Наставница Эйнштейна. Как Эмми Нётер изобрела современную физику - Ли Филлипс

В 1964 году Вторая мировая война занимала лишь стариков. Появление The Beatles на «Шоу Эда Салливана» знаменовало начало Британского вторжения. Роберт Уилсон и Арно Пензиас открыли космическое микроволновое фоновое излучение, а главный санитарный врач США обнародовал доклад, гласивший, что курение может причинять вред здоровью.

В тот год в колледже Брин-Мор переносили собрание книг по физике и математике в новое здание. В процессе кто-то обнаружил в ящике письменного стола загадочную коробку с пеплом – без каких-либо надписей. Каким-то образом коробка попала на глаза тому, кто вспомнил: это был прах Эмми Нётер.

За три десятка лет, прошедшие после ее смерти, никто не поинтересовался, где же находятся ее останки. В США у нее не было родных, не было никого, кто взял бы на себя ответственность.

У колледжа Брин-Мор потрясающий кампус. Это, конечно, не единственный американский колледж или университет, чьи общежития и учебные корпуса построены, вероятно, в своеобразной попытке возвести Оксфорд в Новом Свете, но Брин-Мор преуспел в этом более остальных. Там воссоздан дух.

Наиболее атмосферная часть кампуса носит название клуатр (именно она изображена на фотографии). Более всего она известна тем, что Кэтрин Хепбёрн регулярно купалась там голышом[358]. Была и иная своего рода традиция: под брусчаткой уже покоился прах трех членов общины Брин-Мор. Те, кто оказался фактическими хранителями праха Нётер, решили, что она может лечь рядом с ними. Две каменные плиты подняли, чтобы добраться до земли. Четверо сообщников тайно собрались, чтобы опустить ее прах в землю. Это случилось вечером, в начале сентября 1964 года.[359]

Камни брусчатки были уложены назад и скреплены раствором. Три другие могилы, находившиеся в разных местах под брусчаткой клуатра, были отмечены простыми плитами, напоминавшим живым о том, кем были покойники и когда они жили. Но могиле Нётер предстояло остаться безымянной. Не было никакого знака, который указывал бы на то, что свежий раствор означает нечто помимо заурядных ремонтных работ. В течение 15 лет прохожие беззаботно ступали по могиле Нётер и вокруг нее, и ничто не могло им сообщить, по каким камням они ходили.

Затем колледж решил отпраздновать столетие со дня рождения Нётер – юбилей приходился на 1982 год. К 1980-му уже шли приготовления к торжеству. Встал вопрос: где же ее похоронили?

Одному человеку это было известно. Этель Уэтстоун, возглавлявшая научную библиотеку Брин-Мора, входила в узкий круг собравшихся для того, чтобы наблюдать, как прах Нётер засунули под брусчатку галереи клуатра. Насколько было известно, она единственная из этой группы оставалась в живых.

Уэтстоун привела с собой архивариуса колледжа и указала на два камня. Было все еще заметно, что державший их раствор приготовлен позднее. В прошедшие с момента захоронения полтора десятилетия библиотекарь пыталась заинтересовать колледж в демонстрации уважения, предлагая установить какой-нибудь памятный знак, но ей не удалось привлечь чье бы то ни было внимание.

Но теперь готовилось публичное мероприятие. Появилась возможность организовать сбор средств. Терпеть столь неподобающее положение не представлялось возможным.

Новый надгробный камень был установлен во время небольшой негласной церемонии, на которой присутствовало несколько бывших коллег и студентов. На камне помещены инициалы Нётер, даты ее жизни – и больше ничего. Неподготовленный посетитель, случайно заметивший памятный знак, не поймет, кем была «E. N.», и, не сознавая того, ступит на прах одного из самых влиятельных математиков и преподавателей XX века.

Этель Уэтстоун вышла на пенсию в 1980 году. Память о месте захоронения Нётер была колледжем практически утрачена. Ее надгробие, которое сейчас часто фотографируют, появилось лишь благодаря тонкой цепочке удачно сложившихся событий.

Через два года день рождения Нётер был отмечен проведением симпозиума, на котором выступали математики, студенты и коллеги, которые были с ней знакомы.

Я входил в число тех, кто временами прохаживался по клуатру в последние годы перед тем, как голые камни над могилой Нётер были заменены плитой с ее инициалами. Пересекая несколько штатов, я навещал свою школьную возлюбленную в Брин-Море, когда на то хватало моих микроскопических запасов свободного времени и денег. Нам обоим нравилась атмосфера клуатра, его торжественность и серьезность, даже если неизбежно возникал вопрос, что здесь делают монастырские конструкции.

В то время, изучая физику, я узнал о содержании великой теоремы Нётер и счел ее прекраснейшим явлением науки из всех, с которыми когда-либо сталкивался. Но я не знал о ней; полученный ею результат появился в моем учебнике по классической механике как абстрактный математический факт, без указаний на стоящую за ним жизнь – в отличие от множества других открытий, связанных с именами прославленных мужчин.

Впервые с 1979 года я возвратился в Брин-Мор при подготовке этой книги, чтобы порыться в архивах. Кампус и царящая в нем атмосфера не слишком изменились. Прогулки среди ансамбля неоготических и современных зданий пробуждали смесь приятных и меланхоличных воспоминаний. Я осмотрел клуатр в поисках надгробной плиты. Я видел ее изображения и примерно знал, где она должна находиться; тем не менее в первый раз я ее не нашел. Даже если бы таинственный камень существовал, когда еще студентом я бродил по этим безмятежным коридорам, я не имел бы представления о том, кто это – «Е. N.».

* * *

Теорема Нётер спала. Со дня смерти ее создательницы в 1935-м и до начала 1950-х годов она хотя и не была совершенно потеряна для мира, но пребывала в глубоком забвении.

7

Пробуждение

«Как возможно, что математика… столь поразительно сообразуется с объектами реальности?»

Стандартная модель

Если критерием, в соответствии с которым мы оцениваем физические теории, является то, насколько точно они предсказывают результаты измерений, то стандартная модель и общая теория относительности – две самые успешные физические теории.

Мне кажется, к этому моменту я могу быть уверен, что читатели имеют некоторое представление о проблемах, рассматриваемых в общей теории относительности. Стандартная модель складывалась позднее, начиная с 1950-х годов. Общая теория относительности – исчерпывающее решение проблемы тяготения, объясняющее все ее аспекты и загадки с редко наблюдаемыми в науке полнотой и эстетической завершенностью. Однако больше она ничего не объясняет. Общая теория относительности ничего не говорит об электрических взаимодействиях, внутриядерной энергии, и ей нечего сказать о том, почему мы наблюдаем те элементарные частицы, которые наблюдаем (электроны, кварки и т. д.), и почему они обладают массой и другими наблюдаемыми нами свойствами.

Все эти явления природы объясняются другой великой фундаментальной физической теорией XX века: стандартной моделью. У этой модели есть объяснения