Эрвин Шрёдингер: биография и научная жизнь

Вена: хорошее начало без кота

Меня зовут Эрвин Шрёдингер. За долгую жизнь я успел стать венским профессором, оксфордским эмигрантом, дублинским академическим приобретением и человеком, чья фамилия прочно срослась с котом. Последняя должность особенно обидна: настоящего животного в том мысленном опыте не было. А вот настоящих переездов, войн, неудачных решений и попыток понять устройство мира было предостаточно. Начинать поэтому следует не с коробки, а с Вены, где я родился 12 августа 1887 года.

Мой отец Рудольф занимался семейным производством клеёнки, но интересовался ботаникой и живописью с увлечённостью, которую бухгалтерия объясняет плохо. Мать, Георгина Эмилия Бауэр, происходила из семьи с английскими связями; английский входил в мой мир задолго до эмиграции. Я рос единственным ребёнком в обеспеченном доме, где знания не считались досадным отвлечением от полезной деятельности. Впоследствии мне не раз придётся начинать жизнь заново. В детстве, однако, стартовая площадка была хорошая — не будем задним числом изображать героя, выбравшегося из подвала исключительно усилием уравнений.

До гимназии я учился дома, а в 1898 году поступил в венскую Академическую гимназию. Там были и древние языки, и естественные науки. Позднее моя любовь к грекам не исчезла под слоем математических обозначений. Меня занимало, почему люди вообще считают, что мир можно понять, как возникает знание и что именно мы называем реальностью. Для преподавателя, который хотел бы ограничиться решением задачи номер семь, такой набор интересов несколько неудобен. Для будущего теоретика — вполне рабочее осложнение.

Университет, форма и разрушенная привычная жизнь

В 1906 году я пришёл в Венский университет. Людвиг Больцман умер как раз в том году: стать его непосредственным учеником мне не довелось. Моими важными учителями были Фридрих Газенёрль и Франц Экснер. От первого я получил серьёзную теоретическую подготовку, от второго — знакомство с экспериментальной культурой и представление, что научные основания тоже разрешается обсуждать. Моя диссертация 1910 года относилась к электрическим свойствам изоляторов во влажном воздухе. До мировой славы тут было далеко: начинал я с аккуратной физической задачи, а не с объявления о новой картине мироздания.

После докторской степени последовала военная служба, затем возвращение в университетскую работу. В 1914 году я получил право самостоятельно читать лекции. Академическая лестница наконец начала приобретать узнаваемый вид — и тут европейские государства решили проверить, сколько молодых людей можно пропустить через артиллерию. Во время Первой мировой я служил офицером австро-венгерской армии. Работу по физике не оставил полностью, но университетский распорядок превратился в роскошь. Газенёрль погиб на войне в 1915 году. Перечень научных школ той эпохи нельзя честно составить, не заметив пустые места, которые оставил фронт.

Поражение империи было не абстрактным историческим эпилогом. Исчезал знакомый государственный мир, беднела Вена, профессорская карьера переставала обещать даже устойчивый быт. В 1920 году я женился на Аннемари Бертель, которую обычно называли Анни. Наш брак окажется очень долгим, хотя назвать его образцовым по стандартам семейного плаката невозможно. На этом месте достаточно помнить: моя личная жизнь не сводилась к университетским адресам, а Анни была самостоятельным человеком, которому доставалась далеко не простая роль.

Найти кафедру, найти язык

В начале 1920-х моё резюме стало напоминать расписание железных дорог: Йена, Штутгарт, Бреслау, затем Цюрих. Переезды объяснялись не любовью к упаковке книг, а поиском подходящего положения. В Цюрихском университете я работал с 1921 года. Здесь удалось получить то, что для исследователя важнее парадной таблички: сравнительно устойчивую жизнь и возможность сосредоточиться. Здоровье при этом не было безупречным; периоды лечения и отдыха в горах входили в мой календарь рядом с лекциями.

