Судьба двух братьев – умирающего от голода при чистке нечистот в Саратовской тюрьме и осыпанного всеми почестями Президента – была парадоксом, крайностью даже в то время, но и было в этом что-то очень характерное.

Сергей Иванович, и раньше относившийся ко мне внимательно, хорошо запомнил мою жилищную проблему. Мне говорил потом Игорь Евгеньевич, что это сыграло некоторую роль в моей дальнейшей судьбе.

В 1945–1947 годах Игорь Евгеньевич разрабатывал выдвинутую им гипотезу о природе ядерных сил (сильных взаимодействий, в более современном словоупотреблении). Как теперь очевидно, это была преждевременная попытка, которая не могла быть удачной. Ведь даже пи-мезон, легчайший из мезонов, определяющий значительную часть ядерных взаимодействий при меньших энергиях, был открыт только к концу этого периода, и, естественно, его квантовые числа и изовекторная природа были неизвестны (я не разъясняю в этой книге некоторые термины – пусть читатель не-физик извинит меня, рассматривая их как некие туманные и прекрасные образы). А вся очень хитрая механика сильных взаимодействий до конца не выяснена до сих пор, хотя каждое последующее десятилетие приносило удивительные экспериментальные открытия и глубокие теоретические идеи.

В специальной гипотезе Игоря Евгеньевича предполагалось существование заряженного псевдоскалярного мезона и нейтрального скалярного. Он предложил Пете Кунину произвести релятивистские – очень трудные – расчеты ядерных взаимодействий двух нуклонов (это собирательное название для протона и нейтрона), а мне дал тему – рождение мезонов. Так как модель имела мало общего с действительностью, от наших работ почти ничего не осталось, у Пети – преодоленные им методические трудности. Что касается меня, то мой главный выигрыш был в том, что я освоил метод расчетов по нековариантной теории возмущений (по книге Гайтлера, именно тогда я с ней познакомился), тогда – до работ Фейнмана – это было вершиной науки, впоследствии мне эти навыки очень пригодились. В моей работе были некоторые моменты, сохранившие свое значение вне зависимости от конкретной формы модели И. Е. Тривиально, но важно – я вычислил (вероятно, далеко не первый) пороги рождения частиц в лабораторной системе отсчета (т. е. такой, в которой покоится нуклон мишени). Я также указал, что пороги сдвигаются в сторону меньших энергий, если учесть, что нуклоны связаны в ядре, и дал оценку сечений в этой расширенной области энергий налетающих частиц. Я рассмотрел процесс рождения частиц и рассеяния света в сильных полях. Это тогда не имело актуального практического значения, но представлялось поучительным теоретически. Теперь нелинейное рассеяние света наблюдают в лазерных пучках, это целая отрасль науки. Для меня тогда рассеяние света скорей имело иллюстративное значение. В работе приведен пример, когда теория особенно прозрачна – рассеяние на свободном электроне поляризованного по кругу света с удвоением частоты. Классически электрон движется по кругу, удвоенная частота соответствует квадрупольному излучению. (Удвоенная частота и другие «обертоны» возникают потому, что при конечном радиусе орбиты эффекты запаздывания делают сигнал не синусоидальным, это – теория так называемого синхротронного излучения.) На квантовом языке – электрон поглощает два фотона и испускает один. Я сделал работу за несколько месяцев в 1946 году, а в 1947 году она была опубликована в основном научном физическом журнале «Журнал экспериментальной и теоретической физики», сокращенно ЖЭТФ. Это была моя первая публикация34). Радость была испорчена тем, что я уже понимал, что теория И. Е. не верна. Редакция при публикации заменила название «Генерация мезонов» на неточное «Генерация жесткой компоненты космических лучей»; И. Е. объяснил мне замену так:

– Даже Лаврентий Павлович (Берия) знает, что такое мезоны.

