Текст: ГодЛитературы.РФ
В научно-популярных книгах обычно воспеваются достижения в области прикладной математики, теоретической физики, химии, освоения космоса, словом, научного познания мира. Чилийский писатель Бенхамин Лабатут, финалист Международной Букеровской премии 2021 года, выбрал другой угол зрения. Его «художественное произведение, основанное на реальных событиях» (или «нон-фикшн роман»), скорее воспевает чувство тревоги, сопутствующее великим научным открытиям, и обращается к темной стороне рациональности.
В своей книге «Когда мы перестали понимать мир» Лабатут обращается к открытиям двадцатого века и их создателям, чтобы найти потерянную нить — если не объяснить мир, то хотя бы понять, в какой момент он стал необъясним.
Большинство персонажей этого необычного романа — Фриц Габер, Нильс Бор, Вернер Гейзенберг, Александр Гротендик, Эрвин Шрёдингер и др., — исторические личности, а значительная часть повествования базируется на исторических фактах. Как признается автор, настоящими учителями для него стали Берроуз, Зебальд и Роберто Боланьо.
Это уже третья книга автора, но первая, которая вышла на русском языке. Предлагаем прочитать отрывок, посвященный одному из основоположников квантовой механики, лауреату Нобелевской премии по физике за 1929 год Луи де Бройлю.
Бенхамин Лабатут. Когда мы перестали понимать мир; пер. с исп. Полины Казанковой. — М.: Ad Marginem, 2022
Волны герцога
Работа Гейзенберга вызвала ступор в научном сообществе.
Хотя сам Эйнштейн изучил «механику матриц» вдоль и поперек, словно карту затерянных сокровищ, что-то в этой теории вызывало у него неподдельное отвращение.
В письме другу Мишелю Бессо он писал: «Теория Гейзенберга — самая интересная из новых работ. Там сложнейшие расчеты с множеством детерминант, а вместо координат матрицы. Блестяще! К тому же ее трудно признать ошибочной: там всё так запутано, что попробуй разберись». Однако Эйнштейна выводили из себя не герметичные формулы, а кое-что посерьезнее: Гейзенберг обнаружил мир, несопоставимый со здравым смыслом. Механика матриц описывала не обычные, пусть и невообразимо маленькие, объекты, а те аспекты реальности, для которых в классической физике не существовало терминов и понятий. По мнению Эйнштейна, это существенный недостаток. Создатель теории относительности виртуозно владел навыками визуализации; все его представления о времени и пространстве появились благодаря способности представлять себе предельные физические условия. По этой причине он не мог принять ограничения, которых требовал молодой физик, будто выколовший себе оба глаза, чтобы дальше видеть. Эйнштейн чувствовал: если довести предложенную линию рассуждений до самого конца, физику может поглотить тьма. Если Гейзенберг победит, основная часть явлений окружающего мира будет поддаваться правилам, которых мы никогда не сможем узнать, как если бы в сердце науки поселился неуправляемый авось. Кто-то должен его остановить. Кто-то должен достать атом из черного ящика, в котором его запер Гейзенберг. По мнению Эйнштейна, таким человеком был молодой француз, робкий, воспитанный и экстравагантный Луи-Виктор Пьер Раймон, седьмой герцог де Бройль.
Он родился в одной из наиболее титулованных семей во Франции, его воспитанием занималась сестра Полин. Она души не чаяла в младшем брате и в своих мемуарах описала его как тонкого стройного мальчика, «кудрявого, как пудель, с маленьким сияющим личиком и шкодливыми глазами». Он рос в роскоши, пользовался всеми привилегиями, однако совершенно не знал родительской ласки. Нехватку их любви восполняла сестра, она радовалась любым мелочам, связанным с ним: стали «За столом он болтал без умолку. На него шикали и кричали, а он всё равно не мог удержать язык за зубами. И какие смешные вещи говорил! У него не было друзей, он много читал и жил в совершенно нереальном мире. У него была феноменальная память, он мог цитировать сцены из классических пьес наизусть, сколько угодно, но трясся от страха из-за самых безобидных вещей. До смерти боялся голубей, пугался собак и кошек, а звук отцовских шагов на лестнице доводил его до настоящей паники». В детстве он проявил особый интерес к истории и политике (когда ему было десять, он мог назвать всех министров Третьей республики по памяти), и родные решили, что он станет дипломатом. Однако в конце концов лаборатория старшего брата, физика-экспериментатора Мориса де Бройля, оказалась ему милее.
