9. ОЛИВЕР ХЕВИСАЙД
9. ОЛИВЕР ХЕВИСАЙД
Тип учёного, идущего впереди науки своего времени, одинокого, осмеянного, презираемого, а иногда вызывающего ненависть своего окружения, а затем и всех остальных, — это классический персонаж, ставший популярным благодаря Жюлю Верну, начиная с Капитана Немо, Робура Завоевателя. Известны несколько реально существовавших людей этого типа, порой они окружают себя столь странными обстоятельствами, что это наводит на мысль о людях из другой эпохи, о гостях из будущего.
В этой книге я рассказываю о двух персонажах, контраст между которыми разителен.
Один из них — Роджер Боскович, великолепно вписавшийся в свою эпоху, светский человек, пользующийся успехом у женщин, принадлежащий к могущественному ордену, ордену Иезуитов, всеми почитаемый учёный.
Другой — Оливер Хевисайд, одинокий, отрезанный от мира науки и от мира вообще, не умеющий общаться и быть понятым даже с помощью математики, настолько бедный и всеми покинутый, что подчас, чтобы не умереть с голоду, ему остаётся рассчитывать лишь на кусок хлеба, который ему приносит сердобольный почтальон.
Он родился 13 мая 1850 года, а умер 3 февраля 1925 года в г. Торки, в Англии. В плане практических открытий мы обязаны ему телефонным кабелем, проложенным через Атлантический океан. Проведённые им исследования феноменов, происходящих внутри телефонного кабеля, действительно позволили изготовить кабели и реле таким образом, что стало возможным установить связь через Атлантику, а затем и через другие океаны.
Но мне хотелось бы особое внимание обратить на два других его открытия, говорящих о необычности самого персонажа.
Первое представляет собой загадку, разгаданную в наше время, но не дававшую покоя учёным всего мира добрую четверть века. Известно, что беспроволочный телеграф, телевидение и радар используют так называемые радиоволны, которые можно определить как невидимый свет. Они длиннее инфракрасных волн, находящихся на границе видимого, но, поскольку спектр электромагнитных волн непрерывен, невозможно с точностью сказать, где именно кончаются инфракрасные и начинаются радиоволны.
Скажем, упрощая, что длина инфракрасных волн менее 1/10 миллиметра, а выше этого значения начинаются радиоволны. Тайна, беспокоившая учёных до такой степени, что они начинали сомневаться в науке вообще, представляет собой следующее: эти волны распространяются по прямой линии, как световые. Следовательно, они должны были бы прерываться из-за кривизны Земли. Действительно, мы не можем увидеть свет маяка в Гавре, если сами находимся в Нью-Йорке. Световые волны невидимы из-за кривизны Земли.
Следовательно, была уверенность в том, что невозможно использовать радиоволны для установления связи между континентами и с кораблями, находящимися в открытом море.
Герц, впервые открывший и получивший эти волны, именно так и ответил одному инженеру, предложившему ему продать это изобретение: расчёты позволяли полностью исключить возможность практического применения радиоволн на больших расстояниях. Когда была открыта беспроволочная связь и зарождалось телевидение, упомянутый инженер подарил это письмо музею г. Карлсруе, где его ещё можно увидеть.
Однако Маркони, не веривший в теорию, в конце XIX века сумел установить радиосвязь между Англией и Америкой. Математически это было невозможно, но на практике — осуществлено. Начиная с этого момента Уэллс справедливо предсказывает (в романе «Первые люди на Луне»), что возможно применение радиоволн для сообщения между Луной и Землёй. Что и произошло в жизни: все мы видели по телевидению первые шаги космонавтов на нашем спутнике.
Каким же образом волны, которые распространяются по прямой линии, смогли из Англии достичь Соединённых Штатов?
Предположили, что они проходят сквозь землю; опыт показал, что это не так. Допустили, что они проходят сквозь воду океанов; и опять опыт показал, что это неверно. По другим версиям, они шли через четвёртое измерение либо через астральный мир духов. Эта последняя гипотеза имела столь большой успех, что в 1920 году великий изобретатель Эдисон предложил создать и поставил перед собой цель сконструировать радиотелефон для общения с умершими.
Рушились сами основы и логика науки. Кроме всего прочего, было замечено, что, если пользоваться короткими волнами длиной между пятью и пятнадцатью метров, требуется крайне мало энергии для установления связи, например, между Францией и Австралией или между Россией и Огненной Землёй: вполне хватало простой карманной батарейки. Столько же потребляет простой фонарик…
Всё чаще говорили о флюидах, об астральных телах, о вселенской душе и прочей ерунде. Самые разнообразные вещи объясняли телепатией и додумались до «колдовства при помощи волн», поскольку считали их всемогущими.
