Научный баттл, или Битва престолов. Как гуманитарии и математики не поделили мир

Анника Брокшмидт, Деннис Шульц

Научный баттл, или Битва престолов: как гуманитарии и математики не поделили мир

Annika Brockschmidt and Dennis Schulz

GOETHES FAUST UND EINSTEINS HAKEN

© Annika Brockschmidt and Dennis Schulz, 2017

Copyright © 2017 by Rowohlt Verlag GmbH, Reinbek bei Hamburg

© Канунникова А. Ю., перевод, 2019

© ООО «Издательство АСТ», 2019

***

Кому лучше удается прямой удар? Правда ли, что у Лессинга был дрянной хук слева, а Гёте славно бил кулаком? Верно ли говорят, что Эйнштейн отличался первоклассной работой ног, а Ньютон держал противника на расстоянии?

Анника Брокшмидт и Деннис Шульц болеют наукой. Анника, изучавшая историю и германистику, поднимается на ринг, чтобы побороться за команду Гёте, а Деннис, защитивший диссертацию по физике низких температур, готовится постоять за команду Эйнштейна. Анника публикуется в журналах Tagesspiegel и Zeit Wissen, Деннис же занял второе место в Южной Германии в проекте Science Slam, который объединяет молодых ученых-популяризаторов по всему миру. На протяжении трех лет они участвуют в записи подкаста Science Pie и на понятном языке рассуждают об интересных фактах из области естественных и гуманитарных наук.

Бокс!

Скорее снимите боксерские перчатки с крючка, сбейте с них пыль и отправляйтесь туда, где скандируют ваше имя болельщики! Скорее к бою на ринге знания! Мы вмешаемся, только чтобы разрешить один вопрос, который беспокоил многие поколения и который не в последнюю очередь задают себе полчища абитуриентов: какой дисциплине посвятить следующую пару лет или, если обстоятельства сложатся иначе, всю свою жизнь? Что лучше, что убедительнее – гуманитарные науки или естественные?

К концу книги этот вопрос раз и навсегда прояснится. Это будет бой из нескольких раундов, и победителем в каждом выйдет тот, кто смог рассказать лучшую историю, кто вспомнил о самом захватывающем происшествии. На ринге мы встретим множество серьезных спортсменов: и безумных ученых, и тех, кому удалось получить потрясшие мир результаты, и тех, чьи выводы слишком далеко нас завели. Так кому же достанется пояс победителя научного поединка? Какая дисциплина может называться лучшей? На этих страницах сойдутся такие титаны, как Ньютон, Александр Македонский, Эйнштейн и Шекспир. Факты здесь имеют ту же силу, что и удары кулака: на кону только те открытия, которые помогли нам понять мир.

Так кто же лучше проявит себя на ринге? Кто же хитроумней и изворотливей? Кто сумеет провести серию ударов, которая выведет противника из равновесия? Смогут ли рифмы Шекспира за счет только элегантности и меткости продержаться на ринге в схватке с теорией относительности, которая строит свою защиту исключительно на техничном искривлении пространства? Сможет ли математика хоть что-нибудь противопоставить правлению Александра Македонского?

Эмоции на пределе, баннеры подняты, речевки болельщиков эхом раскатываются по трибунам. Незадолго до звонка, оповещающего о начале поединка, у ринга появляется группа эстетов и романтиков в изящных накидках: в их рядах царит совсем другое настроение. Вполне в духе античных представлений о прекрасном, они начинают скандировать возвышенные, сложенные в духе гекзаметров стихи поддержки. Разумеется, они рассчитывают на известный успех, ведь не из одной же только любви к книгам, стихам, эпосам и драмам они посвятили себя осознанию устройства мира. Разве не является музыка выражением чистейших эмоций? Разве не так же сложна литература, как любой феномен, изучением которого занимаются естественные науки? Разве не может хорошая книга служить куда большим утешением, чем формулы? Виртуозы слова не усомнятся в этом ни на секунду!

