- -
- 100%
- +
© Валентин Яковлевич Иванов, 2020
ISBN 978-5-4498-6484-0
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Немного о чудаках
«И встретишь ты в пустошах трёх мудрецов.
Первый поведает о причинах творения мира,
второй – о законах, управляющих
природными движениями, а третий —
о различиях Добра и Зла в душах людских»
(изустные преданья старины)
Чудаки в науке – совсем не редкость. Едва появившись в Академгородке, Веня столкнулся с одним из таких. Правда, не прямо. Он тогда только что поступил в университет и решил поработать до начала занятий. Устроился резчиком бумаги в типографию Института математики. Работа нетрудная, в особенности для молодого парня, если он балуется гантельками и штангой. Бумагу привозят в огромных рулонах диаметром метра полтора. Скатывают из кузова грузовика по наклонным доскам прямо на тележку, на которой эти рулоны отвозят в подвал. Там её нужно разрезать на полосы специальным резаком и отвезти в печатный цех, где стоит гильотина. Не такая, как в фильмах о Великой французской революции, но не менее внушительная. Она представляет собой массивный стальной стол с прорезью, в эту прорезь входит острый нож длиной более двух метров, который управляется мощным электромотором. Уложив пачку грубо нарезанных полос на стол, нужно отмерить стальной линейкой необходимые размеры листов, сделать карандашом пометки и аккуратно подвинуть полосы под нож, вертя ручку, которая передвигает рабочую поверхность стола. Чтобы резчик по глупости не отрезал себе пальцы, левой рукой он оттягивает стальную скобку, которая блокирует движение ножа, а правой нажимает на кнопку, приводя его в движение. Вот и вся работа. Простая с виду, но требует аккуратности.
Лето в Сибири жаркое, но Академгородок весь в зелени. Всюду приятная прохлада, запах сосен и шелест берёзок на ветру. Перед фасадом института разбит обширный цветник – пышные георгины, горделивые розы, а справа от главного входа расположена стойка для велосипедов. Придя утром на работу, Веня заметил стоящий в стойке велосипед настолько необычного вида, что подошёл поближе, чтобы рассмотреть это причудливое сооружение. Собственно, сам веловипед был совершенно обычным – «Урал» за тридцать пять рублей. Необычным был у него руль. Вместо хромированной трубки, изогнутой наподобие бараньих рогов, на рулевой колонке был взгромождён автомобильный руль, обычно называемый баранкой. Самым примечательным было то, что это был руль не от легкового автомобиля, а от грузовика. Пластмассовая кнопка в центре для подачи звукового сигнала отсутствовала, на её месте водружён картонный циферблат от дешёвого будильника за пять рублей. Все эти новшества были приляпаны к рулевой колонке как попало руками яйцеголового интеллигента. Видимо, хозяин велосипеда был чрезвычайно горд тем, что ни у кого более такого велосипеда нет. Не потому, что его нельзя купить ни в каком магазине, а оттого, что никто более не догадается сделать такое.
Чем долее Веня жил в Академгородке, тем больше чудаков ему попадалось на глаза. Один, например, круглый год, даже в лютые морозы бегал по дорожкам в майке и спортивном трико за три рубля. Иногда бегал по снегу босиком. Говорили, что у него были слабые лёгкие, и врачи посоветовали ему закаляться, чтобы не умереть от туберкулёза. Другой бы на его месте просто переехал из суровой Сибири на жительство, к примеру, в Крым. Но он был учёным, и у него для такого переезда просто не было денег.
Но главные и самые интересные чудаки на улицах были неприметны, зато в стенах академических институтов, как показали дальнейшие события, их было в избытке.