Я не думаю, что реально имелось в виду вмешательство самого Берии, он тут в этой фразе в качестве крайнего примера, но вполне можно было опасаться реакции «бдительных» людей меньшего ранга, достаточно опасных и автору, и редактору. Незадолго до этого прошло шумное дело об имевшем якобы место рассекречивании информации о методах лечения рака (на самом деле в основе лежала абсолютная пустышка, но это выяснилось потом, а тогда Сталин был в гневе; в нормальном обществе вся эта история представляется абсурдной, но мы не были нормальным обществом)35). Тогда очень обострилась вся обстановка в издательском мире, а вскоре появились те ужасные правила публикации научных и технических статей, которые действуют до сих пор, пережив все смены руководства. Эти правила предусматривают на каждую статью сложную систему оформления – представление справок и многостраничных анкет, акта специальной постоянной комиссии учреждения, в котором работает автор (а если автор по тем или иным причинам не работает в научном учреждении, то он и вовсе не может опубликовать свою статью). В акте комиссии должно быть указано, что в статье нет секретных данных или запатентованных предложений, имеющих важное прикладное значение. Затем все эти документы отсылаются в так называемый Главлит (условное название для ведомства цензуры, работа которого окружена таинственностью – никто из простых смертных не должен знать его сотрудников). У Главлита свой – необъятный – список запретных тем – не только по соображениям секретности, а главным образом, по «политическим» (запрещается, например, публикация данных о преступности, алкоголизме, эпидемиях, состоянии здравоохранения и образования, водоснабжении, самоубийствах, запасе и производстве цветных металлов, реальных данных о питании населения и его доходах, о посещаемости кино и театров, демографических данных, о состоянии охраны среды, о стихийных бедствиях и катастрофах без специального разрешения для данного случая и т. д. и т. п.; Главлит должен также давать санкции на публикации художественных произведений и вообще всего, что публикуется в стране, вплоть до рекламы и этикеток спичечных коробков). Лишь после разрешения Главлита научная или техническая статья попадает в редакцию журнала.

Легко представить, насколько при этом замедляются все публикации, в том числе посвященные самым абстрактным темам, вроде теории чисел или астрофизики.

Диссертацией моя первая работа быть не могла. Я выбрал себе диссертационную тему сам, прочитав (при подготовке к лекциям по ядерной физике) про два не сопровождающихся гамма-излучением ядерных перехода в RaC/ (читается – радий це штрих, один из членов радиоактивного семейства) и в ядрах кислорода. Мне пришло в голову, что эти переходы соответствуют сферически-симметричным колебаниям ядер при равных нулю начальном и конечном угловых импульсах. Очевидно, что такие колебания не сопровождаются излучением – просто в силу симметрии. Я произвел соответствующие расчеты, Игорь Евгеньевич утвердил тему в качестве диссертационной, я написал диссертацию36), в ней, кроме основной темы, были некоторые побочные линии, «украшения» – новое правило отбора по зарядовой четности и учет взаимодействия электрона и позитрона при рождении пар (вероятность рождения пары возрастает при тех значениях импульсов, при которых относительная скорость электрона и позитрона очень мала). И тут выяснилось, что основная идея работы – не оригинальна, безызлучательные переходы уже рассмотрели задолго до меня японские физики Юкава и Саката. Я очень огорчился, но И. Е. решил, что все же тему можно не менять: сделанного, в особенности «украшений», достаточно для диссертации. И. Е. хотел, чтобы одним из оппонентов был Ландау, но он отказался, к счастью; я бы чувствовал себя очень неловко: ведь я понимал недостатки диссертации.

