Наука и технологии |
Нобелевский лауреат по физике Марри Гелл-Ман восстанавливает протоязык человечества17.04.08 Россию посетил выдающийся американский физик Марри Гелл-Ман, который в 1969 году получил Нобелевскую премию за теорию кварков. Его родители приехали когда-то в США из Австро-Венгерского городка Черновицы, позднее превратившегося в советские Черновцы. Сам ученый родился в Америке. ЧТО ЕВА СКАЗАЛА АДАМУ Многие совершенно далекие от физики люди наверняка слышали странное слово «кварк». Его придумал Гелл-Ман, а точнее позаимствовал из романа Джеймса Джойса «Поминки по Финнегану», когда искал название для предсказанных им элементарных частиц «меньше» электрона. Роман написан как бы сразу на нескольких языках. Количество многозначных по толкованию слов огромно, и только крики чаек, пожалуй, без перевода понятны любому человеку: кварк, кварк! В последние годы великий физик занимается в основном... лингвистикой, и стал в этой науке признанным авторитетом. О некоторых итогах своей работы он и рассказал на Гуманитарных чтениях в Российском государственном университете. Сегодня считается, что все огромное количество языков, на которых общаются жители Земли, можно объединить в десять-двенадцать языковых семей – индоевропейскую, финноугорскую, праславянскую и т.д. Гелл-Ман хочет пойти дальше и найти общий язык, из которого вышли эти уже известные «пра языки». Говоря образно, мечтает «услышать» язык, на котором беседовали Адам и Ева. Физик работал вместе с выдающимся российским лингвистом Сергеем Старостиным, знавшем сотни языков. Уже сегодня современные методы исследований указывают, что подавляющее большинство нынешних языков восходит к единому предку, на котором говорили приблизительно 20-25 тысяч лет назад. Но это удивительно. Ведь люди впервые заговорили не ранее чем 60 тысяч лет, а то и все 100 тысяч лет назад. Но куда же в таком случае исчезли остальные древние языки? А на то, что они были, указывают некоторые следы в фонетике, в ударениях и т.д., которые не удается связать в единую систему. Это как часть картины, которая пропала, но могла быть. По мнению Гелл-Мана, все древние языки 25 тысяч лет назад были вытеснены какой-то одной языковой общностью. Ученый подчеркивает, что это пока всего лишь гипотеза. Чтобы ее доказать, необходима колоссальная работа по описанию и историческому изучению очень большого числа малоизученных языков, прежде всего – в Африке, Америке и Океании. Несомненно, что гипотеза вызовет множество комментариев. Например, можно предположить, что она является косвенным подтверждением библейского сюжета о Всемирном потопе. В некий короткий период времени предшествующее ему языковое разнообразие языков внезапно исчезло, а из какого-то одного праязыка позднее возникли основные языковые семьи. Они продолжают существовать и определять разнообразие языков и наречий в современном мире. Исследования по реконструкции мировых языков Гелл-Ман ведет в знаменитом Институте Санта-Фе. Знаменателен стимул, который подтолкнул ученого к его созданию. «Ныне человечество возвращается к синтетическому взгляду на мир, – говорит Гелл-Ман. – Время разделения знания на отдельные разделы позади. Гуманитарные аспекты присутствуют практически в любой сфере «строгой» науки. Как соотносится теория Большого взрыва с религиозными представлениями? Какие последствия для современной этики несет клонирование? Эти вопросы можно множить. Ясно, что только на стыке наук может возникнуть знание, способное объяснить все парадоксальное многообразие мира» Дмитрий Бак Источник: «Российская газета» Чудо по имени Гелл-МанСреди ученых ХХ века мало кто так же разносторонне одарен, как он. Кто он? Орнитолог, мимоходом придумавший кварки? Лингвист, ставший «Менделеевым» от физики? Антиглобалист, возвестивший восьмеричный путь барионов? Во всем и везде он опережал время. Первое открытие, принесшее ему мировую известность, он сделал в 24 года. Нобелевскую премию получил в сорок лет. А еще, могли бы добавить его одноклассники, он меньше всего интересовался в школе физикой. А мы незаслуженно плохо знаем не только физику, но и его самого — Марри Гелл-Мана. Но самым замечательным будет то, что горстка существ, находящихся на небольшой планете, обращающейся вокруг незначительной звезды, проследит свое происхождение до самого начала – небольшая крупинка Вселенной, постигающая все в целом. Если ты и впрямь хочешь стать ученым, то постарайся хотя бы полчасика в день думать совсем не так, как твои коллеги. Американская мечта на грани голода