Я занимался статистической физикой, тепловыми вопросами, теорией цвета. Последняя тема полезна хотя бы тем, что портит удобную легенду: будто настоящий теоретик с юности движется по прямой к одному великому уравнению. Ничего подобного. Я искал задачи, менял угол зрения, читал работы коллег. Когда появились идеи Луи де Бройля о волновых свойствах материи, у меня уже был запас методов и вопросов, с которым можно было к ним подойти. Открытия иногда выглядят внезапными только потому, что годы подготовки в популярном пересказе вырезали ради темпа.

В 1926 году вышла серия моих работ по волновой механике. Мне было тридцать восемь — возраст вполне нормальный, если не верить рекламному жанру «гений обязан закончить главное до завтрака в двадцать лет». Предложенный язык оказался удобным, наглядным и необычайно плодотворным. Разбирать здесь само уравнение не будем: оно заслуживает отдельного разговора. Для моей биографии существенно другое. До этих работ я был известным специалистом; после них стал одним из людей, без которых обсуждение новой физики уже не обходилось. Уровень входящей корреспонденции изменился радикально.

Берлин: вершина с ненадёжным фундаментом

В 1927 году я занял в Берлине кафедру Макса Планка. Даже без знания университетской иерархии понятно: приглашение после Планка не относится к категории скромных подработок. Берлин давал первоклассное научное окружение, разговоры с Эйнштейном и ощущение, что фундаментальные вопросы обсуждаются буквально за соседней дверью. Но новая квантовая механика не превратила нас в дружный хор. С её распространённым вероятностным истолкованием у меня оставались серьёзные разногласия. Уравнение пользовалось успехом значительно охотнее, чем мои надежды на понятную непрерывную картину природы.

После прихода нацистов к власти в 1933 году я покинул Германию. По расовым законам меня не выгоняли: это различие важно, потому что мой отъезд нельзя автоматически приравнивать к положению коллег, лишённых работы и безопасности из-за происхождения. Но оставаться в Берлине я не хотел. При содействии Фредерика Линдемана удалось устроиться в Оксфорде, в Магдален-колледже. В том же году Нобелевскую премию по физике разделили между мной и Полем Дираком. Получилась европейская открытка времени: научное признание международного масштаба — на фоне научного же исхода из Германии.

Оксфорд не стал простым продолжением Берлина с другими газонами. Устройство колледжа, ожидания среды и мои семейные обстоятельства плохо совпадали. В моей жизни были отношения с Хильдегундой Марх, женой физика Артура Марха; в 1934 году родилась наша дочь Рут. Это не пикантная вставка для оживления лекции, а существенная часть реальной биографии: при поиске работы приходилось думать о людях и устройстве дома, а не только о доске и окладе. Красивое слово «эмиграция» скрывает довольно много бытовой логистики.

1935–1938. Квантовый спор и политические решения

Коробка, которой не существовало

В 1935 году я опубликовал рассуждения о состоянии квантовой механики, включая тот самый мысленный опыт с котом. Его задача состояла не в рекомендации мучить животных и не в сообщении, что любой домашний питомец временами наполовину мёртв. Я пытался заострить проблему переноса квантового описания на обычный крупный объект. Подробности оставим отдельной статье. В биографической версии достаточно отметить иронию судьбы: придуманная для критического обсуждения сцена оказалась популярнее почти всего, что я хотел с её помощью обсудить.

Наряду с научными спорами шли поиски места, где можно было бы жить не в режиме временного решения. В 1936 году я принял приглашение в Грац. Австрия ещё была отдельным государством, возвращение казалось возможным выходом из оксфордских затруднений. Задним числом карта Европы выглядит как предупреждающий плакат. В тот момент люди на ней принимали решения без знания следующих глав учебника. Это не отменяет ответственности за решение, но позволяет понять, почему удобный исторический маршрут и реальный человеческий путь так часто не совпадают.

