Теоретик и популяризатор о том, как цифры описывают действительность, как открытия совершаются за неделю и как черные дыры доводят детей до слез
Редчайший экспонат: крупный ученый и по-настоящему известный популяризатор в одном лице. Профессор Колумбийского университета, физик-теоретик, работающий в области теории струн, с одной стороны. Автор трех научно-популярных книг (первая из которых вошла в шорт-лист Пулицеровской премии) и одной книги для детей, соавтор двух серий научно-популярных фильмов и сооснователь нью-йоркского Всемирного фестиваля науки — с другой. Брайан Грин приезжал в Москву по приглашению «Вокруг света» на Фестиваль мировых идей и попутно рассказал нам, как сложилась его жизнь в науке и вокруг нее.
Вокруг света. Чем занимались ваши родители?
Брайан Грин. Отец был композитором и на жизнь зарабатывал музыкой: преподавал вокал и играл на басовой скрипке на свадьбах и бар-мицвах. Мать служила секретаршей у ветеринара, и вот она-то и была главным добытчиком в семье. Воспользовавшись связями врача, с которым работала, она начала заниматься куплей-продажей недвижимости. В конечном счете они с ее бывшим начальником стали партнерами по бизнесу. Она изрядно вложилась в это дело и очень удачно. Она, можно сказать, селф-мейд.
То есть в семье ученых не было. А когда вы поняли, что станете ученым?
Довольно рано. Лет в пять-шесть я был одержим цифрами, вечно занимался какими-то подсчетами: отец научил меня арифметике и умножению. Математика была настоящей страстью. А потом я понял, что на языке математики можно описать Вселенную. После этого обратного пути не было.
Что это значит? Как вы поняли, что на языке математики можно описать Вселенную?
На уровне физики старших классов это уже становится понятно. Я помню одну задачку — о мяче, прилепленном к потолку кусочком жевательной резинки. Задача была такая: мяч раскачивается, жвачка растягивается, опишите дальнейшее движение мяча. И тут я понял, что с помощью уравнений можно предсказывать будущее.
Я помню, как я бежал по коридору навстречу отцу и показал ему уравнение с решением этой задачи: «Ты только посмотри!» Я понял, что все эти математические игры, в которые я играл с детства, имеют непосредственное отношение к действительности.
Сколько вам было лет?
Четырнадцать-пятнадцать-шестнадцать. Недавно я разбирал какие-то бумаги и нашел сочинение, которое писал при поступлении в университет. Мне даже немного не по себе стало — настолько точно это сочинение описывает мой дальнейший путь. И это притом, что я совершенно не помнил, что там написал: что я хочу заниматься научными исследованиями и посвятить часть времени популяризации результатов этих исследований.
И вы всегда знали, что будете писать научно-популярные книги?
Ну настолько конкретно я, может быть, не планировал, но точно могу сказать, что в то время Карл Саган (1934–1996, американский астроном и первопроходец в области популяризации науки. — М. Г.) был для меня фигурой для подражания. Он занимался настоящей наукой и умел рассказывать о ней так, чтобы вдохновлять людей.
Как появилась ваша первая популярная книжка?
Я тогда преподавал в Корнеллском университете. В мой кабинет без приглашения пришел человек, сказал, что представляет издательство Принстонского университета. И что они там посмотрели маркетинговые выкладки и пришли к выводу, что им нужна книга о теории струн, и что ему посоветовали обратиться ко мне. Я признался, что мне интересно, потому что я вообще-то давно о чем-то подобном подумывал. Он ответил: «Хорошо, мы пришлем вам договор». Я возразил: «Нет, я не хочу подписывать договор». Потому что договор я подписывать не хотел. Я хотел, чтобы мне кто-то дал толчок, чтобы я начал писать, но чтобы при этом у меня была возможность все это выбросить, если мне самому не понравится то, что я пишу.
Так что я сел писать, и выяснилось, что я получаю большое удовольствие от процесса, а также что мне нравится то, что получается. Когда я закончил, послал рукопись в издательство — безо всяких договоров, авансов и дедлайнов.
Это «Элегантная Вселенная» (The Elegant Universe, 1999), пулицеровский финалист, — сколько времени ушло на книжку?
Я начал писать летом 1996-го, и примерно через год у меня был черновик. Еще год ушел на то, чтобы довести рукопись до состояния, в котором она бы мне очень нравилась.