Сам Гелл-Ман, по словам репортера журнала «Bild der Wissenschaft», известен тем, что даже в жаркие дни неизменно носит галстук и жакет. Он говорит глубоким, приятным голосом; у него густая седая шевелюра. В этом году ему – семьдесят пять! Он – человек богатый: наука на Западе – дело весьма прибыльное. Профессор Калифорнийского технологического в Пасадене – один из самых высокооплачиваемых профессоров США. Он был советником президентов Никсона и Клинтона, а также консультантом знаменитого института прогнозирования «Рэнд корпорейшн» и Лос-Аламосского исследовательского института. Вместе с такими именитыми физиками, как Эдвард Теллер и Ханс Бете, он входил в состав так называемой группы JASON, консультировавшей министерство обороны США. Он – директор нескольких фондов. И еще – лауреат Нобелевской премии, стоившей тогда, впрочем, «всего 70 тысяч долларов», как язвительно замечает Гелл-Ман. Жизнь Марри Гелл-Мана – это пример сбывшейся американской мечты. Бедный юноша из эмигрантской семьи стал знаменитым человеком. Марри родился в Нью-Йорке 15 сентября 1929 года – в год великого кризиса. Его отец – энтузиаст и самоучка – покинул Австрию в надежде разбогатеть. Вот только деловой человек был из него никакой; научные книги нравились ему больше биржевых сводок. А разве будет человек дела увлекаться математикой и физикой? Мировой кризис окончательно разрушил мечты Артура Гелл-Мана. Ему оставалось лишь радоваться успехам сына, а тот рос вундеркиндом. Уже в три года мальчик не только читал, но и мог умножать в уме большие числа. В школе его звали «всезнайкой», «ходячей энциклопедией». Впрочем, в школе он учился недолго – он на три года раньше сверстников окончил ее, перескакивая из класса в класс. «Я хотел учиться и учиться, – вспоминает Гелл-Ман. – Мне все на свете было интересно». Главным воспитателем стал брат Бен; он был на девять лет старше Марри. Вместе они посещали музеи и зоопарк. Особенно любили прогуливаться по парку в Бронксе, наблюдая за жизнью природы. Здесь Марри и увлекся птицами. Орнитология стала его страстью. В семнадцать лет все мы делаем выбор. Чему учиться? Где учиться? Как часто в этом возрасте случайный, опрометчивый шаг становится судьбоносным. Инфантильное «Поступлю-ка я наугад вот туда-то» оборачивается проклятием, преследующим человека. С судьбой, выбранной ненароком, нелегко развестись. И тут пересилило любопытство. Звездные часы молодого человека Решение выбрать физику было большой удачей. Марри приступил к учебе в университете в 1944 году. А всего через год Вторая мировая война завершилась атомными бомбардировками Хиросимы и Нагасаки – и физика стала модной наукой. Ведь это ученые помогли выиграть войну! На них смотрели как на героев. И не в одной бомбе дело. А радарные установки? «Внезапно физика стала специальностью, где легко делалась карьера», – говорит Гелл-Ман. И еще один счастливый поворот в судьбе. В науке зародилось новое направление: «физика элементарных частиц». В лабораториях, занимавшихся их изучением, шло накопление фактов. Нужен был гениальный мыслитель, который упорядочил бы факты. Ожидаемым гением стал Гелл-Ман. Окончив университет, он отправился в Массачусетский технологический институт, где в 21 год защитил докторскую диссертацию. Роберт Оппенгеймер убедил его перейти в Принстон, в Институт фундаментальных исследований – кузницу кадров теоретической физики. Оттуда в 1952 году Гелл-Ман переехал в Чикаго, к Энрико Ферми. В местном университете он начал заниматься поведением необычных частиц, открытие которых несколькими годами ранее потрясло здание современной физики. Вот уже два десятилетия в физике открывали одну элементарную частицу за другой. В 1932 году британский физик Джеймс Чедвик обнаружил нейтрон. Казалось бы, картина мира упорядочилась. Материя, объяснили ученые, состоит из трех элементарных частиц: протона, нейтрона и электрона. Однако не успела публика привыкнуть к этому теоретическому конструкту, как вдруг со всех сторон