В начале своей научной биографии Веня подолгу просиживал за столом, склонившись над книгами и рукописями. Плечи затекали и начинали болеть, когда вставал из-за стола. Друзья посоветовали ему купить иппликатор Кузнецова. Стоил он недорого. Раскрыв коробку, Веня обнаружил в ней десятка три пластиковых кружочка. С одной стороны у кружочка были острые иголочки в форме пирамидок. Все эти изделия изготовлялись методом литья из очень прочного пластика, поэтому были дёшевы впроизводстве. Кружочки следовало нашить рядками на кусочек ткани, образовывался коврик, на который и следовало ложиться затвердевшими мышцами. Сначала было очень больно, но стоило перетерпеть минуту-другую, боль проходила, и становилось даже приятно. Постепенно Веня научился даже засыпать на таком коврике. Помогало феноменально. Впившиеся в мышцы иголочки активизировали нервную систему, обеспечивая приток энергии к нужным областям мышц. Вставая с коврика, он ощущал необыкновенную лёгкость и свежесть. Полежав минут пятнадцать, можно было снова работать несколько часов.
Веня стал пропагандировать лечебные свойства иппликатора всем своим знакомым, но однажды ему в руки попался рекламный листок одной из многочисленных фирм, производящих судо-иппликаторы. Когда он дочитал до конца, пришёл в ужас. Реклама сообщала, что, помимо релаксации мышечной системы, иппликатор применяется для лечения серьёзнейших заболеваний – экземы, частичных параличей, хронических заболеваний внутренних органов и даже рака. Чем серьёзней заболевание, тем большую должна быть площадь соприкосновения с телом. Пациентам с хроническими заболеваниями рекомендуется нашить кружочки на пижаму изнутри, образовав костюм с лечебными свойствами.
Дочитав до конца, Веня пришёл к выводу, что от успеха первых применений иппликатора, автор изобретения подвинулся рассудком, решив, что его чудо избавит человечество от всех болезней. Впрочем, возможно и другое: эту афёру запустили ловкие и беззастенчивые дельцы, которых интересует только выгода, а вовсе не здоровье пациентов. Но могли ли они проделывать это, не согласовав с автором, в принципе, полезного изобретения?
Другой пример Веня нашёл в Академгородке – метод Бутейко – волевой ликвидации глубокого дыхания. Изначально метод базируется на теории, выдвинутой К. П. Бутейко, учёным, физиологом, кандидатом медицинских наук и практикующим врачом. По его мнению, некоторые патологии человека являются симптомами (синдромами) открытой им «Болезни Глубокого Дыхания» – якобы излишний объём и скорость дыхания вызывают нарушения обмена веществ в организме, так как дыхание является одним из главных факторов, определяющих его. Он разработал диагностику, динамику и методологию избавления от этой «болезни». Сделав автоматическое дыхание правильным, тем самым, по этой теории, можно улучшить обмен веществ пациента и исключить проявления ряда симптомов и синдромов. Метод показал исключительно высокую эффективность при лечении самых запущенных форм астмы.
Одна из знакомых Вени буквально боготворила Константина Павловича, считая, что он спас её и тысячи других от медленного и весьма болезненного умирания, когда никакие другие методы лечения уже не помогают. Прочитав машинописный текст с описанием метода Бутейко, Веня нашёл его весьма разумным, но более всего впечатляла объективная статистика излечения пациентов. Правда, потом он нашёл отзывы и других известных врачей, которые считали, что лечебный эффект налицо, но механизм излечения заключается не в изменении газового состава в лёгких, а в выработке рефлексов сдерживания астматического синдрома путём длительной и упорной тренировки. Больным же было «до лампочки», чем это объясняется по науке. Главное, что методика работает и спасает пациентов.
В доме Бутейко постоянно проживали его приверженцы, бывшие или настоящие пациенты, почему-то исключительно женского пола. Они были бесплатными домработницами и помощницами, хотя злые языки чего только не говорили по этому поводу.
Константин Павлович, несомненно, был чудаком. Одним из его судачеств было учение о том, что зубы человека – самое комфортное место для размножения всевозможных бактерий, и потому они должны быть удалены полностью, если человек решает вести здоровый образ жизни. Наверное, сам он пришёл к такому выводу, когда зубов оставалось немного, и расставатьсяс ними было не так жалко. Хуже было то, что некоторые из его фанатичных поклонниц, молодые женщины, решили последовать советам Мастера.
