Кванты и музы

…Я улетала из Японии, испытывая безнадёжное чувство горечи и неудовлетворённости. Была ли я в Японии? Может быть, она мне только приснилась? Ведь я ничего, ни-че-го не видела! Но у меня такое ощущение, что что-то я там оставила. Оставила удивительные, не до конца узнанные места, а главное — друзей, которых я хотела бы повидать снова…

КВАНТЫ И МУЗЫ

В каждом настоящем учёном скрывается поэт, а в каждом настоящем поэте — учёный. И настоящие учёные знают, что их гипотезы — суть поэтические представления, а настоящие поэты — что их предчувствия суть недосказанные гипотезы…

Эрвин Штриттматтер

СКАЗКА ПРО ПЕРЧАТКУ, ВЫВЕРНУТУЮ НАИЗНАНКУ

Эта история началась во тьме веков. И так как мы — убеждённые материалисты, то не будем закрывать глаза на то, что было на самом деле. А было вот что — чудовищной силы взрыв потряс первоматерию, и она начала с невероятной скоростью расширяться. Возник хаос вихрей раскалённой плазмы, сжатой сильнее, чем может представить себе самое смелое воображение; в адском пекле рождались будущие вселенные и галактики, звёзды и планеты. Рождался мир. И происходило это, как уверяют учёные, двадцать миллиардов лет назад.

Тогда же свершилось и то, о чём никто, никогда, ничего не знал вплоть до совсем недавнего времени…

Догадке о случившемся во тьме веков предшествовал пустяковый случай. На рождественский конкурс, ежегодно устраиваемый Кембриджским студенческим математическим обществом, пришёл юноша Поль. Ему досталась простенькая задачка. Она была не о бассейнах, в которые наливается, а потом зачем-то выливается вода, не о поездах, которые выходят из пункта А и никак не могут спокойно попасть в пункт В. Фантазия кембриджских педагогов изобрела для английских студентов задачку о трёх рыбаках, которые рыбачили на острове в тёмную-тёмную ночь и улеглись спать, не поделив улова.

Под утро один из них проснулся и уехал домой, взяв с собой треть улова. При дележе у него оказалась лишняя рыбина, и он, не имея весов и боясь обидеть товарищей, выбросил её в море.

Потом проснулся второй рыбак и, не зная, что один из его компаньонов уже на пути домой, снова поделил улов на три части. Он тоже делил честно, но и у него осталась лишняя рыбина, и он тоже выбросил её в море! Захватив свою долю, он уехал с острова.

А потом проснулся третий рыбак и проделал ту же операцию — ему также пришла в голову мысль выбросить в море лишнюю рыбину. В задачке спрашивалось: сколько рыб выловили рыбаки?

Юноша Поль склонился над бумагой, взъерошил чуб. Исписал несколько страниц, и его брови многократно в изумлении поднимались и вновь бессильно опускались. Уголки губ кривились каверзной усмешкой. И вот, глубоко вздохнув и поёрзав на стуле, он встал и положил перед жюри свою работу. Она пошла по рукам, и каждый из членов жюри мог подивиться ответу: «Рыбаки выловили минус две рыбы». «Юноша начитался сказок — уж не вообразил ли он себя Алисой в Зазеркалье?» — подумали члены жюри и лишили его приза.

Но это не возымело на юного Поля никакого воспитательного действия. В 1928 году Поль Дирак, уже известный физик-теоретик, вновь склонился над листом бумаги, может быть, опять взъерошил чуб (было ему всего 26 лет) и вывел математическое уравнение, в котором предлагал современникам не какие-то мелочи вроде отрицательных рыб, но… отрицательные миры! Миры наоборот. Миры, сотканные в отличие от нашего не из вещества, а из антивещества!

Некоторое время атмосфера вокруг этого события напоминала ту, что царила когда-то на рождественском конкурсе: никто не мог понять, откуда он взял эту чепуху!

Если соблюдать точность, то следует оговориться, что в уравнении Дирака не поместился целый антимир. Там обнаружилась лишь его малюсенькая частичка, так сказать, первый лазутчик. Это был всего лишь электрон. Но не тот, всем уже известный электрон — сгусток отрицательного электричества. Это был положительный электрон! О таком ещё никто не слыхивал. По представлениям того времени положительный электрон всё равно, что отрицательная рыба — нонсенс! Это было неслыханно и даже… невежественно. Тогда ещё никто не предполагал, что это открытие прославит Дирака, что он станет Нобелевским лауреатом и ему достанется кафедра физики в Кембридже, которую некогда возглавлял сам Ньютон.

