Текст книги "Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана"

Рождение и смерть

Мелвилл Фейнман (он произносил свою фамилию более традиционно: Файнман или Фаинман) родился в Минске. Его родители Луис и Энни эмигрировали из Белоруссии в 1895 году, так что с пяти лет Мелвилл рос в Патчоге на Лонг-Айленде. Он увлекался наукой, но, как и другие евреи-иммигранты, не имел возможности ею заниматься. Он изучал выходящую за рамки общепринятого новую область медицины – гомеопатию. Потом втянулся в бизнес по продаже полицейского обмундирования и формы для разносчиков почты. Позже стал продавать полироль для автомобилей «Уиз». Одно время гараж Фейнмана был просто забит этим средством, а сам он даже пытался открыть сеть автомоек, но в итоге снова стал вести бизнес по продаже формы с компанией Wender & Goldstein. И на каждом месте ему приходилось бороться.

Его жена выросла в более благоприятных условиях. Люсиль была дочерью успешного галантерейщика, которого ребенком вывезли из Польши и определили в сиротский приют в Англии, где ему дали имя Генри Филлипс. Оттуда отец Люсиль попал в Соединенные Штаты и получил первую работу – продавал иголки и нитки, которые носил в рюкзаке за спиной. Он познакомился с Джоанной Хелински, дочерью немецко-польских иммигрантов, когда та чинила его часы в лавке в Нижнем Ист-Сайде. Генри с Джоанной не только связали себя узами брака, но и начали вести совместный бизнес. У них возникла идея, как рационализировать процесс обрезки при изготовлении утонченных женских шляпок, вошедших в моду до Первой мировой, и их шляпный бизнес процветал. Они открыли галантерейную лавку и перебрались в квартиру в Верхнем Ист-Сайде на 92-й улице недалеко от Парк-авеню. Здесь в 1895 году и родилась Люсиль, первая из пяти детей.

Как и большинство детей из обеспеченных еврейских семей, Люсиль посещала культурно-религиозную школу. Ту самую, моральный дух которой впитает в себя вскоре и Роберт Оппенгеймер, который был младше Люсиль на девять лет. Она хотела стать воспитателем в детском саду, но вскоре после выпускного, будучи еще подростком, встретила Мелвилла. Знакомство состоялось благодаря ее подруге, с которой Мелвилл должен был идти на свидание. Та пригласила Люсиль, чтобы составить компанию приятелю Мелвилла. Они поехали кататься, и Люсиль с другом Мелвилла расположились на заднем сиденье. На обратном пути она уже сидела рядом с Мелвиллом.

Через несколько дней он сказал ей: «Не выходи ни за кого другого». Эти слова нельзя было расценивать как предложение, и отец Люсиль не разрешал ей выходить замуж за Мелвилла еще три года, пока ей не исполнился двадцать один год. Они переехали в недорогую квартиру в Верхнем Манхэттене в 1917 году. И уже на следующий год в местной больнице родился Ричард.

Позднее семейная легенда гласила, что Мелвилл заранее объявил: если родится мальчик, он станет ученым. Люсиль неопределенно кивнула: не стоит делить шкуру неубитого медведя. Но отец Ричарда взял все в свои руки. Еще до того как малыш научился ходить, он принес домой россыпь синих и белых паркетных досок и стал раскладывать их, чередуя синий-белый-синий-белый или синий-белый-белый-синий-белый-белый. Таким способом он пытался объяснить ребенку скрытую сторону математики – периодичность. Пошел Ричард рано, а заговорил только после двух. Его мать сильно переживала, но, как это часто бывает с поздно заговорившими детьми, внезапно Ритти стал невероятно болтливым. Мелвилл принес домой «Британскую энциклопедию»[29]29
  Энциклопедия Британника (Encyclopaedia Britannica) – старейшая англоязычная универсальная энциклопедия.


[Закрыть], и Ричард буквально проглотил ее. Отец водил сына в Американский музей естественной истории, где стояли чучела животных в стеклянных коробах и знаменитый громадный скелет динозавра. Отец описывал его, словно преподавал урок, переводя все измерения в понятные ребенку единицы: «Семь с половиной метров в высоту, а череп почти два метра в обхвате, – объяснял он. – Если бы этот динозавр стоял у нас на заднем дворе, то смог бы наверняка заглянуть в окно второго этажа. Но не просунул бы голову, потому что она слишком велика и сломала бы раму». Достаточно яркое объяснение, которое мог понять любой мальчишка.

