Текст книги "«Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!»"

Автор книги: Ричард Филлипс Фейнман

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 26 страниц) [доступный отрывок для чтения: 10 страниц]

Яяяяяяяяяяя!

По средам в Принстонский выпускной колледж приходили разные люди с лекциями. Ораторы зачастую были очень интересными людьми, и обсуждения, которые обычно следовали за лекцией, были весьма забавными. Например, один парень из нашего колледжа очень строго придерживался жестких антикатолических взглядов, поэтому он заранее передал свои вопросы, чтобы их задали оратору, говорившему о религии, так что тому пришлось несладко.

В другой раз кто-то говорил о поэзии. Оратор рассказывал о структуре стихотворения и об эмоциях, которые стихотворение передает; он разделил все на определенные виды классов. Во время обсуждения, которое последовало за лекцией, он сказал: «Разве в математике дело обстоит не точно так же, доктор Эйзенхарт?»

Доктор Эйзенхарт был деканом выпускного колледжа и великим профессором математики. Кроме того, он был очень умен. Он сказал: «Мне было бы интересно узнать, что об этом думает Дик Фейнман в отношении теоретической физики». Он все время загонял меня в подобные переплеты.

Я встал и сказал: «Да, это очень тесно связано с физикой. В теоретической физике аналогом слова является математическая формула, аналогом структуры стихотворения – взаимосвязь теоретических тыр-пыр с тем-то и тем-то». Я прошелся по всей его лекции, проведя идеальную аналогию. Глаза оратора лучились счастьем.

Потом я сказал: «Мне кажется, что, что бы Вы ни сказали о поэзии, я смогу найти способ провести аналогию с любым предметом точно так же, как я сейчас сделал это для теоретической физики. Я не думаю, что эти аналогии имеют смысл».

В огромном зале с окнами из цветного стекла, где мы всегда обедали, в своих неизменно распадающихся академических плащах, декан Эйзенхарт начинал каждый обед с произнесения молитвы на латинском языке. После обеда он часто поднимался и делал какие-нибудь объявления. Однажды вечером доктор Эйзенхарт встал и сказал: «Через две недели к нам приезжает профессор психологии с лекцией о гипнозе. Профессор полагает, что будет гораздо лучше, если он сможет представить нам реальный показ сеанса гипноза, чем просто говорить о нем. Поэтому ему хотелось бы, чтобы несколько человек добровольно вызвались ему помочь и подвергнуться гипнозу…»

Я заволновался. Я непременно должен выяснить, что такое гипноз, вопросов тут не было. Это будет просто супер!

Затем декан Эйзенхарт сказал, что будет хорошо, если трое или четверо человек вызовутся помочь профессору, чтобы он попробовал немного поработать с ними до лекции и посмотреть, кто поддается гипнозу, поэтому ему очень хотелось бы, чтобы мы помогли профессору. (Боже правый, он же просто тратит время!)

Эйзенхарт был в одном конце огромного обеденного зала, я же в противоположном, у стены. Там были сотни парней. Я знал, что каждому захочется это попробовать, и жутко боялся, что он не увидит меня из-за того, что я сижу так далеко. Но мне было просто необходимо попасть на этот сеанс!

Наконец, Эйзенхарт сказал: «Итак, мне хотелось бы знать, будут ли добровольцы…»

Я поднял руку, просто взлетел со своего места и изо всех сил, чтобы быть уверенным, что он меня услышит, заорал: «ЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯ!»

Он услышал меня, потому что я оказался единственным. Мой голос многократно отразился от стен и потолка зала – мне было очень стыдно. Эйзенхарт отреагировал немедленно: «Да, конечно, мистер Фейнман, я знал, что Вы вызоветесь, я просто думал, может быть, захочет кто-нибудь еще».

Наконец, вызвалось еще несколько ребят, и за неделю до лекции профессор приехал, чтобы попрактиковаться на нас и посмотреть, подходит ли кто-нибудь для гипноза. Я знал об этом явлении, но не знал, как это, когда тебя гипнотизируют.