Тогда появился Хевисайд. Ему потребовалось десять лет (1910–1920 гг.), чтобы его поняли. Он считал, что небо обладает невидимым отражателем, пропускающим через себя световые волны и отражающим радиоволны. Благодаря последовательному отражению от этого зеркала, волны могли из одной определённой точки попасть в любую точку Земли.
Эта мысль, одновременно высказанная независимо от Хевисайда гарвардским учёным Кеннели, реализовалась.
Зеркало Хевисайда, которое теперь называют ионосферой, действительно существует. Ионосфера пропускает свет, тепло и короткие волны, благодаря чему мы можем общаться с космонавтами, получать радиолокационные эхо-сигналы с других планет Солнечной системы, а также в принципе посылать сигналы на другие звёзды. А ведь это удивительное открытие было сделано благодаря Хевисайду, уединившемуся на своей ферме в Девоншире, не имевшему лаборатории и вообще ничего.
Другое открытие является ещё более удивительным. Я попытаюсь объяснить его суть, не прибегая к помощи математики, что уже равносильно своего рода предательству по отношению к нему.
Речь идёт о символическом вычислении.
Математика — это, главным образом, наука доказательств. Не принимается ничего, что не может быть доказано. Даже истины, кажущиеся самыми очевидными. Что ведёт к тому, что в арифметике, например, самое очевидное, на взгляд несведущего человека, ещё не является доказанным: что один плюс один равно двум.
Однако были открыты удивительные, чудовищные кривые, не имеющие ни внешней, ни внутренней стороны, которые могут, тем не менее, заполнить внутреннюю часть целого квадрата и из которых следует, что 1 + 1 = 2 не является доказанным.
Никогда не следует забывать очень удачное высказывание Раймонда Кено по этому поводу: «Все доказательства того факта, что 1 + 1 = 2, не принимают во внимание скорость ветра». Также никому не удалось математически доказать такой кажущийся очевидным факт, как тот, что сумма двух нечётных чисел есть чётное число; например: 7 + 3 = 10.
Каждый составил себе своё мнение по поводу этой концепции математики. До тех пор, пока в 1890 году Хевисайд не предложил своё символическое вычисление, представляющее собой математику без доказательств. Хевисайд говорил: это верно, потому что я так говорю.
И это было верно в том смысле, в каком работали все системы, основанные на его расчётах, такие, как телефонные трансатлантические кабели, различные трансформаторы, электротехнические приборы.
Но для учёных это было просто-напросто волшебством. И потому работы Хевисайда не признавались. В науке нет места волшебникам.
Тотчас этого несчастного лишили всех средств для его жалкого существования. К тому же он потерял слух, что помешало ему продолжить свою работу в телефонной компании, где он работал ранее, до 1874 года. Нищий и непонятый, он всё же выжил.
В 1892 году ему удалось скопить немного денег и опубликовать книгу под названием «Electrical Papers» («Труды по Электричеству»), потрясающе гениальную книгу. Позже у него уже не будет средств публиковать книги за свой счёт. Тем не менее иногда ему удавалось сэкономить три пенса, которых хватало на то, чтобы оплатить марку для письма за границу. Так, после 1905 года он отправляет письмо Эйнштейну, в котором пишет: «Несмотря на то что вы являетесь человеком несведущим, вы, тем не менее, не столь глупы, как остальные обитатели этой планеты. Если вы хотите, чтобы ваши расчёты удались, вам необходимо сделать следующее…»
Эйнштейн не был математиком, он был инженером, специализировавшимся на патентах изобретений. При этом он превосходно владел математикой. Но ему так и не удалось понять символический расчёт.
Гораздо позднее, после смерти Хевисайда, другой, подобный ему мутант, великий математик Норберт Винер, известный главным образом благодаря открытию им кибернетики — являющейся, кстати, наименее значительной из его работ, — доказал, что математика Хевисайда имеет рациональную основу, неведомую даже самому её автору, и что возможно соотнести эту математику с работами Фурье, великого французского математика XIX века.
Благодаря этой работе Винер приобрёл мировую славу. Но он так и не решил проблему, поставленную Хевисайдом. Каким же образом Хевисайду удалось изобрести математику, не прибегая к математическим методам? До сих пор этого никто не смог объяснить. Я предлагаю следующее объяснение: Хевисайд знал математику будущего. Не понимая доказательств, безусловно, использующих методы, которые ещё не были изобретены. Но зная результаты.
