Пол Стейнхардт: Невозможность второго рода

Пол Стейнхардт

Полит.ру знакомит читателей с книгами, вошедшими в длинный список претендентов на премию «Просветитель.Перевод» 2023 года. Премия уже в четвертый раз отмечает лучшие работы редакторов и переводчиков научно-популярной литературы на русский язык. Всего в длинный список вошли двадцать книг. Короткий список премии «Просветитель.Перевод» будет объявлен до конца сентября.

Издательство Corpus представляет книгу профессора Принстонского университета Пола Стейнхардта «Невозможность второго рода. Невероятные поиски новой формы вещества» (перевод Александра Сергеева, редактор Максим Череповский).

В этой книге увлекательно и доступно от первого лица рассказывается история потрясающего научного открытия. Физик-теоретик Пол Стейнхардт, профессор Принстонского университета, автор важных космологических теорий о ранней Вселенной, в чью честь Международная минералогическая ассоциация в 2014 году назвала новый минерал стейнхардтитом, описывает, как была найдена новая форма вещества — квазикристаллы, с конфигурацией атомов, запрещенной законами классической кристаллографии. Это захватывающая история о зарождении нового научного направления, о «невозможности», которая оказалась возможной, о подлинной страсти и отчаянной храбрости в науке.

Предлагаем прочитать фрагмент книги.

Затерянные

Неизвестно где, Чукотка, июль 2011 года. Каким-то образом случилось невообразимое. Трудно найти кого-то менее подходящего для участия в экспедиции в отдаленные районы российского Дальнего Востока, а уж тем более для руководства ею. И все же я здесь оказался.

Последние шестнадцать часов я ехал на огромной гусеничной машине вместе с половиной моей команды через безлюдную тундру в юго-восточной части Чукотки. Наконец около полуночи мы спустились с крутого склона и остановились на ночлег у берега реки. Несмотря на странную и незнакомую обстановку, я чувствовал себя спокойным и уравновешенным.

Равновесие пошатнулось в тот момент, когда я вылез из кабины и спрыгнул с огромной вездеходной гусеницы на землю. Я вдруг стал задыхаться. Почувствовав мое дыхание, из грязи взвились тучи комаров и образовали плотное облако вокруг моей головы, фактически перекрыв мне кислород.

Я был одновременно в отчаянии и смущении. Мне срочно нужно было продышаться, но показывать свою уязвимость было неловко, поскольку я считался начальником этой экспедиции. Я старался скрыть свой дискомфорт от остальной команды, медленно отступая к холму позади нас и непрерывно и безуспешно пытаясь отбиться от нападающих.

Отчаявшись восстановить самообладание, я заставил себя сосредоточиться на серии событий, которые каким-то образом привели к моему путешествию за тысячи километров в это адское, забытое богом, кишащее комарами место.

Все началось с открытия природного квазикристалла в ничем не примечательном образце минерала, который годами пылился в хранилище итальянского музея. В ходе первоклассного детективного расследования нам удалось доказать, что образец был частью древнего метеорита, возникшего 4,5 миллиарда лет назад, до рождения Солнечной системы. Наш инопланетянин пережил многочисленные межзвездные встречи и столкновения, рассекая пространство со скоростью свыше 100 000 километров в час. Наконец, около 7000 лет назад — примерно в то время, когда люди изобретали колесо, — он вошел в атмосферу Земли. О своем прибытии он заявил, раскалившись добела и прочертив небо чуть южнее полярного круга, а затем приземлился в районе Корякского нагорья на Чукотке, где и оставался нетронутым тысячи лет.

В 1979 году молодой советский студент по имени Валерий Крячко, нанятый для поисков платины вдоль русла ручья посреди Корякского нагорья, случайно нашел кусок нашего инопланетянина, погребенный в слоях загадочной сине-зеленой глины. С этого момента неизвестный образец начал свое тридцатилетнее путешествие, которое в конечном итоге привело его в наши лаборатории, где мы обнаружили заключенные в нем природные квазикристаллы.

И вот, спустя несколько лет после этого открытия, мы возвращались на Чукотку с тем самым студентом, которому уже стукнуло шестьдесят два, в поисках новых фрагментов метеорита.

Мы знали, что образец из флорентийского музея вызовет споры. Странный химический состав квазикристаллов и некоторых выявленных нами кристаллических металлических сплавов противоречил научным принципам, определяющим, какие формы вещества могут существовать в природе. Таким образом, несмотря на все собранные нами доказательства, некоторые ученые продолжали сомневаться в естественном происхождении образца.