Он начал работать со мной, и вскоре мы дошли до того этапа, когда он сказал: «Ты не можешь открыть глаза».

Я сказал себе: «Я клянусь, что могу открыть глаза, но я не хочу все испортить. Посмотрим, насколько далеко это зайдет». Ситуация сложилась интересная. Ты немножко одурманен и, несмотря на то, что вроде бы несколько потерял контроль над собой, уверен, что сможешь открыть глаза. Но ты их, конечно же, не открываешь, поэтому, в некотором смысле, ты не можешь это сделать. Он проделал все свои штучки и решил, что я подойду. Когда настал день лекции и реального сеанса гипноза, он попросил нас выйти на сцену и загипнотизировал на глазах всего Принстонского выпускного колледжа. На этот раз эффект был посильнее; думаю, что я научился поддаваться гипнозу. Гипнотизер показывал разные фокусы, заставлял меня делать то, что обычно я бы не смог сделать, а в конце сеанса сказал, что после того, как я выйду из состояния гипноза, я не пойду прямо на свое место, что было бы естественно, а обойду всю комнату и подойду к своему месту сзади.

В течение всего сеанса я смутно осознавал, что происходит, и сотрудничал с гипнотизером, делая все, что он говорит, но насчет последнего я решил: «Ну нет, черт возьми, с меня хватит! Я пойду прямо на свое место».

Когда пришло время встать и сойти со сцены, я пошел было прямо к своему месту. Но тут же ощутил своеобразное раздражение: я почувствовал себя так неуютно, что не смог идти своей дорогой. Я обошел весь зал.

Некоторое время спустя меня загипнотизировали еще раз. Гипнотизером была женщина. Она сказала: «Я зажгу спичку, погашу ее и тут же прикоснусь ею к твоей руке. Ты не почувствуешь боли».

Я подумал: «Вздор!» Она взяла спичку, зажгла ее, потушила и прикоснулась ею к моей руке. Я почувствовал легкое тепло. Все это время я сидел с закрытыми глазами и думал: «Это несложно. Она зажгла одну спичку, а к моей руке прикоснулась другой. В этом нет ничего особенного; это обман!»

Когда я вышел из состояния гипноза и посмотрел на свою руку, меня ожидал огромнейший сюрприз: на моей руке был ожог. Вскоре на его месте вздулся пузырь, но я так и не почувствовал боли, даже когда он лопнул.

Так что я счел гипноз весьма любопытным опытом. Ты все время говоришь себе: «Я могу это сделать, но не буду», но это не более чем другой способ сказать, что ты не можешь.

Схема кошки?

В обеденной комнате выпускного колледжа в Принстоне все обычно сидели обособленными группками. Я сидел с физиками, но через какое-то время подумал: «Было бы неплохо посмотреть, чем занимается весь остальной мир, поэтому посижу-ка неделю или две в каждой из других групп».

Когда я сидел за столом с философами, я слушал, как они очень серьезно обсуждают книгу Уайтхеда «Процесс и реальность». Они употребляли слова весьма забавным образом, и я не особенно понимал, о чем они говорят. Я не хотел прерывать их беседу и постоянно просить разъяснить мне что-нибудь, но иногда я все же делал это, и они пытались объяснить мне, но я все равно ничего не понимал. Наконец, они пригласили меня на свой семинар.

Семинар у них походил на урок. Они встречались раз в неделю, чтобы обсудить новую главу из книги «Процесс и реальность»: кто-нибудь делал по этой главе доклад, а затем следовало обсуждение. Я отправился на семинар, пообещав себе не открывать рта, напоминая себе, что я в этом предмете – полный профан и иду туда просто посмотреть.

То, что произошло на семинаре, было типичным – настолько типичным, что в это даже трудно поверить, но, тем не менее, это правда. Сначала я сидел и молчал, во что практически невозможно поверить, но это тоже правда. Один из студентов делал доклад по главе, которую они должны были изучить на той неделе. В этой главе Уайтхед постоянно использовал словосочетание «существенный объект» в каком-то конкретном сугубо техническом смысле, который он, по-видимому, определил ранее, но я этого не понял.

