Макс Борн: биография и научная жизнь

Не самый прямой путь в физику

Меня зовут Макс Борн. Если судить по школьным перечислениям, физика делается так: появляется один великий человек, пишет одну великую формулу, затем получает собственный абзац. В моей жизни всё было менее удобно для верстальщика. Значительная часть работы происходила рядом с учениками и коллегами, лучшие идеи приходилось переделывать, а страну, где сложилась моя научная школа, пришлось покинуть. Нобелевская премия нашла меня только в семьдесят один год. К этому времени я уже хорошо понимал разницу между важным результатом и удачно оформленной биографией.

Я родился 11 декабря 1882 года в Бреслау, нынешнем Вроцлаве. Отец, Густав Борн, был профессором анатомии и эмбриологом; мать, Маргарета Кауфман, происходила из образованной семьи. Она умерла, когда я был маленьким. Отец тоже не дожил до моей взрослой карьеры: его не стало в 1900 году. Детство проходило в обеспеченной интеллектуальной среде, но ранние потери не делают его автоматически безоблачным. Музыка, книги, разговоры и серьёзное отношение к занятиям вошли в жизнь раньше, чем определился выбор специальности.

После гимназии я начал учиться в университете Бреслау. Сначала интересы были довольно широкими: математика соседствовала с философией и другими занятиями, которые строгий карьерный консультант предложил бы немедленно сократить. Затем были Гейдельберг и Цюрих. Я не получил готовую научную личность вместе со студенческим билетом. Приходилось выяснять, какая работа мне действительно подходит и к каким вопросам я способен возвращаться без внешнего принуждения. Для образования это, вероятно, полезнее, чем очень ранний и очень уверенный лозунг о собственном предназначении.

Гёттинген: научиться думать и не понравиться каждому

Решающим местом стал Гёттинген. Давид Гильберт, Герман Минковский, Феликс Клейн — список преподавателей сегодня выглядит как содержание математического справочника. В текущем времени это были живые люди с разными характерами, ожиданиями и способами разговаривать со студентом. Я некоторое время помогал Гильберту с лекциями, учился строгой математической постановке задач и одновременно понимал, что хочу заниматься физикой. Между двумя дисциплинами тогда существовал не пограничный забор, а чрезвычайно оживлённый переход.

Отношения с Клейном складывались не без напряжения. Он видел для меня определённую задачу и определённый маршрут, а я не всегда хотел двигаться именно туда. В конце концов докторская работа была выполнена; однако университетская жизнь научила меня, что хорошее образование и полное отсутствие конфликтов — разные товары. Важнее было другое: я получил инструменты, позволявшие переводить физическую проблему на точный математический язык, не подменяя этим саму физическую проблему.

Короткая попытка военной службы закончилась по состоянию здоровья. Затем последовал Кембридж, где знакомство с экспериментальной работой не превратило меня в прирождённого мастера лабораторного стола. Моя сила лежала в теории. Это полезно было признать без трагедии: физике нужны разные навыки, а человек не обязан побеждать во всех номинациях одновременно. Вернувшись в немецкую академическую среду, я занялся вопросами относительности, движения и строения вещества. Смерть Минковского в 1909 году лишила меня важного наставника как раз тогда, когда собственный путь только складывался.

Семья и первая большая война

В 1913 году я женился на Гедвиг Эренберг, которую близкие называли Хеди. У нас родились две дочери и сын. Хеди была человеком литературно одарённым, самостоятельным и очень деятельным; в эмиграции её способность устраивать жизнь и помогать другим окажется не менее важной, чем мой профессорский титул. Научная биография, где супруге отводят одну строку между двумя кафедрами, в нашем случае особенно плохо объясняет, как вообще удавалось жить и работать.

В 1915 году я получил место в Берлине. Военная действительность, однако, не оставила физиков в отдельном спокойном заповеднике. Мне пришлось заниматься задачами военного назначения, связанными, в частности, со звуком. Я видел, как научные способности становятся ресурсом армии, и пытался помогать коллегам выбраться с фронта на исследовательскую работу. Позднейшая антивоенная позиция не возникла в мире, где я никогда не соприкасался с военными задачами. Наоборот: именно это соприкосновение входило в её предысторию.

