнмана о его военной работе собраны в статье «Лос-Аламос снизу»1; в ней он рассказывает, как перед отъездом в Чикаго его проинструктировал Вильсон. Фейнман должен был подходить к каждой группе исследователей, говорить, что он собирается работать с ними, и просить проинформировать его в достаточной степени о положении дел, чтобы он мог начать работу. Ричарда мучила совесть, потому что он должен был уехать из Чикаго, ничего не отдав взамен. Однако, как возможно, и ожидал Вильсон, выбирая для этой работы именно Фейнмана, все произошло не совсем так. Он не только собрал всю необходимую Вильсону информацию, но и везде, куда бы ни отправился, внес ценные предложения, чем помог и работающим в Чикаго. В некрологе Фейнману, опубликованном в 1988 году2, Филип Моррисон, член чикагской команды Ферми, вспоминает, как «все мы вышли, чтобы посмотреть на этого дерзкого победителя», который «не разочаровал нас; прямо сразу он объяснил нам, как быстро получить результат, который один из наших умных счетоводов не мог получить уже целый месяц». Сам же Фейнман рассказывал, что ему просто повезло знать одну математическую уловку, которая помогла решить эту задачу; для всех остальных это был пример не просто его гениальности в математике, но его способности увидеть самую суть задачи в первый же момент знакомства с ней. Очень скоро его способности были задействованы по полной программе.

Научным руководителем Манхэттенского проекта был Роберт Оппенгеймер, знаменитый физик, который до войны занимался исследованием уравнения Дирака и теоретическим изучением того, что сейчас называют нейтронными звездами и черными дырами; эти объекты были открыты лишь три десятилетия спустя. Как и Фейнман, Оппенгеймер (в 1967 году) умер от рака. Предположения о том, что это заболевание могло быть связано с его работой с радиоактивными материалами во время войны, следует воспринимать скептически; рак гортани у Оппенгеймера развился, скорее всего, от беспрерывного курения сигарет.

Оппенгеймер был идеальным руководителем научной части Манхэттенского проекта, способным поддержать диалог ученых с военными, по-

96

скольку он хорошо понимал науку, связанную с этим проектом, и, что немаловажно, был крайне заинтересован в благополучии каждого человека, живущего в Лос-Аламосе. В случае Фейнмана он нашел санаторий в Альбукерки, максимально близком к Лос-Аламосу, где могла оставаться Арлин. Фейнман был глубоко тронут таким личным вниманием и, подобно всем другим членам команды, был готов на все ради «Оппи».

Ближайшая к Лос-Аламосу железнодорожная станция находилась в Лами (Нью-Мексико), и, когда принстонской группе наконец дали добро на переезд в Нью-Мексико, все направились именно туда. Однако Принстон был маленьким городом, и власти очень беспокоились, что если все физики внезапно сорвутся и уедут в Лами, то может возникнуть ненужное любопытство. Поэтому физикам велели купить билеты на поезд где-нибудь еще, чтобы здесь не было лишнего повода для сплетен. Фейнман, как обычно, смотрел на все по-своему. Если все остальные покупают билеты в других городах, то не будет ничего страшного, если один человек, Фейнман, купит билет в Лами на вокзале в Принстоне. Именно так он и поступил. «Ага, — сказал кассир, — значит все эти груды для вас!» В течение многих недель команда отправляла из Принстона в Лами по железной дороге целые контейнеры разных материалов. Так что, купив билет в Принстоне, Фейнман, по крайней мере, объяснил, для кого все это предназначалось.

Фейнман уехал в Лос-Аламос одним из первых, покинув вместе с Арлин Принстон 28 марта 1943 года. Они не пожалели денег на отдельное купе, сочтя долгую поездку по стране небольшим праздником. Арлин надеялась, что это путешествие станет своего рода медовым месяцем, так как брак до сих пор еще не завершился близкими отношениями, частично из-за отсутствия возможности, а отчасти из-за боязни за здоровье Арлин и возможности заражения Ричарда туберкулезом. Но, судя по всему, эти надежды оказались напрасными3.

