Формулы на голову редактору

– Как появилась эта книга?

Я написал несколько популярных статей для газеты "Троицкий вариант". Редактор издательства "ВЕК-2" Владимир Ваксман прочитал эти статьи и предложил мне написать книгу про гравитацию. Сам я совершенно об этом не думал, в голове не было никакого плана. Но за долгие годы работы, конечно, появилось желание что-то такое рассказать людям в доступной форме. При этом, надо сказать, гонорар за книгу совсем не велик, это была работа не столько за деньги, сколько за идею, и Ваксман меня об этом заранее предупредил. Еще одна причина – уровень образования в последнее время очень упал.

– Вы имеете в виду в России?

У нас это произошло в последнее время, у них уже давно. Нам бы хотя бы не свалиться до их уровня, когда студенты математических факультетов на вопрос, сколько будет три шестых, отвечают одна треть. Один из моих студентов преподавал в Кардиффе, в Англии. Он студентам второго курса физического факультета рассказывал, что такое синус суммы, потому что они были уверены, что это сумма синусов. У нас образование тоже портится, это происходит с увеличивающейся отрицательной производной, то есть ухудшение ускоряется.

– Мне казалось, на Западе качество образования на определенном уровне, скажем, на уровне старших курсов и аспирантуры, бывает очень высоким, во всяком случае, в хороших университетах США.

Знаете, у меня к этому совершенно советское отношение. Наверное, на этом уровне качество хорошее, но образование становится очень узким, специальным. А как можно быть хорошим ученым без хорошего общего уровня? Это, конечно, только мое мнение. Я сам проработал в США полгода, у меня сложилось определенное впечатление.

– Вы считаете, что популярная литература каким-то образом может улучшить ситуацию?

Да. Ну вот например мои друзья знают, что я написал книгу, прочитали ее и рекомендуют ее теперь своим детям.

– Детям какого возраста?

Студентам, старшим школьникам. Знаете, когда я писал книгу, я хотел не просто объяснить что-то на пальцах. В популярных программах на телевидении объясняют, например, что такое черная дыра. Говорят: там такая сильная гравитация, что даже свет не отлетает. И все. Это же не объяснение. На самом деле, теория относительности – это геометрическая теория, и когда переходишь к геометрии, становится понятно, что не о силе гравитации нужно рассказывать, а о том, как расположены световые конусы, и тогда становится понятно, что за горизонтом черной дыры свет не может выйти из конуса просто геометрически. Там вообще никаких сил не надо рассматривать.

– Зачем нужна ваша книга, если на близкие темы есть много других хороших научно-популярных изданий, например, книги Стивена Хокинга?

Моя книга заведомо сложнее, она для другого уровня читателей. Я ни одной книги Хокинга от начала до конца не прочитал, но периодически в них заглядывал, представляю себе, что это такое. Это уровень немного выше уровня программ канала Discovery, но это иллюстрации. Это, конечно, тоже нужно, чтобы заинтересовать детей 6-го или 8-го класса.

– По-моему, Хокинга с удовольствием читают и взрослые люди.

Знаете, даже редактор мне говорил, что я писал книгу как будто для самого себя. Когда-то я окончил математическую школу, и я действительно ориентировался на самого себя времен 10-го класса. И тогда бы я эту книгу прочитал от начала до конца и содержащиеся в ней простые формулы бы разобрал. Эта книга адресована людям с высшим техническим образованием, школьникам старших классов, но, может быть, специализированных школ и конечно студентам 1-2 курса, которым она может помочь сориентироваться. Кроме того, вот моя супруга – социолог, у нее есть подруга, тоже социолог, и она прочитала книгу от начала до конца, хотя к технике никакого отношения не имеет. Сначала она прочитала первые 60 страниц, где речь идет об истории. Дошла до специальной теории относительности и было бросила, но потом решила попробовать пробиться дальше, но пропуская формулы. Там же есть еще и пояснения, пропуская формулы, текст сможет осилить и человек без технического образования. В итоге, по ее мнению социолога, самой интересной оказалась последняя глава, в которой описан гребень современной науки, самые последние направления исследований.

– Вы ориентировались на какие-то аналоги в научно-популярной литературе?