Ваш редактор, видимо, не был физиком.
Точно. Мне очень повезло с талантливым редактором, но она придерживалась политики невмешательства. До сих пор не знаю, хорошо это или плохо. Другие авторы книг мне рассказывали, как на каждую главу получают по несколько страниц комментариев. А у меня: «Спасибо, получила главу, все очень хорошо, местами сложновато, не могли бы в паре мест разжевать поподробнее». Вот буквально по одному-двум предложениям на главу. Но вроде все удалось.
Каким образом вы оцениваете, насколько доступно у вас получается писать?
Я даю черновики читать жене. (Когда я писал первую книгу, правда, я еще не был женат.) Моя жена — бывший тележурналист и продюсер. Она не только знает, когда что-то не работает, но и умеет мне об этом сказать. Это не всегда легко, потому что я раздражаюсь, когда ей что-то не нравится. Но она всегда права.
Делаете все, как она скажет?
Переписываю и буду переписывать, пока она не будет довольна.
Рецензенты пишут — да и мне так показалось, — что каждая последующая ваша книга сложнее предыдущей. Вы исходите из того, что их читают по порядку?
До какой-то степени, да. Но интересно, что так воспринимают мои книги только те, кто как-то знаком с предметом. У меня есть теория на этот счет. Дело в том, что я против упрощения идей. Я стараюсь излагать их доступно, но не превращать в карикатуру. По мере продвижения я излагаю все более сложные понятия. И читатели, которые с этими понятиями сталкивались ранее, как правило, имели дело как раз с карикатурно-упрощенными вариантами изложения. Поэтому они замечают, что в моих книжках все несколько сложнее. «Почему мне приходится так напрягаться, чтобы понять эту идею, вроде как я читал о ней раньше и все было просто?»
Еще вы делаете документальные фильмы. Снимать кино — это же ужасно трудозатратное дело, время в процессе съемок очень неэффективно используется. Как вы успеваете?
Чудовищно неэффективно! «Элегантная Вселенная» был моим первым фильмом, и я как-то смирился с тем, как все делается. Но во втором фильме я всячески подталкивал команду к тому, чтобы использовать время эффективнее. Вообще, когда фильмы снимают в Голливуде, все делается довольно слаженно: есть график съемок, он соблюдается: 30 дней идут съемки, дальше заступают редакторы монтажа, а твоя работа закончилась. Научно-популярные документальные фильмы делаются по-другому. Немного снимаем, смотрим, что получилось, делаем выводы, что работает, а что нет, еще немного снимаем. Так что первый фильм делался вечность: что-то около двух лет от первых до последних съемок.
И львиную долю этого времени вы ждете, пока они выставят свет...
Именно. Поэтому я научился работать на съемках, заниматься своими делами. К тому моменту, как мы снимали второй фильм, «Ткань космоса», я уже мог не обращать внимания на окружающих.
Но даже при этом не жалко времени?
Бывает жалко. Но вот вчера я получил письмо от незнакомого мужчины из Нью-Йорка. Он писал, что смотрел «Ткань космоса» (The Fabric of the Cosmos, второй фильм Грина. — М. Г.) со своими сыновьями пяти и восьми лет: «Все дети хотят смотреть мультики, а мои — ваши фильмы». И он написал, что чуть не расплакался, когда его восьмилетний сын рассказывал маме о дополнительных измерениях и закончил свой рассказ фразой: «Ну не круто ли? Когда вырасту, стану физиком». Я много таких писем получаю, так что у меня есть ощущение, что я на что-то влияю. Большинство научных статей как раз ни на что не влияет. Но иногда на съемочной площадке «Ткани космоса» я говорил себя: «Какого хрена я здесь, а не у себя в кабинете и не у доски, когда мои студенты работают над важной задачей?»
Я слушала подкаст о ваших фильмах, и там прозвучала такая реплика: «Брайан Грин — рокзвезда. Когда он говорит, попадаешь полностью под его очарование. Но как только выключаешь телевизор, понимаешь, что ни черта не понял!» Как вы думаете, насколько мы, обычные люди, можем понять, о чем идет речь?
(Смеется.) Трудно сказать. Но если судить по вопросам, которые приходят по почте, суть людям понятна, иначе они не могли бы задавать вопросы по делу. Правда, иногда получаешь такое письмо: «После четвертого просмотра я все еще кое-чего не понимаю». Я с радостью на такие письма отвечаю.