Мелвилл щедро делился с членами своей семьи знаниями и серьезно относился к жизни. Люсиль же обладала чувством юмора и умела рассказывать истории. Во всяком случае, именно так гласят семейные легенды. Мелвилл любил посмеяться над рассказами жены и детей, придуманными ими за обедом или потом, вечером, когда они все вместе собирались за чтением. У него был удивительный, хихикающий смех, который унаследовал его сын. Чувство юмора было особым даром Люсиль. Оно помогало ей не впадать в уныние и переживать несчастья, которые обрушились на ее близких. Ее дед и бабушка оказались в польском гетто, мать страдала эпилепсией, а сестра – шизофренией. Все ее братья и сестра умерли в раннем возрасте. Осталась лишь одна Перл.

Преждевременная смерть не обошла стороной и ее новый дом. Зимой, когда Ричарду было пять, Люсиль родила второго сына. Его назвали Генри Филлипс Фейнман в честь ее отца, умершего за год до этого. Через четыре недели после рождения у малыша поднялась температура, стали кровоточить ногти, и через несколько дней мальчик умер, предположительно, от воспаления оболочек спинного мозга. Горе, столь стремительный поворот от счастья к отчаянию и, конечно, страх самого Ричарда омрачили его жизнь на долгое время. Ритти так ждал появления брата, а получил жестокий урок, увидев, сколь хрупка человеческая жизнь и насколько человек не в состоянии контролировать природу. Позднее он почти никогда не говорил об этом тяжелом событии, печальное воспоминание о котором преследовало их много месяцев. До девяти лет у него не было ни братьев, ни сестер, пока наконец не родилась Джоан. Тень Генри все еще нависала над семьей. Ричард и даже Джоан знали, что мать хранит свидетельство о рождении и шапочку, которую носил мальчик, чьи останки теперь покоились под плитой семейного склепа в восьми километрах от дома. На надгробном камне было написано: «Генри Филлипс Фейнман. 24 января 1924 – 25 февраля 1924».

Фейнманы переезжали несколько раз. Они покинули Манхэттен и перебрались в район на окраине города, сначала в Фар-Рокуэй, потом в Болдуин на Лонг-Айленде, а когда Ричарду было около десяти – в Сидерхерст. Затем они вновь вернулись в Фар-Рокуэй и поселились в двухэтажном доме песочного цвета на Нью-Бродвей, 14, к которому примыкал небольшой участок земли. Этот дом принадлежал отцу Люсиль. Здесь были передний и задний дворы и две подъездные дорожки. Фейнманы делили дом с семьей Перл, сестры Люсиль. Она жила с мужем Ральфом Левайном, сыном Робертом, который был чуть старше Ричарда, и дочкой Фрэнсис, немного младше его. Крыльцо ограждали полукруглые белые перила. На первом этаже были две гостиные. Одна – для игр, другая, с газовым камином, который разжигали в холодные дни, – для общего пользования. Спальни были маленькие, но зато их было восемь. Комната Ричарда на втором этаже выходила окнами на задний двор, где росли фортеция и персиковое дерево. Иногда, возвращаясь вечером домой, родители обнаруживали, что его двоюродная сестра Фрэнсис не спит и дрожит от ужаса, потому что Ричард, оставленный присматривать за ней, рассказывал девочке истории о призраках, придумывать которые его вдохновляли готические лестницы.

В те годы перед Великой депрессией в доме жила еще пара иммигрантов из Германии. Людвиг и Мари, незадолго до этого переехавшие в Америку, подрабатывали у Фейнманов, чтобы сводить концы с концами. Мари готовила, Людвиг же иронично говорил, что был садовником, шофером и дворецким, подававшим еду в белом фартуке. Они придумали серьезную и полезную игру. С подачи Людвига северное окно гаража превратилось в Северный Банк Фенстера. Все по очереди были консультантами и клиентами. Таким способом Людвиг с Мари осваивали английский, а дети изучали садоводство и правила поведения за столом. Но если Ричард и получил подобные знания, он благополучно забыл о них в дальнейшем.