Берлинские годы дали близкое знакомство с Эйнштейном. Нас связывали не только научные разговоры, но и музыка, дружеское общение, позднее — длинная переписка. Разногласия по фундаментальным вопросам не уничтожили этих отношений. В популярной версии истории физики учёные иногда выглядят как болельщики двух враждующих команд. В действительности можно было считать аргумент друга ошибочным, продолжать уважать его и не требовать перед каждым письмом декларации полной интеллектуальной капитуляции.

Франкфурт, затем школа, которую запомнят

После войны, в 1919 году, я перешёл во Франкфурт. Там были новые возможности, совместная работа и важные знакомства, в том числе с Отто Штерном. В 1921 году последовало приглашение в Гёттинген. Вместе с Джеймсом Франком, возглавившим экспериментальное направление, мы получили редкую возможность построить среду, где теория и опыт находятся не по разные стороны административной стены. Успех такого места зависит не от одного особенно громкого имени, а от множества ежедневных привычек: кого приглашают, какие вопросы считают допустимыми, как обсуждают ошибку.

Через наш круг прошли Гейзенберг, Паули, Паскуаль Йордан и многие другие. Не все были моими студентами в одинаковом формальном смысле, и превращать каждую встречу в ученичество не стоит. Но Гёттинген действительно стал одним из центров новой физики. Мне нравилось работать с молодыми людьми, обсуждать возникающие трудности, видеть, как чужая способность развивается быстрее твоих первоначальных ожиданий. У этой роли есть неприятная для любителей героического одиночества особенность: лучший результат иногда получается не лично у тебя. Для школы это, напротив, хороший признак.

В 1925 году работа Гейзенберга привела нас с Йорданом к матричному оформлению новой механики; в 1926-м я предложил вероятностное истолкование волновой функции. Здесь мы не будем разворачивать техническую часть. Важен масштаб перемены: пришлось отказаться от некоторых привычных способов описывать отдельное событие, сохранив возможность точного предсказания. С Эйнштейном это породило многолетний спор. Дружба пережила спор; уверенность, что знаменитое имя само по себе решает вопрос, — нет.

Успешная школа не получила политического иммунитета — Индийское приглашение и его пределы

Успешная школа не получила политического иммунитета

Гёттингенские годы принято вспоминать как золотой век. Такой цвет удобен лишь до тех пор, пока не доходишь до 1933 года. Нацистская политика лишила меня работы из-за еврейского происхождения. Разговоры о том, что наука выше политики, оказались бессильны перед вполне конкретным увольнением. Уезжали и мои коллеги; разрушалась не абстрактная репутация Германии, а система личных связей, занятий, семинаров и лабораторного труда. Чтобы уничтожить научную школу, не требуется опровергать её результаты. Достаточно выгнать людей.

Мы переехали в Великобританию. Кембридж дал возможность продолжать работу, но эмиграция не была торжественным переводом прославленного профессора на новую должность. Нужно было обеспечивать семью, заново входить в университетскую среду, искать устойчивое положение. В эти же годы мы помогали другим беженцам. Хеди участвовала в этой работе очень деятельно. Когда вокруг много людей, которым срочно нужны документы, деньги или убежище, собственная известность становится не только преимуществом, но и инструментом, которым можно попытаться воспользоваться для них.

Индийское приглашение и его пределы

В 1935–1936 годах я работал в Бангалоре по приглашению Чандрасекара Венката Рамана. Возможность развивать теоретическую физику в Индийском институте науки выглядела серьёзно. Но научное приглашение и согласие всей организации — не одно и то же. Внутри института существовали разногласия о назначениях, финансировании и устройстве работы. Постоянного положения, на которое можно было бы уверенно опереться, не получилось. Это не следует пересказывать как столкновение мудрого европейца с неблагодарным учреждением: у института была собственная сложная история, а у его руководителей — разные интересы.

