После прорыва в области изучения света и материи, совершённого в ранние годы, он стал писателем, бросавшим вызов климатологии и изучавшим изучение космоса и ядерное вооружение
Фримен Дайсон в Институте передовых исследований в Принстоне, Нью-Джерси, в 1972. Он получил общественное признание как писатель и технологический провидец.
Фримен Джон Дайсон, математический гений, оставивший свой след в субатомной физике перед тем, как обратиться к менее упорядоченным вещам, в частности, к экологическому будущему Земли и моральным аспектам войн, ушёл от нас 28 февраля в госпитале близ Принстона, Нью-Джерси. Ему было 96 лет.
Его дочь, Миа Дайсон, подтвердила факт кончины. Его сын Джордж сказал, что за три дня до этого Дайсон упал в кафе при Институте передовых исследований в Принстоне, «который был его научным домом более 60 лет», как написали в пресс-релизе.
Будучи молодым аспирантом в Корнеллском университете в 1949 году, Дайсон написал знаковую работу – некоторые из коллег даже посчитали, что она достойна нобелевки – углубившую понимание взаимодействия света с материей, приводящего к возникновению воспринимаемого нами мира. Теория, продвигавшаяся этой работой, которую затем назвали квантовой электродинамикой (КЭД), считается одним из величайших достижений современной науки.
Однако публичное признание он заслужил в качестве писателя и технологического визионера. Он представлял себе изучение Солнечной системы при помощи космических кораблей, движимых ядерными взрывами, и основание дальних колоний, питающихся генетически модифицированными растениями.
«Жизнь начинается в 55 лет – в этом возрасте я опубликовал мою первую книгу», — писал он в книге «От Эроса до Геи», одной из тех, что он создал, будучи профессором физики в Институте передовых исследований – впечатляющая должность для человека без докторской степени. Отсутствие этой степени было его гордостью, сказал он. Из-за его огромной коллекции почётных степеней и членстве в Королевском научном сообществе люди всё равно называли его «доктор Дайсон».
Себя Дайсон называл научным еретиком и предупреждал о необходимости не путать математические абстракции с истинной правдой. Хотя его ранняя работа над КЭД помогла поместить фотоны и электроны в непротиворечивую теоретическую платформу, Дайсон сомневался, что суперструны, или что-либо ещё, приведёт учёных к Теории всего, объединяющей всю физику краткой формулой, которая поместится на футболке.
В речи 2000 года, которую он произнёс на вручении ему Темплтоновской премии за успехи в исследовании или открытия в духовной жизни, Дайсон процитировал Фрэнсиса Бэкона: «Не дай нам Бог выдать за образец мира грёзу нашего воображения».
Наслаждаясь ролью бунтаря, он поражал научное сообщество, отвергая общепринятое мнение, касающееся угроз изменения климата, вызванного действиями человека, называя его «племенным групповым мышлением». Он сомневался в достоверности климатических моделей, и бесил экспертов оптимистичными прогнозами, которые они считали выдачей желаемого за действительное: излишки углерода в воздухе пойдут на пользу растениям, а глобальное потепление предшествует очередному ледниковому периоду.
В статье про Дайсона, напечатанной в The New York Times Magazine в 2009 году, его коллега Стивен Вайнберг, нобелевский лауреат, заметил: «У меня создаётся ощущение, что когда начинает формироваться консенсус, подобный льду на поверхности озера, Дайсон сделает всё возможное, чтобы расколоть этот лёд».
Недоверие Дайсона к математическим моделям ранее уже заставляло его ставить под сомнение предсказания того, что осколки атомной войны, поднявшиеся в воздух, могут затмить солнце и привести к наступлению ядерной зимы. Он сказал, что хотел бы, чтобы это было так – это могло бы стать дополнительным психологическим средством сдерживания ядерной войны – но он счёл эту теорию неполноценной.
Несмотря на все его сомнения по поводу способности простых смертных рассчитывать такие сложные вещи, как последствия изменения климата, он был достаточно уверен в наших возможностях по созданию инструментов, чтобы предложить технологическое исправление данной проблемы. Если уровень двуокиси углерода станет слишком высоким, можно будет высадить генетически модифицированные деревья, которые извлекут лишние молекулы из воздуха. Это освободит учёных для других, более срочных проблем, вроде избавления человечества от нищеты и от войн.
