Текст книги "Время вспять, или Физик, физик, где ты был"

Автор книги: Анатоль Абрагам

сообщить о нарушении

Текущая страница: 17 (всего у книги 33 страниц)

Кастлер читал статью и был ею убежден вполне. Броссель прочел «письмо» и был убежден. Я прочел письмо и был тоже убежден. Перечитал я ее потому, что нашел маленькую неясность и понял немножко хуже. Я начал ее перечитывать вновь и вновь, и раз от разу статья становилась менее и менее понятной, пока не превратилась под конец в полную бессмыслицу. Создалось неловкое положение: Кастлер понимал, Броссель понимал, а я, специалист по резонансу и ядерной поляризации, не понимал ничего. Прошел мимо Пьер Эгрен, восходящая звезда французской физики, впоследствии крупный деятель и даже министр, который понимал все, что можно понять, и даже больше. Он прочел статью, понял, конечно, и объяснил ее очень наглядно с помощью акустической аналогии с так называемой трубкой Кундта (Kundt). Я не помнил, как устроена трубка Кундта, и ушел из Нормальной школы, где все это происходило, в отвратительном настроении.

Просидев еще день над таинственной статьей Арни, я сумел, наконец, точно определить, где была «зарыта его собака», и выкопать ее на Божий свет. Экспериментальный результат, полученный Арни, надо было истолковать как перенос поляризации между разными сверхтонкими компонентами ЭПР спектра мышьяка, результат не лишенный интереса, но, конечно, не имевший ничего общего со стопроцентной поляризацией ядер, как Арни уверил себя и не безуспешно пытался уверить других. Мне пришлось провести с ним полдня, чтобы разуверить его.

Оставалась еще тайна: каким образом рецензент «Physical Review Letters» пропустил в печать подобную статью без малейшего возражения и почему руководитель Арни, весьма известный физик (не Таунс), поссорился с ним потому, что Арни отказался разделить с ним авторство. (На самом деле ему здорово повезло.) Эта слепота весьма компетентных людей, по-моему, объясняется так: после того как люди отказались поверить предсказаниям Оверхаузера, которые, тем не менее, оказались правильными, они были психологически подготовлены поверить чему угодно. К тому же софизм в рассуждениях Арни было не так легко заметить.

Красочная личность Арни заслуживает нескольких слов. Коренастый, с походкой вразвалку, с курчавой нечесаной башкой цвета воронова крыла, со смехом, подобным ржанию застоявшегося жеребца, мохнатый, как обезьяна, с брюками, спадавшими до «тропика Козерога», он был замечательно свободен от запретов, связанных с тем, что в моей юности называлось приличными манерами. Он решил сразу приобщиться к французской культуре, приобретя берет, который не снимал со своей головы, и говорил на странном наречии, которое считал французским языком. Его выражения стали классическими среди нас, но, к сожалению, непереводимыми. Я мог бы рассказать про него кучу историй. Например, во время поездки из Лондона в Оксфорд в битком набитом купе во всеуслышание, к возмущению британцев, он рассказывал мне следующий анекдот. В верующее еврейское семейство приходит сват и с большим трудом убеждает их согласиться на брак их старшего сына с принцессой Маргарет, младшей дочкой английского короля. Когда это ему, наконец, удается, он произносит со вздохом облегчения: «Половина работы сделана». Только традиционная сдержанность британской нации спасла нас тогда от линчевания. Но моя любимая история – про ужин, который он устроил у себя на квартире вскоре после своего приезда. Среди гостей были профессор Кастлер с супругой, я с Сюзан и еще несколько пар. Накануне он попросил у своей хозяйки несколько лишних вешалок и, когда она невинно спросила, нужны ли ему вешалки с перекладинами для брюк, ответил: «Не знаю, в Париже у меня гости в первый раз». Я так много говорю про Арни потому, что воспоминания о нем меня все еще забавляют, но более того из-за размышлений, на которые меня навела необходимость опровергнуть его абсурдные заключения. Благодаря им я продвинулся к своей тогда еще отдаленной цели: динамической ядерной поляризации в диэлектриках.

Но осенью 1954 года состоялось другое событие. Феликс Блох, великий Феликс Блох, стал первым Генеральным директором ЦЕРН'а и пригласил меня провести с ним несколько месяцев в Женеве. Выбор первого директора был не прост: можно было опасаться, что страна, к которой он принадлежит, возьмет благодаря этому перевес в международной организации. Выбрали Блоха, уроженца Швейцарии, но жителя и гражданина Америки и, к тому же, крупнейшего физика.