Сначала лаборатория занимала большую часть одного из фамильных особняков, а потом разрослась и разместилась во флигеле дома на рю Шатобриан. В стойлах, где прежде отдыхали чистокровные скакуны, теперь жужжали огромные генераторы рентгеновских лучей; с лабораторией их связывали толстые провода, которые проходили сквозь плитку на стенах в ванной для гостей и через бесценные гобелены на стенах в кабинете у Мориса — именно он занялся воспитанием маленького герцога после смерти отца. Луи увлекся науками и проявил такие же способности к теоретической физике, какие были у его брата к экспериментальной.
Он еще не поступил в институт, когда наткнулся на записи брата из области квантовой физики — заметки, сделанные в бытность секретарем на Сольвеевском конгрессе, самом важном событии для европейского научного сообщества. Такая удача навсегда изменила не только направление всей его жизни, но и его характер. С ним случилась престранная перемена, и сестра Полин едва узнала его по возвращении из поездки в Италию. «Моего petit prince, который веселил меня в детстве, не стало. Днями напролет он сидел, запершись в маленькой комнате, и читал учебник по математике, как цепями прикованный к жесткому распорядку дня. Ужасно быстро он превращался в угрюмого человека, живущего по-монашески, и даже правое веко, которое всегда чуть нависало над глазом, теперь почти полностью закрывало его. Брата это не красило, и я огорчилась: теперь его рассеянность и женственность стали только заметнее».
В 1913 году он совершил ошибку: перед самым началом Первой мировой войны пошел добровольцем в инженерные войска, хотел служить в армии. Его распределили телеграфистом на Эйфелеву башню, где он прослужил до конца войны, обслуживал аппаратуру для перехвата вражеских сигналов. От природы Луи был трусоват и миролюбив, потому война оказалась испытанием ему не по силам. Позднее он не раз горько сетовал на то, как европейская трагедия отразилась на нем; по его словам, голова у него больше не работала, как раньше.
Из всех товарищей по оружию де Бройль попродолжил общаться лишь с одним — с художником Жаном-Батистом Васеком, его первым настоящим другом. Их общение стало единственной отдушиной в страшное военное время, которое они провели на башне, а когда их отправили в отставку, тесная дружба продолжилась. Васек рисовал, а еще собирал обширную коллекцию предметов art brut*.
В коллекцию вошли стихи, скульптура, рисунки и полотна, выполненные пациентами психиатрических лечебниц, бродягами, умственно отсталыми детьми, наркоманами, извращенцами и пьяницами. В их искаженном видении мира Васек находил плодородную почву, на которой вырастут мифы будущего. Де Бройль не верил, что можно найти применение тому, что Васек называл «чистой творческой энергией», но друг отдавался искусству с такой же страстью, с какой Луи занимался физикой, и они могли часами говорить, сидя в одном из залов фамильного особняка де Бройлей или молчать, не замечая, как проходит время, и не зная, что творится вокруг.
Луи в полной мере понял, как сильно любил своего друга, лишь когда тот покончил с собой. Васек никак не объяснил свой поступок. В предсмертной записке он лишь попросил своего «обожаемого Луи» сохранить коллекцию и по возможности продолжить ее. Луи выполнил его волю.
Де Бройль бросил науку, а своим недюжинным способностям к концентрации нашел другое применение: продолжил дело погибшего возлюбленного. Он потратил часть наследства и объездил все сумасшедшие дома во Франции и почти во всей Европе. Он скупал всё подряд, что делали пациенты клиник для душевнобольных. Увозил не только готовые работы, но и приплачивал за новые, раздавал материалы директорам больниц, а любое недовольство устранял посредством денег или драгоценностей из шкатулки матери. Однако на этом он не остановился. Когда из домов для умалишенных взять было уже нечего, он создал фонд помощи детям с проблемами развития, а когда и этот ресурс себя исчерпал, учредил грант для особо опасных преступников и насильников. Наконец, он обратился в благотворительные организации при католической церкви и профинансировал строительство ночлежки для бездомных, где им давали еду и ночлег в обмен на рисунок или набросок музыкального произведения. Когда во дворце, где он хранил все свои находки, не осталось места, он организовал грандиозную выставку под названием «La Folie des Hommes»** и приписал ее авторство покойному другу.