Против них уже выстраиваются ряды отличников с техническим складом ума: успешные из успешных физики поднимают напитки в алюминиевых банках, провозглашая тосты за здоровье историков, химики зажигают бенгальские огни, информатики нежатся в лучах своих мониторов (прямое солнечное излучение тут же привело бы к тяжелейшим ожогам). Трибуна болельщиков отличается повышенной пестротой: все присутствующие оделись в то, что смогли нашарить в шкафу спросонья. Ведь подлинную красоту можно отыскать только в математических описаниях природы. Математика для ее апологетов – прекраснейшее воплощение творческих способностей человека. Но объяснить это понятным языком чаще всего не удается.

В паре метров от этой трибуны завязалась борьба между физиками и историками. Чья шевелюра эффектнее переливается во время слэма у ринга? Ведь поединок наук – тоже ярмарка тщеславия! Самости разных ученых щеголяют друг перед другом: комплекс неполноценности может сыграть решающую роль, но ему грозят кулаками, чтобы в кои-то веки не ущемить ни одного честолюбия.

И во славу честолюбия звучат фанфары, в его адрес произносят здравицы. Все герои похваляются, аргументируют, делают выкладки и расчеты, и так по кругу, без конца и края!

Им – представителям одного лагеря – пришлось на время забыть обо всех распрях. На лицах математиков заметна едкая ухмылка: они и не прочь бы схлестнуться с физиками – ведь какая у них неточная наука! – но и между этими двумя лагерями временное перемирие. Физики, которые смотрят на социальное взаимодействие как на вынужденную необходимость, задрав носы, представляют себе, что это их личное сражение. Неподготовленных среди боксеров нет. Химики захватили несколько пробирок из своих лабораторий, чтобы в ходе поединка напустить как можно больше тумана на противника. И даже физики-теоретики явились во всеоружии: с остро заточенным простым карандашом за ухом, ластиком и стопкой чистой бумаги. Вчера они клевали носом над гипотезой Римана, но сегодня им не до кругов под глазами. Они убеждены: все проблемы этого мира можно решить при помощи цифр и моделей! А потому может статься, что этот бой нельзя проиграть вовсе. Может быть, все эти гуманитарные дисциплины и симпатичны, но к подлинной науке они не имеют никакого отношения. Именно поэтому студентов факультетов биологии или информатики редко спрашивают: «И что вы собираетесь со всем этим делать? Работать в такси?»

Студенты-филологи и лингвисты реагируют на такие скользкие провокации стоически, если вообще реагируют, ведь подобный вопрос мог задать только хам и невежда. Все же знают, что это за люди: гуманитарии – это те, кто не умеет считать, или как? Те, кто ведет нескончаемые разговоры, дни напролет просиживает в башне из слоновой кости, читает толстенные книги, размышляет о предметах, которые ровным счетом никому не интересны в повседневной жизни, и за всеми этими занятиями не успевает изобрести даже электрической лампочки, элементарной, но очень нужной вещицы.

Попробуем выделить также и подвиды. Жил-был студент-философ, который заставлял всех стонать во время нефилософских семинаров, поскольку его ответы принимали форму монолога на пять минут, имевшего весьма опосредованное отношение к обсуждаемой теме. Изучающего этнологию чуют издалека: его узнают по домотканым одеждам и специфическим ароматам. Специалисту по истории Древнего мира милее компания папирусов – с ними ему легче найти общий язык, чем с живыми людьми. А вот идет профессор истории в твидовом костюме, задрав кверху нос: он все еще настаивает, чтобы к нему обращались на «вы», хотя эта привычка давно вышла из моды на других факультетах. Специалисты по романской и германской филологии, как водится, на ножах друг с другом, хотя причин взаимной вражды никто не помнит. Студентам театральных вузов не хватает драматизма в собственных жизнях. Но почему бы не согласиться с тем, что дисциплина, которая не пытается свести все к цифрам, куда приятнее остальных? История разоблачает взаимосвязи, логику больших событий, которой никто не заметил бы; литературоведение подает умные мысли, проводит скрупулезный анализ, открывает перспективы, которые откроет не всякий научный эксперимент. Важнейшие идеи в истории человечества подали именно ученые гуманитарного профиля – а одновременно и занятнейшие личности. Что могут возразить на это естественники?

