Готовый перевод Richard Dawkins The Oxford Book of Modern Science Writing / Ричард Докинз Оксфордская книга публикаций современной науки: Freeman Dyson from DISTURBING THE UNIVERSE / Фримен Дайсон из «Потревожив Вселенную»

Фримен Дайсон из "Тревожа Вселенную"

■ Выдающийся математик и физик Фримен Дайсон является одним из самых авантюрных мыслителей во всей науке, не боящийся забросить свой ум в далекое далекое будущее, несколько в манере научной фантастики, но исключительно хорошо осведомленной научной фантастики.

Однако, в этом отрывке, он обращается к своему собственному прошлому, с привлекательной историей его дней на пороге научной карьеры и подающий надежды в конце Второй мировой войны.

Его почти фатальная неудача в единственном случае в лаборатории ярко иллюстрирует глубокий раскол, естественный для физиков, но таинственный для биологов между - теоретиками и экспериментаторами.

Мы узнаем, что Дайсон является экземпляром подвида - Человек разумный теоретизирующий.

Эксперимент, который Дайсон попытался повторить, был первоначально проведен известным нобелевским лауреатом экспериментальным физиком Робертом Милликэном, о котором мой старый учитель физики рассказал следующую историю (после упреждающей улыбки).

Единица собственной важности "Кен", но его значение настолько велико, что для практических целей физики используют "Милликен". ■

Научная стажировка

9 сентября 1947 года я был зачислен в качестве аспиранта на кафедре физики Корнеллского университета в Итаке.

Я отправился туда, чтобы узнать, как заниматься исследованиями в области физики под руководством Ханса Бете.

Бете не только великий физик, но и выдающийся наставник студентов.

Когда я приехал в Корнельский университет и представился великому человеку, две вещи в нем сразу же произвели на меня впечатление.

Во-первых, на его обуви было много грязи.

Во-вторых, студенты называли его Ханс.

Я никогда не видел ничего подобного в Англии.

В Англии, преподавателей относились с уважением и они носили чистую обувь.

За несколько дней Ханс нашел мне хорошую тему для работы.

У него была удивительная способность выбирать хорошую тематику, не слишком трудную и не слишком легкую, для студентов с самыми разными навыками и интересами.

Он имел восемь или десять студентов, проводящих исследование, и никогда, казалось, ему не было обузой заставить нас напряженно трудиться и быть счастливыми.

Он обедал с нами в кафе почти каждый день.

После нескольких часов беседы, он мог точно определить, на что способен тот или иной студент.

Было организовано так, что я буду в Корнелле лишь в течение девяти месяцев, и таким образом, он дал мне тему зная, что я смогу закончить ее в течение этого времени.

Все получилось в точности, как он сказал.

Мне посчастливилось приехать в Корнелл именно в то время.

1947 был годом послевоенного расцвета физики, когда новые идеи и новые эксперименты прорастали из семян, которые дремали во время войны.

Ученые, которые провели военные годы в местах подобных штабу Бомбардировочной авиации и Лос-Аламосу, возвратились в университеты, и им не терпелось возобновить научные исследования.

Они спешили наверстать годы, которые они потеряли, и вернулись к работе с энергией и энтузиазмом.

Чистая наука в 1947 начала развивать бурную деятельность.

И прямо в середине возрождение чистой физики был Ханс Бете.

В то время была единственная центральная нерешенная проблема, которая поглотила внимание большой части физиков.

Мы называли ее проблемой квантовой электродинамики.

Проблема состояла в том, что просто не существовало точной теории для описания повседневного поведения атомов и электронов, излучающих и поглощающих свет.

Квантовой электродинамика была названием недостающей теории.

Она называлась квантовой потому что должна была принять во внимание квантовую природу света, электро, потому что он имела дело с электронами, и динамика, потому что должна была описать силы и движения.

Нам достались в наследство от довоенного поколения физиков - Эйнштейна и Бора, Гейзенберга и Дирака основные идеи для такой теории.

Но основных идей было недостаточно.

Основные идеи могли бы примерно рассказать вам, как будет вести себя атом.

Но мы хотели иметь возможность точно вычислять его поведение.

Конечно, как часто бывает в науке, вещи слишком сложны, чтобы быть точно вычисленными, так что приходится довольствоваться их грубым качественным пониманием.

Странно, но в 1947 году даже самые простые и самые элементарные объекты - атомы водорода и кванты света, не могли быть точно поняты.

Ханс Бете был убежден, что правильная и точная теория появится, если мы сможем выяснить, как вычислять последовательно, используя старые довоенные идеи.