Для самой младшей из детей Джоан все в доме шло своим чередом. Однако однажды ночью, когда девочке было три или четыре, брат разбудил ее, нарушив спокойный сон. Он сказал, что ему разрешили показать ей что-то невероятное и прекрасное. Держась за руки, они пошли на маленькое поле для гольфа, которое находилось в стороне от освещенных улиц. «Смотри!» – сказал Ричард. Там, высоко над ними, подрагивало красно-зелеными занавесками северное сияние. Одно из чудес природы. Где-то в верхних слоях атмосферы солнечные частицы, сфокусированные магнитосферой Земли, оставляли мерцающие следы под действием ионизирующего излучения. Это было явление, которое уличное освещение большого города вскоре вытеснит навсегда.

Это того стоит

Увлечения математикой и радиоделом развивались отдельно. Хранящиеся дома запасы для проведения научных экспериментов пополнялись реактивами из наборов для химических опытов, линзами от телескопов и оборудованием для проявки фотопленки. Ритти подсоединил свою лабораторию к электропроводке всего дома, чтобы иметь возможность в любом месте, подключив наушники, вести импровизированные передачи через портативный громкоговоритель. Как-то его отец заявил, что слышал, будто электрохимия стала новой и важной областью науки, но Ритти тщетно пытался понять, что такое эта электрохимия. Он совал провода под напряжением в химические реактивы. Он смастерил мотор, который раскачивал кроватку его сестры. Однажды, вернувшись домой поздно вечером, родители открыли входную дверь и услышали пронзительный звук. «Работает!» – закричал Ритти. Теперь у них была домашняя сигнализация. Когда кто-то из приятелей его матери по игре в бридж спрашивал, как она выносит весь этот шум, химический запах и не такие уж незаметные пятна на полотенцах, она спокойно отвечала: «Это того стоит». В еврейских семьях среднего класса Нью-Йорка ничто не могло затмить ценности детских амбиций.

Фейнманы воспитывали своих детей в соответствии с негласными законами, которым следовало большинство соседей. Эти правила редко произносились, но составляли основу жизни. Детям предстояло войти в мир тягот и опасностей, и каждый родитель делал все от него зависящее, чтобы они, как однажды выразился Мелвилл, «были способны принять вызовы судьбы и выстоять в непростой конкурентной борьбе за достойное существование». Ребенку предстоит найти свое место в жизни. Мотивы родителей эгоистичны, ведь ничто так не возвышает в глазах соседей, как успехи детей. «Когда ребенку удается чего-то достичь, – писал Мелвилл, – родительские сердца наполняются гордостью, отцы и матери всем своим видом говорят соседям (на самом деле не произнося ни слова): “Посмотрите на него! Ну как же он хорош! А что вы можете противопоставить тому, что есть у меня?” И соседи ласкают самолюбие родителей, восхищаясь их ребенком и его успехами…» Жизнь в мире бизнеса и коммерции скучна и изнурительна, так что лучше обратиться к профессии, связанной со знаниями или культурой. Благодаря жертвам, на которые пришлось пойти родителям, у детей не было долгов. Разве что только долг перед собственными детьми, который они выплатят в свое время.

Повзрослев, Ричард Фейнман стал искусным рассказчиком. В его рассказах о себе ярко проступал образ отца – человека, передавшего сыну по наследству все свои знания о науке. Уроки эти были и наивны, и мудры. Мелвилл Фейнман высоко ценил любознательность и не одобрял поверхностность. Он учил Ричарда не доверять жаргону и внешней форме, ведь это была всего лишь форма. А уж о форме он знал много чего, ведь продавал ее и часто видел лишенной всякого содержания. Сам папа римский был всего лишь человеком, облаченным в соответствующую одежду. Когда Мелвилл отправлялся на прогулку с сыном, он мог просто поднять с земли камень и пуститься в рассказы о муравьях и червях, о звездах и волнах. Для него первостепенными были действия, а не факты. Однако желание объяснять подобные вещи порой обнажало его истинные знания, и уже гораздо позже Ричард понял, что его отец, должно быть, иногда что-то придумывал. Но польза этих уроков заключалась в самом взгляде на науку. Фейнман вспоминал об этом в двух своих любимых историях об отце.

Одна из них связана с птицами. Часто по выходным отцы с сыновьями гуляли в Катскилл Маунтинс. Во время одной из таких прогулок какой-то мальчик спросил Ритти:

– Видишь вон ту птицу? Знаешь, как называется?