На страницах этой книги сошлись команды двух тренеров, которые с беспримерным тщанием подобрали бойцов для грядущих эпичных поединков. Деннис готовил ученых-естественников, для чего предварительно даже прошел профессиональную подготовку. В противоположном углу ринга стоит Анника, властитель букв и слов, а также специалист по прошлому, по культурной памяти. Те часы, которые она провела наедине с книгами, среди документов, свидетельств, надписей, хроник, поэтических строк и теорий литературы, никакими цифрами не оценишь – историю и германистику ни одной шкалой не измеришь.

Они ревнители науки, это точно. И все духи, которых они призвали на ринг, явились. Вы наверняка знаете всех, кто разогревается сейчас в раздевалке. Старые добрые звезды с взъерошенными волосами делают привычные упражнения на растяжку; не слишком хорошо известные новички, которым только предстоит заслужить внимание публики, переминаются с ноги на ногу и несколько растерянно глядят в направлении рампы. Немного в стороне стоят те, кто не решился выйти на всеобщее обозрение, но не смог однако отказать себе в удовольствии поприсутствовать на дуэли века. Нервы натянуты как струна, воздух наэлектризован.

И вот на ринг опускается тишина. Кто же займет место беспристрастного судьи? Кто рассудит бойцов и определит победителя? Читатель, читательница! Они посчитают истории, которые им понравятся и, что еще важнее, их убедят. Кому лучше удается прямой удар? Правда ли, что у Лессинга был дрянной хук слева, а Гёте славно орудовал кулаками? Верно ли говорят, что Эйнштейн отличался первоклассной работой ног, а Ньютон умел держать противника на дистанции? Кому грозит нокаут? У кого перед последним гонгом, оповещающим о конце поединка, окажется больше очков? Увлекательного вам зрелища. И – бокс!

Первый раунд

Незаурядные личности

Кусачие натуралисты, бессловесные математики и наркотики в пластиковом пакете

Среди ученых так много эксцентричных людей. Но те, чьи имена знают и почитают великими, кого цитируют и ценят, слишком часто оказываются художниками, философами, графоманами… словом, лириками всех сортов. Между тем эксцентрический потенциал естественных наук огромен. Даже Оскару Уайльду приходилось одеваться потеплее: физики, химики и их коллеги определяют общественные нормы, задавая тон уличной моде!

Мой первый кандидат Пал Эрдёш – в поношенном пиджаке, форменной одежде всех математиков, – уже разминается на ринге. Он родился в Будапеште в 1913 году, и большинство знает только то, что впоследствии он стал математиком – и это, без сомнения, достойно порицания. Ведь его биография могла бы лечь в основу какого-нибудь математического романа Джека Керуака. Шестьдесят лет своей жизни он переезжал из одного математического института в другой, каждый раз пакуя свой единственный поистершийся чемодан, куда помещалось все его добро – немного одежды и гигантский радиоприемник, уже почти не оставлявший места. Он стучал в двери математических знаменитостей – и не важно, званым он был или незваным гостем, ненадолго селился рядом, чтобы поработать с ними вместе. Результат: более 1000 открытий. Даже через семь лет после его смерти выходили статьи, где он значился в числе соавторов. Потому что он был одним из немногих математиков, которые даже в старости неутомимо трудились и двигали вперед свою науку.

Представим, что кто-либо занимается математикой и в один прекрасный день распахивает дверь, чтобы застать на пороге Эрдёша – худого и долговязого, с голубыми глазами за стеклами больших очков, – восклицающего, как повелось: «My brain is open». Этот кто-то испытает прилив смешанных чувств. Профессиональные ожидания были однако более-менее ясны: многие математики благодаря его визиту смогли справиться с очень специальными вычислениями. Но с бытовой точки зрения появление Эрдёша было сравнимо с нокаутом. Ему хватало трех-четырех часов сна. Математик Майкл Пламмер вспоминает, что до часу ночи продолжался их застольный разговор об актуальных задачах. И всего через три с половиной часа, около половины пятого утра, его разбудило громыхание кастрюль на кухне – Эрдёш сообщил ему, что уже отдохнул и готов считать дальше. Примерно в шесть утра Пламмер нашел в себе силы подняться и отправился на кухню, чтобы услышать не «Доброе утро», а «Предположим, что n – целое число…»