посыпались сообщения о новых открытиях. Одни частицы, например нейтрино, «изобретались» учеными на основании расчетов (впоследствии существование того же нейтрино было экспериментально доказано). Другие обнаруживались во время опытов. Вскоре число элементарных частиц перевалило за двести – их было вдвое больше, чем химических элементов. Откуда только взялись все эти каоны, пионы или гиперионы? Большинство их были нестабильны, превращаясь за доли секунды в не менее загадочные и одиозные частицы. Воистину без своего Менделеева здесь было не разобраться. Некоторые из частиц, открытых в экспериментах, проводившихся на ускорителях, вели себя очень странно. Они существовали достаточно долго – около миллиардной доли секунды. Однако, по тогдашним теоретическим воззрениям, они должны были распадаться, едва возникнув. Противоречие между теорией и практикой разрешил молодой человек двадцати четырех лет от роду. Он – Гелл-Ман! – придумал понятие «странность». Это – целое квантовое число (нулевое, положительное или отрицательное), характеризующее элементарные частицы: например, странность частиц и античастиц имеет противоположные знаки. Странность сохраняется при сильных взаимодействиях, а при слабых нарушается. Странные частицы «выживают» до тех пор, пока не распадутся во время слабого взаимодействия. Эта идея сделала Гелл-Мана знаменитым в кругу физиков-теоретиков. В 26 лет он получил приглашение занять должность профессора в Гарвардском университете. В свою очередь, в Чикаго ему предложили удвоить жалование. В конце концов, на этой «ярмарке вакансий» Гелл-Ман выбрал Калтех – Калифорнийский технологический институт на другом конце США. Этот вариант был не только самым денежным, но и самым перспективным. Там работал Фейнман, физик Ричард Фейнман, создатель новой разновидности квантовой механики. Введение понятия «странность» стало первым шагом на пути к наведению порядка в хаосе элементарных частиц. В 1961 году Гелл-Ман попытался разделить все известные к тому времени частицы на несколько семейств; они содержали 1, 8, 10 и 27 членов. Сославшись на то, что некоторые семейства насчитывали по восемь членов, Гелл-Ман назвал свою систему «восьмеричным путем», иронично обыграв в этом названии восемь ступеней обретения совершенства и освобождения от страданий, о которых возвестил своим ученикам Будда. Экспериментаторы быстро доказали правоту Гелл-Мана, обнаружив неизвестную прежде частицу – омега-минус-гиперион, предсказанную его системой. Любой теоретик может только мечтать об этом. Система Гелл-Мана стала вести себя по-менделеевски. Еще один звездный час Гелл-Мана наступил в 1963 году, когда он, размышляя о том, что роднит частицы, объединенные в отдельные семейства, подумал, что, может быть, у них – «элементарных», то есть «неделимых» частиц, проще некуда! – есть своя субъядерная структура. Каждая из частиц может состоять из различных частичек, чей заряд составляет +2/3 или 1/3 заряда протона. К такому же выводу пришел и другой американский физик – Джордж Цвейг, работавший в Европе. По преданию, название этим частичкам – «кварки» – придумал сам Гелл-Ман, заимствовав неологизм из романа Джеймса Джойса «Поминки по Финнегану». Впрочем, Гелл-Ман рассказывал эту лингвистическую историю и в ином варианте. «Все дело сперва было в звучании слова – quark или kwork». А уж потом, по словам Гелл-Мана, ему попалась на глаза фраза Джойса: «Three quarks for Muster Mark», «Три кварка для мистера Марка». С этого времени загадочно-звонкое слово «кварк» обрело окончательный вариант написания: quark. По гипотезе Гелл-Мана, барионы состояли из трех кварков, мезоны – из двух кварков. Король не спит В 1969 году Гелл-Ман получил Нобелевскую премию – не за открытие кварков, как подчеркивает он, а за «открытия, связанные с классификацией элементарных частиц и их взаимодействий». Ему было всего сорок лет. Представляя его, Ивар Валлер из Шведской королевской академии наук сказал, что Гелл-Ман «на протяжении десяти с лишним лет считается ведущим ученым в области теории элементарных частиц». На праздничном банкете, устроенном в честь нобелевских лауреатов, Гелл-Ман поразил присутствовавших, произнеся заключительную часть своей речи на беглом шведском. Слегка задремавший от ученых