– Не имею ни малейшего представления, – ответил Ричард.

– Это рыжезобый дрозд, – сказал мальчик. – Ничему-то твой отец тебя не учит!

Но на самом деле все было наоборот. Мелвилл учил сына. Только иначе. Он объяснял: «Видишь ту птицу? Это парусная камышовка, – Ричард знал, что он придумал название, а отец продолжал: – На итальянском звучит как кутто лапиттида. На португальском – бон да пеида. На китайском – чунг-лонг-таг, а на японском – катано текеда. Ты можешь выучить название этой птицы на всех языках мира и в итоге совершенно ничего не будешь знать о самой птице. Все твои знания будут только о том, как люди в разных странах ее называют. Так что давай посмотрим на птицу и на то, что она делает, – вот что действительно важно».

Вторая история также была поучительной и тоже показывала различия между названием предмета и самим предметом. Ричард как-то спросил отца, почему, когда он толкает свою красную тележку вперед, лежащий в ней мяч катится в обратном направлении. «Этого никто не знает, – ответил Мелвилл. – Общий принцип заключается в том, что движущиеся предметы стремятся продолжать двигаться дальше, а те, что стоят на месте, так и останутся там, если их хорошенько не подтолкнуть. Это называется инерция, но никто не знает, почему так происходит». Мудрый ответ, учитывая знания, которые имел Мелвилл: немногие ученые и педагоги признают, что даже ньютоновское определение силы и инерции не отвечает на все «почему». Такого не должно быть во вселенной. Довольно трудно растолковать ребенку, что мяч на самом деле немного перемещается вперед относительно земли, и в то же время ощутимо передвигается назад относительно тележки. Показать роль трения, когда на мяч воздействуют определенные силы. Непросто объяснить, что каждое тело остается в состоянии покоя или продолжает двигаться прямолинейно и равномерно до того момента, пока на него не окажут воздействия приложенные к телу силы (если их действие было скомпенсировано).

Как трудно растолковать все это, не давая одновременно тонкий урок о природе явления! Законы Ньютона действительно объясняют, почему мячи катятся в направлении, противоположном направлению движения тележки, бейсбольные мячи меняют траекторию полета в зависимости от ветра и даже почему кристаллы улавливают радиоволны. Позднее Фейнман сам убедится в ограниченности подобных определений. Он просто страдал из-за того, насколько сложно объяснить, почему магнит притягивает железо или каким образом земля воздействует силой, называемой гравитацией, на летящий снаряд. Ричард, развивший в себе агностицизм по отношению к таким понятиям, как инерция, в голове у себя мысленно выстраивал собственную физику, ту, которая только зарождалась в Европе в то время, когда отец и сын говорили о тележке. Квантовая механика поставила перед наукой новые вопросы, и Фейнман часто задавал их в различных формах. Не спрашивайте, как такое возможно. Потому что этого никто не знает.

Даже в юности, впитывая эту мудрость, Фейнман порой замечал, что научные знания его отца были ограничены. Как-то перед сном он спросил его, что такое алгебра.

– Это способ решать задачи, которые ты не можешь решить с помощью арифметики, – ответил отец.

– Какие, например?

– Например, такие: за дом и за гараж ты платишь аренду 15 тысяч долларов. Сколько из них ты платишь за гараж?

Ричард чувствовал подвох. Когда он перешел в старшие классы, тривиальность вводного курса алгебры его разочаровала. Он зашел в комнату к сестре и спросил: «Джоанни, если два в степени икс равняется четырем, ты можешь вычислить икс?» Конечно, она смогла, и Ричард был возмущен тем, что в старших классах ему приходилось учить такие очевидные вещи. В тот же год он с легкостью научился определять икс, если два в степени икс равнялось тридцати двум. В школе его быстро перевели на следующий курс алгебры, который вела мисс Мур, полная женщина с тонким чувством дисциплины. Ее класс решал задачи, словно напевал песенки, а ученики непрерывным потоком направлялись к доске и обратно. Фейнману было немного не по себе среди более старших учеников, но он уже дал понять друзьям, что, по его мнению, он умнее. Тем не менее его показатель IQ в школе был весьма впечатляющим – 125.