Нематематикам, или «заурядным существам», как назвал их Эрдёш, не было места в его жизни. Да и вообще он смотрел на мир совершенно иначе: люди не рождаются, а «приходят», чтобы после «исчезнуть», а не умереть. Слово «умереть» он берег для тех случаев, когда кто-то переставал заниматься математикой. Люди были у него «рабами», женщины – «боссами»: кто женился, попадал «в заточение». Слово «Бог» он также не использовал – непостижимую сущность он называл «НФ», то есть «наивысший фашист». Этот сверхфашист, по мнению Эрдёша, наказывал его слишком часто: он поспособствовал утере паспорта, мучил его простудами и – что уж совсем возмутительно – владел книгой, где были описаны элегантнейшие из математических доказательств, и никому ее не показывал.

В мире математики Эрдёш был как рыба в воде. Неудивительно, что ему не хотелось выбираться на сушу. Свой первый бутерброд он сделал в возрасте 21 года. Его мать сопровождала его всюду, во всех поездках. После ее смерти, которую сын крайне тяжело переживал, заботу о нем взяла на себя чета известных математиков: Фан Чжен и Рональд Грэм пытались сладить с его корреспонденцией (а это более 1000 писем в год), устраивали его поездки и даже расширили свой дом, чтобы у Эрдёша была собственная спальня с библиотекой. Хозяин Грэм и гость Эрдёш, должно быть, составляли занятную пару: в то время как Эрдёш мог просиживать за вычислениями часами, Грэм был увлеченным спортсменом – во время математических дискуссий он вдруг делал стойку на руках, любил подумать, совершая сальто на трамплине, и с удовольствием перемещался по кабинету при помощи тренажера «кузнечик».

Неистощимая энергия Эрдёша, его, казалось, постоянно готовый к свершениям дух не были, впрочем, даны ему от рождения, а являлись результатом употребления некоторых наркотических веществ: бензедрин и риталин позволяли ему посвящать математике по девятнадцать часов в сутки. Разумеется, его друзья беспокоились. И предложили Эрдёшу такое пари: если он продержится без амфетаминов месяц, они выплатят ему 500 долларов. Он согласился – и выиграл. Но как только месяц подошел к концу, он тут же принялся за старое. «Я просыпался каждое утро, – рассказывал Эрдёш, – чтобы таращиться на чистый лист бумаги. В моей голове не было никаких мыслей, как у самого обыкновенного человека». Другу, который предложил ему пари, он сказал: «Ты задержал математику на целый месяц».

Деньги, вырученные в результате этого спора, он потратил не на себя: он многое пожертвовал на цели, которые считал важными, например на радиостанцию, которая передавала классическую музыку, или на зарождавшееся движение коренных жителей. Когда он раздал благотворителям почти все 50 000 долларов – премию Вольфа, оставив себе только 720 долларов, кто-то из его друзей заметил, что и это для него огромная сумма.

Не менее занятную пару, чем Грэм и Эрдёш, составляли лауреаты Нобелевской премии по физике 1933 года. Эрвин Шрёдингер и Поль Дирак были отмечены за свои работы по квантовой механике. Хотя их научные интересы лежали в одной и той же области, сложно было представить себе двоих людей, менее сходных по характеру. Шрёдингер был известным ловеласом, любившим вечеринки и практиковавшим свободные отношения. Дирак же, наш следующий боксер-тяжеловес, напротив, был крайне неуклюж в социальной жизни. В его профессиональной компетенции сомневаться однако не приходится. Он получил высшую научную награду в 31 год, став самым молодым нобелевским лауреатом. Он был сооснователем квантовой физики, и целый ряд его выводов и заключений ученые держат под рукой до сих пор. Кроме того, он предсказал существование антиматерии. Многие ставят его на один уровень с Эйнштейном… Но все же большинству его имя неизвестно. Почему?