монологов шведский монарх моментально проснулся и поглядел на мнимого соотечественника. С Гелл-Маном вообще надо быть настороже. Обычно он – человек вежливый, веселый, остроумный. В научных же дискуссиях сразу преображается. Все побаиваются его резкого, саркастичного словца. В Калтехе студенты любили поспорить между собой, кто хитрее – Гелл-Ман или Фейнман? Поначалу оба физика ладили друг с другом – много дискутировали, даже написали вместе статью. Фейнман, нобелевский лауреат 1965 года, мог считаться непререкаемым авторитетом. Когда же Нобелевку получил его младший товарищ, между ними началось негласное соперничество, сперва шутливое, но потом все более неприязненное. Вершины нельзя покорять вдвоем; кто-то всегда хочет быть первым и лучшим. Как ни корректны научные споры, но в них часто рождается не истина, а неугасимая вражда. Перед любым сколько-нибудь великим человеком открываются две крайности. По одну сторону от себя он видит заклятых критиков, готовых разругать любую его идею, всякое начинание. Их слова и поступки, как вериги на ногах человека, мешают двигаться вперед, заставляют топтаться на месте, растрачивая силы в бесплодных спорах, а то и валят с ног, ломают судьбу. Нужно быть очень волевым человеком, чтобы двигаться навстречу летящим в тебя стрелам, выдерживать любой их удар. По другую сторону – строй сладкоустых льстецов. Их похвалы метелью кружат человека, останавливают, отвлекают, ослепляют. Насмешливый Гелл-Ман не захотел видеть себя в образе «идеального ученого» – навеки получать напрокат атрибуты, заимствованные из сотен популярных биографических покетбуков. Родился, увлекся, достиг... Жизнь знаменитости только с удобной позиции беллетриста кажется накатанной дорогой. Скорее, это хаос мелких событий, где лишь сам герой да некоторые талантливые знатоки душ могут навести хоть какой-то элементарный порядок – разглядеть в этом хаосе отрицательных и положительных событий свой «восьмеричный путь», предсказать систему ценностей, складывающихся в воображении героя. Всю жизнь, особенно молодые годы, Гелл-Ман, как и другие люди, совершал множество случайных поступков, напоминавших, скорее, хаотичные движения микрочастиц. Пусть он всегда стремился к вершине, но вершины достигают случайно; она – последнее звено в цепи непредсказуемых поступков, всех этих побед и поражений, которые нам не позволено отличать. Даже отзывы коллег не успокоили Гелл-Мана. Например, Дэвид Гудстейн, вице-президент Калифорнийского технологического института, оценивая книгу, сказал, что это «самый точный портрет Марри, который когда-либо мне встречался». Впрочем, что называть «точным портретом» – послужную характеристику человека, хранящуюся в его досье, или его размышления наедине с собой? Марри, добавил Гудстейн, внутренне совсем другой человек. Четыре тысячи птиц и другие увлечения теоретика «В принципе, я уже не физик-теоретик, – сказал как-то Гелл-Ман, – я – ученый-теоретик». Когда-то его не интересовали рычаги и сила трения; теперь он не хочет замыкаться в рамках мультиплетов и триплетов, по которым рассортированы элементарные частицы и составляющие их кварки. Его интересуют взаимосвязи и структура всего мироздания. Впрочем, теория не подменяет ему действительность. Он не случайно поселился в Санта-Фе, вдали от Калтеха. Здесь, на юге США, тесно переплетаются основные составляющие американской культуры – культуры индейцев, латиноамериканцев и англосаксов. Здесь рождается Америка завтрашнего дня. Ведь не секрет, что в скором времени в США будет доминировать испаноязычное население. Здесь, как в шестидесятые годы в Академгородке, возникает странный симбиоз «физиков и лириков» в его варианте made in USA. Все рядом здесь – картинные галереи и Лос-Аламосский институт, оперный театр и Институт Санта-Фе, одним из основателей которого стал Гелл-Ман. Все рядом здесь, и все интересует Гелл-Мана – почти все на свете, а не только «научная истина». Он увлекается нумизматикой и историей – его первая жена, Маргарет Доу, была археологом (она умерла в 1981 году, через год после их серебряной свадьбы). У него есть отличная коллекция индейской и африканской керамики. Ему нравятся этнография и лингвистика. Беседуя с человеком, он любит пояснить ему, что означает его