1938 год: место для неприятной правды

После аншлюса Австрии в 1938 году я сделал шаг, который нельзя украсить формулой «всегда был безупречен». В печати появилось моё примирительное заявление по отношению к новому режиму. Позднее я сожалел об этом поступке. Попытка приспособиться всё равно не обеспечила защиты: меня уволили, положение стало опасным. Пришлось выбираться из страны через Италию. Смысл этого эпизода не в том, чтобы назначить меня единственным трусом Европы, и не в том, чтобы оправдать каждую строчку страхом. Он в том, что моя биография содержит действительную политическую ошибку.

Последовали новые временные пристанища и поездки — Великобритания, Бельгия. Для нобелевского лауреата двери открывались легче, чем для безвестного беженца; и всё же устойчивого места не было. Обладатель всемирно известного уравнения по-прежнему нуждался в разрешениях, приглашениях и людях, готовых решить практическую задачу его трудоустройства. Здесь никакой квантовой загадки: научный престиж не является паспортом, а паспорт не гарантирует дома.

Ирландия: государство приглашает теоретика

Решение пришло из Дублина. Имон де Валера, глава ирландского правительства и человек с серьёзным интересом к математике, задумал институт фундаментальных исследований. Я приехал в Ирландию в 1939 году, а в 1940-м начал работу в школе теоретической физики Дублинского института перспективных исследований. Небольшая страна создавала научный центр не потому, что у неё внезапно закончились все остальные проблемы. Это был сознательный культурный и государственный выбор: исследовательская работа сама по себе заслуживала места в национальном будущем.

Дублинская жизнь продолжалась много лет. У меня появились коллеги, ученики, регулярные занятия и возможность работать за пределами континентальной катастрофы. Ирландия сохраняла нейтралитет во Второй мировой войне, но нейтралитет не превращал Европу в далёкую абстракцию. В 1948 году мы с Анни получили ирландское гражданство. Город сделался не просто пунктом эвакуации, а существенной частью моей жизни. При этом университетская слава не переписала личный характер: мои отношения с близкими оставались сложными, а собственные желания не всегда отличались деликатностью по отношению к окружающим.

В 1943 году я прочёл в Тринити-колледже лекции о физических основаниях живого; в 1944 году они вышли книгой «Что такое жизнь?». Я не переквалифицировался за несколько вечеров в биолога, знающего все ответы. Это была попытка физика поставить вопросы о наследственности и устойчивости живых систем. Книга нашла читателей далеко за пределами моей специальности и позднее стала важной частью истории молекулярной биологии. Для биографии это ещё один поворот: широкой публике я оказался интересен не только как автор уравнения, но и как человек, переходящий границы дисциплин.

Поздние поиски и возвращение в Вену

Теория всего и не всё получилось

В послевоенные годы я много сил отдавал объединённой теории поля. В 1947 году очередной вариант был представлен публике с чрезмерными ожиданиями; газетная история приобрела масштаб, которого полученный результат не выдерживал. Обмен с Эйнштейном стал напряжённым. Если искать в моей жизни пример того, что известность не выдаёт пожизненной лицензии на правоту, далеко ходить не нужно. Научная работа могла быть серьёзной, а публичная упаковка — неудачной; эти два утверждения спокойно помещаются в одном абзаце.

Меня продолжали занимать философия, древнегреческая мысль, отношение сознания к миру. Книги и эссе об этих вопросах не были случайным хобби на пенсии: такие интересы тянулись с юности. Но репутация физика не делает каждое философское суждение экспериментально установленным результатом. Именно это различие полезно помнить, читая знаменитого автора: имя на обложке открывает дверь, а дальше аргументам всё равно приходится идти самостоятельно.

Возвращение в Вену

После восстановления полного австрийского суверенитета стало возможным окончательное возвращение. В 1956 году мы с Анни переехали в Вену. Я вернулся не в тот город, из которого когда-то уезжал: между ними лежали распад империи, нацизм, война, оккупация и моя собственная длинная эмиграция. Почётное положение и публичное внимание не могли убрать эти слои. Последние годы прошли с ухудшавшимся здоровьем, но интерес к фундаментальным вопросам не исчез. Дом нашёлся; окончательной философской развязки, разумеется, не выдали.