Другое чудачество было подстать первому. Бутейко уверовал, что открытый им метод способен излечивать не только астму, и с каждым годом он расширял спектр лечебных процедур для пациентов самого широкого профиля. Теперь эффект воздействия на психику пациентов основывался на авторитете великого учёного. Легко догадаться, что спектр лечений должен, рано или поздно включить и раковые заболевания. В своей книге «Дыхание по Бутейко от всех болезней» он пишет: «Метод Бутейко был 60 лет запрещен в нашей стране, потому что его не признавала официальная наука. И только сегодня дыхательная гимнастика названа учеными РАМН «революционным открытием в области медицины».
Затем он взялся лечить отца Вениного знакомого, у которого диагностировали рак третьей стадии. Долго тренировали ослабленного болезнью мужчину, затем он умер, как и прогнозировали врачи, а Константин Павлович по этому поводу сказал родственникам умершего:
– Слабый духом, он отказался прозодить полный курс тренировок поверхностного дыхания, что же вы хотите?
Тот факт, что больному был отпущен срок, который оказался короче длительности стандартного курса тренировок, как-то не принимался в рассмотрение. Гуру всегда прав. Так же, как и в случае с Кузнецовым, полагал Веня, проблема заключалась в том, что каждый из них сделал полезное, и даже очень полезное открытие для человечества, но на каком-то этапе славы вышел далеко за пределы своей компетенции, уверовав в свою сверхзначимость.
Однажды Веня зашёл в ИЯФ проведать друзей. Сидели, пили крепко завареный чай, обменивались новостями. Неожиданно открывается дверь, и в проёме появляется нелепая фигура в синем халате лаборанта. Худой, волосы торчат в стороны, глаза горят злобным огнём. Взгляд остановился на Вене:
– Ты где взял эту рубашку?
– Я… к-купил, а что? – Веня взглянул на себя: рубашка, как рубашка.
– Ты знаешь, что красный цвет – это цвет сионистских боевиков?
– Неужели? – изумился Веня. – Не знал.
– Знать надо, – пальцен ткнул в его сторону странный человек и исчез так же быстро, как и появился.
– Кто это? – осторожно осведомился Веня, когда дверь закрылась.
– Это Шмакин, – дружно заулыбались сотрудники.
Веня понял: Шмакин – это местная знаменитость. Активист общества «Память» и общества трезвости одновременно. Такая интересная комбинация.
Лет через тридцать Веня снова встретился со Шмакиным в одном из литературных клубов. Героя девяностых было не узнать. Вместо густой шевелюры аккуратная лысина. Прежнюю худобу сменило аккуратное пузцо. И только неукротимый блеск глаз остался прежним. За эти годы Шмакин успел развестись, жениться на девушке на тридцать лет моложе его и в шестьдесят три года родить сына. Стихи свои все знал наизусть и читал яростно, как Маяковский. Вот только остановить его было практически невозможно.
По окончании заседания клуба Шмакин вынул из портфеля загадочное сооружение, слегка напоминавшее гиперболоид инженера Гарина, и включил его в розетку. Сооружение засветилось синеватым светом, и в воздухе сильно запахло озоном.
– Моё изобретение, – с гордостью сказал он. – Генератор отрицательных ионов. Убивает всех микробов и способствует усилению мозгового кровообращения. У меня ведь тридцать семь патентов. Это вам не хрен собачий.
Да, мало у нас таких людей.
Эйнштейн сибирского масштаба
Веня вернулся в Россию после тринадцатилетнего отсутствия. Эти годы он работал в ускорительных лабораториях Соединённых Штатов, а потом принял решение возвращаться на Родину. Не то, чтобы там было плохо, – мелкие жизненные проблемы встречаются везде, – там была чужая страна, чужбина. Здесь были разбитые тротуары, грязь и лужи во время весенних паводков и осенней распутицы, но это была его земля и понятные ему люди.
Как-то, гуляя по родному микрорайону, он заметил вывеску «Литературный клуб». Зашёл, познакомился и после этого не пропустил ни одной встречи, помимо тех дней, когда бывал в отъезде. Чудаков здесь хватало, как, впрочем, и в любом творческом объединении. Члены клуба, люди серьёзного возраста, были большей частью поэты или считали себя таковыми. Они проходили, чтобы явить плоды своего творчества перед такими же, как они сами, чудаками. Вене же было всё интересно: он познавал мир через его представителей. Самые интересные моменты такого познания могли потом стать фрагментами сюжетов его книг. Где же ещё можно получить такой яркий материал?