Одно было нехорошо в этом выборе: Блох недолюбливал «тяжелую» науку и ненавидел администрацию. Осенью 1954 года большие машины были еще лишь в состоянии проектов или, в лучшем случае, земляных работ, и оставалась администрация, от которой его тошнило. Он принял предложение ЦЕРН'а из-за симпатии к старой Европе, к которой он оставался близок после двадцати лет «изгнания», и к идее ЦЕРН'а как общеевропейского предприятия. Но надо признать, что в Женеве он скучал. Ему хотелось иметь около себя кого-нибудь, с кем можно было бы говорить о своем любимом ЯМР, «дружескую руку», как он выразился, и я был польщен тем, что из всей Европы он выбрал меня. В этом выборе мои скромные заслуги в области ускорителей, про которые он, наверное, никогда не слышал, не играли никакой роли; поводом был только резонанс. Он хотел располагать мною в течение шести месяцев, но КАЭ, который оплачивал мою командировку в Женеву, предложил месяц; сговорились на двух.

Мы сошлись характерами, хотя он был капризен, как примадонна, и сразу стали друзьями. Он был всем тем, о чем я мечтал и чего никогда не достиг, отчасти из-за обстоятельств моей молодости (в возрасте, когда я бегал по следам неуловимого Перрена, он общался с такими гениями, как Бор, Гейзенберг, Паули и т. д.), но главным образом потому, что у меня не было и доли его гения.

В «Reflections of a Physicist» я посвятил ему несколько страниц. Здесь я лишь напомню, что, кроме более чем заслуженной Нобелевской премии за открытие ЯМР, он сделал еще два или три открытия, каждое из которых было достойно этой награды. Он был высок, широкоплеч и силен, со сложением боксера-тяжеловеса. Его нос был, вероятно, когда-то сломан, что увеличивало сходство с боксером. Он был прекрасным горнолыжником и опытным альпинистом.

Он обогатил мою коллекцию историй о Паули, рассказав мне, как это сделал Вайскопф до него, о встрече с великим физиком в Цюрихе. В отличие от Вайскопфа, которому было только сказано: «Сделайте что-нибудь и приходите мне показать», Блох получил более подробные инструкции: «Сделайте мне теорию сверхпроводимости». Блох уселся за работу и через десять дней принес плоды своих трудов Паули, которому не понадобилось и десяти минут, чтобы разнести их в клочья. Вторая и третья попытки имели ту же судьбу. За свое пребывание в Цюрихе Блох сделал десяток подобных безуспешных попыток. «Теперь», – сказал Блох, – «когда кто-нибудь мне приносит теорию сверхпроводимости (не надо забывать, что наш разговор происходил в 1954 году), я просто замечаю, что это моя попытка номер такой-то».

Он сформулировал две теоремы (скорее, два постулата): первый – все теории сверхпроводимости ошибочны; второй – все крупные ускорители в конце концов работают. Опираясь на второй постулат, он не боялся посвящать немалую часть своего времени в Женеве усилиям доказать неверность первого; его не оставляла надежда справиться когда-нибудь с заданием Паули. Можно сказать, что оба постулата оказались неверными в конце концов. Фазотрон Дубны никогда не работал по-настоящему, и в 1957 году Бардин, Купер и Шриффер предложили то, что по-русски носит смешное название «бекаша» (вроде бекеши). Бекаша была не по вкусу Блоху, но он с ней примирился, так как ничего лучшего предложить не мог.

Во время своего пребывания в Женеве он заканчивал работу об установлении основного уравнения для спиновой матрицы плотности системы спинов во взаимодействии с решеткой (читатель, если сие не понятно, не горюй), ту самую работу, которую я сам хотел предпринять в Гарварде и, как дурак, забросил, наслушавшись чужих советов. Работа была внушительной, хотя слегка, и даже более чем слегка, тяжеловесной, и была опубликована позже в трех увесистых статьях в «Physical Review». Блох запросил мое мнение о работе, и я выразил грандиозность предприятия одним словом: «Gottverdämmerung».[15]15
  Название оперы Вагнера в русском переводе «Гибель Богов».


[Закрыть] Хотя, как сказано выше, я сам не предпринимал этой «вагнеровской» работы, я позже изложил ее в более сжатой и, как мне кажется, более изящной форме в своей книге «Принципы ядерного магнетизма»; тут мы опять имеем дело с карликом, взобравшимся на плечи гиганта.