На открытие собралось столько гостей, что полицейским пришлось разгонять людей, толпившихся в дверях, чтобы никого не стали раздавили. Критики разделились на два понепримиримых лагеря: одни обличали полный упадок современного искусства, другие ликовали, ведь родилась новая форма самовыражения, по сравнению с которой эксперименты дадаистов — детский утренник. Даже во Франции, привычной ко всему эксцентричному, выставку не поняли. Несколько месяцев ходили слухи о том, что герцог де Бройль растратил семейное состояние, чтобы почтить память одного из любовников. Когда Луи прочитал газетную статью, автор которой безжалостно насмехался над картинами Жан-Батиста (его работы де Бройль повесил в отдельном зале), он заперся в особняке вместе с картинами всех европейских сумасшедших и не впускал никого, кроме сестры Полин.
Она приносила ему еду, которую он оставлял за дверью, даже не притронувшись.
Полин решила, что Луи морит себя голодом, и умоляла старшего брата вмешаться. Двадцать минут Морис стучал в дверь особняка. Ему не открыли. Тогда он прострелил замок и вошел в дом вместе с пятью слугами. Собирался силком увезти брата на лечение. Он шел по коридорам и залам, уставленным статуями из мусора, и звал брата; впервые видел сцены из ада, нарисованные пастелью, а потом дошел до главного помещения выставки, где стояла точная копия собора Нотр-Дам, настолько детальная, что можно было различить черты каждой гаргульи. Собор был целиком сделан из экскрементов. Морис пришел в ярость и едва ли не бегом ринулся в спальню верхнего этажа, где ожидал увидеть истощенного неумытого брата или, того хуже, — его бездыханное тело. Каково же было его удивление, когда в спальне он обнаружил Луи, одетого в бархатный синий костюм, по фигуре, со свежей стрижкой и аккуратно уложенными усами. Он курил тонкую сигарету и широко улыбался, глядя на брата блестящими, как в детстве, глазами.
— Морис, — сказал он, протягивая брату стопку бумаг, как ни в чем не бывало. — По-твоему, я сошел с ума?
Два месяца спустя Луи де Бройль презентовал теорию, которая сделала его знаменитым. Свои открытия он описал в докторской диссертации 1924 года, которую назвал со свойственной ему скромностью «Исследования квантовой теории». Члены комиссии пришли в недоумение. На защите он говорил монотонно, убаюкивающим голосом, а как только закончил, сразу же покинул аудиторию, так и не узнав, защитился или нет — экзаменаторы не нашлись что сказать в ответ на услышанное.