Он стоял как Моисей на горе, показывая нам землю обетованную.

Это заставляло нас студентов двигаться и чувствовать себя как дома.

За несколько месяцев до того, как я прибыл в Корнелл произошли два важных события.

Во-первых, были проведены эксперименты в Колумбийском университете в Нью-Йорке, в которых измерялось поведение электрона в тысячу раз точнее, чем оно было измерено ранее.

Это сделало проблему создания точной теории гораздо более важной, и дало теоретикам некоторые точные числа, которые они должны были попытаться объяснить.

Во-вторых, Ханс Бете сам сделал первый теоретический расчет, который пошел значительно дальше того, что было сделано до войны.

Он вычислил энергию электрона в атоме водорода и нашел ответ, довольно хорошо согласующийся с измерением в Колумбии.

Это показало, что он был на верном пути.

Но его вычисление все еще было стилизацией старых идей, скрепляемых физической интуицией.

У него не было устойчивого математического основания.

И оно даже не было совместимо с принципом относительности Эйнштейна.

Вот как обстояли дела, в сентябре, когда я присоединился к группе студентов Ханса.

Тема, которую Ханс дал мне, состояла в том, чтобы повторить его вычисление энергии электрона с минимальными изменениями, которые были необходимы, чтобы сделать их совместимым с Эйнштейном.

Это была идеальная проблема для кого-то вроде меня, того кто имел хорошую математическую подготовку и мало знаний в физике.

Я погрузился в тему и заполнил сотни страниц вычислениями, попутно изучая физику.

Через несколько месяцев у меня был ответ, опять же достаточно близко, согласующийся с Колумбийским.

Мое вычисление было все еще лакировкой известного.

Я не улучшил расчеты Ханса в фундаментальном смысле.

Я не продвинулся дальше чем Ханс в основном понимании электрона.

Но те зимние месяцы расчетов дали мне навыки и уверенность в себе.

Я освоил инструмент моей профессии.

Я был теперь готов начать думать.

Чтобы расслабится от квантовой электродинамики, мне было предложено проводить несколько часов в неделю за студенческими лабораторными экспериментами.

Это были не настоящие научные эксперименты.

Мы просто получали навыки, повторяя известные старые эксперименты, зная заранее, какие ответы должны быть.

Студенты ворчали, что приходится тратить свое время проделывая эксперименты Микки Мауса.

Но я счел эксперименты захватывающими.

Все время своего пребывания в Англии я возился в лаборатории.

Все эти странные предметы о которых я читал, кристаллы и магниты и призмы и спектроскопы, были там. К ним можно было прикоснуться и поработать с ними.

Походило на чудо, когда я измерил электрическое напряжение, произведенное светом различных цветов, падающих на металлическую поверхность, и нашел, что закон фотоэлектрического эффекта Эйнштейна действительно верен.

К сожалению я потерпел неудачу в эксперименте Милликена с капельками масла.

Милликен был великим физиком в Чикагском университете, который впервые измерил электрический заряд отдельных электронов.

Он сделал туман из крошечных капель масла и наблюдал, как они плавают под его микроскопом, в то время как он тянул и толкал их сильными электрическими полями.

Капли были настолько малы, что некоторые из них несли чистый электрический заряд только одного или двух электронов.

У меня были свои , красиво плавающие капельки масла, но я неправильно ухватил ручку для регулировки электрического поля.

Меня нашли лежащим на полу, и на этом, моей карьере в качестве экспериментатора пришел конец.

Я ни разу не пожалел о своем кратком опыте и почти роковом воздействии экспериментов.

Этот опыт, увезенный мной домой, как ничто другое не подтверждало истинность высказывания Эйнштейна, - "можно сказать, вечная тайна мира это его постижимость."

Я находился здесь просиживая за столом целые недели, делая тщательно продуманные и сложные вычисления, чтобы выяснить, как должен вести себя электрон.

Здесь был электрон на моей капельке масла очень хорошо зная как себя вести, не дожидаясь результатов моих вычислений.

Как можно всерьез поверить, что электрон действительно заботился о моих расчетах тем или иным способом. И все же эксперименты в Колумбии показали, что ему было не все равно.

Так или иначе, вся эта сложная математика, которую я настрочил, установила правила, которым электрон, при падении капельки масла, обязан был следовать.

Мы знаем, что это так.

Почему это так, почему электрон обращает внимание на нашу математику, это тайна, которую даже Эйнштейн не смог постичь.

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: перевод редактируется

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/35417/126597

Переводчики: Irina73