То есть вы отвечаете на письма телезрителей?
Не на все, иначе это превратилось бы в мою основную работу. Но несколько лет назад мы стали в НьюЙорке делать Всемирный фестиваль науки (World Science Festival, проходит ежегодно с 2008 года. — М. Г.), и на сайте фестиваля есть раздел «Задать вопрос Брайану Грину». Я отслеживаю эти вопросы и отвечаю на те, которые повторяются, в том числе на те, которые попадаются и в письмах, которые приходят на телевидение.
У вас есть какое-то представление о людях, которые пишут вам письма?
Они довольно разные. Много студентов. Много пожилых людей, которые пишут: «В юности увлекался наукой, все растерял, а ваши фильмы помогают мне вновь втянуться». Много родителей: «Смотрел с шестилетним ребенком, смотрел с восьмилетним ребенком, и у нас появился вопрос».
Вы родились в период огромного всемирного интереса к космосу. И уровень интереса с тех пор, в общем, неуклонно падает. Вы это чувствуете?
Все данные, которые у нас есть, подтверждают то, что вы говорите. Но остается еще гигантская группа людей, которой очень не хватает информации о том, что происходит на передовой науки в этой области. И на Фестивале науки, на который в первый же год пришли 122 000 человек, билеты на лекции о черных дырах, квантовой механике и теории относительности распродаются куда быстрее, чем на лекции даже о генетике и нейробио логии.
Знаете, мой дедушка был физиком. Последние лет двадцать своей жизни он занимался очарованными частицами. Он умер лет пять назад, и мы с братом — тоже журналистом — сидели на поминках. Дедушкины коллеги один за другим произносили тосты, рассказывая истории из его жизни. В какой-то момент мой брат наклонился ко мне и говорит: «У тебя не создается впечатления, что все его эксперименты закончились неуспехом?»
(Смеется.) Я физик-теоретик, у нас даже экспериментов не бывает, но большинство наших теорий, да, оказываются несостоятельными. Они могут быть последовательными с математической точки зрения, но не иметь никакого отношения к реальной Вселенной. Действительно, есть в этом что-то глубоко тревожное: можно всю жизнь посвятить уравнениям и ни на йоту не приблизиться к описанию действительности. Это издержки богатого наследия, оставленного нам предыдущим поколением, которое было невероятно успешным, — ему удалось создать стандартную модель физики частиц и стандартную модель космологии. Это все случилось в 1960-е, 1970-е, 1980-е, и те из нас, кто пришел в эту область начиная, скажем, с середины 1980-х, занялись вопросами, которые предыдущее поколение оставило открытыми. А это очень сложные вопросы, и никто на самом деле не знает, насколько верен наш подход. И современные технологии пока не позволяют проверить это экспериментально.
Но вы рассчитываете узнать?
Если повезет, кое-какую информацию можно будет получить при помощи Большого адронного коллайдера. Например, по вопросу суперсимметрии — эта идея лежит в основе значительной части сегодняшних теоретических разработок. Если мы получим доказательства суперсимметрии, это будет замечательно. Пока доказательств нет, правда.
Так что ваша работа по популяризации науки — это своего рода страховка?
(Смеется.) Никогда об этом так не думал. Мне просто не хватает одной только научной деятельности, в одиночестве. Возможность поделиться ею с миром приносит мне радость.
Вы упомянули Карла Сагана. Научное сообщество совсем не благосклонно смотрело на его популяризаторскую деятельность.
И мое поколение популяризаторов должно быть ему благодарно. У меня таких проблем уже не возникает. Отчасти, я думаю, потому, что в моих книгах и фильмах фигурирует большое количество других ученых. И мне важно, что моя работа представляет как раз мнение научного сообщества. Кроме того, теперь ученые разделяют соображение, что нести науку в массы — это хорошо и важно.
Как вы думаете, почему?
Во-первых, Карл Саган проложил этот путь. Потом кто-то еще попробовал — понравилось. Кроме того, ученые начали понимать, что государственное финансирование науки зависит от отношения к ней электората. Ну и наконец, я, во всяком случае, считаю, что демократическому государству необходимо просвещенное общество, способное участвовать в решениях, которые чем дальше, тем больше связаны с наукой.
Расскажите о самых радостных моментах своей научной жизни.