Нет. Я вообще-то не популяризатор, только штук пять популярных статей за всю жизнь написал. Книга не написалась разом, я готовил главу и отправлял редактору, он задавал кучу вопросов, писал, что это слишком примитивно, а это – наоборот. Сначала я писал вообще без формул и без диаграмм, но потом стало понятно, что я бы скатился на уровень книг, которых уже и так много, а, по мнению редактора, вот эта ниша достаточно сложной, но еще популярной литературы не занята. Я здесь ориентируюсь на слова редактора, сам я не очень в этом разбираюсь. Я и "Дискавери" никогда не смотрел, только когда стал писать книгу, стал немного туда заглядывать, и заметил, что уровень там потрясающе низкий, да и ошибок много. Вот моя теща смотрит – бабушка 80 лет, звезды там разлетаются, черные дыры схлопываются, красота неимоверная. Но фактических ошибок много, в каждой передаче по одной-две точно встретится. У меня есть товарищ, его зовут Сергей Копейкин, в книге я о его деятельности пишу тоже, он работает в Америке, я его спросил, нельзя ли перевести мою книгу на английский. Он сказал, что это бессмысленно, потому что никто ее покупать не будет. Она заявлена как популярная, но это не тот популярный уровень.

– То есть у нас в России уникальная ситуация: уровень образования еще как-то сохранился, поэтому здесь есть ниша для такой усложненной научно-популярной литературы?

Да. Ну вот один индус мне говорил, что мою книгу хорошо бы перевести и издать в Индии. У них система образования советская и пока еще менее разрушена, чем у нас, но глобализация, конечно, охватывает всех. Но еще лет 15 назад у них учили вообще по системе, по которой учились даже не мы, а наши родители, когда экзамены начинались с пятого класса.

– Вам хватало времени писать книгу и одновременно продолжать научные исследования?

Книга была написана довольно быстро – семь месяцев чистого времени. В это время я немного продолжал заниматься старыми научными наработками, но это было не очень серьезно: читал статьи, что-то правил. Реально на это время научная работа остановилась. Она, может быть, продолжалась в голове.

– А как ваши коллеги отнеслись к тому, что вы пишете популярную книгу?

С пониманием и поддержкой, многие читали текст в процессе написания. Я занимаюсь чистой гравитацией, а речь в книге идет и о космологии, и об астрофизике, и о других разделах науки, в которых я не являюсь специалистом. Про последние достижения в физике компактных звезд я вообще сначала написал ахинею. Без помощи коллег было бы не обойтись.

– Первая часть вашей книги посвящена истории – от древних греков до Эйнштейна, она написана просто. А потом начинается глава о специальной теории относительности и кажется, что вы очень стараетесь обойтись без формул, сдерживаете себя, но...

Ну это отражает процесс написания книги. Я действительно сдерживался-сдерживался, а потом уж и редактор сказал: “Ну а как же мы без формул?” И тут меня прорвало, и я написал такое количество формул, что уже редактор схватился за голову. И пришлось буквально многие формулы выкидывать.

– Да, первая формула у вас – расстояние в декартовой системе координат, она простая. Потом вы как будто снова сдерживаетесь, ничего сложного не даете, пока у вас вдруг не появляется сразу дифференциальное уравнение в частных производных. Больше всего меня удивило, что до интегралов вы так и не добрались, хотя они бы вам тоже вполне пригодились.

Ну, производные можно на пальцах объяснить, как отношение двух маленьких приращений, не задумываясь, что там к какому-то пределу надо переходить.

– Интеграл тоже можно на пальцах объяснить, как сумму.

Можно, конечно, но когда вместо суммы этот крючок рисуешь..

– Вы побоялись, в общем

Побоялся, да. А может, и не побоялся, но потом реактор выкинул, я уже не помню.

– А вы не думаете, что когда сложные вещи объясняют с одной стороны достаточно подробно, с формулами, с другой стороны, все же немного поверхностно и без тех же интегралов, их понять еще сложнее, чем если вообще без формул?

Я с вами согласен. Но книга бы получилась в три раза толще. Да и эти последовательные объяснения многим бы показались скучными. Если не будет рывков к чему-то интересному, читатель и уснуть может. Кто станет читать популярную книгу в 600 страниц? Лучше тогда университетский учебник сразу изучать.

