Кто изобрел современную физику? От маятника Галилея до квантовой гравитации - Геннадий Горелик

Зато Лидии Чуковской, совместно с Самуилом Маршаком, удалось втянуть Бронштейна в научно-художественную литературу для юных читателей. На его письменном столе рядом с высоконаучными статьями, понятными считанным коллегам, в работе были детские книги о научных открытиях — при редакторском соучастии Лидии Чуковской. «Солнечное вещество» и «Лучи Икс» вышли в Детиздате в 1936-м и 1937-м, книжка об изобретении радио успела выйти лишь в журнальном варианте, и он начал книгу о Галилее.

Для предыдущих книг Бронштейн брал сюжеты из жизни физиков-экспериментаторов. Теоретическую физику с экспериментальной связывает единая кровеносная система, но язык теории слишком далеко отстоит от повседневного, чтобы о ней рассказывать 12-летнему читателю. Жизнь Галилея — первого современного физика — дает уникальную возможность рассказать простыми словами о всей физике — и экспериментальной, и теоретической. Его экспериментальные открытия стали основой теоретических. Галилеев закон свободного падения не только стал основой, на которой Ньютон создал единый свод законов движения земных и небесных тел. Тремя веками позже Эйнштейн в законе Галилея разглядел принцип эквивалентности и геометрический язык гравитации. И то же самое свойство гравитации, открытое Галилеем, завязало главный узел квантовой гравитации — узел, открытый Бронштейном в 1935 году.

Книга эта стала бы не просто очередной его научно-художественной повестью. Для предыдущих он брал сюжеты из физики экспериментальной, а Галилей — и теоретик, и экспериментатор, что дает уникальную возможность рассказать простыми словами о современной физике в целом, тем более что он ее, собственно, и основал.

Все знают, как Галилей забрался на башню, бросал сверху шары из разного материала и заметил, что, вопреки Аристотелю, они достигают земли одновременно. Бронштейн в своей книге наверняка объяснил бы, что это — всего лишь легенда, что Галилей шары не бросал, а придумал опыты, хоть и менее эффектные, но более убедительные, — колебания маятников и движение по наклонной плоскости. И вместе с этим придумал новый метод поиска истины: свободно изобретать понятия для описания Природы, ставить ей вопросы языком эксперимента, а ее ответы выражать на языке математики.

Бронштейн в своей книге, вероятно, объяснил бы, как Галилеев закон свободного падения помог Ньютону открыть динамику движения тел земных и небесных. Рассказал бы, возможно, как в законе Галилея Эйнштейн разглядел искривленное пространство-время. А быть может, и о том, что свойство гравитации, открытое Галилеем, завязало узел квантовой гравитации.

Как Бронштейн собирался строить свой рассказ о Галилее, неизвестно. Но известно, почему эта книга не состоялась. Об этом — письмо Бронштейна с датой «5 апреля 1937». Оно адресовано новому руководителю Детиздата, который только что разгромил редакцию Маршака и отстранил Чуковскую от редактирования ряда книг:

Так как среди этих книг есть и начатая мною книга о Галилее, то я считаю своим долгом и своим правом высказать Вам мои соображения по этому поводу.

И высказал, назвав все своими именами — «бездушный чиновник-бюрократ», «наглое литературное воровство», «литературный бандитизм».

Я вынужден реагировать на Ваш цинический поступок следующим образом: так как редактор Л.К. Чуковская руководила моей работой в области детской литературы с самого начала этой работы и так как без ее редакторских указаний я никогда не смог бы написать написанных мною детских книг, то я не считаю для себя возможным согласиться на передачу другому редактору подготовляемой мною книги о Галилее. Поэтому я расторгаю договор…

Это письмо Лидия Чуковская увидела лишь после его отправки. Ей казалось, что именно оно привело к аресту четыре месяца спустя…

В августе 1937 года, когда Ландау возвращался из отпуска, на перроне его встретили физики:

Они стали рассказывать. Фамилии исчезнувших людей, друзей и сотрудников назывались одна за другой… В конце перечисления было названо еще и имя ленинградского физика Матвея Петровича Бронштейна… Дау был потрясен… Дау очень любил и ценил его и говорил, что «Аббат» — единственный человек, который повлиял на него «при выработке стиля».