За последние два года мы на двух континентах кромсали флорентийский образец, выполняя все мыслимые анализы ради того, чтобы узнать секрет, скрываемый доселе невиданными минералами. Фактически мы провели столько анализов, что уничтожили весь образец — и для дальнейшего изучения у нас просто ничего не осталось. Единственным способом продвинуться в наших исследованиях стало путешествие на Чукотку в поисках новых образцов.

Я был так близок к доказательству существования природных квазикристаллов, что у меня уже не оставалось выбора. Я просто обязан был отправиться на Чукотку! Разве не так?

Хотя я все еще задыхался, отбиваясь от роя насекомых и маленькими порциями глотая воздух, этот ход мыслей начал меня успокаивать.

А потом на меня нахлынуло настоящее цунами паники, когда в голове возникла поистине ужасающая мысль. Вторая машина, на которой ехала другая половина нашей команды, включая моего младшего сына Уилла, все еще не появилась.

Две машины шли вместе большую часть дня, но вездеход Уилла страдал от технических неполадок и несколько часов назад пропал из виду. Наш водитель предположил, что он просто немного отстал и все еще едет где-то за нами вне нашего поля зрения. Но в таком случае он бы уже нагнал нас.

Я стоял в одиночестве на вершине чукотского холма, внутри у меня все сжалось, голова кружилась. Мне был отчаянно нужен хоть какой то признак присутствия Уилла и остальной части моей команды. Во мне нарастало всеподавляющее чувство вины. Я слишком часто бросал вызов невозможному, и вот однажды это привело к ужасающим последствиям: я подверг опасности жизнь собственного сына и, вероятно, потерял половину своей команды.

Одно за другим я игнорировал внятно выраженные предупреждения самых разных экспертов. Искать новые образцы безнадежно. Поездка в столь отдаленный регион не стоит риска. Эта экспедиция никогда не получит финансирования. Невозможно собрать команду всего за несколько месяцев. Вы свернули куда то не туда в своем расследовании. Такому человеку, как вы, безрассудно отправляться в это путешествие. Туда все равно невозможно добраться.

Безнадежно. Несколько геологов сказали мне, что шанс найти еще один кусок нашего метеорита в бескрайней пустоте Чукотки меньше, чем шанс обнаружить пресловутую иголку в стоге сена.

Вы видели карту, Пол? Тут и говорить не о чем. У вас ведь даже нет GPS-координат исходного места раскопок, так? Коллеги предупреждали меня, что я слишком доверяю шестидесятидвухлетнему русскому ученому и его воспоминаниям о важных деталях давнего события, не имевшего для него тогда особого значения. Даже если Валерий Крячко сумеет привести нас именно к тому месту, где он более тридцати лет назад обнаружил фрагменты метеорита, что все считали маловероятным, шанс найти дополнительный материал того же метеорита бесконечно мал, поскольку крошечные фрагменты сильно разбросаны и их будет трудно отличить от миллионов других в этом районе. Ни один геолог в здравом уме не станет тратить время и ресурсы на такое безумное предприятие.

Пришлось признать, что наши шансы на успех близки к нулю. Но в то же время они не были нулевыми. И пока оставался ненулевой шанс найти больше образцов и раскрыть тайну их происхождения, у нас не было иного выбора, кроме как упорно продолжать поиски. Время приведения плана в действие определялось готовностью и желанием Валерия, единственного человека в мире, способного указать нам на источник, отправиться с нами. Это была ситуация из серии «сейчас или никогда». Или я просто убедил себя в этом.

Не стоит риска; остановитесь, пока не поздно. Такие отклики я получил от нескольких влиятельных физиков. Нам с Лукой Бинди следует удовлетвориться достигнутым, настаивали они. Наша статья в Science уже убедила в существовании природных квазикристаллов почти все научное сообщество. Зачем отправляться на Чукотку, рискуя вернуться с пустыми руками или, что еще хуже, найти новые данные, противоречащие полученным ранее? Подобный исход может только воодушевить тех немногих скептиков, которые все еще сомневаются в наших выводах, и посеять зерна сомнения в отношении всего нашего исследования.

Я понимал, что неудачная экспедиция способна подорвать нашу репутацию. Но я почти три десятилетия искал считавшиеся невозможными квазикристаллы и в результате стал довольно устойчив к скептицизму других ученых. Мой итальянский коллега Лука Бинди чувствовал то же самое — наше общее упорство не раз загоняло нас в тупик. Однако оно же позволило сделать несколько удивительных открытий, и я был не готов положить всему этому конец. Нельзя было позволять страху неудачи помешать нам сделать все возможное для разрешения оставшихся научных загадок.