Индийский эпизод полезен тем, что нарушает слишком гладкую схему спасения. Из Германии уехал, в Англии устроился, дальше все обстоятельства немедленно стали благоприятными — нет, так не было. Приходилось рассматривать разные варианты. Профессор с международным именем всё ещё зависел от вакансий, решений коллегиальных органов и семейной возможности снова переехать. Научные заслуги расширяли выбор, но не делали его безграничным.

Эдинбург: построить работу ещё раз

В 1936 году я занял кафедру натуральной философии в Эдинбургском университете. Здесь начался долгий и плодотворный период. Название кафедры звучало старомодно, но задачи были вполне современными: преподавание, исследования, подготовка новых физиков. Пришлось создать собственный рабочий круг заново. Опыт Гёттингена помогал, однако воспроизвести прежнюю школу простой заменой географического названия невозможно. Другими были студенты, университетские традиции, ресурсы и историческая обстановка.

Наш сын Густав позднее вспоминал довольно скромный семейный быт в Эдинбурге. Он резко отличается от картинки, где мировой учёный живёт внутри непрерывной церемонии награждения. Дом, расходы, холод, заботы о детях, помощь знакомым — всё это существовало рядом с обсуждением квантовой механики. В 1939 году я получил британское гражданство. Оно означало не только новую строку в анкете: на пороге следующей мировой войны вопрос о правовой принадлежности и безопасности снова становился очень практическим.

Эдинбургская работа охватывала не только квантовые основания. Продолжались исследования кристаллов, оптики и других областей теоретической физики; появлялись книги, над которыми работали вместе с коллегами. Я ценил изложение, позволяющее читателю понять структуру предмета, а не просто поклониться сложности. Хороший учебный труд — это тоже исследовательская дисциплина: нужно решить, что является основанием, что следствием и где привычная формулировка скрывает трудность. Чужое понимание требует не меньшей аккуратности, чем собственный расчёт.

Поздняя награда — После формул остаётся вопрос о последствиях

Поздняя награда

Нобелевская история не обошлась без горечи. Когда в начале 1930-х награждали создателей новой квантовой механики, мой вклад не получил такого признания. Я это переживал. Делать вид, будто учёный совсем нечувствителен к распределению заслуг, было бы удобной, но не очень человеческой выдумкой. При этом моя работа не прекратилась и жизнь не состояла исключительно из ожидания решения шведского комитета. Научная ценность и порядок вручения премий связаны далеко не так строго, как хотелось бы авторам юбилейных речей.

В 1953 году я вышел в отставку и вместе с Хеди поселился в Бад-Пирмонте в Западной Германии. Возвращение не означало, что 1933 год отменён или что прежняя страна восстановлена без остатка. Я возвращался пожилым человеком с британским гражданством и большим опытом жизни за её пределами. В 1954 году Нобелевскую премию по физике разделили между мной и Вальтером Боте. Для меня отметили прежде всего статистическое истолкование квантовой механики. Наконец официальный календарь признания догнал работу, выполненную почти тремя десятилетиями раньше.

После формул остаётся вопрос о последствиях

Послевоенная атомная эпоха сделала вопрос об ответственности физиков особенно острым. В 1955 году я подписал манифест Рассела — Эйнштейна, призывавший человечество осознать опасность ядерной войны. Это не была попытка заменить научный анализ добрыми пожеланиями. Речь шла о том, что технически осуществимое действие может иметь последствия, с которыми политические привычки человечества не справляются. Учёный не управляет всеми решениями государства, но и удобное полное самоотстранение не является единственным возможным положением.

Я продолжал писать и обсуждать связь науки с обществом. За плечами были две мировые войны, изгнание, работа на военные задачи в молодости и создание физики, которая изменила технические возможности государств. Такой опыт не выдаёт человеку готового ответа на каждую политическую проблему. Но он делает особенно подозрительной фразу, что исследователь обязан интересоваться исключительно следующей формулой. Формулы остаются необходимыми. Просто мир не заканчивается на правом краю доски.