Конечно, меня будут упрекать в моём чрезмерно богатом воображении. Но, возможно, сами факты меня оправдают. После своей смерти в 1925 году Хевисайд оставил три больших чемодана, наполненных документами, которые никто никогда должным образом не изучал. Возможно, рассмотрев их, мы узнаем о науках, пришедших из будущего, или о том загадочном мире, с которым поддерживал связь отшельник из Девоншира.
Современные великие математики, например Рене Том, считают, что математики никогда ничего не изобретают: они лишь находят то, что уже есть в природе.
Символический расчёт Хевисайда уже существовал. Но где? Но когда?
Мне довелось пользоваться этими расчётами при решении проблем радаров, а также так называемого передатчика Дельта для установления связи, которую невозможно обнаружить, между двумя точками.
У человека, привыкшего работать с научными методами, работа с символическими расчётами Хевисайда вызывает некий трудный для определения озноб.
Можно лишь провести аналогии. Представим, к примеру, что составляется периодическая таблица химических элементов, исходя из их названий на французском языке, и что эта таблица работает.
Или то, что находится простое число между числом 2 и 3.
Или то, что составляются некие математические формулы, действительные только лишь при определённом соединении планет.
Именно к таким предположениям приходишь, когда сталкиваешься с символическим вычислением Хевисайда. Это магия.
Магия, в которой гений Норберта Винера в некоторых отдельных случаях смог найти объяснение.
Но как же пришёл к этому разум Хевисайда? Никто этого не знает, поскольку ему было отказано в праве высказаться, ему было отказано в публикации его работ, высланных в научные журналы. Было рассмотрено лишь несколько его открытий, в частности о ионосфере, но до сих пор не было проведено серьёзного и исчерпывающего анализа оставленных им документов.
В некоторых своих письмах он пишет: «Я не отсюда», или: «Я прибыл из будущего».
Следует ли принимать эти слова буквально?
Мне кажется, что, как только будут изучены работы Хевисайда, вряд ли мы сможем отрицать то, что он имел доступ к будущему, к будущему математики и науки вообще. Посредством какого волшебства? Этого я не знаю.
Как бы там ни было, но он откуда-то получал сообщения о самих фактах без их объяснений, математические теоремы без доказательств. Он знал об истинности всего этого, но не мог это доказать. Потеря слуха, недоброжелательность научных кругов, особенно его бедность способствовали его отчуждению от людей.
Лавкрафт в книге «Серебряный ключ» так определяет свою собственную жизнь: «Нищета, горе и изгнание». Эти слова очень хорошо подходят для определения жизни Хевисайда.
С упорством, достойным восхищения, он до самой смерти в 1925 году продолжал высказывать математические и физические факты, которые все оказались верными. Так, задолго до Эйнштейна и с другими целями он говорил об увеличении массы с увеличением скорости.
Его вклад в математику значителен, хотя доказательств он не приводил. Иногда достаточно бывает знать саму теорему, чтобы приступить к её доказательству. В других случаях частичное решение задачи может привести к полному её решению.
Творчество Хевисайда и при его жизни, и после смерти было неисчерпаемым источником. Почему же до сих пор не были изучены его неизданные работы?
Вполне правомерен вопрос, чем отличается Хевисайд от умалишённого. Однако ответ прост: тот факт, что для снабжения городов электричеством используют генераторы и системы распределения, разработанные по расчётам Хевисайда, а также то, что в каждом доме есть электричество, доказывает то, что Хевисайд не является сумасшедшим. Кроме всего прочего, в плане экспериментальной физики он оказался прав.
Если констатируется, что символический расчёт помогает решать некоторые математические задачи, что он упрощает сложные операции, применяемые как в математике, так и в физике, то это значит, что автор символического расчёта не был сумасшедшим.
Как же нам отличить бред и безумие от проявления разума более высокого по сравнению с другим? Если среди нас есть мутанты или гости из будущего, если мы разрабатываем машины, которые умнее нас самих, как мы сможем отличить из того, что нам говорят эти мутанты, эти гости или эти машины, что является бредом, а что принадлежит к тому уровню, о котором говорит Майринк и который есть тот первый уровень, уже называемый гениальностью?
Эта проблема сложнее, чем кажется на первый взгляд. Одна история, взятая из сценария фильма Рене Клера «Последний миллиардер», возможно, прольёт на неё свет.