Нефинансируемо. Откуда взять деньги на такую нелепую экспедицию? Такова была всеобщая реакция.

Фонды никогда бы не предоставили средства, опираясь лишь на запутанную детективную историю, воспоминания неизвестного русского минералога тридцатилетней давности и несколько микроскопических крупиц материала. Слишком велик был риск неудачи.

Как все и предсказывали, я получил категорически отрицательные ответы из Национального научного фонда, Министерства энергетики, Американского музея естественной истории, Смитсоновского института, Национального географического общества и других известных финансирующих организаций. Все они дали понять, что нет смысла даже подавать формальную заявку.

Я не рассчитывал, что какое-то из обычных финансирующих агентств рассмотрит мой запрос, поэтому был готов ко всем этим негативным реакциям. Также меня не удивило, что отказался помочь мой работодатель — Принстонский университет. Я знал, что у университета много других приоритетов и что он, как правило, ориентировался на менее рискованные проекты, приносящие прямую пользу студентам на кампусе.

Единственное, на что я мог надеяться, — найти богатого и щедрого благотворителя. Но, прежде чем искать такого человека, надо было получить на это разрешение. Принстон, как и большинство американских университетов, запрещает преподавателям привлекать частные пожертвования, поскольку это может помешать усилиям университета по сбору средств.

Зная об этом, я спросил, могу ли я заняться поисками средств при том строгом условии, что сумею доказать: мой благодетель никогда не рассматривал возможность пожертвования Принстонскому университету на какие-либо цели, кроме поддержки моей экспедиции. Руководство сочло, что невозможно найти человека, который не интересовался бы Принстоном, но был бы готов вложиться в отдельный проект под его эгидой. Возможно, поэтому мне и разрешили попробовать.

Они, должно быть, изумились, когда три дня спустя я позвонил в отдел развития и сообщил, что нашел кандидата. У меня появился замечательный донор, не имевший никакого отношения к Принстону и готовый предоставить мне 50 000 долларов, необходимых для экспедиции. После нескольких недель изучения вопроса администрация согласилась, что я, к большому их удивлению, выполнил условия сделки. Пожертвование было сделано университету для моей экспедиции.

Через несколько месяцев, когда наши прогнозируемые расходы резко возросли из-за значительного изменения планов по транспортировке, я вынужден был вернуться к своему благотворителю с просьбой о дополнительной поддержке. Меня поразила его реакция. Не колеблясь ни секунды, он любезно согласился покрыть перерасход, который более чем вдвое превышал мою первоначальную оценку.

Я по сей день восхищаюсь необыкновенной скромностью моего благодетеля, пожелавшего сохранить анонимность. Я с благодарностью зову его «Дэйвом» и объявляю настоящим другом науки.

Недостижимо. Зачем вы в это ввязываетесь? Так реагировали все геологи, имевшие опыт работы в России, с кем мне доводилось говорить. Все это намного сложнее, чем вы думаете, Пол. Ваш план нереалистичен. Вы никогда не сможете собрать команду квалифицированных специалистов за такое короткое время. Кроме того, Чукотка является запретной зоной — знаете ли вы, что потребуется целый ряд согласований и разрешений от российского правительства, чтобы только приблизиться к этому месту?1 Ускорить этот процесс невозможно. Какое наивное прожектерство!

Критика была справедливой. Требовалось набрать высококвалифицированную команду, члены которой согласились бы отказаться от всех своих планов, чтобы присоединиться к экспедиции. Десяти месяцев казалось недостаточно для переговоров с российской стороной из-за царившей там бюрократии, знаменитой своей запутанностью. Нам требовалось разрешение правительства России в Москве, регионального правительства на Чукотке, российских военных, а также ФСБ — российской службы безопасности. Посетители этого региона подвергались тщательным проверкам, поскольку исторически Россия всегда подчеркивала стратегическое значение своих дальневосточных рубежей.

Пройдя через все это, нужно было еще организовать для всех перелет в Анадырь, ближайший к месту раскопок российский город с приличным аэропортом, закупить продовольствие на несколько недель, собрать оборудование и придумать, как доставить нашу команду из Анадыря к отдаленному пункту назначения на ручье Лиственитовом.

Не все сразу, сказал я себе. Моей первой задачей было найти специалистов, готовых отправиться в экспедицию, которую многие их коллеги считали безрассудной.