После некоторого обсуждения смысла выражения «существенный объект» профессор, который вел семинар, сказал что-то, намереваясь разъяснить суть предмета, и нарисовал на доске что-то, похожее на молнии. «Мистер Фейнман, – сказал он, – как Вы считаете, электрон – это „существенный объект“?»

Вот теперь я попал в переплет. Я признался, что не читал книгу и потому не имею никакого понятия о том, что Уайтхед подразумевает под этим выражением; я пришел только посмотреть. «Но, – сказал я, – я попытаюсь ответить на вопрос профессора, если вы сначала ответите на мой вопрос, чтобы я немножко лучше представил смысл выражения „существенный объект“. Кирпич – это существенный объект?»

Что я намеревался сделать, так это выяснить, считают ли они теоретические конструкции существенными объектами. Электрон – это теория, которую мы используем; он настолько полезен для понимания того, как работает природа, что мы почти можем назвать его реальным. Я хотел с помощью аналогии прояснить идею насчет теории. В случае с кирпичом дальше я бы спросил: «А как насчет того, что внутри кирпича?», потом бы я сказал, что никто и никогда не видел, что находится внутри кирпича. Всякий раз, когда ломаешь кирпич, видишь только его поверхность. А то, что у кирпича есть что-то внутри, – всего лишь теория, которая помогает нам лучше понять природу вещей. То же самое и с теорией электронов. Итак, я начал с вопроса: «Кирпич – это существенный объект?»

Мне начали отвечать. Один парень встал и сказал: «Кирпич – это отдельный, специфический объект. Именно это Уайтхед подразумевает под существенным объектом».

Другой парень сказал: «Нет, существенным объектом является не отдельный кирпич; существенным объектом является их общий характер – их „кирпичность“».

Третий парень встал и сказал: «Нет, сами кирпичи не могут быть существенным объектом. „Существенный объект“ означает идею в разуме, которая у вас появляется, когда вы думаете о кирпичах».

Потом встал еще один парень, потом еще один, и, скажу вам, я еще никогда не слышал столько разных оригинальных мнений о кирпиче. И, как это должно быть во всех историях о философах, все закончилось полным хаосом. Во всех своих предыдущих обсуждениях они даже не задумывались о том, является ли «существенным объектом» такой простой объект, как кирпич, не говоря уже об электроне.

После этого я отправился к биологическому столу. У меня всегда был интерес к биологии, а эти парни говорили об очень интересных вещах. Некоторые из них приглашали меня слушать курс физиологии клетки, который у них должен был быть. Я знал кое-что по биологии, но это был курс для выпускников. «Как вы думаете, смогу ли я его осилить? Разрешит ли профессор?» – спросил я.

Они спросили у инструктора, Ньютона Харви, выполнившего множество исследований по бактериям, испускающим свет. Харви сказал, что я могу присоединиться к специальному продвинутому курсу при одном условии – я должен делать всю работу и сообщения по статьям, как и любой другой.

Перед первым занятием парни, которые пригласили меня прослушать курс, захотели показать мне некоторые вещи под микроскопом. Они вложили туда клетки некоторых растений, и были видны маленькие зеленые пятна, называемые хлоропластами (они производят сахар, когда на них светит солнце), двигавшиеся по кругу, Я посмотрел на них, а потом перевел взгляд вверх: «Почему они кружатся? Что толкает их по кругу?»

Никто не знал. Оказалось, что в то время этого не понимали. Таким образом, прямо с ходу я узнал кое-что о биологии: там очень легко найти вопрос, который был бы очень интересным и на который никто не знал бы ответа. В физике приходится идти несколько глубже, прежде чем вы сможете найти интересный вопрос, о котором люди не знают.

Свой курс Харви начал с того, что нарисовал замечательную большую картинку клетки на доске и пометил все части, из которых она состоит. Затем он рассказал о них, и я понял большую часть из того, что он рассказывал.