— В современной физической науке есть ложные доктрины, которые напускают темные чары на наше воображение, — заявил де Бройль тонким гнусавым голосом. — Больше века мы делим все явления на два лагеря: атомы и частицы твердой материи и бестелесные световые волны, которые распространяются по морю проводящего стали свет эфира. Но больше нельзя разделять эти два лагеря. Пора объединить их, создав одну теорию, которая бы объяснила множество форм их взаимодействия. Первый шаг к такой теории сделал наш коллега Альберт Эйнштейн; уже двадцать лет назад он заявил, что свет — не просто волна; в нем содержатся частицы энергии, те самые фотоны, концентрированная энергия, которая перемещается на волнах света. Одни сомневались в достоверности этой гипотезы, другие захотели закрыть глаза и не видеть новый путь, который она открыла нам. Долой самообман; свершилась настоящая революция. Речь идет о самом ценном предмете физики, о свете, который позволяет не просто увидеть формы, в которых предстает этот мир, но и указывает нам на звезды, рассыпанные по рукам галактик, и на сердце внутри каждого предмета. Однако это явление имеет не единичную, а двойную природу. Свет существует в двух формах. Поэтому нельзя применять к нему те же критерии, какие мы применяем к другим явлениям окружающего мира. Свет — это и волна, и частица, он существует в двух режимах, и две его сущности так же противоположны друг другу, как лики двуликого Януса. Свет, как древнеримское божество, сочетает в себе противоположные свойства: в нем есть и продолжительное, и рассеянное; отдельное и частное. Противники этого открытия утверждают, якобы новая вера требует отказаться от здравого смысла. Вот что я скажу: любая материя дуальна! Двойственность тут характерна не только свету, но каждому атому, из которого Бог сотворил Вселенную. В своей диссертации я доказал, что каждой частице материи, будь то электрон или протон, соответствует своя волна, которая переносит ее в пространстве. Знаю, что многие не поверят моим доводам. Признаюсь: я работал над диссертацией в одиночку. Я понимаю, она покажется странной, и готов понести наказание, если моя теория окажется ошибкой. Но сегодня я могу с полной уверенностью сказать, что все предметы существуют в двух формах, всё не то, чем кажется. Камень в руках у мальчишки, который целится в воробья на ветке, может утечь, как вода сквозь пальцы.
Де Бройль свихнулся.
Когда в 1905 году Эйнштейн сделал предположение о том, что свет — это «частица и волна одновременно», все решили, что он зашел слишком далеко. Критики рассудили, что свет нематериален, поэтому может существовать в такой необычной форме. Однако материя твердая. Непостижимо, чтобы она вела себя как волна. Невозможно найти более противоположные явления. Частица материи, если посудить, подобна крохотному золотому слитку: существует в определенном пространстве и занимает только одно место. Смотришь на нее и знаешь, где она в каждый момент времени, потому что ее масса сконцентрирована.
По этой же причине частица материи отскочит от поверхности, если ее бросить, и упадет стали в конкретную точку. Волны, напротив, подобны морской воде: большие и широкие, растягиваются по поверхности. Потому они могут одновременно существовать в разных положениях. Если волна ударится о камень, то обогнет его и продолжит свой бег. Если две волны столкнутся, то могут уничтожить друг друга и исчезнуть, а могут пройти насквозь, и ничего им не будет. Когда волна разбивается о берег, она накрывает его в нескольких местах, и везде в свое время. Два этих явления имеют противоположную и противоречащую природу. Они антагонисты. И тем не менее де Бройль утверждал, что все атомы, как и свет, имеют двойственную природу. Иногда ведут себя как волны, а иногда — как частицы.
Гипотеза де Бройля настолько противоречила знанию, принятому в его время, что члены комиссии не понимали, как оценивать ее. Не может одна диссертация заставить их радикально сменить взгляд на материю.
В комиссии, помимо приглашенного профессора Коллеж де Франс Поля Ланжевена, сидели три светила Сорбонны: Нобелевский лауреат по физике Жан-Батист Перрен, знаменитый математик Эли Картан и кристаллограф Шарль-Виктор Можен. Однако ни один из них не понял революционную гипотезу де Бройля. Можен отказался принимать на веру факт существования волн в материи. Перрен написал Морису, которому не терпелось узнать, получит ли брат докторскую степень: «Твой брат весьма умен — это всё, что я могу сказать». Ланжевен ничего не сказал, но отправил копию диссертации Альберту Эйнштейну — вдруг корифей науки сможет разобраться в теории этого заносчивого французского герцога.
Ждать ответа от Эйнштейна пришлось несколько месяцев.
Ожидание затягивалось, и Ланжевен уже было решил, что письмо потерялось по пути. Университет торопил членов комиссии с решением, и тогда он отправил еще одно письмо, в котором интересовался, удалось ли взглянуть на диссертацию и не бессмыслица ли это.
Ответ пришел через два дня. Правоту де Бройля признали. Эйнштейн увидел в его диссертации начало нового пути для всей физической науки. Он написал: «Я приподнял уголок огромного занавеса. Это первый луч света среди неопределенности квантового мира, самого ужасного для нашего поколения».