Оппонентами были два прекрасных физика – А. Б. Мигдал и И. Я. Померанчук, оба впоследствии академики. Я долго не мог поймать Мигдала, чтобы он написал отзыв, – он в то время купил машину и целыми днями занимался водительскими упражнениями на дорожках липановской территории. (ЛИПАН, т. е. «Лаборатория измерительных приборов АН», – условное название, заменившее «Лаборатория 2»; теперь – Институт атомной энергии им. И. В. Курчатова37).) Вообще он увлекающийся человек, но главной его страстью, азартом является наука, в которой он много сделал. В конце концов Мигдал написал мне самый положительный отзыв. Еще трудней было с Померанчуком. Приближался день защиты, а отзыва все не было. В это время я сам себе сильно подпортил. У меня оставался несданным аспирантский экзамен по философии (марксистской, конечно). Экзамены принимали на кафедре философии отдела Академии38) специальные экзаменаторы – общие для всех институтов. Я сдавал за неделю до уже назначенной защиты. Меня спросили, читал ли я какие-нибудь философские произведения Чернышевского – тогда уже начиналась мода на чисто русских ученых и философов, без западного душка. Я с излишней откровенностью ответил, что не читал, но знаю, о чем речь, – и получил «двойку». Через неделю я прочитал все требуемое и пересдал на «пятерку», но было поздно – защита была перенесена на осень, все уже разъезжались по отпускам. Для меня это была финансовая беда – жить на аспирантскую зарплату и карточки было трудно. Аспирантуру я и с этой задержкой закончил досрочно, но уже лишь за несколько месяцев до срока. Осенью мне удалось поймать Померанчука только в день защиты – в 7 часов утра я приехал к нему домой, он тут же в одних трусах сел за столик, стоявший рядом с большим письменным столом, заваленным бумагами, написал прекрасный отзыв, и через час я вручил его секретарю Ученого Совета. А еще через несколько часов Вавилов поздравил меня с присуждением кандидатской степени. Я был зачислен младшим научным сотрудником Теоретического отдела ФИАНа.

Летом 1947 года мы жили с Клавой и Таней в Пушкино, я часто ездил в ФИАН. Диссертация была готова, я думал о дальнейшей научной работе. Я расскажу о двух попытках; может, это будет кому-то интересно, а может, даже полезно читающим меня молодым научным работникам.

В связи с диссертацией я размышлял об альтернативных возможных объяснениях безызлучательных ядерных переходов (т. е. не о сферически-симметричных переходах с электромагнитным кулоновским взаимодействием ядра с электроном, как предположили Юкава и Саката и я, а о гипотетических неэлектромагнитных взаимодействиях). В этой связи я вспомнил, что в литературе обсуждалось наличие в оптическом спектре атома водорода некоей аномалии, противоречащей следующей из теории формуле. А именно были указания (не очень определенные в силу крайней малости эффекта, лежавшего на пределе точности оптических методов измерения уровней), что из двух уровней атома водорода, которые согласно теории должны точно совпадать, один лежит несколько выше другого.

Поразмыслив, я решил, что неэлектромагнитные эффекты в обоих случаях ни при чем – и для безызлучательных переходов, и для атома водорода.

Безызлучательные переходы, безусловно, объясняются тривиально – по Юкава и Саката; об этом, в частности, свидетельствует знак угловой корреляции импульсов электрона и позитрона. Но я уже «зацепился» за аномалию в атоме водорода и продолжал неотступно думать о ней. У меня возникла идея (я опишу ее чуть-чуть упрощенно), что это проявление того, что сейчас называется радиационными поправками, эффект взаимодействия электрона с квантово-механическими колебаниями электромагнитного поля, а точнее – разность этих эффектов для электрона, связанного в атоме, и свободного электрона.

Как известно, в квантовой механике не существует «покоя» в том смысле, как в классической, не квантовой теории. Любая механическая система, находящаяся в состоянии равновесия, как бы вибрирует около точки равновесия – это следствие так называемого принципа неопределенности Гейзенберга. Указанное свойство распространяется и на вакуум, рассматриваемый тоже как некая механическая система с бесконечным числом степеней свободы. Возникают нулевые колебания вакуума. В этой книге я расскажу потом об идеях, связывающих энергию нулевых колебаний с теорией гравитации. В 30–40-х годах наибольшее внимание привлекало взаимодействие нулевых колебаний электромагнитного поля в вакууме с электроном и другими заряженными частицами. Энергия этого взаимодействия оказывалась при вычислениях бесконечной! Более конкретно, бесконечный вклад во взаимодействие вносили колебания высоких частот, т. е. при искусственном ограничении взаимодействия какой-либо предельной частотой «обрезания» эффект вновь становился формально конечным.