– Стивен Хокинг рассказывал, что его издатель предупредил: каждая формула в книге сокращает число читателей в несколько раз.

Мне мой издатель Ваксман тоже про это рассказывал. Но слушайте, в советское время научно-популярные книги издавались сотнями тысяч экземпляров. А когда у меня тираж всего три тысячи – тут уж как-нибудь найдутся читатели, которых не отпугнут формулы.

– Но в советское время и выбор книг был меньше.

Вы думаете? Я совсем не уверен. Вот я учился в матшколе. Деньги, которые мне родители давали на бутерброд с кофе, я экономил, заходил в книжный магазин “Кругозор” и каждую неделю покупал там книжку. За три года учебы в матшколе у меня скопилась целая библиотека, причем она не лежала мертвым грузом – часть книг я пролистал, часть прочитал, а некоторые, даже с формулами, я уже в 8-9 классе подробно изучил.

– А какие у вас были любимые книги?

Эти все были довольно техническими, из них любимую я назвать не могу. Любимой стала книга, которую я прочитал в шесть лет, она называлась “Путешествие по планетам Солнечной системы”. Там были всякие фантастические вещи про космонавтов, которые высаживаются на Венеру, на Меркурий, меня это совершенно поразило. Потом, когда я

был во втором классе, мама купила книгу “Ночи у телескопа”. Я по ней изучил несколько десятков созвездий. Все это меня с тех самых пор зарядило.

– А телескоп-то у вас был?

Не было. Но мне он особенно и не был нужен. Я склонен не столько наблюдать, сколько размышлять. Я вообще жил в поселке под Ангарском Иркутской области, и кто-то мне сказал: хочешь заниматься астрономией – учи математику. И я пошел в матшколу. Это была школа номер 10 в городе Ангарск, неподалеку от Иркутска, недавно было ее 60-летие. Это удивительная школа, которую в молодом Ангарске создали в 52-м году молодые учителя по собственной инициативе. И мне особенно повезло: наша учительница математики – Валентина Афанасьевна Васильева – воспитала три десятка будущих докторов наук и полторы сотни кандидатов, ей, хотя и поздно, присвоили звание "Народный учитель России". А их за всю историю СССР и России было всего около 50-60.

– Давайте перейдем к содержанию книги. У меня в некоторых местах было ощущение, что в подробной картине, которую вы выстраиваете, есть некоторые пробелы. Например, непонятно, откуда во Вселенной с достаточно однородным начальным состоянием и под воздействием универсальных физических законов взялась эта локальная неоднородность – галактики, звезды, планеты.

Вы правы, у меня это получилось скомкано. История была такая, я стал про это писать, но получилось длинно и коряво. Я попробовал улучшить, а получилось, наоборот, еще корявее. В итоге про это в книге почти ничего нет. Но ответ такой: настоящие неоднородности Вселенной возникли благодаря исходным квантовым флуктуациям и гравитационной неустойчивости.

– У вас вообще про квантовую физику меньше, чем можно было ожидать. В частности, совсем немного вы написали про “единую теорию всего” – квантовую гравитацию, а это ведь очень популярная тема.

Да, и этому есть две причины. Во-первых, я в этом не специалист, я занимаюсь классической гравитацией. Но главная причина даже не в этом. Сейчас происходит взрыв интереса к модификациям самой теории гравитации. Квантовая гравитация на самом деле к самой гравитации имеет косвенное отношение, это скорее связь со всей остальной физикой, здесь нужно было бы говорить о всех фундаментальных взаимодействиях, включая электромагнитное, сильное и слабое, а не только о гравитационном. И поэтому я сделал упор на то, что и классическая теория гравитации, общая теория относительности, сильно меняются. Вот эта, последняя глава, для меня, наверное, самая важная, может быть, стоило вообще опустить главы про космологию, про черные дыры, а только дать введение в общую теорию относительности и дальше рассказывать о ее модификациях.

– Еще вы ничего не пишете про модные умозрительные космологические теории вроде множественных вселенных или идей Роджера Пенроуза о том, что было до Большого взрыва.