Школьные годы

Государственные школы Нью-Йорка того времени позднее заработали хорошую репутацию во многом благодаря ностальгическим воспоминаниям знаменитых светил науки. Фейнман же считал старшую школу № 39, в которой он учился, бесплодной пустошью, «интеллектуальной пустыней». Поначалу он больше знаний получал дома, часто из энциклопедий. Он сам разобрался в элементарной алгебре и однажды составил уравнение с четырьмя неизвестными. Показал его преподавателю арифметики вместе с последовательным решением. Та была впечатлена, но озадачена. Ей пришлось отнести уравнение директору, чтобы убедиться, что решение верное. В школе был только один курс естествознания, для мальчиков, и преподавал его грозный коренастый мужчина, которого звали Майор Коннолли, очевидно, по его званию во время Первой мировой. Все, что Фейнман запомнил из этого курса, – количество дюймов в метре (39,37). А еще бесполезный спор с учителем о том, как расходятся лучи света от источника: радиально (что казалось Ричарду логичным) или параллельно, как обычно рисуют в учебниках на схемах прохождения света через линзы. Даже когда он учился еще в начальной школе, он никогда не сомневался в своей правоте, если дело касалось подобных вещей. Для него это были очевидные физически достоверные факты, а не предположения, которые может выдвинуть авторитетный учитель. Дома тем временем он кипятил воду, подавая напряжение в 100 В, и наблюдал, как вспыхивали и гасли синие и желтые искры, когда вырубалось электричество. Его отец иногда описывал красоту потока энергии, пронизывающего наш повседневный мир, – от энергии солнечного света, направленной ко всему живому, до механической энергии, скрытой в заводных игрушках. Как-то в школе задали сочинить стихотворение, и Ричард применил эти знания в причудливом пасторальном сюжете, где фермер вспахивает поле, чтобы получить пропитание, траву и сено:

 
…Энергия важна
И для каждой работы нужна.
Энергия, да, так велика,
Что не может скрыться никто.
Фермер погиб бы наверняка,
Не будь у него силы такой.
Но ведь грустно думать, что сила его
Всего лишь в лошадке одной.
 

Потом он написал еще одно стихотворение, в котором осознанно рассуждал о своем увлечении наукой и о концепции науки. Между заимствованными апокалиптическими образами Ричард выразил мнение, что наука ставит под сомнение существование Бога. По крайней мере, того догматического Бога, о котором говорили в школе и с которым у рационального гуманистического Бога семьи Фейнманов было мало общего. «Наука являет нам чудо», – написал он, но потом, подумав, зачеркнул слово «чудо».

 
Наука являет нам чудо путь,
Идти по нему далеко,
И знай, что в дороге такой
Не прятать глаза нелегко.
Когда-то проснутся вулканы,
Долины зальет огнем,
Человек завязнет в пучине
Иль пронесется конем.
Земля родилась из Солнца,
А мы – эволюции дети.
Росли из существ мы безликих,
А может, из обезьян на планете.
Мы в мыслях научных томимся,
Науку повсюду видим,
Мы все говорим о науке,
И все мы науки боимся.
Мы отдаляемся от Творца,
Все дальше звучит его глас,
Но уже ничего не поделать,
Все решено за нас.
 

Но стихи – для неженок, считал Ричард. И это были не пустые слова. Он невыносимо страдал из-за стереотипов мальчишеского поведения, из-за страха оказаться или показаться кому-то слабаком. Он не считал себя смелым или красавцем. В бейсбол его не взяли. Один вид мяча, катящегося в его сторону, приводил Ричарда в ужас. Занятия по фортепиано нагоняли на него тоску, но не только оттого, что играл он весьма посредственно, а еще и потому, что ему бесконечно приходилось упражняться и наигрывать «Танец маргариток». Порой это граничило с безумием. И ему становилось по-настоящему тревожно, когда мама отправляла его в магазин за мятными пирожными.

Естественно, он был крайне застенчив с девочками, боялся вступать в драку с более сильными мальчишками. Пытался даже снискать их расположение, решая для них школьные задачки и показывая, как много он знает. Но ему приходилось выносить классические издевательства. Например, беспомощно наблюдать, как соседские дети топчут на дорожке перед домом его первый набор для химических опытов, превращая в бесполезный хлам. Он старался быть хорошим мальчиком, а затем волновался, как и все хорошие мальчики, что может прослыть паинькой. Он вряд ли смог бы из интеллектуала превратиться в атлета, но Ритти казалось, что ему удавалось скрывать свою мягкость за практическими умозаключениями. Практичный человек – именно так он сам себя называл. В школе Фар-Рокуэй он прочел несколько учебников с этим магическим сочетанием слов в заголовке: «Арифметика для практичного человека» (Arithmetic for the Practical Man), «Алгебра для практичного человека» (Algebra for the Practical Man). Ему не хотелось снискать репутацию деликатного, а литература, рисование, музыка – все это было, безусловно, чересчур утонченно. Вот плотницкая работа или техника – это для настоящих мужчин.