Один из членов клуба был чудаком особого рода. Звали его Гришей. Стихов он не писал, поэтому на заседаниях клуба сидел молча и попивал небольшими порциями вино, коим угощал и других членов клуба. Но если его разговорить, остановить потом практически невозможно. Говорил Гриша настолько быстро, что мысль его не поспевала за речью, и потому слушателям не всегда было понятно, о чём, собственно, речь. Сам Гриша числил себя писателем. Когда-то у него был друг, бывший полковник внутреннего ГРУ. Выйдя на пенсию, он написал весьма интересные мемуары, но его подкосил инсульт. Гриша выхаживал его, мыл, массировал пролежни, а заодно и заканчивал книгу «Октопусс» под диктовку. После смерти автора он дописал последнюю главу, и книга вышла в соавторстве.
После очередного заседания литературного клуба, где Веня представил свою автобиографическую книгу, Гриша подошёл к нему и начал рассказывать о том, какой замечательный учёный-физик живёт в Академгородке. Звать его Светлаков Гурий Иванович. Фамилия эта была хорошо знакома Вене. Студентом-первокурсником он слушал вдохновенные лекции Светлакова о Теории Всего. Гриша показал эту книгу Светлакову, и тот выразил желание познакомиться с автором.
Гурий Иванович выглядел крепким стариком, добрым и мудрым. Крупная фигура, остатки седых волос, живые глаза и взгляд, устремлённый куда-то за горизонт. Слух его с годами стал падать, и в разговоре он пользовался слуховым аппаратом, чем напомнил Вене отчасти Циолковского, хотя аппарат был вполне современным, и небольших размеров микрофон старик держал в руке.
– Я прочитал Вашу книгу, мне понравилась живость языка, а главное – описание Вашей работы за границей в ведущих лабораториях мира.
– Спасибо! – Веня скромно потупил глаза, – я хорошо помню Ваши лекции, хотя прошло уже сорок лет.
– Вы правы, я человек одной идеи, которая ведёт меня почти всю жизнь. Но это только начало. За эти годы сделано много, но предстоит сделать ещё больше. Я подарю Вам свою книгу, Вениамин.
Он встал с кресла, с трудом поднимая массивное тело, и заковылял по комнане, опираясь на палку. В детстве он перенёс полиомиелит и ходил, слегка припадая на правую ногу.
– Зовите меня просто Гуриванычем, – сказал он, подавая Вене толстую книгу, объёмом более восьмисот страниц, на суперобложке которой располагалось название «Теория всего».
Книга была издана просто великолепно: плотная бумага высшего качества, цветные иллюстрации и компакт диск впридачу с материалами, которые не вошли в книгу. Пока Веня листал страницы, чтобы лишь оценить значимость столь фундаментального труда, старик приступил к объяснению своих дальнейших целей.
– Пять лет тому назад я пережил инсульт. К счастью, меры были приняты вовремя, и постепенно я восстановился, хотя, конечно, полного восстановления после инфарктов и инсультов быть не может. Замыслов по поводу дальнейшего развития теории много, а сил уже не хватает. Ныне я задумал написать вторую часть монографии под предварительным названием «Математические начала естествознания». Для этого мне нужен помощник, который обладал бы двумя непреложными способностями: знал бы теоретическую физику и умел бы ясно и доходчиво излагать новые физические идеи. Я прочитал Вашу книгу и понял – Вы и есть такой человек.
Веня задумался ненадолго. Он понимал, что предлагаемая ему роль будет означать долгую и кропотливую работу, результат которой трудно предугадать в настоящее время. С другой стороны, он сейчас ничем не занят, а работа с этим стариком позволит ему не только понять суть и перспективы развиваемой им теории, но и пополнит копилку его писательского опыта знакомством с необычными людьми, способными генерировать новые идеи.
– Хорошо, Гуриваныч, я помогу Вам, насколько это позволят мои способности. Давайте договоримся так. Я буду приходить к Вам по четвергам в первой половине дня.
