Телескоп во льдах. Как на Южном полюсе рождалась новая астрономия
Шрифт:
Если вы помните, Паули поделился с Юнгом идеей о зеркальной связи между психологией и физикой. «„Зеркальное отображение“ можно считать архетипом»166 – заявил он в одном интервью в 1957 году, после того как стала известна новость о нарушении четности:
Это каким-то образом связано с физикой. Физика основана на зеркальной симметрии мышления и природы… [Во время работы над теоремой CPT] у меня были очень живые, почти парапсихологические мечты о зеркалах в те моменты, пока я занимался математическими вычислениями в течение дня… Я бы назвал это синхронностью особого рода, поскольку в каждом активном занятии всегда присутствуют подсознательные мотивы.
Вскоре после завершения своей исчерпывающей работы над теоремой Паули увидел, по его словам, «очень впечатляющий сон»167:
Я нахожусь в какой-то комнате вместе с Темной Женщиной, и какие-то другие люди проводят там эксперименты с появлением отражений. Участники опытов воспринимают отражения как реальные объекты, но мы с Темной Женщиной знаем, что это всего лишь зеркальные образы. Это становится нашим общим секретом. Этот секрет наполняет нас ощущением понимания. После этого мы вдвоем с Темной Женщиной идем вниз по крутому горному склону…
В длинном письме Юнгу, отправленном в 1957 году, Паули подробно излагает этот сон и напоминает Юнгу о «китаянке», которую постоянно видел в своих снах и считал «особым отображением – возможно, парапсихологическим – „Темной Женщины“». Юнг вспоминал, что в более ранних снах у китаянки «был ребенок, однако „люди“ отказались это признать». Паули считал, что «другие люди» в его снах представляют его собственные «привычные возражения против определенных идей – и страх перед ними». Секрет, которым он делится с Темной Женщиной и который наполняет его пониманием, – это факт «отсутствия симметрии [объектов] и отражений во сне, поскольку самое главное как раз и связано с поиском различий между ними». Иными словами, сон говорит о нарушении пространственной четности.
Этот впечатляющий сон приснился Паули примерно за полтора года до того, как Ли и Янг поставили под сомнение закон сохранения пространственной четности, и за два года до того, как еще одна китаянка доказала, что закон в самом деле неверен. Паули встречался с мадам Ву в Беркли в 1941-м и «был очень впечатлен ею – и как физиком-экспериментатором, и как умной и красивой молодой китайской дамой168». В своих исследованиях Паули не удосужился изучить фундаментальную природу самой пространственной четности, поскольку в то время был уверен в универсальности принципа ее сохранения. Он придерживался этой точки зрения и после начала «славной революции». И даже когда Ли и Янг призвали к проведению экспериментов для тестирования пространственной четности, Паули был твердо убежден в том, что принципу сохранения четности удастся выжить.
Через шесть месяцев появились результаты, и всего через несколько дней они уже пересекли Атлантический океан. 17 января 1957 года, в тот же день, когда газета New York Times на первой полосе объявила о крушении принципа сохранения четности, Паули чуть не заключил новое пари с почти гарантированным проигрышем: «Я не верю в то, что Бог плохо играет левой рукой, – писал он своему ученику Виктору Вайсскопфу, – и готов поставить очень крупную сумму на то, что эксперименты продемонстрируют симметричные результаты»169.
День расплаты наступил всего через четыре дня, с утренней почтой. В ней Паули обнаружил копию статьи из Times, которую ему, вместе с двумя теоретическими статьями Ли и Янга, посвященными последствиям нарушения сохранения четности, отправил еще один бывший ученик170. Ближе к вечеру Паули получил письмо с детальным описанием всех трех экспериментов от Валентина Телегди, лидера чикагской группы. По очередному «совпадению» Паули тем же вечером должен был читать лекцию об истории нейтрино в Цюрихском обществе естественных наук. По словам очевидцев, это была прекрасная лекция, а сам Паули был очень воодушевлен171. В конце выступления он поделился новостями о нарушении сохранения четности и своими «размышлениями» об этой проблеме и ее важности.
Несмотря на его очевидную браваду, смерть принципа сохранения четности стала шоком для этого человека, поскольку симметрия имела для него чуть ли не мистическую важность. В день, когда до него дошли новости, он нашел время, чтобы написать мадам Ву:
Я поздравляю вас (но не себя самого)172. Эта частица, нейтрино, к существованию которой я приложил руку, до сих пор наказывает меня.
А в своем письме Юнгу, написанном в 1957 году, он говорил, что был «очень расстроен» после получения новостей и «некоторое время вел себя нерациональным образом»173. Через шесть дней после своего поражения он писал Вайсскопфу:
Теперь, после того как прошел первый шок, я начинаю вновь собираться с силами. Хорошо, что я не заключил пари. Я потерял бы много денег (а я не могу себе этого позволить); однако я все же выставил себя дураком (и думаю, что это я очень хорошо умею)… Я потрясен скорее не тем фактом, что Господь предпочитает ту или иную руку, а тем, что, когда он выражает себя сильным образом, левосторонняя симметрия все же сохраняется. Короче говоря, главный вопрос теперь выглядит так: почему сильные взаимодействия все же сохраняют и левую, и правую симметрию?174
В уравнениях физики нет ничего, способного объяснить, почему слабое взаимодействие должно нарушать четность. Сильное взаимодействие, равно как и электромагнитная сила или гравитация, продолжают следовать этому принципу. Со временем Паули успокоился на том, что идея сильного отражения, или CPT-симметрии, сохранила свою актуальность, и это спокойствие наглядно проявлялось в его размышлениях. Последним научным трудом Вольфганга Паули было эссе на тему истории нейтрино, основанное на его же лекции, прочитанной в тот странный вечер в Цюрихе175. Паули было приятно не только то, что Кован и Рейнес смогли доказать истинность его давнего прозрения, но и то, какую шумиху и какой сильный импульс к дальнейшему развитию физики породила его крошечная частица. Завершив работу над эссе в сентябре 1958 года, он отправил копию Лизе Мейтнер в качестве подарка к 80-летию176.
Паули умер внезапно, 15 декабря, за несколько месяцев до своего 59-летия, через несколько дней после того, как у него был диагностирован рак поджелудочной железы. До самого момента смерти этого блестящего и незаурядного человека преследовали странные совпадения. Еще одно из его наваждений было связано с тем, что он, как и многие другие, очень серьезно относился к так называемой постоянной тонкой структуры – соотношению фундаментальных физических констант, которое выражается простым числом со значением, примерно равным 1/137177.
Как-то Паули написал, что «теоретическая интерпретация этого численного значения представляет собой одну из важнейших нерешенных проблем атомной физики»178. Чарльз Энц добавляет, что «число 137 имело иррациональное, магическое значение для Паули»179.
Паули умер в больнице Красного Креста в Цюрихе, в палате № 137.
Часть II
Мечта о нейтринной астрономии
Глава 4
Физика по-висконсински