Себя он считал борцом за экологию. «Я древолюб, обожаю лягушек и леса», — писал он в 2015 году для The Boston Globe. «На более срочные и реальные проблемы, типа чрезмерного вылова рыбы в океанах и уничтожение наземных ареалов обитания животных, не обращают внимания, при этом активисты-экологи тратят время и силы на болтовню насчёт изменения климата». Такую позицию, мягко говоря, мало кто разделял.
Он был религиозным человеком, но в неортодоксальном смысле, считая добрые дела более важными, чем теологию.
«Наука интересна тем, что полна нерешённых загадок, но тем же интересна и религия», — сказал он во время своей речи при получении Темплтоновской премии. «Величайшие нерешённые загадки – это загадка существования нас, разумных существ, в дальнем уголке огромной Вселенной».
Фримен Джон Дайсон родился 15 декабря 1923 года в деревне Кроуторн графства Беркшир в Англии. Его отец, Джордж Дайсон, был композитором и кондуктором. В архиве семейства хранится незаконченная повесть, которую Фримен начал писать, когда ему было 8 лет – в ней рассказывалось о вымышленной экспедиции на Луну с целью наблюдения за неминуемым столкновением с астероидом. Среди книжек, которые читал мальчик, кроме произведений Жюля Верна была и научно-популярная литература таких авторов, как Джеймс Хопвуд Джинс и Артур Стэнли Эддингтон – британских физиков, склонных к популяризации науки.
Закончив школу в колледже Винчестера, где его отец преподавал музыку, он поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета, где преуспел в математике.
В поисках возможностей поучаствовать в войне, не противореча своим пацифистским взглядам, в 1943 году он пошёл работать в качестве гражданского учёного в управление бомбардировщиков Королевских ВВС. Ему поставили задачу планирования более эффективных бомбардировок при помощи математики. Много лет спустя в интервью с физиком и историком Сильваном Швебером он рассказал о мучениях, которые он сам оценил, как моральную трусость, сравнивая себя с нацистскими бюрократами, «подсчитывавшими, как наиболее экономично убивать людей».
Восторгаясь теоретическими рубежами, открытыми во время военных исследований расщепления ядер, Дайсон вернулся в Кембридж и сконцентрировался на том, чтобы стать физиком. Имея степень бакалавра по математике он поступил в физическую аспирантуру в Корнелле в 1947, преподавателем в котом был Ханс Бете, бывший лидер Манхэттенского проекта.
Разъезжая по США следующим летом, Дайсон решил одну насущную проблему теоретической физики.
Дайсон в 1963
Ричард Фейнман, тогда – молодой профессор в Корнелле, изобрёл новый метод описания поведения электронов и фотонов (и античастиц электронов, позитронов). Но двое других физиков, Джулиан Швингер и Синъитиро Томонага, независимо от него предложили совершенно другой способ. Каждый из них, казалось, удовлетворяет требованиям как квантовой механики, так и специальной теории относительности – двум лакмусовым бумажкам природы. Но какой из них был верным?
Во время пересечения Небраски на автобусе Greyhound Дайсону было откровение: эти теории были математически эквивалентными. Это были разные способы описывать одно и то же. Так родилась КЭД. Фейнман назвал её «драгоценным камнем физики – нашим лучшим приобретением».
К тому времени, когда Дайсон опубликовал детали своей идеи в 1949 году, докторская степень уже, вероятно, казалась ему ненужной формальностью. Его назначили профессором физики в Корнелле в 1951. Но он вскоре понял, что преподавание – это не его. В 1953 году он стал учёным в Институте передовых исследований, где и провёл остаток карьеры.
Дайсон не завидовал Фейнману, Швингеру и Томонаге за полученную ими нобелевскую премию в 1965 году. «Думаю, что практически без исключений, для получения нобелевки вам нужно уметь подолгу концентрироваться на одной проблеме, найти себе глубокую и важную задачу, и работать над ней 10 лет без перерыва, — рассказал он журналу The Times Magazine в 2009. – Это был не мой стиль».