Пока все пожимали плечами, незаконный электрон, получив название «позитрон», спокойно дожидался признания; ждал времени, когда его увидят воочию. И это свершилось. Спустя несколько лет, в 1932 году, в Америке учёный из Калифорнийского технологического института по фамилии Андерсон увидел след позитрона на фотографии космических лучей. Позитрон оказался не миражом, не бредом, он действительно существовал!

Теперь уже не казалась столь чудовищной мысль, что все частицы в природе существуют парами. И если позитрон — пара электрона, значит должны быть в мире пары и для других частиц. Если существуют атомы водорода, должны существовать и атомы антиводорода. Уравнения утверждали, что в природе наравне с веществом должно равноправно существовать и антивещество. Вот к каким выводам подвёл науку Поль Дирак.

Начался буквально ажиотаж. Многие физики побросали текущие дела и пустились на ловлю позитрона и других античастиц.

Ловили они их не в море, как рыбаки из кембриджской задачки, и не простыми сетями, а с помощью сложнейших установок. И охота принесла удивительную сенсацию.

В 1955 году на беватроне Беркли был пойман антипротон, отрицательный двойник протона, а всего несколько лет назад доктор Леон Ледерман, профессор физики Колумбийского университета, и четверо его коллег «выловили» на огромном ускорителе в Брукхейвене (30 миллиардов электрон-вольт) уже не отдельную античастицу, а целый кусочек антивещества. В результате большой серии опытов им удалось получить самую простую из всех возможных комбинаций античастиц — антидейтрон. Эта комбинация состоит из одного антипротона, связанного с одним антинейтроном, и представляет собой не что иное, как ядро тяжёлого антиводорода — антидейтерия! (Полноценный атом антивещества был создан в самом конце XX века: в 1995 г. в Европейском центре ядерных исследований (CERN) и в 1998 г. в Лаборатории Ферми (США) были получены не просто античастицы типа позитронов, и не голые ядра антиатомов, а настоящие атомы антиводорода. — Прим. В.Г. Сурдина)

Ледерман заявил: «Больше нельзя ставить под сомнение ту часть космологической концепции современной физики, которая рассматривает как физическую реальность антимир, состоящий из звёзд и планет, сделанных из атомов антиматерии. Нельзя теперь опровергнуть и то потрясающее предположение, что эти антимиры населены разумными существами, возможно, ныне “окрылённых” своим открытием дейтерия!»

Этой шуткой Ледерман перебросил мостик между нами и нашими антиподами из антимира.

Но десяток-другой античастиц и даже целое антиядро — это, согласитесь, ещё не антимир. Да существует ли таковой на самом деле? И где?

Продолжение этой истории я услышала недавно в Таллине. Приехала туда вечером и лишь только отошла от вокзала, как мною овладело странное ощущение нереальности, которое не может не возникнуть при встрече с этим единственным на белом свете игрушечно-царственным городом. Дома-крепости с седыми шершавыми стенами; шпили Вышгорода, устремлённые в нежное муаровое небо; гортанные возгласы птиц, гнездящихся под красными черепичными кровлями…

Ax, как носятся ласточки в вечереющем небе Таллина, Старый Тоомас на ратуше вскинул знамя своё к облакам, Я брожу по булыжникам твоих улиц кривых и опаловых, Древний город, на память, да, на память подаренный нам…

Меня уже не удивляло, что именно в этом городе живёт человек, который, вглядываясь в таллинское небо, узнал об антимирах, возможно, больше всех других людей на земле.

Густав Иоганнович Наан, известный философ, физик, математик, историк, действительный член Академии наук Эстонской ССР, высок и строен. Ему за пятьдесят, он совершенно сед. Его кабинет в издательстве «Валгус», где он принял меня как главный редактор Эстонской советской энциклопедии, по-деловому строг и просторен, обставлен, как говорится, без воображения. Ничто здесь не выдаёт романтического склада ума хозяина и неординарности его научных пристрастий.