Рассказывая о времени, проведенном в Лос-Аламосе, сам Фейнман, в основном, говорит об играх и развлечениях: открывание сейфов и сражения с цензурой — примеры, ставшие классическими. Проблемы с цензурой возникали потому, что как Арлин, так и Мелвилл писали Ричарду письма в виде шифровок, код к которым они придумывали сами. Ричард его, конечно, не знал. Игра — небольшое развлечение во время серьезной работы над проектом — заключалась в том, что он должен найти код, чтобы прочитать письма. Но цензоры не впускали и не выпускали из Лос-Аламоса закодированные послания! В конце концов, эту ситуацию решили, когда цензор согласился пропускать такие письма при условии, что в каждое из них будет вложен код, чтобы цензор с помощью этого кода мог прочитать письмо, а потом, вынув код, передать письмо Фейнману. Ричард издевался над бюрократами, как только мог. Сам факт того, что любая переписка проходит через цензора, официально не разглашался, поэтому Фейнману велели ска-

97

зать Арлин, чтобы в своих письмах она не упоминала о цензуре; он тут же написал ей письмо, которое начиналось со слов: «От меня потребовали сообщить тебе, чтобы в письмах ты не упоминала цензуру». Цензор, конечно же, не пропустил такое письмо, так что Ричарду пришлось поехать к Арлин и лично объяснить ей, что происходит.

Игры и забавы могут показаться детскими, но для Фейнмана и его коллег они были своего рода клапаном, через который можно было выпустить пар, быть может, для Ричарда этот клапан был более важен, чем для остальных. Когда Фейнман приехал в Лос-Аламос, ему не было и двадцати пяти лет, и тут ему опять, по его собственному выражению, повезло. Так случилось, что в тот момент многих руководителей на месте не было, и Ханс Бете, возглавлявший отдел теоретиков, искал человека, который мог бы отсортировывать идеи. Он пришел в кабинет Фейнмана и начал говорить о физике. Как всегда, начав обсуждать физику, Фейнман тут же забыл, с кем он говорит и какой у этого человека статус. Он сказал Бете, что тот сошел с ума, Бете защищал свою позицию, но Фейнман указал все недостатки его идеи; они спорили, пока задача не была решена, так же, как Фейнман когда-то спорил с Уилером в Принстоне. Бете, который уже был наслышан о репутации Фейнмана, остался под сильным впечатлением от беседы и назначил Ричарда руководителем команды из четырех других исследователей в своем подразделении. В течение порядка 10 лет Ричард был самым молодым руководителем группы (в 1943 году Бете самому было всего 37 лет) и показал, что действительно может извлечь из своих ребят все, что возможно. Фейнман стал своего рода аварийным монтером, мистером Почините, для всего отдела теоретиков. Вечно очарованный механизмами, он тратил много времени на ремонт механических калькуляторов (знаменитых сумматоров) и печатных машинок, пока Бете не решил, что это напрасная трата его способностей, и не приказал ему перестать заниматься чепухой4. Но вскоре в лабораторию прислали новые вычислительные машины от IBM, разобранные и упакованные во множество коробок. Фейнман вместе со своим коллегой распаковали коробки и собрали машины. Через неделю приехал инженер из IBM, который должен был собрать машины и следить за их исправностью; он сказал Бете, что никогда раньше не видел, чтобы эти машины собирали неспециалисты и чтобы все они при этом идеально работали. Однако, когда машины только начали использовать, возникли некоторые проблемы. Руководители групп, которые пользовались новыми калькуляторами, были просто очарованы их способностями и обожали играть с ними, однако реальная работа, связанная с вычислением важных чисел, необходимых для создания бомбы, просто-напросто стояла на месте. Бете отреагировал на эту ситуацию по-своему: ответственным за машины IBM он назначил Фейнмана, то есть Ричард возглавил группу теоретических расчетов, которая к тому времени стала самой важной группой в теоретиче-

98

ском отделе. «Очень скоро группа стала работать эффективно, и мы быстро и постоянно получали нужные ответы»5.

Способности Фейнмана замечали и люди, не имевшие отношения к проекту. Когда Нильс Бор, один из величайших физиков, отец-основатель квантовой теории, приехал в Лос-Аламос, он обратил внимание на то, как Фейнман говорит на собраниях, моментально добираясь до сути рассматриваемой проблемы. В следующий раз, когда Бор приехал в Лос-Аламос, Фейнману позвонил сын Бора, тоже физик, и попросил его встретиться с великим человеком в восемь утра до общего собрания. Около двух часов Бор излагал свои идеи, а Фейнман, как обычно, перебивал его, чтобы указать на их недостатки, и вопил, что «Бор сошел с ума», обращаясь с ним так же, как он обращался бы с любым физиком. Наконец, все встало на свои места. «Ну, — сказал Бор, — теперь, я думаю, можно звонить большим шишкам». Потом Бор-младший объяснил мне, что после предыдущего приезда в Лос-Аламос Бор-старший, услышав, что говорит Фейнман во время собрания, заметил: «Это единственный, кто не боится меня и честно скажет, когда у меня возникнет безумная идея. И в следующий раз, когда мы захотим обсуждать новые идеи, с этими людьми, которые на все говорят: «Да-да, доктор Бор», — не стоит иметь дела. Позовем этого парня и поговорим прежде всего с ним».