Не я один был призван в Женеву для культурного общения с маэстро Феликсом, был доставлен и более тяжеловесный участник – Блох распорядился привезти в Женеву из Станфорда большой постоянный магнит весом в несколько тонн, специально предусмотренный для ЯМР высокого разрешения. С ним прибыли и два ученика Блоха, два здоровенных парня – Джим Арнольд и Уэстон Андерсон, которых я окрестил именами вагнеровских гигантов Фафнер и Фазольт; сам Блох был, конечно, ввиду его вагнеровской работы, властителем Вальхаллы – Вотаном. Мои отношения с этими молодцами, веселыми ребятами (в особенности Арнольдом) и прекрасными физиками (в особенности Андерсоном), были приятными и полезными. Едва приехав, они распаковали магнит, установили электронику и взялись за эксперименты. «Таким образом, в этом ЦЕРН'е будет хоть капля физики», – прокомментировал Блох. Впоследствии я не раз встречался с Андерсоном на конференциях ЯМР и один раз даже выступал в роли его сообщника (таких во Франции почему-то зовут баронами).

Это дело было на заседании фарадеевского общества в Кембридже. По правилам общества доклады печатаются и отсылаются участникам заранее, каждому докладчику отпускается всего десять минут, чтобы показать лишь свои слайды. В одном из спектров ЯМР, которые Андерсон намеревался демонстрировать, была одна интересная деталь: две линии ЯМР, которые в первом приближении совпадали, слегка расщеплялись в приближении высшего порядка. Андерсон очень гордился тем, что ему удалось обнаружить экспериментально это расщепление, но ему не хватало времени, чтобы его объяснить. Во время дискуссии после доклада его барон, т. е. я, должен был задать наивный вопрос, почему на слайде видны две линии вместо одной? Я не прислушивался к докладу Андерсона, с которым был хорошо знаком, и по окончании его поднял руку и спросил, как было условлено: «На одном из ваших слайдов вы показали две линии там, где должна быть только одна. Объясните, пожалуйста». Андерсон покраснел и сказал при взрыве хохота: «Я не успел показать этот слайд».

Главная польза, которую я извлек из пребывания в ЦЕРН'е с Блохом, заключалась в дискуссиях с ним, касавшихся моих идей о ядерной поляризации. Он посоветовал мне опубликовать их, что я и сделал в статье под названием «Эффект Оверхаузера в неметаллах» в «Physical Review». Блини, обыкновенно скупой на комплименты, назвал эту статью замечательно проницательной. Я расскажу более подробно об этой работе в следующей главе в связи с экспериментами, проведенными в моей лаборатории, так как я скоро заполучил собственную лабораторию.

Во время моей второй поездки в Женеву мне предложили прочесть доклад в Женевском университете о возмущенных угловых корреляциях. Мы условились с Блохом, что доклад будет по-французски, на языке, который Блох понимал прекрасно. За две минуты до начала он вошел в аудиторию и сказал мне: «Было бы лучше, если бы вы говорили по-английски; здесь присутствуют Бор и Гейзенберг, которые хотели бы вас послушать». Думаю, что если бы ритору древней Греции вдруг сказали, что Зевс и Афина спустились с Олимпа на несколько минут, чтобы послушать его рассуждения, он чувствовал бы себя не лучше, чем я. Но все обошлось. Бор проспал, или, по крайней мере, казался спящим, во время большей части моей лекции, а Гейзенберг задал весьма тривиальный вопрос, на который Блох ответил сам.

На следующий день Блох сообщил мне, что решил сложить с себя обязанности Генерального Директора и уехать обратно в Станфорд. Состоялось заседание Совета ЦЕРН'а (что и объясняло приезд в Женеву Бора и Гейзенберга), на котором Блох потребовал введения, наряду с его должностью должности административного директора, отвечающего за решения административного характера (с которыми Блох категорически отказывался иметь дело). Совет отказал ему в этом, считая, что именно на Генеральном Директоре лежит полная ответственность за все. Андерсон и Арнольд разобрали и упаковали магнит и электронику, успев, к счастью, довести до конца интересный опыт, и магнит отправился обратно в кругосветное путешествие. Поведение Блоха вызвало отрицательные комментарии, но только не у меня; нельзя требовать от арабского скакуна того же, что от битюга.