Когда все вокруг жаждали славы, он бежал от нее. Окружающие знали его как интровертного, сдержанного и холодного человека. Даже самым чудаковатым из его коллег было не по себе в его компании. Эйнштейн как-то заметил: «У меня проблемы с Дираком. Жутко оттого, что он все время балансирует на то и дело исчезающей грани между гением и безумцем». Сам Дирак зачастую объяснял свое поведение воспитанием, которое получил от авторитарного отца, швейцарца по происхождению. Уже за завтраком, отделившись от остального семейства, он занимался с сыном французским. Если тот делал незначительную грамматическую ошибку, ему отказывали в пожеланиях, о которых он смел говорить по-французски вслух. В результате ребенок почти перестал разговаривать. Эта особенность будет отличать и взрослого Поля Дирака. Позже его биограф Грэм Фармело напишет: «Он не произносил ни слова, если ни одно из слов не могло выразить его мысль». Нильс Бор, знаменитый датский физик, а позже и близкий друг Дирака, замечал ворчливо: «Кажется, этот Дирак много чего понимает в физике, но и словом об этом не обмолвится». Его коллеги в Кембридже выдумали величину, обозначавшую наименьшее количество слов, которое человек может произнести в обществе, и назвали эту единицу дираком: 1 дирак равнялся одному слову в час. Когда это было возможно, физик ограничивался односложными «да» и «нет» или, как максимум, «мне все равно».

Если всех звали позировать для официального снимка, он спешил исчезнуть вовсе или затеряться в заднем ряду. На одной из встреч он так и не смог уклониться от фотографирования, но все же не стал смотреть в объектив камеры, а погрузился в изучение научного журнала. Но рассказывают также и о некоторых его привязанностях: он питал нежное чувство к классической музыке, а позже – к творчеству Шер. Его воодушевление от выступлений американской певицы было столь велико, что он купил второй телевизор, чтобы не ссориться с супругой: она тогда непременно хотела посмотреть трансляцию церемонии вручения премии «Оскар», которая шла одновременно с концертом Шер.

А теперь, уважаемые дамы и господа, внимание! Возле ринга разминается мой абсолютный фаворит. У Чарльза Уотертона, увлеченного натуралиста и первоклассного изготовителя чучел (родился в 1782-м, умер в 1865 г.), есть все задатки, чтобы стать любимцем публики. Больше всего на свете он любил природу и, в противоположность всем предыдущим кандидатам, имел склонность выставлять свои причуды напоказ. В его времена все модники носили шляпы, а потому он не имел ни одной. Мода диктовала также длинные волосы: он коротко остриг свои. Рассказывали, что он любил наряжаться дворецким и щекотать своих гостей угольной щеткой или дни напролет просиживать на огромном дубе в собственном парке, терпеливо наблюдая за повадками редких птиц и возвращая на место выпавших из гнезда птенцов. Он стал устраивать вылазки на природу, еще будучи школьником. Его наставники-иезуиты решили, что не стоит бороться с наклонностями их подопечного и даже наоборот: они официально провозгласили его крысоловом и охотником на лисиц и куниц. Кроме того, его обязали заряжать стрелами арбалеты, чтобы их можно было использовать для охоты.

Все вечеринки, которые он позже устраивал в английском захолустье, как одна, были достопамятны: чтобы наглядно продемонстрировать гостям преимущества хождения босиком, хозяин, сидя за столом, почесывал голову пальцами ноги – ему тогда минуло уже 70 лет! Чаще всего в гостях у натуралиста бывали протестантские священники, а также обитатели расположенной неподалеку психиатрической больницы. Одного из своих добрых друзей он поприветствовал так: спрятался под столом и, подражая из своего укрытия лаю и вою собаки, укусил его за ногу. Но кое-что все же могло вывести Уотертона из себя. Например, если кто-то обижал его редкую бразильскую лягушку, с которой он охотно беседовал, поглаживая ее по голове. «Того факта, что джентльмен, – писал он, – способен гнуснейшим образом обозвать лягушку “гадкой скотиной”, было достаточно, чтобы заставить меня переживать всю следующую неделю».

Надо сказать, что природа отвечала на его любовь взаимностью. Когда в зоопарке демонстрировали орангутанга, прославившегося особенно буйным нравом, Уотертон добился разрешения войти в его клетку. Он ступил внутрь, посмотрел на орангутанга, орангутанг посмотрел на натуралиста – это была любовь, любовь с первого взгляда. Ученый и обезьяна обменялись поцелуями, многократно обнялись, а после приступили к изучению зубов, рук и волос друг друга. И ведь как логично и справедливо, что чудесный уединенный национальный парк Уотертон-Лейкс в Канаде носит его имя. Уотертон полностью ломает представления о рациональных и бесстрастных мыслителях: он – серьезный ученый с большим сердцем и понимающей душой. И хотя зачастую нет никаких подтверждений распространенным слухам о нем, это нисколько не вредит его обаянию.