Постижение языка гармонии Вселенной
Вернувшись домой, Веня погрузился в подаренную ему книгу. Даже наскоро перелистав её, он понял, что ни о какой Теории Всего здесь нет и речи, хотя открытие есть, и оно достаточно интересное. Сводится это открытие к следующему.
Физика – наука экспериментальная, и первым систематическим экспериментатором был Галилео Галилей, который сформулировал принцип относительности движения. На основе этого принципа он построил кинематику механического движения, но изобретать способ описание этого движения ему не было надобности. Для этого хватало уже существующей алгебры. Кинематическое описание не отвечает на вопрос о причинах движения. Принцип Галилея описывал только равномерное и прямолинейное движение, которое позже назвали инерциальным, чтобы отделить его от других, неинерциальных движений. Инерциальное движение не нуждается в причинах, оно являетсяимманентным, то есть присущим всем материальным телам, и, начавшись когда-либо, способно продолжаться сколько угодно, пока не появится причина, которая изменит его на неинерциальное.
Следующий шаг был сделан Исааком Ньютоном, который сформулировал три закона динамики механического движения, позволявшим описывать произвольные механические движения, источником которых служит сила. Здесь важны два момента. Позже выяснилось, что уравнение динамики, которое гласит, что ускорение, приобретаемое телом пропорционально приложенной к телу силе и обратно пропорционально массе этого тела, допускает обобщения на случаи сил не механического происхождения, которые во времена Ньютона были неизвестны. Второй момент состоял в том, что решения этого уравнения на момент открытия законов динамиеи были возможны только в том случае, если сила постоянна, то есть не меняется во времени. Такой силой, с некоторыми оговорками, была лишь сила гравитации, которая была также введена в физику Ньютоном в открытом им законе всемирного тяготения. Закон этот утверждал, что все тела притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной массе этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояние между ними. Додуматься до открытия такого закона было совсем не просто, потому что коэффициент пропорциональности между силой гравитации и остальными параметрами любых тел на Земле был столь мал, что измерить эту силу было невозможно никакими приборами не только тогда, но и столетием позже. Единственным телом, гравитационное влияние которого не мало, была сама планета Земля. Её масса была настолько несоизмеримо велика по сравнению с массами других, доступных измерению, тел, что гравитационные эффекты для всех остальных тел заметны лишь между конкретным телом и планетой Земля. Влияние же закона всемирного тяготения на умы просвещённой Европы было огромным, потому что этот закон в сумме с уравнениями динамики позволял объяснить причины и траектории движения всех планет Солнечной системы, то есть сделать небесную механику подлинной наукой.
Решения уравнения падения тел на Земле были тривиальны, потому что расстояния от центра массы любого тела до центра Земли при падении меняется настолько мало, что силу притяжения можно с огромной точностью считать постоянной. По этой причине и приобретаемое телом ускорение свободного падения тел будет постоянным, равным примерно 9,81 метра в секунду за секунду. Скорость же в течение процесса падения будет линейно возрастать со временем, а пройденное расстояние будет возрастать квадратично от времени. Для написания уравнений такого движения достаточно элементарного курса алгебры.
Картина принципиально меняется, если сила в процессе движения меняется. В этом случае для описания связей между временем и динамическими параметрами – расстояние, скорость, ускорение – алгебры недостаточно. Ньютону пришлось изобрести совершенно новую математику – исчисление флюксий, которое позднее было названо дифференциальным исчислением, а уравнения динамики произвольного движения оказались дифференциальными уравнениями. Именно эти первые уравнения заложили основы новой науки – уравнений математической физики.
Начала Ньютона были развиты блестящими математиками д’Аламбером, Лагранжем, Гамильтоном и другими, в результате чего появилась аналитическая механика. Мопертюи и Лагранж положили в основу аналитической механики так называемый вариационный принцип наименьшего действия, на основе которого были выписаны универсальные уравнения динамики (уравнения Лагранжа), которые позднее были использованы для описания динамики движения под действием не только механических, но и электромагнитных сил. Ещё позже Гамильтон написал свою, эквивалентную лагранжевой систему уравнений, которые великолепно описывали релятивистскую механику специальной теории относительности. Когда дифференциальное исчисление было дополнено интегральным, принцип Мопертюи-Лагранжа зависывался в виде интеграла от величины, называемой действием.