Их несколько. Первый, пожалуй, случился, когда я был постдоком в Гарварде и мы с моим соавтором-аспирантом Роненом Плессером обнаружили явление, которое мы назвали зеркальной симметрией. Смысл заключается в том, что разные формы в дополнительных измерениях, которые подразумевает теория струн, дают одну и ту же физику. Открылась целая новая область в математических и физических исследованиях. Мы очень переживали, потому что это открытие зависело от одного знака минус в наших вычислениях. И если бы выяснилось, что минус закрался туда по ошибке, то мы оказались бы не только неправы, но и опозорены.
Следующий радостный момент был, наверное, когда мы с двумя коллегами в Принстонском институте углубленных исследований (Institute for Advanced Study) нашли то, что мы назвали изменением топологии. Теория Эйнштейна предусматривает, что Вселенная со временем меняется в размере, но не меняет своей фундаментальной формы. Ее нельзя разорвать и связать обратно так, чтобы изменилась форма. Мы обнаружили, что теория струн все меняет. И опять верность этого предположения зависела от вычислений, причем вычислений, устроенных таким образом, что компьютер должен был выдать определенное число — 12. Мы скормили все данные компьютеру, и он выдал не 12, но какое-то достаточно простое на вид число, что позволило нам заподозрить, что у нас где-то ошибка в коде. И мы действительно ее нашли, все скормили компьютеру обратно, и он выдал 11,99999, что в нашем случае и было 12. И я реально бегал по кабинету, как футболист, только что забивший гол.
Когда это было?
В 1993 году, кажется. Спустя несколько лет с одним из двух соавторов предыдущей идеи мы смогли развить это направление и показать, что Вселенная может разорваться и вновь соединиться еще более радикальным образом. И этот результат мы получили за одну неделю. Бывает, работаешь над чем-то целый год, а бывает и так.
Этот соавтор — это кто?
Это Дэвид Моррисон, математик, который как-то мигрировал в физику. Мы с ним учили друг друга математике и физике.
«Учили» — как-то структурированно?
Днем мы работали над своими исследованиями, а вечером, когда все остальные уходили домой, мы читали друг другу лекции: я ему час физики, затем он мне час математики. Так каждый день в течение месяца.
Вы, наверное, за это время очень сблизились.
Да, мы близкие друзья до сих пор, хотя уже некоторое время вместе ни над чем не работаем.
Следующий радостный момент?
Дальше я работал над возможностью проверки теории струн посредством потенциальных астрономических наблюдений. Мы создали целую программу, занимались ею лет шесть начиная с 2003 года и добились нескольких важных результатов, показывающих, например, что можно получить доказательства по наблюдениям за изменениями температуры или уровнем фоновой микроволновой радиации. Тут все не так однозначно: некоторые считают, что мы выбрали чрезмерно простой подход. Но сама возможность вдохновляет. Что если действительно не только Большой адронный коллайдер, но и, например, спутник «Планк» (астрономический спутник Европейского космического агентства, созданный для изучения реликтового излучения. — М. Г.) может дать доказательства теории струн?
Так мы дошли до сегодняшнего дня. Что вы делаете, чтобы заинтересовать своих детей наукой?
Примерно то же, что делали мои родители: предоставляю им доступ к идеям. Мне кажется, на каком-то уровне все дети интересуются наукой, потому что все дети любопытные, а это и есть интерес к науке. Но значит ли это, что они будут читать книги о науке или смотреть фильмы, я не знаю. Сыну семь лет, дочери четыре сейчас. Ну и поскольку они со мной живут, они слышат много разговоров о науке. Последние два года они видели несколько версий «Ткани космоса», по мере того как я их отсматривал по кусочкам. К тому времени как мы посмотрели фильм в кинотеатре, для моего сына это был уже знакомый материал. Сколько он усваивает? Я не знаю. Я написал детскую книжку — версию мифа об Икаре, — в которой мальчик попадает в черную дыру и возвращается спустя десять тысяч лет, и таким образом он теряет отца (Icarus at the Edge of Time, 2008. — М. Г.).
Ваш сын еще слишком маленький, чтобы ее прочитать?
Да. Но мы делали спектакль с Филипом Глассом (композитором. — М. Г.). Такая музыкальная постановка, с оркестром, чтецом и видео. Мой сын ее видел пять или шесть раз в Линкольн-Центре. Теперь он уже хорошо знает эту историю, но первый раз он плакал. И мне показалось, что это здорово, поскольку доказывает, что наука имеет непосредственное отношение к жизни.