Параллельно со всем этим Ричарду нужно было заботиться еще и об Арлин. Каждую неделю он автостопом (или, если везло, занимал у кого-нибудь машину) проезжал почти сто миль, чтобы повидаться с ней в Альбукерки в субботу днем. На ночь он оставался в дешевом отеле, снова приходил к ней в воскресенье утром, а днем возвращался в Лос-Аламос. Во время долгих поездок он обычно размышлял о квантовой механике, развивал идеи, высказанные в диссертации. Если вспомнить о давлении, под которым он жил, то неудивительно, что при малейшей возможности он не мог удержаться от того, чтобы разозлить цензоров или развлечься как-нибудь еще.

Нередко развлечения придумывала Арлин, причем иногда такие, из-за которых Ричард очень смущался. В книге «Какое тебе дело...» он рассказывает, как она напоминала ему о его собственном изречении не обращать внимание на то, что думают другие люди. Санаторий Арлин располагался на главном шоссе, которое проходит через все Соединенные Штаты, и грузовики ездили прямо рядом с тем, что сходило за лужайку перед зданием. Пытаясь вести нормальную жизнь, Арлин заказала по почте маленький мангал с решеткой и заставила Дика выходить на лужайку и почти каждый выходной готовить стейки в поварском колпаке и фартуке. Сначала он заартачился. Однако ее ответом стало: «Какое тебе дело до того, что думают другие?» В первое Рождество в Нью-Мексико Арлин заказала упаковку открыток, которые можно было разослать от имени пары; это были красивые открытки, внутри которых было написано: «Веселого Рождества, от Рича и Путей». Фейнман воспротивился, сказав, что они слишком фамильярны,

99

чтобы посылать их таким важным персонам как Оппенгеймер или Бете, но открытки все равно были отправлены. На следующий год, когда Ричард уже был в тесных дружеских отношениях даже со старшими учеными вроде Бете, Арлин показала ему другую пачку открыток, на которых было написано: «Веселого рождества и счастливого Нового года, от Ричарда и Арлин Фейнман». Как только Ричард вздохнул с облегчением, она достала другую пачку открыток, предназначенных для важных людей с подписью: «От доктора и миссис Р. Ф. Фейнман». Все открытки были отправлены, в результате чего коллеги еще долго подшучивали над строгой официальностью его рождественских поздравлений6.

Конечно же, все друзья знали, что это шутка. Многие из них приезжали к Арлин в санаторий — даже Уилер, приехав в Лос-Аламос, нашел время, чтобы навестить ее, — им нравилось все, что делало ее счастливой. Никогда не сидя без дела, она изучала китайскую каллиграфию и составляла массу планов на будущее, когда Дик станет настоящим профессором и они будут воспитывать сына по имени Дональд. В книге «Какое тебе дело...» Фейнман объяснил, что никто из них не чувствовал всю тяжесть сложившейся ситуации и что они «чертовски здорово проводили время вместе». Как никак, отмечает Фейнман, все мы знаем, что в конце концов умрем. Для них единственная разница состояла в том, что вместо пятидесяти лет у них было пять:

Зачем приводить себя в уныние, говоря что-то вроде: «Ну почему нам так не повезло? Что сделал с нами Бог? Что мы сделали, чтобы заслужить это?» Все эти вопросы, если понимаешь действительность и полностью принимаешь ее в своем сердце, неуместны и неразрешимы. Все это лишь вопросы, ответа на которые не знает никто. Ситуация, в которую ты попал, — это лишь один из случаев, которые могут произойти в жизни7

Возвращаясь в Лос-Аламос, Фейнман создавал себе новую репутацию — учителя. Частично успех, которого достигла группа теоретических вычислений под его руководством, был обусловлен тем, что он объяснил своим подопечным, над чем они работают. Люди, работавшие на вычислительных машинах, были зачастую всего-навсего ребятишками, которых сразу после окончания средней школы призвали на службу, запихнули в казарму и сказали работать на этих машинах, используя перфокарты, и не объяснили, кому и зачем все это надо. Оппенгеймеру пришлось получить специальное разрешение в отделе безопасности, но, как только он это сделал, Фейнман рассказал ребятам о проекте и о том, как важна их работа, заразив их своим энтузиазмом. За девять месяцев работы до прихода к руководству Фейнмана эта группа решила три задачи. За три месяца работы с ним группа решила девять задач; это были те же люди, та же техника, но новый руководитель.

