Файнман на сто години? Не, Ричард, ти пак се шегуваш!

Историята на един от най-забележителните физици на XX век с Нобелова награда за работата му върху квантовата електродинамика, чиито живот, изпълнен с игри, пакости, приключения и (проблеми с) жени, рязко се разминава със стереотипа за скучните и вглъбени в отвлечената си работа учени.

Снимка: Wikimedia Commons

На 11 май 1918 годинa е роден един от най-знаменитите учени на ХХ век – Ричард Файнман. Някои са склонни да го подредят непосредствено след Алберт Айнщайн по значение за науката на миналия век. Дълго преди да получи Нобелова награда по физика през 1965 г. (на 47 години), Ричард се е превърнал в легенда в много и разнообразни научни области. През 1939 г. завършва Масачузетския технологичен институт (МТИ). Първоначалният му избор е да учи в Колумбийския университет в Ню Йорк, но оттам го отхвърлят защото… са попълнили квотата си за студенти евреи! Да, такива квоти са съществували навремето в САЩ.

На 23 години защитава докторска дисертация в Принстън под ръководството на Джон Уилър. От МТИ му казват, че няма да му позволят да запише докторантура при тях, защото решават че е научил всичко, каквото е било възможно да научи при тях! Да, такава грижа се е полагала и се полага и днес за младите таланти в САЩ. На първия му технически семинар в Принстън ръководен от Юджин Уигнер (Нобелова награда по физика за 1963 г.), когато Ричард е едва 22-годишен, измежду слушателите в залата са присъствали самият А. Айнщайн, Хенри Ръсел (един от създателите на най-известната диаграма в звездната астрономия), Джон фон Нойман (водещ математик, един от „бащите“ на компютърните науки и със значителни приноси в икономиката) и Волфганг Паули (Нобелова награда по физика за 1945 г.).

Преживяванията си по време на този първи за него научен семинар, Ричард сам колоритно ще опише след години в „Сигурно се шегувате, г-н Файнман!“, нещо като, но не съвсем, автобиографична книга. (Голяма част от житейските истории в настоящия текст са прочетени в тази книга.)

Непосредствено след защитата на дисертацията си, Файнман е нает да работи на хиляди мили от Принстън – в Лос Аламос, Ню Мексико. По проект за който, когато се включва, Ричард няма ясна идея за какво се отнася. Името на проекта е „Манхатън“, а целта му е направата на първата атомна бомба и така да се изпревари нацистка Германия. Там работи в теоретичния отдел, ръководен от друг бъдещ носител на на Нобелова награда, Ханс Бете (за 1967 г.), само 12 години по-възрастен от Ричард, имигрирал в САЩ от Германия. Един от най-известните резултати на Бете и Файнман от това време е формула, чрез която може да се пресметне отделената енергия при взрива. Формула, общ мащабен множител на която е засекретен и до днес

Никога преди в историята на човешката цивилизация не е имало толкова мащабна дейност, изискваща такава значителна научна и изчислителна компонента, и сътрудничество между военни и цивилни организации. Което означава и сблъсък на различни култури и манталитет. При разход на огромни материални ресурси – известно е, че при аналогичния съветски проект електричеството на една цяла автономна република е спряно, за да могат да работят заводите и инсталациите. За една цяла зима! В тези условия Ричард направо хулиганства „открадвайки“ на няколко пъти важни документи, „секрети на атомната бомба“ и изпращайки кодирани писма до жена си напук на хората грижещи се за сигурността. Тези му „приключения“ заслужават да се прочетат. Не познавам по-показателен пример разкриващ разликата в манталитета на хора, израснали в демокрация, и например моя манталитет.

Организацията на мащабната изчислителна работа е по същество пример за първия сериозен „компютър“, съставен обаче от живи хора с механични калкулатори. Много от тази организация ще се проектира по-късно в истинските компютри. Според Файнман, по време на проекта „Манхатън“ е наблюдаван и първият случай на заразяване с „компютърна болест“, при която до такава степен си очарован от „компютъра“, че не можеш да се откъснеш от него. В днешно време повечето от нас страдаме от тази болест, но е интересно да се знае името на първия заразен – Стенли Френкел. А той даже не е имал истински компютър.