После лекции парень, который пригласил меня, спросил: «Ну как, тебе понравилось?»

Я ответил: «Очень. Единственная часть, которую я не понял – это часть о лецитине. Что такое лецитин?»

Парень начинает объяснять монотонным голосом: «Все живые существа, как растения, так и животные, сделаны из маленьких объектов, похожих на кирпичики, называемых „клетками“…»

– Послушай, – сказал я нетерпеливо, – все это я знаю, иначе я не слушал бы этот курс. Но что такое лецитин?

– Я не знаю.

Я должен был делать сообщения по статьям наряду со всеми остальными, и первая, которую за мной записали, была по эффекту, который производил давление на клетки – Харви выбрал для меня эту тему потому, что она имела что-то общее с физикой. Хотя я понимал, что делал, я неправильно все произносил, когда читал статью, и аудитория всегда истерически хохотала, когда я говорил о «бластосферах» вместо «бластомерах» или о других таких вещах.

Следующая статья, выбранная для меня, была работой Адриана и Бронка. Они продемонстрировали, что нервные импульсы – это однопульсовые явления с резкими краями. Были поставлены эксперименты с кошками, в которых они измерили электрическое напряжение на нервах.

Я начал читать статью. Там все время речь шла об экстензорах и флексорах, мускулах gastrocnemius и т.д. Назывался тот или иной мускул, а у меня не было даже туманнейшей идеи, где они размещаются по отношению к нервам или к кошке. Поэтому я подошел к библиотекарю в биологическом отделе и спросил ее, не может ли она разыскать для меня схему кошки.

– Схему кошки, сэр? – спросила она в ужасе. – Вы имеете в виду зоологический атлас! – С тех пор пошли слухи о тупом дипломнике-биологе, разыскивавшем схему кошки.

Когда пришло время делать доклад по этому предмету, я для начала изобразил очертание кошки и принялся называть различные мускулы.

Другие студенты в аудитории перебили меня: «Мы знаем все это!»

– О, вы знаете? Тогда не удивительно, что я могу догнать вас так быстро после четырех лет занятий биологией. – Они тратили все свое время на запоминание ерунды вроде этой, когда это можно было бы посмотреть за 15 минут.

После войны я каждое лето путешествовал на машине где-нибудь по Соединенным Штатам. В один год, после того как я побывал в Калтехе[4]4.
  Калифорнийский технологический институт, сотрудником которого Р.Фейнман являлся с 1951 г. по 1988 г. – Прим. пер.


[Закрыть], я подумал: «Вместо того чтобы отправиться в другое место, я отправлюсь в другую область».

Это было сразу после открытия Уотсоном и Криком спирали ДНК.

В Калтехе было несколько очень хороших биологов, потому что у Дельбрюка там была лаборатория, и Уотсон приезжал в Калтех, чтобы прочесть несколько лекций о кодирующей системе ДНК. Я ходил на его лекции и семинары на кафедре биологии и проникся энтузиазмом. Это было очень волнующее время в биологии, и Калтех оказался замечательным местом.

Я не думал, что я уже достиг такого уровня, когда могу проводить настоящие исследования по биологии, так что для своего летнего визита в область биологии я наметил просто слоняться по биологической лаборатории и «мыть тарелки», а в это время наблюдать за тем, что делают другие. Я пошел в биолабораторию сказать им о моем желании, и Боб Эдгар, молодой кандидат, который был кем-то вроде ответственного, сказал, что не позволит мне это сделать. Он сказал: «Вы должны действительно провести какое-нибудь исследование, как студент-дипломник, а мы дадим вам задачу, над которой можно поработать». Это отлично мне подходило.