Не пишу, потому что это все просто размышления. И другие вселенные, и прошлое до Большого взрыва – это такие вещи, куда мы заглянуть в принципе не сможем. Я был весной на лекции Пенроуза и встретил там коллегу, профессора Анатолия Засова, и мы оба были в недоумении. Пенроуз построил красивую геометрическую теорию, но физики в ней мало. Я принадлежу к школе, которая, можно сказать, более физична, и у меня такие геометрические фокусы вызывают недоумение.

– Знаменитый советский физик Исаак Халатников в своих воспоминаниях, написанных пять лет назад, сокрушается, что в современной физике теория все больше отдаляется от эксперимента.

Конечно, и чем дальше, тем больше эта пропасть растет. Сейчас вот Хиггсу вручили Нобелевскую премию, при этом говорилось много громких слов, в том числе что теперь-то все только и начинается. А на самом деле все, наоборот, заканчивается. Энергии, которые покрывает Большой адронный коллайдер, дотянулись до бозона Хиггса, а дальше по существующей теории, до следующих частиц идет так называемая пустыня. Построить коллайдер, который смог бы охватить следующие частицы, физически, скорее всего, невозможно на Земле. Нужно делать упор на космологические наблюдения и теорию развивать. А на Земле все закончилось, можно сказать: новые теории мы уже не сможем проверить экспериментально.

– Развивая физику, мы все время стремимся к некоторой универсальности, стараемся уложить законы мира в какую-то, грубо говоря, систему уравнений. Иногда приходится придумывать совершенно новые уравнения, иногда модифицировать старые. Но почему мы вообще считаем, что все подчиняется каким-то универсальным законам?

Я в этом отношении оптимист. Но понимаете, все эти уравнение – это мы так придумали математику. Если ее стереть из памяти у всего человечества, может оказаться, что разовьется совершенно другая математика, и она нам позволит с тем же приближением описать этот мир. Но это к позитивистской науке отношения не имеет. Это даже не философия, а философствования. Тот аппарат, который мы имеем начиная с Галилея, успешно работал и продолжает работать дальше.

– Известный американский популяризатор, физик Брайан Грин в одном интервью сказал, что ощущает ответственность перед налогоплательщиками, которые в конечном счете оплачивают науку и имеют право знать, на что идут их деньги. Для вас это не мотивация?

Это разумная и правильная точка зрения. Мой научный руководитель Леонид Грищук, который последние 20 лет жил в Англии, а в прошлом году, к сожалению, умер, еще в советское время говорил, что раз государство платит нам приличные деньги – а наша зарплата была выше среднего, – мы обязаны отвечать на письма любителей и вообще участвовать в просвещении. А сейчас... не знаю, насколько у нас можно говорить об ответственности перед налогоплательщиками, когда доктор наук получает 25 тысяч при средней зарплате по Москве 50 тысяч, ответственность здесь разве что внутренняя.

– Финансирование фундаментальной науки – проблема не только российская.

Да, сейчас все изменилось. Капитализм стал другим. Формула “спрос рождает предложение” больше не работает. Теперь предложение искусственно создается. По-моему, наука разрушается не только в России, она разрушается везде. Судя по тому, что говорят мои соавторы из США, денег там на теоретическую науку выделяется все меньше, грызня за проекты идет все сильнее. Мы – на том же корабле, который называется глобальная экономика, и существуем по тем же законам. Но у нас еще была перестройка, во время которой все разрушилось. И это та ситуация, когда что-то утерянное может уже и не восстановиться, как ненужное в нынешних экономических условиях. Хотя, я считаю, наша наука была лучше, во всяком случае теоретическая.

– Может быть, интерес к науке могут вернуть какие-то глобальные вызовы, например, изменение климата?

Кто-то из моих друзей говорил: ты занимаешься общей теорией относительности, а я гидродинамикой. Но уравнения-то одни и те же! Если понадобится предсказывать наводнения и катастрофы, кто знает, здесь могут пригодиться знания, наработанные в космологии. Мир сейчас стал тесным. Любое событие как голографическая пластинка. Если где-то что-то сделано хорошо, это отражается сразу же везде. Ну и наоборот, конечно.