Непосредствено след края на Втората световна война Бете се връща на работата си като професор в университета Корнел и издейства позиция там и за Файнман. В научно отношение, това е най-продуктивният период за Ричард. Той става един от тримата учени създатели на квантовата електродинамика – теорията, която обяснява как частици си взаимодействат с електромагнитните полета. Но именно подходът на Файнман днес най-често се използва и преподава, защото е най-ясен и интуитивен. И до днес няма друга теория, която да е постигнала по-висока степен на съгласие с експерименталните данни от квантовата електродинамика. В цялото познание, не само в кралицата на науките – физиката. За тази си работа Файнман ще получи Нобелова награда, заедно с Джулиан Швингер (Харвард) и Шиничиро Томонага (Токийския университет).

Снимка: Калтех

В този период Файнман създава и алтернативна формулировка на квантовата теория, основана на това, което днес се нарича Файнманови интеграли по траектория или функционални интеграли. Формулировката в много конкретни случаи позволява по-ясни решения. И двата метода се използват далеч извън границите на областите, за които са измислени от Ричард. Ханс Бете ще напише: „Съществуват обикновени гении, които създават важни неща, но като ги изучиш, можеш да разбереш как са се досетили за тях. А съществуват и изключителни гении, магьосници, които изобщо не можеш да разбереш как са стигнали до идеите си. Файнман е от тях.“

В годините 1950-1951 Файнман прекарва десет месеца в Бразилия, което вероятно му спестява неприятности с върлуващия макартизъм в Америка. (ФБР разпитва Х. Бете с цел да провери лоялността на Файнман, а приятелят му Дейвид Бом е арестуван и по-късно бяга при Файнман в Рио.) В Рио Ричард се научава да свири на frigideira, местен перкусионен инструмент, и дори успява да се включи в един от най-известните улични самба оркестри за Карнавала. След 1952 година, Файнман се премества от Корнел в Калтех (Калифорнийски технологичен институт) и оставя следа в много и разнообразни области на теоретичната физика: свръхфлуидност, свръхпроводимост, гравитация, хирална структура на слабите взаимодействия и много други. И въпреки че няма да достигне широтата на резултатите на другия най-знаменит теоретик от неговото поколение – Лев Ландау (с Нобелова награда за 1962 г.), който работи от другата страна на „желязната завеса“, в СССР – работите на Файнман оказват такова интердисциплинарно влияние, че през 2000-та година Филип Андерсон (Нобелова награда за 1977 г.) ще напише статия с показателното заглавие-въпрос „С промити мозъци от Файнман?“. Целта на тази статия е да каже на младите, че методите на Файнман не са приложими навсякъде.

Впрочем, заслужава си да отбележим, че погледнато от дистанцията на времето, отношенията на учените разделени по времето на студената война в двата „идеологически лагера“ могат да се определят като пример на взаимно уважение, колегиалност, а често и на сътрудничество. И от двете страни внимателно се запознават и работят за развитието на успешните идеи на другите. Като пример свързан с България, през 1966 година Иван Тодоров издава в СССР и у нас книга озаглавена „Аналитични свойства на диаграмите на Файнман“. Още през 1971 година, книгата му е преведена на английски и издадена във Великобритания и САЩ.

През 1959 година, на среща на Американското физическо дружество, Файнман изнася пленарен доклад със заглавие „Съществува много място на дъното“. Не, Ричард не е говорил за българите през ХХI век, а за огромните възможности пред минитюаризацията и за физическите проблеми свързани с нея. Визията в този доклад с право се счита за начало на така популярните в наше време нанотехнологии. В началото на 80-те, Файнман е един от първите учени, които изследват възможността за създаване на квантови компютри и отделя сериозно внимание на въпроса да установи какви ограничения би наложило квантовото поведение върху тях.