В апреле 1938 года «исчез» и Ландау, но всего на год. Вытащил его из тюремной пропасти П.Л. Капица. Выйдя из тюрьмы в конце апреля 1939 года, Ландау через несколько недель приехал в Ленинград и пришел к Чуковской. Она записала тогда в дневнике:

Он снял с моей души камень. А я и не знала, что камень был такой тяжелый. Мне казалось, я об этом и не думаю…

Тридцать лет спустя она пояснила, что подумала, узнав об аресте Ландау:

Кроме острой боли за него, я испытала дополнительную боль: а вдруг они по общему делу — Митя и Лева, — вдруг Митю вынудили дать какие-нибудь показания против Левы? Камень этот был снят с моей души Левиным появлением и Левиным рассказом: его «дело» не было связано с Митиным.

Не успевшие стать академиками: Матвей Бронштейн (1906–1938), Александр Витт (1902–1938), Семен Шубин (1910–1938).

Тюремные фотографии Льва Ландау (1938), которые могли стать последними.

Двадцать лет имя «врага народа» М. Бронштейна не упоминалось публично. Его детские книги изъяли из библиотек. Запрет сняла смерть Сталина. В томе «Октябрь и научный прогресс», выпущенном к 50-летию Советской власти, академик И.Е. Тамм, подводя итоги развития советской теоретической физики, написал: «Некоторые исключительно яркие и многообещающие физики этого поколения безвременно погибли: М.П. Бронштейн, С.П. Шубин, А.А. Витт». Эти физики из первого поколения получивших образование в советское время были арестованы в 1937-м, получили разные приговоры — расстрел, восемь лет, пять лет, и все трое погибли в 1938-м. Тамм, первый советский физик-теоретик, получивший Нобелевскую премию, знал их лично. Он был оппонентом на диссертации Бронштейна, Шубин был его любимым учеником, а вместе с Виттом он работал в Московском университете.

В тридцатые годы квантовая гравитация не была актуальной ни в каком практическом смысле. Теоретики занимались физикой атомов и молекул, металлов и полупроводников. Затем в центре внимания оказалась ядерная физика с ее военно-практическими и глобально-политическими приложениями. Из-за этих приложений физика стала Большой Наукой, число теоретиков быстро выросло. К 1970-м годам задач им стало не хватать. Тогда-то и взялись за проблемы гравитации.

С тех пор изданы сотни книг о квантовой гравитации, опубликованы многие тысячи статей, но проблема не поддается. Так можно ли думать, что Бронштейн, проживи он дольше, сумел бы найти путь к решению? История науки дает довод «за», опираясь на различия в происхождении теории относительности и теории гравитации Эйнштейна.

По мнению самого Эйнштейна, с которым согласны историки, теория относительности появилась бы и без его участия. Возможно, на пару лет позже. Опыты со светом и с быстрыми электронами требовали теоретического ответа. Потенциальные авторы такого ответа, то бишь теории относительности, — Х. Лоренц и А. Пуанкаре — были, можно сказать, соавторами Эйнштейна.

Теория гравитации рождалась совершенно иначе. Не было практической надобности. Главной причиной стало чисто теоретическое противоречие гравитации Ньютона и предельной скорости света. Эйнштейн нашел путь, опираясь фактически лишь на Галилеев закон свободного падения и уже признанную теорию относительности. Но за восемь лет движения по этому пути к новой теории гравитации никто из коллег-физиков к нему не присоединился. Трудно сказать, как развивалась бы история физики, если бы Эйнштейн погиб в 30-летнем возрасте. Но вполне вероятно, что новая теория гравитации не возникла бы до наших дней.

Так же не исключено, что Матвей Бронштейн в последние дни своей жизни, в тюремной камере, нашел путь к понятиям более глубоким, чем пространство-время. Ведь творческая мысль была единственным болеутоляющим средством в его распоряжении.

Глава 10

Физики в Горячей Вселенной

«Работа в области теории взрыва»

Даже те физики, кто ощущали себя гражданами Вселенной, в середине двадцатого века точно знали о своем паспортном гражданстве. Об этом им повседневно напоминала земная политическая реальность, разделенная на две части железобетонным занавесом «холодной войны». Физика дала главное оружие той войны — ядерное.

Этот научно-политический факт иногда сопровождают ехидные слова о бессмысленности страшного оружия, поскольку обе сверхдержавы не желали его применять. Другие утверждают, что само наличие сверхоружия предотвратило третью мировую войну. Изобретатель советской водородной бомбы Андрей Сахаров говорил осторожнее: «Мы себя успокаиваем тем, что отодвигаем возможность войны». И действительно, трудно с определенностью назвать причину того, что не произошло.