Я немедленно написал по электронной почте российскому геологу Валерию Крячко. Он был самым важным членом команды, поскольку единственный знал, как найти нужную точку — место обнаружения флорентийского образца. Крепкий мужчина с густой седой бородой, Валерий имел многолетний опыт работы в полевых условиях и был человеком очень деятельным, находчивым и самодостаточным. К счастью, он не только согласился поехать, но и готов был сделать все, что в его силах, ради успеха экспедиции.

Я также обратился к Вадиму Дистлеру, который несколько десятилетий назад был научным руководителем Валерия. Я знал, что за это время они вдвоем побывали в нескольких экспедициях на Чукотку в поисках ценных руд и минералов. Приятному, дружелюбному и постоянно дымящему как паровоз Вадиму было уже за восемьдесят.

Вадим нанял Марину Юдовскую, опытного и смекалистого полевого геолога, которая недавно сменила его на посту начальника отдела в Московском горном институте. Она была дочерью двух геологов из Казахстана. Белокурая и долговязая, с легкой непринужденной улыбкой, она была единственной из русскоязычного состава, кто свободно говорил по английски.

Эти трое россиян хорошо знали друг друга и много лет работали вместе. А вот мне надо было собирать остальную часть команды с нуля.

Участие Луки Бинди было обязательным. Прошло более двух лет с тех пор, как он обнаружил оригинальный образец, затерянный в хранилище его музея. Лука был единственным человеком, которому довелось изучать искомую породу в ее первоначальном состоянии, прежде чем в целях исследования образец был разрезан и измельчен до полной неузнаваемости. Опыт работы с первоначальным образцом в сочетании с острым зрением и хорошей моторикой заставляли возлагать на Луку все надежды на обнаружение новых крупиц метеорита у Лиственитового ручья.

Лука, мягко говоря, колебался относительно участия в экспедиции. Он напомнил мне, что вовсе не является полевым геологом. Так что мне пришлось проявить незаурядную настойчивость, чтобы убедить его ехать. Я был рад, когда он в конце концов согласился, потому что доверял его мнению, да и к тому времени мы стали большими друзьями. Это путешествие давало нам очередную возможность для плотной совместной работы над нашим уже поистине эпическим проектом.

Мой принстонский коллега и бывший член красной команды Линкольн Холлистер, имевший за плечами жизнь, полную геологических экспедиций, тоже был в списке моих кандидатов. Линкольн очень хотел поехать и был бы чрезвычайно ценным членом команды. Он имел многолетний опыт работы в сложных полевых условиях. Однако в то время Линкольн страдал от острой, хотя и временной, проблемы со здоровьем, и он посчитал слишком высоким риск того, что ему может потребоваться неотложная медицинская помощь, когда мы будем в отдаленном районе, где такая помощь недоступна. Он сам первым признал, что подобный инцидент может поставить под угрозу всю экспедицию. Разочарованный необходимостью отказа, Линкольн согласился стать моим советником и помочь спланировать экспедицию. Он также привлек трех кандидатов, за которых мог лично поручиться: Гленна Макферсона, Криса Андроникоса и Майка Эдди.

Гленн был очевидным кандидатом. Будучи одним из бывших членов нашей красной команды, он был хорошо знаком с исследованием. Казалось идеальным взять в качестве эксперта по метеоритам нашего бывшего «противника» из красной команды. Никто не был лучше подготовлен для проверки и оценки нашей работы, чем Гленн.

Крис Андроникос получил ученую степень в Принстоне под научным руководством Линкольна. Он был специалистом по мощным геологическим силам, которые создают горы, вызывают землетрясения, порождают разломы, изгибают и разрушают скалы. Еще у него был обширный опыт работы в разных частях мира, включая Береговой хребет Британской Колумбии, горы Аль-Хаджар в Омане и другие районы со скалами и образованиями, подобными тем, которые мы ожидали найти на Чукотке. Крис оказался вдумчивым, четко формулирующим свои мысли ученым с обширным опытом и творческим умом. Обладая крепким сложением и богатым полевым опытом, он чувствовал себя в дикой природе как дома.

Третьим кандидатом Линкольна был Майк Эдди, выдающийся студент, который в тот год заканчивал Принстон по специальности «геолого-геофизические науки» и с осени переходил в аспирантуру Массачусетского технологического института. Майк был от природы хорошо сложен, худощав и мускулист и еще в период бакалавриата установил несколько рекордов по легкой атлетике. Годом ранее он проводил полевые геологические работы на Алеутских островах у полуострова Аляска, недалеко от тех мест, куда мы направлялись. Помимо умственных способностей, мы могли рассчитывать и на его физическую силу, которая на раскопках понадобится.