Въпреки интензивната си изследователска програма, Файнман винаги се интересува и често намира време за преподаване. Емблематични са неговата защита на добрите учители и учебници и убийствената критика на възникващите по това време начални метастази на това, с което днес се сблъскваме непрестанно, образователните НПО-та. Съставени от хора, които обикновено не могат да решат една по-засукана ученическа задача, не могат да пуснат и обяснят как работи един уред в кабинета, но вярват че са компетентни да реформират цялата школска, че и университетска, програма. Диамантът в образователната дейност на Ричард обаче са „Файнмановите лекции по физика“. Записани по негови двугодишни лекции в Калтех, трите тома издадени през 1964 и 1966 година веднага са преведени на множество езици (на български, в началото на 70-те години, като един от преводачите – Иван Лалов – след време ще стане български министър на образованието), а днес са предоставени за свободно ползване на сайта на Калтех.

Спомням си преди промените, като третокурсник във Физическия факултет на СУ, имах колеги семейство от Бразилия. И двамата комунисти, успели да избягат от репресиите на поредния десен режим там. Много симпатични, завършили за учители по физика в Бразилия, в България се бяха записали наново, за да завършат изследователски профил и да станат учени. Бързо се сприятелихме. Една от любимите им теми беше да хвалят образованието в България, като част от предимствата на обществото, в което живеехме (те бяха убедени в това). Веднъж този разговор конкретно засегна колко систематично и добре се извеждат уравненията на електродинамиката в нашия курс. Аз попитах по кой учебник учат електродинамика в Бразилия. „По Файнман.“ „Жозе, приятелю, математиката използвана в нашия курс е по-сложна и последователна, но концептуално лекциите на Файнман са от съвсем друга категория“. По мои наблюдения, много изградени вече физици се връщат на тях, когато им е необходимо принципно различно и по-дълбоко разбиране на някакъв проблем.

Влиянието на Файнман като ментор и вдъхновител на не едно поколение учени, а и на хора извън науката, може да се усети и от текста озаглавен, „Най-добрият учител, който никога не съм имал“, който основателят на „Микрософт“, Бил Гейтс му посвещава през януари 2016 година.

Снимка: Калтех

Файнман умира през 1988 година, на 69 години, от рак, но не и преди да извърши още един последен подвиг. На 28 януари 1986 година, малко след изстрелването си, совалката „Чалънджър“ избухва, целият екипаж от седем астронавти на борда загива. По предложение на тогавашния директор на НАСА, Файнман е включен от президента Рейгън в комисията, разследваща причините за катастрофата. В едно прочуто изслушване, показвано директно по телевизията, Ричард извършва прост експеримент, потапяйки част от материала на дефектиралия О-пръстен в чаша с лед и демонстрира, че при ниски температури материалът губи еластичност и способност да изолира газовете от страничния бустер. Вече тежко болен, настоява за собствен допълнителен към този на комисията доклад, в който прави ръководството на НАСА на пух и прах (директорът на НАСА е бивш негов студент) и е основна причина, полетите на совалките да бъдат преустановени за цели три години, за да се отстранят всички забелязани проблеми. Заключението му остава за историята: „За да бъде една технология успешна, реалността трябва да има предимство пред публичността, защото природата не допуска да бъде мамена.“ Всичко свързано с участието му в разследването на катастрофата е разказано в книга издадена малко след смъртта му: „Какво те е грижа, какво мислят другите хора?“.

Личният и общественият живот на Файнман са низ от игри, пакости, анекдотични приключения и (проблеми с) жени. Толкова много, че трябва да се прочетат книгите за него, да се видят множеството достъпни в интернет негови лекции и изказвания. Безкомпромисно принципен, критичен и прям. Когато е в Бразилия, на около 30 години, Файнман е поканен да сподели опита си от образованието в тази страна. Залата е претъпкана от студенти, преподаватели и чиновници от бразилското министерство на образованието. Ричард обявява на слисаната публика „Моята основна цел е да покажа, че наука в Бразилия не се преподава“. Ние в България много добре знаем, от един бивш финансов министър, колко дразнеща би могла да бъде такава прямота съчетана с посредственост. Проявена обаче от наистина умен човек, е изключително ефективна и може да отвее векове невежество и заблуди.