В законченном виде уравнения математической физики допускали эквивалентные описания на трёх разных языках математики: в виде дифференциальных уравнений в частных производных, интегральных представлений теории потенциала и вариационных уравнений, которые соответствуют минимизации функционала энергии физической системы.
Позднее было выяснено, что наличие симметрии функций Лагранжа или Гамильтона порождает закон сохранения, который имеет вид уравнения более простой структуры, чем исходные дифференциальные уравнения Лагранжа и Гамильтона, что позволяет получать их решения более простым способом. Каждый тип симметрии порождает свой, отдельный закон сохранения. Наиболее известными являются законы сохранения энергии, испульса, момента импульса, полных зарядов и токов.
Гуриваныч ещё в молодые годы подметил, что уравнения динамики Ньютона имеют так называемую феноменологическую симметрию, что позволяет выписать нечто вроде закона сохранения в тензорном виде относительно неизвестных функций, описывающих свойства физической системы. Затем подобные свойства симметрии были найдены для уравнения электрических цепей. Структура уравнений для этого случая отличалась лишь размерностью тензора. Более подробные исследования свойств феноменологической симметрии других систем были изучены его учеником Григорием Павлюченко, который основал новый раздел математики – исчисление эскортов. Так был открыт принципиально новый язык описания физических систем. Проблема была в том, что не было общего метода обнаружения свойств феноменологической симметрии для произвольных физических систем.
Веня приходил к десяти. Для того, чтобы не перепутать детали обсуждаемого материала, он приносил диктофон и ставил его на стол перед началом беседы. Обсуждать два часа подряд с полным вниманием непростые вещи невозможно, в принципе, поэтому через час они устраивали перерыв, пили чай, после чего старик пускался в воспоминания детства и юности, учёбы в университете и начала научной деятельности. Воспоминания эти был ничуть не менее интересными, чем обсуждаемые физические проблемы.
Путь в науке для Гуриваныча был таким же необычным, как и придуманная им позже теория. Родился в Ростове, блестяще окончил школу, поступил в местный университет, сразу после войны перевёлся в МГУ, который окончил с отличием, по распределению попал в закрытое предприятие, занимавшееся атомным проектом. Из проекта был исключён, как сын репрессированного, потом скитания по городам и весям средней полосы России, аспирантура в МГУ у академика Мандельштамма, защита кандидатской по физике космических частиц и, наконец, новосибирский Академгородок. Именно здесь и были сделаны главные открытия, создана школа Теории Всего и читался спецсеминар по этой теории.
Как результат многочисленных бесед с Гуриванычем, Веня написал книгу его биографии под названием «Необыкновенный человек». Книга Светлакову понравилась, однако, он выразил желание включить этот материал во второй том Теории Всего, который предполагал изложить универсальный язык описания не только природных явлений, но и важнейших разделов человеческой культуры.
Уже при чтении толстой книги Светлакова Веня обратил внимание на необычность языка изложения. Те части книги, в которых излагался математический аппарат теории и доказательства теорем, были написаны строгим и привычным языком, принятым в публикациях научных книг и журналов. Другие, где освещались замыслы и философские проблемы, изобиловали терминами из древних трактатов, латинских афоризмов и философских книг столетней давности. Так общепринятая в научной среде физика называлась ортодоксальной, а развиваемая автором – горней, то есть доступной лишь тем, кто смотрит на мир с вершины горы. Уравнения и тождества новой физики назывались сакральными, а элементарные понятия – эйдосами. Гармония мира обьснялась актом Божественного творения. Понимание пришло позже. Светлаков был женат на доценте университетской кафедры философии, которая во времена советской власти, естественно, проповедовала атеизм и верность марксистско-ленинскому учению, а позже уверовала в догматы, подавляемые ранее политической системой. Математические же результаты были написаны учениками Гуриваныча, которые были женаты на женщинах более привычных в обществе профессий.