имя, часто удивляя собеседника. Говорить же он может на французском, испанском, датском и итальянском; читает и на других языках. Его живо интересуют праязыковые структуры, лежащие в основе различных языков мира. Не забыто и давнее увлечение птицами. Ради наблюдения за ними он ездит по всему свету. Из девяти тысяч видов птиц он успел повидать четыре тысячи видов. Сохранение редких птиц так же волнует его, как и сохранение культурного богатства человечества. Под его словами могли бы подписаться многие антиглобалисты: «Эволюция человеческой культуры привела к огромному разнообразию жизненных укладов. Однако всего за несколько поколений это разнообразие может исчезнуть, потому что мы не знаем, как его сохранить. Нам не нужны новые фабрики, дымовые трубы, новое загрязнение окружающей среды. Вместо этого нам нужно повышать качество продукции, делать ее более миниатюрной и эффективной». Вот уже четверть века Гелл-Ман входит в число директоров Фонда Мак-Артура, одного из самых влиятельных филантропических фондов США. Занимая этот пост, он поддерживает прежде всего междисциплинарные проекты, особенно те, что посвящены духовному развитию человека, становлению его личности. Перед самим Гелл-Маном открываются все новые области науки. Он, действительно, уже не физик-теоретик. Последние тридцать лет он – профессиональный строитель; он возводит монолитное здание науки. К середине ХХ века традиционный храм Науки постепенно превратился в средоточие отдельных, не сообщающихся друг с другом келий, в которых проживали весь свой научный век десятки тысяч ученых, деградировавших в «узких специалистов». Гелл-Ман по своей природе принадлежал к другой партии – «вечных бродяг», странствующих из одной кельи в другую и стремящихся непременно что-то прихватить с собой в одной комнатке и перенести в следующую. Люди его склада применяют законы астрономии к лингвистике, находят параллели между эволюцией живого и развитием математических идей, стремятся видеть музыку и слышать живопись. Сведя теоретическую физику к «самым элементарным» частицам – кваркам, он стремится свести в одно целое и все многообразие научных направлений. Вопреки скепсису классических ученых, привыкших считать, что «на стыках наук обычно растет бурьян», Гелл-Ман занимается междисциплинарным взаимодействием отдельных наук. С семидесятых годов он все больше внимания уделяет исследованию комплексных систем, которые не укладываются в «прокрустово ложе» одной-единственной науки. Среди наиболее интересных ему «систем»: живые организмы, головной мозг, экосистемы, человеческие культуры, экономические системы. Гелл-Ман убежден, что не следует разлагать все эти комплексы на отдельные части и пытаться описать поведение их фрагментов по отдельности. Надо относиться к ним как к неделимым объектам – этаким «кваркам» мироздания. Для изучения подобных «мегакварков» Гелл-Ман и его единомышленники основали в Санта-Фе Институт исследования сложных феноменов. Девизом института стала фраза «emerging syntheses» – новый синтез. Примером подобного синтеза разных наук стала, по словам Гелл-Мана, теория дарвинизма, объединившая в одно – и совершенно новое – целое сведения, накопленные биологией, палеонтологией и геологией. Задачей создаваемого института должна стать всяческая поддержка подобных теорий, обобщающих факты, собранные учеными разных специальностей. Сейчас Гелл-Ман руководит научным советом института, который существует уже два десятилетия. Начав свою карьеру с провидческих открытий и предсказаний, он пытается угадать будущее уже не отдельных частиц, а огромных, целостных явлений. И в этом нет никакого чуда! В этом – весь Гелл-Ман. Александр Волков Источник: «Знание – Сила» |
Марри Гелл-Ман живет в лучшем квартале Санта-Фе, на холме у подножия горы Сангре-де-Кристо. Его дом, обставленный старинной мебелью и окруженный соснами, напоминает индейское пуэбло. Выбор стиля неслучаен, ведь Санта-Фе – столица штата Нью-Мексико, где жили когда-то индейцы анасази, строители знаменитых «пуэбло», многоэтажных домов, высеченных в скалах. В окрестности Санта-Фе расположен десяток пуэбло, да и другие дома стараются походить на них: охристая окраска, плоские крыши, немногочисленные окошки. В старинных пуэбло прохладно даже в жару.