Не са пожалени даже тези колеги математици, които в стремежа си към максимална общност, се занимават с формални, често тривиални, теории. На тях Файнман ще каже: „Физиката за математиката е като секса за мастурбацията“. С други математици, като например Марк Кац, ще има продуктивно сътрудничество. Формулата, която днес се нарича формула на Файнман-Кац, е мост между интегралите по траектория и стохастичните процеси и се използва дори за прогнози на финансовите пазари.

Като момче Ричард е искал да стане добросъвестен вярващ и старателно е изучавал религия в неделно училище. След време обаче осъзнава многото несъотвествия в библията, а и хваща неделния проповедник в противоречия и шикалкавене на въпросите му. Това го прави убеден и активен атеист. Всичко това става, когато Ричард вече е голям, на цели 13 години.

Много преди движението „#MeToo” да стане мейнстрийм, Файнман е обвиняван в недобро, направо сексистко, отношение към жените. Но, преценете сами. Ричард се жени за съученичка много млад. Но многообичаната Арлайн се разболява от туберкулоза и умира след три години. Дълго след това той е отхвърлян от жените, докато не поисква съвет от един „професионалист“ с който се сприятелява в нощен клуб. Съветът е неочакван – да бъде по-директен и по-малко джентълмен. Скептичен, Ричард все пак решава да опита, и о, изненада, изведнъж нежната половина от човечеството коренно променя отношението си към него. И това не се отнася само за танцьорки в нощни клубове, а и за девойки и жени от „благоприлични“ семейства. Главата в която той разказва за дамските си приключения се нарича „Просто си поискваш?“. Не е точно Тръмповото „сграбчи ги за …“, но и не много по-различно. Няма случай обаче, в който да е използвал положението си, за да спи с жена. Напротив, подкрепя и помага на много способни колежки. Знаменит е случаят, когато публично се застъпва в съда за клуб с топлес танцьорки, който местни „блюстители на морала“ искали да затворят. За огромно забавление на медиите.

Снимка: Калтех

Няма как да подминем прочутите бонго барабани, на които Ричард обичал да думка когато си почива. Бонго барабанът е вид индиански барабан, който Ричард открива по време на годините си в Лос Аламос. С такъв барабан е на началната страница на лекциите си по физика, включително и в българското издание. Не толкова известно е обаче, че една професионална хореографка толкова харесва думкането му, че създава цял балет, в който музиката е единствено от барабаните на Файнман и Ралф Лейтън, син на негов колега и съавтор. След като става популярен в САЩ и печели конкурси, балетът се явява на международен балетен конкурс в Париж. Там обаче се класира на второ място, след класически балет от Латвийската република на бившия СССР. Обяснението на журито: „Музиката не беше достатъчно изтънчена, липсваха ѝ контролирани кресченди“. „Най-после нашият непрофесионализъм беше разкрит“ – ще възкликне Файнман, „но от истински културни хора, в Париж“.

Файнман не може да остарее. За добре образованите хора ще е винаги интересен и поучителен. Издадени са доколкото мога да открия девет биографични книги за науката му и за забавленията му. А многобройните крилати фрази, изречени от него, са събрани в поне две книги. Ето една от най-често цитираните:

Ако погледнем на историята отдалеч, да кажем след период от 10 хиляди години, не може да има никакво съмнение, че най-важното събитие на XIX век са откритите от Максуел закони на електродинамиката. В сравнение с това важно научно събитие, гражданската война в Америка ще избледнее в провинциална незначителност.“

Да добавя: От такава времева дистанция, в сравнение с квантовата електродинамика, създадена в средата на XX век, Студената война ще изглежда като кресливи идеологически махленски дрязги.

Ако този материал ти е харесал, подкрепи съществуването на "Барикада". Нуждаем се от теб! Виж как можеш да помогнеш–тук!

Оставете коментар