Он предпочитал перескакивать с одной задачи на другую, чередуя теорию и практику. В 1950-х, будучи консультантом в компании General Atomics в Сан-Диего, он помог спроектировать реактор TRIGA, используемый для научных исследований и ядерной медицины, и работал над проектом пилотируемого ядерно-импульсного космического корабля «Орион» для изучения Солнечной системы.
После подписания договора о запрещении испытаний ядерного оружия в 1963 году мечты Дайсона достичь Сатурна к 1970-му году были разрушены. Несмотря на это разочарование, он поддержал этот договор и иногда, в качестве члена JASON, группы независимых учёных-консультантов, консультировал правительство США по вопросам разоружения и защиты.
Однако его интересы не заканчивались на поверхности Земли. В опубликованной в 1960 году работе он отметил, что любая продвинутая цивилизация в итоге должна развиться до такого состояния, когда ей потребуется вся энергия, которую только может обеспечить её звёздная система. И окончательным решением этой проблемы была бы постройка оболочки вокруг звезды – сферы Дайсона – улавливавшей бы всю её энергию. В мысленном эксперименте он рассуждал о том, что земляне могли бы достичь этого, разобрав Юпитер на части и собрав их по-новому.
Дайсон в 2016 году
А тем временем Дайсон поддерживал более привычные виды солнечной энергии, при этом призывая астрономов, ищущих внеземной разум, обращать внимание на тепло, которое могли бы испускать заключённые в оболочку звёзды. Что до колонизации человечеством других планет, он предложил вывести дерево Дайсона, генетически модифицированное для того, чтобы расти на кометах, создавая атмосферу, пригодную для дыхания.
Он также продолжал заниматься менее причудливой работой. Они с коллегой Эндою Ленардом выиграли бутылку шампанского в споре, доказав принцип запрета Паули, по которому два фермиона (к примеру, электроны) не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии, благодаря чему материя остаётся стабильной. В 1965 году Дайсон получил премию Дэнни Хайнемана [в области математической физики], которая по престижности уступает лишь нобелевской премии.
Мало какие свойства окружающего мира, выдающиеся или приземлённые, не интересовали его любопытный ум. Среди его работ есть вывод математического уравнения, описывающего шов бейсбольного мяча, который он считал красивым.
В конце 1970-х Дайсон бросил все силы на написание книг. У всякого человека, интересующегося наукой и ценящего хорошую литературу, наверняка найдётся на полке несколько его книг: «Возмущая Вселенную», «Оружие и надежда», «Бесконечна во всех направлениях», «Солнце, геном и интернет».
Также он вошёл в литературу и другим способом. Он появился в книге Джона Макфи «Кривая связующей энергии» (1974), описывавшей Теда Тэйлора, физика-ядерщика, стоявшего во главе проекта «Орион», и в книге Кеннета Брауэра «Звёздный корабль и каноэ» (1978). В памятной сцене Брауэр описывает воссоединение Дайсона с его сыном Джорджем, отказавшимся от высоких технологий, чтобы жить в доме на дереве в Британской Колумбии и построить каноэ, способное ходить по морю. Джордж Дайсон затем вернулся к цивилизации и стал историком технологии и автором книг. Дочь Дайсона Эстер Дайсон – широко известный в Кремниевой долине инвестор.
Кроме них и дочери Миа, у Дайсона осталась вторая жена, Аймме Дайсон; ещё три дочки, Дороти Дайсон, Эмили Дайсон Скотт и Ребекка Дайсон; приёмная дочь Катарина Хэфели, и 16 внуков. Дайсон был женат на математике Верене Хьюбер, но развёлся с ней. Она умерла в 2016-м.
Живой ум Дайсона работал до самого конца. В 2012 году, в возрасте 88 лет, он совместно с Уильямом Прессом писал работу о дилемме заключённого, математической концепции, важной для понимания поведения людей и природе эволюции.
В возрасте старше 90 лет Дайсон всё ещё консультировал правительство по вопросам проектирования ядерных реакторов и новой технологии редактирования генов CRISPR. В 2018 году, когда ему исполнилось 95, была опубликована него книга «Создатель узоров: автобиография в письмах».
В своей речи на вручении Темплтоновской премии Дайсон предположил, что Вселенной руководит «принцип максимального разнообразия», гарантирующий, что она развивается «наиболее интересным» способом. Важен или нет такой принцип для физики, но он определённо хорошо описывает течение его необычной жизни.