Для учеников старших классов, стремление к первенству у которых не могло реализоваться на бейсбольном поле, в Нью-Йорке существовала межшкольная Лига алгебры. Проще говоря, клуб, объединяющий математические команды из разных школ. В Клубе физиков Фейнман с друзьями изучали волновое движение света и феномен образования вихревых колец дыма. Они воспроизвели ставший уже классическим эксперимент калифорнийского ученого Роберта Милликана, измерив заряд электрона с помощью капель жидкого масла. Но ничто так не будоражило Ричарда, как соревнования по математике. В классе собирались команды, каждая из которых состояла из пяти человек. Две команды боролись за победу, сидя в ряд, а учитель задавал им вопросы. Все задачи были составлены очень хитроумно. Для поиска ответов на них даже не всегда нужно было применять стандартные алгебраические расчеты, ведь способы решения, которые традиционно преподавались в школах, требовали слишком много времени. В этих же задачах всегда был какой-то подвох, не разгадав который на решение пришлось бы потратить уйму времени. Иногда ученикам самим предлагалось найти новый способ решения.

Школьные преподаватели в большинстве случаев считали, что использование надлежащих методов важнее получения правильного ответа. Здесь же только правильные ответы имели значение. Можно было исписать всю доску непонятными действиями, а потом обвести ответ. Нужно было проявлять гибкость, выискивая различные варианты. Идти напролом было не так эффективно. Эти состязания стали для Фейнмана настоящей отдушиной. Кто-то был президентом и вице-президентом школы, Ритти же был капитаном команды, и его команда всегда выигрывала. Второй участник сидел прямо за Фейнманом, быстрее остальных производя вычисления карандашом, и боковым зрением он видел, что Ричард ничего не писал – до тех пор, пока ответ просто не приходил ему в голову. Вы плывете в лодке против течения. Скорость течения реки 5 км/час, ваша скорость движения против течения – 7 км/час. Вы роняете шляпу в воду и обнаруживаете, что потеряли ее, только 45 мин спустя. Вы моментально разворачиваетесь. Сколько времени вам придется грести, чтобы добраться до шляпы?

Простейшая задача, решить которую, прибегая к стандартным алгебраическим методам, можно за несколько минут. Но тот, чья голова заполняется цифрами (пять, семь), которые складываются и вычитаются, уже проиграл. Это задача на систему координат. На самом деле совершенно не важно, с какой скоростью течет река. Так же, как неважно и движение Земли вокруг Солнца, или движение Солнца через Галактику. Все скорости – это просто мишура. Не обращай на них внимания. Сконцентрируйся на плывущей шляпе. Стань этой шляпой. По отношению к тебе вода неподвижна, берега – размыты. Теперь понаблюдай за лодкой, и тогда ты поймешь, как это понял и Фейнман, что она вернется за те же 45 мин. К лучшим участникам состязаний ответ приходил как озарение где-то за пределами сознания. В такие моменты человек не напрягается, чтобы получить его, а, скорее, просто расслабляется, чтобы увидеть. Довольно часто ответ приходил Фейнману еще во время чтения условия задачи, и соперники, прежде чем приступить к решению, видели, как он пишет цифру и обводит ее кружком. Потом следовал громкий выдох. В старших классах на ежегодном общешкольном чемпионате, проходившем в Нью-Йоркском университете, Фейнман занял первое место.