Одна маленькая европейская страна находится в удручающе сложном экономическом положении. Деньги обесценены. В ресторане по счёту расплачиваются курицей, а сдачу дают яйцами. Все экономисты-эксперты рвут на себе волосы, всё напрасно. А страной этой правит диктатор.
Однажды люстра обрывается и падает прямо на голову диктатора. Это потрясение делает его сумасшедшим, если не сказать гениальным или сверхчеловеком. Как бы там ни было, стоило ему поразмыслить об экономическом кризисе, как он изрёк:
«Всё очень просто. Закон, который я незамедлительно издам, решит все проблемы: отныне и с этой минуты все, имеющие бороду, будут носить короткие штанишки».
Как только этот закон был приведён в исполнение, все экономические проблемы разом испарились. Денежная единица укрепилась, возобновилось экономическое процветание, цены вновь были взяты под контроль.
Можем ли мы утверждать, что диктатор сумасшедший? Или то, что под влиянием шока он стал сверхгением и открыл новые системы экономических и социальных законов, действие которых мы не можем понять?
Этот вопрос, на который Рене Клер не даёт ответа, серьёзнее, чем кажется на первый взгляд. Поскольку у Клера таким образом обретённая социологическая гениальность имеет то преимущество, что её носителем является диктатор, иначе как смог бы он убедить всех остальных, что факт ношения бородачами коротких штанишек решит все неподдающиеся до сих пор разрешению экономические проблемы?
Хевисайд находился именно в этом положении гения-сумасшедшего из фильма, но он не был диктатором.
Что и привело к тому, что его предположения принимались за безумие, не стоящее даже обсуждения.
И всё же Норберт Винер доказал, что в плане математики Хевисайд оказался прав. Распределение электричества по большим городам при помощи переменного тока, трансатлантический телефонный кабель, телефонная связь на больших расстояниях, а кроме этого, два десятка других практических применений работ Хевисайда доказывают его правоту.[25]
Он располагал информацией, которую невозможно получить простой экстраполяцией. Герц сказал о символическом расчёте; «Формулы живут своей жизнью. И из них можно узнать больше, чем в них было заложено».
Тем не менее я нахожу чрезвычайно загадочной эту идею, которую Хевисайд сообщил при помощи математики.
Он получал свои знания из источника, являвшегося для него внешним, и который я лично охотно бы разместил в будущем.
Если только кто-нибудь из его соседей по девонширской равнине, по которой уже бегала в это время собака Баскервилей, не был сам человеком из будущего.
ПРИМЕЧАНИЕ О НОРБЕРТЕ ВИНЕРЕ
Читатель, для которого имя Винера не скажет ничего особенного, вероятно, был удивлён, что я назвал его мутантом. Особенно, если он считает, что мутантов придумали писатели-фантасты.
Безусловно, короткого примечания явно недостаточно для рассказа об этом неправдоподобном персонаже, открывшем кибернетику, родившемся в один год с XX веком и умершем совсем недавно.
Тем не менее, вот несколько вех из его биографии:
в восемь лет он тайком читает в кабинете своего отца труды учёных-психологов, которые те ему посвящают;
в шестнадцать он становится доктором наук;
в двадцать он один составляет энциклопедию, состоящую из тридцати пяти объёмных томов по всем областям знаний.
Правда, ему было поручено руководить этой работой, но статьи, написанные его коллегами, его не устраивали!
В течение всей своей жизни он сохранял и поддерживал свою удивительную гениальность. Он написал две автобиографические книги «Экс-чудо» и «Я — математик», а также романы, научно-фантастические рассказы и, разумеется, математические труды, представляющие чрезвычайный интерес.
Для специалистов особый интерес имеют его работы о преобразованной функции Фурье,[26] подтверждающие символический расчёт Хевисайда и доказывающие его гениальность.
Для несведущего человека его имя ассоциируется главным образом с новой наукой кибернетикой.
Будучи бесстрашным борцом за мир, он отказался использовать свою гениальность на службе военно-промышленному комплексу Соединённых Штатов. При этом он сказал:
«У меня есть восьмилетний сын. Если его в школе побьют более сильные парни, я оплачу ему занятия боксом и пару боксёрских перчаток. Но я не дам ему в руки автомата, так как он ещё неразумен. Если я дам вам то, что я открыл, я поступлю ещё хуже, поскольку вы ещё глупее его!»
В конце концов он скрылся в Мексике. Он также жил во Франции и преподавал во Французском Колледже. Где я имел честь его посещать.