Но не все еще ученые-сумасброды покинули этот мир. Математик и жонглер числами Григорий Яковлевич Перельман, равно как и Поль Дирак, – ярко выраженный интроверт, которого мало заботят социальные нормы. И несмотря на это, все как один пытались сделать из него знаменитость. Но обо всем по порядку.

Григорий Перельман десять лет проработал в Санкт-Петербургском отделении Математического института имени В. А. Стеклова РАН (ПОМИ РАН), и за это время его слава не выходила за узкие рамки выбранной дисциплины и за стены ПОМИ. И вообще немногие знали о его существовании. В институте он занимал незаметную должность и никогда не публиковался в известных научных журналах. В обычной научной лаборатории сотрудникам не так-то легко удержаться на своем месте, но Перельмана мерили другим аршином: все в Институте знали о его выдающемся математическом таланте.

На рубеже веков Математический институт Клэя – частная некоммерческая организация, расположенная в Кембридже, штат Массачусетс, – опубликовала список из семи математических проблем и установила за их решение призовой фонд в один миллион долларов. Эти проблемы считались в профессиональном сообществе вершинами, которые не покорились пока ни одному математику, и многие сомневались, покорятся ли в следующую сотню лет. Над одной из этих проблем Григорий Перельман работал последние годы. Это так называемая гипотеза Пуанкаре (выдвинута Анри Пуанкаре в 1904 г.). Согласно этому предположению, любой геометрический объект, не имеющий отверстий, можно преобразовать в сферу, а особенно двумерные плоскости в трехмерном пространстве или трехмерные поверхности в четырехмерном пространстве. Никто не смог представить тому убедительных доказательств, а потому в Институте Клэя по крайней мере пару лет тешили себя иллюзией, что находятся в финансовой безопасности. Но уже через два года после объявления о награде Перельман достиг цели: в 2002 и 2003 годах он опубликовал полное доказательство гипотезы в трех частях. И доказательство было таким сложным, что проверять его пришлось еще четыре года. В итоге эксперты установили: всё верно. Быть может, и это решение пришло к Григорию Перельману по совершении тайного ритуала, состоявшего примерно в следующем: ознакомившись с сутью проблемы, он закрывал глаза и откидывался на спинку стула и начинал всё с большим усилием тереть ладонями о брюки; потом он потирал руки, открывал глаза и записывал точное и полное решение. Ошибок он никогда не допускал. Если приходилось иметь дело с особенно сложными расчетами, он тихо напевал себе под нос мелодию – по его собственному признанию, «Интродукцию и рондо каппричиозо» Камиля Сен-Санса, которую современники композитора называли «воем» и «акустическим террором». Доказательство гипотезы Пуанкаре было сенсацией, но становиться знаменитостью Перельман совсем не хотел. Он разместил решение в интернете и разослал чрезвычайно узкому и избранному кругу коллег ссылку на страницу. Разумеется, содержание его работы вскоре вышло далеко за пределы этого круга. Когда всем в мире стало ясно, что произошло, Перельман оказался в центре всеобщего внимания. Он мог претендовать на любую должность в любом университете, его достижение было вознаграждено «нобелевской премией для математиков» – медалью Филдса. Математический институт Клэя торопился перевести ему обещанный миллион, а также устроить торжественную презентацию доказательства, где чествовался бы и его автор. Все это совсем не интересовало Перельмана. Он отказывался от интервью, он не хотел читать о себе в газетах. Перельман разорвал всякие отношения с коллегами, которые рассказали о его решении. Он не захотел принять миллион от Института Клэя, он не принял медали Филдса.

Может быть, ему жилось бы куда спокойнее, если бы он получил все положенные ему награды. Ведь историю чудаковатого математика, скрывающегося в своей петербургской квартире, подхватила российская бульварная пресса. Григорий Перельман стал еще больше сторониться людей и на какое-то время оставил математику, желая только полной изоляции. Он живет у своей мамы и, как рассказывают соседи, время от времени сражается в настольный теннис со стеной.