После Женевы я часто виделся с Блохом. Лучше всего помню наши диспуты насчет понятия спиновой температуры, о которой будет речь в следующей главе. Блох не верил в это понятие, или скорее не видел в нем никакой пользы, в то время как я был противоположного мнения. После очень жаркого спора, в котором он постоянно меня перебивал, я не вытерпел и сказал ему: «Как я могу надеяться переубедить вас, когда вы просто не слушаете того, что я говорю». К моему удивлению, он расхохотался: «Знаете ли вы, что точно то, что вы мне сейчас сказали, Эйнштейн говорил Борну во время их дискуссий о квантовой механике? Я всегда уважал Борна и готов играть его роль, но не боитесь ли вы, что мантия Эйнштейна тяжеловата для ваших плеч?» Добавлю, что впоследствии Блох убедился в разумности понятия спиновой температуры и стал одним из ее самых горячих защитников.

В конце 1954 года (или, может быть, в начале 1955) Блох (Клод, а не Феликс), Мессиа, Трошри и я по своей собственной инициативе начали читать высшие курсы в Сакле, каждый по своей специальности. Мессиа читал курс квантовой механики, который впоследствии вырос в прекрасную книгу, Клод Блох – курс по теории ядерных реакций, а Трошри – о ядерных моделях. Я, конечно, выбрал магнитный резонанс, ЭПР и ЯМР. Другие коллеги последовали нашему примеру. Эрпин (Herpin) читал прекрасный курс классического магнетизма. Мы сами приготовляли записи лекций, а затем их размножали и раздавали нашим студентам. Я помню, что я очень настаивал на том, чтобы не раздавать их бесплатно. Я утверждал, что при отсутствии экзаменов (а их не было) плата, пусть символическая, необходима, чтобы студент отнесся к записям лекций серьезно; бесплатный курс, как листовку или рекламу, теряют или просто выбрасывают, не прочитав. Такого рода курсы в Сорбонне тогда еще не существовали, и наш пример, я полагаю, сыграл немалую роль в появлении в университетах пару лет спустя так называемого «третьего цикла» (troisieme cycle). Мои слушатели включали всех сотрудников лаборатории Кастлера, в том числе самого Кастлера и Бросселя. В конце курса слушатели подарили мне записи моих лекций в роскошном кожаном переплете.

Дебьес, который постоянно был в поисках рекламы для Сакле, сговорился с редакцией киножурнала о съемке наших лекций (по телевидению хроника тогда еще не передавалась). Жребий пал на мою лекцию. На лекции было около тридцати слушателей, что, учитывая предмет и уровень лекций, было совсем неплохо, но мест-то в аудитории было двести. Киношник, воздев руки к небу, заявил: «Я этого снимать не стану». Дебьеса это не смутило. Он усадил в зал добровольцев, созвав лаборантов из всех химических и биологических лабораторий Сакле, и так как всего этого все равно было мало, одел в белые халаты уборщиц и даже дюжину молодцов из охраны. Видно, кровь Потемкина текла в его жилах.

Но я хотел лабораторию.

Мне было необходимо убедить власти КАЭ в полезности ЭПР и ЯМР для развития работ по атомной энергии. С этой целью я сделал доклад в присутствии Перрена, Ивона, Герона, Дебьеса и других (которых не помню). Я перечислил все выгоды, которые ЭПР и ЯМР могли принести работам по атомной энергии: измерение с помощью ЯМР примесей тяжелой воды в обыкновенной воде и наоборот; с помощью ЭПР примесей урана-235 в естественном или обогащенном уране, исследования плутония, изучение с помощью ЭПР дефектов, производимых в материалах различными излучениями, к этому надо было добавить все применения ЯМР и ЭПР, интересовавшие химиков. Некоторые из применений были стандартными, другие – гипотетическими, чтобы не сказать сомнительными; но меня это мало беспокоило, так как я не рассчитывал терять время ни на одно из них. Чего я хотел, так это приобрести у американской фирмы Вариан (Varian) магнит, спектрометр с широкой полосой частот для ЯМР в твердых телах (в жидкостях твердо засели химики), клистрон, чтобы сконструировать самим спектрометр для ЭПР (готовые спектрометры для ЭПР тогда не продавали), нанять нескольких техников, и вместе с Соломоном и с Жаном Комбриссоном (Jean Combrisson), физиком на несколько лет старшим Соломона, который уже имел кое-какой опыт в ЭПР, начать проводить некоторые из экспериментов, о которых мечтал. От властей я получил согласие «в принципе» и задание представить смету и подробный план.

Это было не так просто; у меня не было опыта, и я начинал с нуля. В советах и в информации, которые я смог собрать от окружающих, было мало толку и еще меньше практической пользы. Те редкие французские группы, которые занимались ЯМР, имели устарелое оборудование и, если можно так выразиться, устарелые идеи. Я с интересом выслушал мнение Бросселя, но его область была слишком далека от моей, чтобы я мог извлечь пользу из его совета.