Я прослушал лекции по фагам, которые сообщали нам, как заниматься исследованиями бактериофагов (фаг – это вирус, содержащий ДНК и атакующий бактерию). Прямо с ходу я обнаружил, что могу избежать многих затруднений, потому что знаю физику и математику. Я знал, как атомы работают в жидкостях, так что ничего таинственного в работе центрифуги для меня не было. Я в достаточной степени знал статистику, чтобы понять статистические ошибки в подсчете маленьких пятен в кювете. Итак, пока все эти биологические ребята старались освоить эти «новые» вещи, я мог тратить время на изучение биологической части.

Из этого курса я узнал одну очень полезную биологическую технику, которую я использую и сейчас. Нас научили, как держать пробирку и вынуть из нее пробку одной рукой (используйте средний и указательный пальцы), в то время как другая рука остается свободной и может делать что-нибудь другое (например, держать пипетку, в которую вы всасываете цианид). Теперь я могу держать зубную щетку в одной руке, тюбик с пастой в другой, отвинтить колпачок, а затем поставить тюбик на место.

Было открыто, что у фагов могут быть мутации, которые воздействовали бы на их способность атаковать бактерии, и предполагалось, что мы станем изучать эти мутации. При этом у некоторых фагов могла произойти вторая мутация, которая восстановила бы их способность атаковать бактерии. Некоторые фаги, мутировавшие обратно, были точно такими же, как до мутаций. Другие – нет: эффект, который они производили на бактерии, был несколько другим, фаги действовали быстрее или медленнее, чем нормальные, а бактерии при этом росли медленнее или быстрее нормальных. Другими словами, существовали «обратные мутации», но они не были всегда совершенными; иногда фаги восстанавливали только часть своих утерянных возможностей.

Боб Эдгар предложил, чтобы я поставил опыт, в котором постарался бы выяснить, происходят ли обратные мутации в том же месте спирали ДНК. С превеликой осторожностью проделав большую и утомительную работу, я смог отыскать три примера обратных мутаций, произошедших почти вместе – ближе друг к другу, чем все, что когда-либо видели до сих пор, – которые частично восстановили способности фага функционировать. Работа продвигалась медленно. Все зависело от случайности: приходилось ждать, когда получится двойная мутация – очень редкое событие.

Я продолжал думать о способах заставить фаги мутировать чаще, о более быстрых способах детектирования мутаций, но прежде чем у меня что-либо вышло, лето кончилось, а я не был склонен больше этим заниматься.

Однако приближался мой субботний год[5]5.
  Каждый седьмой год («субботний год») профессора американских университетов свободны от преподавания и чтения лекций и могут целиком сконцентрироваться на исследовательской работе по своему усмотрению. – Прим. пер.


[Закрыть], поэтому я решил поработать в той же самой биолаборатории, но над другим предметом. Некоторое время я работал с Мэттом Мезельсоном, а затем с хорошим парнем из Англии по имени Дж.Д. Смит. Проблема касалась рибосом, клеточной «машинерии», которая делает белки из того, что мы теперь называем «мессенджер» (РНК-посланник). Используя радиоактивные вещества, мы демонстрировали, что РНК может выйти из рибосом и может быть вставлена обратно.

Я очень тщательно выполнял работу, измеряя и стараясь все проконтролировать, но мне понадобилось восемь месяцев, чтобы осознать, что один из шагов был небрежным. В те дни для получения рибосом из бактерий их растирали с окисью алюминия в ступке. Все остальное было химическим и все под контролем, однако как толочь пестиком при растирании бактерии? Повторить эту процедуру было невозможно. Поэтому из эксперимента ничего и не вышло.

Теперь, я полагаю, нужно рассказать о времени, которое я провел с Хильдегардой Ламфром, стараясь выяснить, могут ли в горошинах использоваться те же рибосомы, что и в бактериях. Вопрос состоял в том, могут ли рибосомы бактерий вырабатывать белки людей или других организмов. Она (Хильдегарда) разработала схему для получения рибосом из горошин и передачи им РНК-посланника так, чтобы они производили белки гороха. Мы поняли, что весьма драматический и важный вопрос заключается в следующем: будут ли рибосомы от бактерий после получения РНК-посланника, взятого из горошин, производить белки гороха или бактерий? Это должен был быть очень значительный, фундаментальный эксперимент.