Большинство людей считает математику просто собранием сухих фактов и заученных алгоритмов проведения расчетов, стоящих за разными названиями: арифметика, алгебра, геометрия, тригонометрия. И лишь некоторым удавалось найти путь в более свободный и яркий мир, который позже назвали «занимательной» математикой. Мир, в котором нужно было переправлять в одной лодке на другой берег лису и кроликов; где представители одного племени все время врали, а представители другого – говорили лишь правду; где нужно было определить, какие золотые монеты настоящие, а какие – фальшивые, взвесив их всего трижды; где малярам приходилось протискивать трехметровые стремянки в неудобные проемы. Некоторые задачи никогда не исчезнут из учебников. Как разлить поровну семь литров вина, используя только пяти– и трехлитровые емкости. Как обезьяне взобраться по лиане, другой конец которой привязан к грузу (замаскированная физическая задачка). Простые числа и числа в квадрате. Парадоксы и игры с теорией относительности. Подбрасывание монетки и раздача карт до помутнения рассудка. Бесконечности множились, и бесконечность счетных чисел оказывалась гораздо меньше, чем точек на линии.

Мальчик погружался в геометрию как Эвклид, вооружившись циркулем и угольником, чертил треугольники и пятиугольники, вписывал в окружности многогранники, складывал из бумаги платоновы тела[30]30
  Платоново тело, или правильный многогранник – выпуклый многогранник, состоящий из одинаковых правильных многоугольников и обладающий пространственной симметрией (куб, додекаэдр, икосаэдр, октаэдр, тетраэдр).


[Закрыть]. Фейнман тогда мечтал о славе. Со своим другом Леонардом Мотнером они подумали, что нашли способ разделить угол на три равные части, используя только инструменты Эвклида, – классическая нерешаемая задача. На самом деле они просто неправильно поняли ее условие и разделили на три равные части одну из сторон равностороннего треугольника, ошибочно предположив, что линии, соединяющие эти сегменты с противоположным углом, образуют равные углы. Колеся по округе на велосипедах, Ритти и Лен воодушевленно представляли заголовки газет: «Двое учеников, только начавших изучать геометрию, решили вечную задачу трисекции угла».

Этот удивительный, многообразный мир был создан для игр, а не для работы. И тем не менее, в отличие от своего более старшего флегматичного школьного приятеля, Фейнман постоянно соприкасался с настоящей, «взрослой» математикой. Сначала едва осязаемая, у него появилась тяга к исследованиям, к решению задач, которые считаются нерешаемыми. Он предпочитал активное непосредственное изучение нового пассивному получению мудрости мертвой эпохи. В школе у каждой задачи было решение. В занимательной математике можно было быстро понять условие и найти ответ. Во время математических игр над ними не нависали никакие авторитеты. Обнаружив некоторую нелогичность в системе обозначения тригонометрических функций, Фейнман предложил собственную: для синуса, для косинуса (х), для тангенса (х). Он не чувствовал себя стесненным правилами, но в то же время оставался невероятно методичным. Он запоминал таблицы логарифмов и вычислял значения функций в уме. Его записные книжки заполнялись формулами, а также бесконечными рядами, суммы которых равнялись π и e.

Страница из подросткового дневника Фейнмана

За месяц до своего пятнадцатилетия Ричард написал огромными буквами на всю страницу:

Самая невероятная

Формула

В математике

e^iπ + 1 = 0[31]31
  Здесь i – мнимая единица (корень из –1); согласно формуле Эйлера, экспонента в степени iπ дает cosπ, который равен «–1». Прим. науч. ред.


[Закрыть]

Из «Истории науки о Вселенной» (Science History Of The Universe)

К концу того года Ричард освоил тригонометрию и дифференциальное и интегральное исчисление. Преподаватели могли понять, в каком направлении он двигается. Через три дня занятий геометрией преподаватель мистер Огсбери сдался. Он сел на стул, положил ноги на стол и попросил Фейнмана провести урок. Теперь Ричард самостоятельно изучал конические сечения и комплексные числа – тот раздел алгебры, где решение уравнений приобретает «геометрический оттенок», а при решении задач приходится соотносить символы и положение кривых в плоскости или пространстве. И всегда для него была важна практическая сторона знаний. В его блокноте были записаны не просто формулы и законы, но и развернутые таблицы тригонометрических функций и интегралов – не переписанные, а самостоятельно выведенные, часто совершенно новым способом, который служил определенной цели. Своему блокноту он дал название учебника, по которому с таким рвением занимался, – «Вычисления практичного человека». Когда одноклассники придумывали прозвища для ежегодного фотоальбома, Фейнмана назвали не «обладателем успешного будущего» или «самым умным», чего бы он, безусловно, хотел. Его прозвищем стало «чокнутый гений».