Информацию о ЯМР надо было искать в Америке, где он родился и развивался со скоростью, непревзойденной в других странах. Так я решил и так и сделал. Летом 1955 года я уехал в США. Моим первым этапом был Гарвард, где успехи моего «посланника» Соломона за предыдущий год превысили все мои надежды. Мне было бы приятно назвать его своим учеником, но это не соответствовало бы фактам. Хоть он и научился у меня кое-чему, он был, как и я, ничей ученик. В физике у меня была, несомненно, более широкая культура, я знал гораздо больше, чем он, я размышлял дольше, чем он, над проблемами, которые нас интересовали, и я умел объяснить и выразить свои мысли лучше, чем он, и, зачем скрывать, лучше, чем большинство моих коллег. Может быть, я повлиял на него больше, чем он на меня, но даже в этом я не уверен. Я старше его на четырнадцать лет, но обстоятельства сделали мой старт поздним, а его – ранним, что уменьшило разницу в годах и сблизило нас. Но Соломон был настоящим экспериментатором, который «сам и пушку заряжал», в то время как я, за редким исключением, довольствовался тем, что придумывал эксперименты, следил за их исполнением и истолковывал результаты. Объединяла нас также, кроме любви к физике, особая манера не принимать самого себя слишком всерьез, которая, я надеюсь, не покинула меня с возрастом, разными высокими назначениями и (в последние годы) «почестями», и никогда не оставляла его. (Академик с 1988 года, он все еще ходит в Академию без галстука.) Эксперимент, который он сам придумал, провел и истолковал в Гарварде, по-моему, самый красивый во всей его научной биографии, которая насчитывает немало красивых экспериментов.

Летом 1955 года мы подготовили и провели в течение месяца поездку по лучшим лабораториям ЯМР США в поисках информации и вдохновения. Я не сохранил списка, но их было много. Кроме Гарварда и MIT главными были Рэтгерс, Белл Телефон, Дженерал Электрик, Чикаго, Иллинойс, Станфорд, Пало Альто и Беркли. Каждый вечер после осмотра, как бы ни был утомителен день, мы не ложились спать, пока не обсудили всего, что видели за день, и не записали подробно. В Пало Альто мы осмотрели лабораторию фирмы Вариан (Varian), главой которой был Паккард, один из трех, кто во главе с Блохом открыл ЯМР в Калифорнии. Паккард как глава технического отдела рассчитывал главным образом на продажу спектрометров ЯМР высокого разрешения, предназначенных для химиков, и которые поэтому нас мало интересовали, но которые для тех времен были техническим чудом. Он показал нам на экране спектр этилового спирта с его знаменитым триплетом трех групп протонов: метила, метилена и гидроксила. Он улучшил разрешение поворотом нескольких кнопок, и на экране появилась целая роща линий, следствие так называемой косвенной связи между разными группами спинов. Погордившись перед нами возможностями своего аппарата, Паккард сказал: «Пора вернуться к слабому разрешению с тремя линиями. Я ожидаю покупателей, двух представителей крупного химического завода из Техаса. Про три группы в спирте они знают и суть трех линий поймут. Но если я покажу им множество всех линий, это собьет их с толку, и они могут отказаться от покупки». Мы вернулись (я в Париж, а Соломон отправился еще на месяц в Кембридж) измученные, но довольные собой.

Соломон был длинным, как жердь, с бесконечными ногами. Его угловатая физиономия порой освещалась очаровательной улыбкой. Как я уже говорил, он оставил меня в 1962 году, чтобы основать свою собственную лабораторию. Мы расстались друзьями и остались ими по сей день.

Комбриссон – выпускник Школы Физики и Химии (той самой, которую окончил Жолио) – был знаком с техникой СВЧ,[16]16
  СВЧ (в западной литературе микроволны) – сверхвысокие частоты (частоты порядка 1-100 Ггц или длины волн 30 см – 3 мм) – Примеч. ред.


[Закрыть] что предопределяло его занятие ЭПР в нашей будущей лаборатории. Рослый, спокойный и осмотрительный, он был человеком, на которого можно было положиться; что я и делал в течение пятнадцати лет, после чего он перешел работать с Горовицем.

Итак, осенью 1955 года наша тройка была готова пуститься в путь, который для меня продлился ровно тридцать лет. Был старый американский фильм, называвшийся «Жизнь начинается в сорок лет». Это я и собирался испробовать.