100

Уран, необходимый для создания бомбы, на самом деле разделяли в Ок-Ридже, в штате Теннесси. И опять рабочие на заводе, где все это делалось, не имели ни малейшего понятия, для чего они это делают. Дело опять-таки шло туго. В конце-концов, в Ок-Ридж отправился Эмилио Сегре, один из членов лос-аламосской команды, чтобы определить, в чем проблема. Уже во время предварительного обхода завода он пришел в ужас, увидев, что там в огромных баках хранятся громадные объемы раствора неочищенного нитрата урана. Если бы так же хранился уран-235, он, без сомнения, взорвался бы. Военные, которые отвечали за Ок-Ридж, знали, что для взрыва нужно определенное количество чистого урана-235 (так называемая критическая масса), но они понятия не имели, что когда нейтроны замедляются, проходя через воду, они становятся гораздо более эффективными, поэтому для начала цепной реакции их нужно намного меньше. Таким образом, гораздо меньшего количества урана-235 в подобном растворе хватило бы, чтобы создать серьезную угрозу.

Сегре вернулся в Лос-Аламос, привезя с собой всю информацию, которую смог добыть о том, как очищается и хранится в Ок-Ридже уран. Ученые изучили все данные и разработали соответствующие меры безопасности. После этого кто-то должен был поехать в Ок-Ридж и объяснить все рабочим. Кто как не Дик Фейнман? Перед отъездом Оппенгейммер сказал ему, как удостовериться, что его послушают. Если кто-то будет возражать против этих мер безопасности, Ричард должен сказать: «Лос-Аламос не может взять на себя ответственность за безопасность завода в Ок-Ридже, если не... ». Мантра работала как чудо. Ричард объяснил весь процесс: он рассказал о делении ядра, роли нейтронов, их поведении при прохождении через различные вещества и т. д. Завод перепроектировали, чтобы избежать скопления слишком большого количества очищенного урана-235 в одном месте; кроме того, побочным эффектом объяснения стал возросший энтузиазм в работе над проектом большинства людей, которые стали трудиться гораздо эффективнее. Многие работающие там люди интуитивно почувствовали, что Фейнман, действующий от имени лос-аламосской команды, предотвратил ужасную катастрофу и спас им жизнь.

Мы не хотим сказать, что по нашим меркам команда Лос-Аламоса при работе с радиоактивными материалами пренебрегала собственной безопасностью. Они всеми силами старались избежать скопления в одном месте критической массы урана-235 или плутония по мере их получения. Но когда собирали первые бомбы, при работе с этими в высшей степени радиоактивными материалами мало кто обращал внимание на те меры предосторожности, которыми сейчас пренебречь
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

Похожие:

Жизнь в науке iconМероприятия: Жизнь, отданная науке
М. Кюри; активизировать у учащихся интерес и стремление к знаниям, показывая беспредельную преданность великой ученой служению науке...
Жизнь в науке iconСтроение и эволюция вселенной
Есть ли жизнь на других планетах в огромном пространстве Вселенной, науке не известно. Но на Земле жизнь существует, и мы это точно...
Жизнь в науке iconЛекции по науке Твен Марк Две краткие лекции по науке
Только в 1961 году, через 90 лет после их первой публикации, "Лекции" Твена вместе с другими его статьями, очерками и рассказами...
Жизнь в науке iconПриглашение «Мне не жалко отдать жизнь ради самого малого в науке…»

Жизнь в науке iconЗам по науке: видимый и невидимый фронт деятельности Е. Коротаева
«заместителя по науке» чаще всего стала определяться через учебно-методическую область. И вскоре возник закономерный вопрос: зачем...
Жизнь в науке icon1. духовность и проблема смысла жизни. Христианское понимание смысла жизни в недавнем прошлом понятия «дух», «душа», «духовность»
Для Н. А. Бердяева само бытие есть жизнь духа, пред­шествующая всякой науке, всякому познанию, всякому мышлению; дух есть субъект,...
Жизнь в науке iconСценарий внеклассного мероприятия «люди, посвятившие жизнь науке»
Ведущий: Сегодня мы хотим поведать вам об ученых-математиках, проявивших свое дарование уже в юном возрасте
Жизнь в науке iconСтрела нтс №122 от 05. 2012г. Дмитрий Калихман
Пришла пора вспомнить о них. Космонавтику привело в жизнь развитие как минимум трех основных направлений в науке и технике: авиации,...
Жизнь в науке iconВ. В. Лазарев Данная монография является первой книгой в советской науке международ
В ней показывается роль системного подхода в науке международного права, освещается история
Жизнь в науке iconПриложение к уроку. Приложение 1 Н. И. Вавилов
...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org