Хильдегарда сказала: «Мне понадобится много рибосом из бактерий».

Мезельсон и я еще раньше извлекли огромное количество рибосом из E. coli для другого опыта. Я сказал: «Черт возьми, я просто отдам тебе те рибосомы, что у нас уже есть. У нас большой запас в моем холодильнике в лаборатории».

Мы могли бы сделать фантастическое, жизненно важное открытие, если бы я был хорошим биологом. Но я не был хорошим биологом. У нас была хорошая идея, хороший эксперимент, подходящее оборудование, но я запорол все дело – я дал ей инфицированные рибосомы, грубейшая возможная ошибка в экспериментах подобного рода. Мои рибосомы пролежали в холодильнике почти месяц и загрязнились другими живыми созданиями. Если бы я приготовил эти рибосомы быстро и тщательно снова и дал бы их Хильдегарде, держа все под контролем, эксперимент обязательно удался бы, и мы были бы первыми людьми, продемонстрировавшими однородность жизни – машинерия продуцирования белков, рибосомы, одни и те же в каждом живом существе. Мы были в правильном месте, делали правильные вещи, но я делал их как любитель – тупо, небрежно.

Знаете, кого мне это напомнило? Мужа мадам Бовари из книги Флобера, скучного сельского доктора, который имел некоторые представления о том, как исправлять косолапость, но все, что он делал, – портил людей. Я был похож на этого неопытного хирурга.

Другую работу о фагах я так никогда и не написал. Эдгар все время просил меня ее написать, но я так и не собрался. Работа не в своей области не воспринимается серьезно, вот в чем неприятность.

Я написал кое-что неофициально по этому поводу и послал Эдгару, который здорово посмеялся, читая материал. Он не был изложен в стандартной форме, используемой биологами – сначала процедура и т.д. Прорва времени была потрачена на объяснение вещей, которые знали все биологи. Эдгар сделал сокращенный вариант, но я не смог его понять. Я не думаю, что они его опубликовали. Сам я этого не делал.

Уотсон подумал, что все мои упражнения с фагами имеют определенный интерес, поэтому он пригласил меня приехать в Гарвард. Я сделал доклад в биологическом отделе о двойных мутациях, происходящих почти вместе, и рассказал о своей догадке, сводившейся к следующему. Одна мутация производила изменение в белке, такое как изменение pH аминокислоты, в то время как другая мутация производила другое изменение в другой аминокислоте в том же белке, так что первая мутация частично компенсировалась. Компенсация не была абсолютной, но достаточной для того, чтобы фаг «ожил». Я думал, что эти два изменения происходили в одном и том же белке и химически компенсировали друг друга.

Оказалось, что это не так. Люди, которые несомненно развили более быструю технику для генерации и детектирования мутаций, несколько лет спустя выяснили, что на самом деле происходило следующее. В результате первой мутации недоставало целого основания ДНК. Теперь код был смещен и не мог более быть считан. Вторая мутация либо приводила к вставлению лишнего основания, либо исчезали еще два. Тогда код можно было прочесть опять. Чем ближе к первой мутации происходила вторая, тем меньше информации изменялось при двойной мутации, и тем полнее фаг восстанавливал свои потерянные возможности. Таким образом был продемонстрирован факт существования трех «букв» для кодирования каждой аминокислоты.

Пока я неделю был в Гарварде, Уотсон кое-что предложил, и в течение нескольких дней мы вместе поставили опыт. Это был незавершенный эксперимент, но я выучился новой технике от одного из лучших людей в этой области.

Это был мой величайший момент: я давал семинар по биологии в Гарварде! Я всегда так поступаю, влезаю во что-нибудь и смотрю, как далеко там можно продвинуться.

Я много чему выучился в биологии и получил большой опыт. Усовершенствовался в произношении слов, в обнаружении слабых мест экспериментальной техники, узнал, чего не надо включать в статью или семинар. Но моей любовью была физика, и я хотел вернуться к ней.