Гленн Макферсон и Майк Эдди быстро приняли мое приглашение. Однако Крис Андроникос колебался. Тем летом он проводил обширные полевые работы в султанате Оман, и неожиданный отъезд на Чукотку прервал бы его исследования. Но это была не единственная причина его сомнений относительно участия в экспедиции.

«Честно говоря, — сказал мне Крис, — я скептически отношусь к метеоритной теории. Если я и присоединюсь, то только для составления местной геологической карты в поисках доказательств гипотезы о земном происхождении, вроде суперплюмов и других необычных геологических факторов, которые могли бы лучше объяснить, как образовался флорентийский образец».

1. Согласно Постановлению Правительства РФ № 1641 от 27 декабря 1997 года, вся территория Чукотского автономного округа объявлена «территорией с регламентированным посещением для иностранных граждан». Также на момент проведения экспедиции в столице Чукотки городе Анадырь действовал режим пограничной зоны.

Ранее в рубрике «Медленное чтение» были представлены следующие книги, вошедшие в длинный список премии «Просветитель.Перевод»:

Питер Годфри-Смит. Метазоа: Зарождение разума в животном мире / Пер. с англ.: Галина Бородина; научные редакторы Анна Винкельман, Михаил Никитин; редактор Андрей Захаров. М.: Альпина нон-фикшн, 2023.

Сиддхартха Мукерджи. Ген. Очень личная история / Пер. с англ.: Ольга Волкова, Ксения Сайфулина; редактор Ольга Волкова. М.: CORPUS, 2023.

Сара Мэннинг Пескин. В молекуле от безумия: Истории о том, как ломается мозг / Пер. с англ.: Анастасия Смирнова; научный редактор Ольга Ивашкина, редактор Екатерина Иванкевич. М.: Альпина Паблишер, 2023.

Марта Нуссбаум. Политические эмоции: Почему любовь важна для справедливости / Пер. с англ.: Софья Порфирьева; научный редактор Дмитрий Турко, редактор серии Арсений Куманьков. М.: Новое литературное обозрение, 2023.

Роланд Паульсен. А вдруг?.. Тревога: как она управляет нами, а мы — ею/ Пер. со швед.: Елена Тепляшина; научный редактор Полина Цыганкова, редактор Алексей Андреев. М.: Лайвбук, 2023.

Герлинде Пауэр-Штудер, Дж. Дэвид Веллеман. Конрад Морген: Совесть нацистского судьи / Пер. с англ.: Юрий Чижов; научный редактор Дмитрий Гурин, редактор Наталья Нарциссова. М.: Альпина нон-фикшн, 2023.

Анил Сет. Быть собой: Новая теория сознания / Пер. с англ.: Мария Десятова; научный редактор Ольга Ивашкина, редактор Наталья Нарциссова. М.: Альпина нон-фикшн, 2023.

Николас Старгардт. Мобилизованная нация: Германия 1939–1945 / пер. с англ.: Александр Колин; научный редактор Антон Захаров, редактор Анна Захарова. М.: КоЛибри, Азбука-Аттикус, 2023.

Янь Чуннянь. Тысячелетие императорской керамики / пер. с кит.: Ольга Фитуни, Дмитрий Худяков, Виктор Степаненко, Мария Сухорукова, Анастасия Коршунова; научный редактор Вера Белозерова, главный редактор Александра Матвеева, ответственный редактор Делгир Лиджиева. М.: ООО «Международная издательская компания "Шанс"», 2022.

Робин Джордж Эндрюс. Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной / пер. с англ.: Валентин Фролов; ответственный редактор Анна Захарова, редактор Олег Бочарников. М.: КоЛибри, Азбука-Аттикус, 2023.

Дэвид Энтони. Лошадь, колесо и язык: Как наездники бронзового века из евразийских степей сформировали современный мир / пер. с англ.: Андрей Фоменко; научный редактор Антон Рябов, литературный редактор Константин Залесский. М.: Изд. дом Высшей школы экономики, 2023.

Новое Татьяна Пигарева Испания от И до Я Сергей Сергеев Русское самовластие. Власть и ее границы: 1462–1917 гг. Катерина Михалева-Эгер 350 лет современной моды Леонид Чутко Сил нет Катя Колпинец Формула грез Сергей Плохий Забытые бастарды Восточного фронта Дэвид Чиверс, Том Чиверс Цифры врут. Как не дать статистике обмануть себя Пол Стейнхардт Невозможность второго рода Стивен Хоффман Пять сил, изменяющих все Уолтер Айзексон Взломавшая код Рустам Александер Закрытые. Жизнь гомосексуалов в СССР 3D-каркасы для восстановления костной ткани Платиновый бутерброд для спинтроники