Империя звезд, или Белые карлики и черные дыры

Глава 1 Роковое столкновение

Это произошло на заседании Королевского астрономического общества в Берлингтон-Хаусе в пятницу 11 января. Всего лишь 45 минут коренным образом изменили судьбы двух людей и задержали развитие астрофизики на тридцать лет. Сотня известных ученых, выходя из зала, возбужденно обсуждали происшедшее, но вряд ли кто-то тогда понимал до конца, что же именно произошло. Итак, в 18.15 застенчивый 24-летний астрофизик из Кембриджа Субрахманьян Чандрасекар поднялся с места и доложил о своем открытии, которое никто не замечал в течение почти пяти лет.

Все, о чем говорил Чандра, шло вразрез с традиционными представлениями астрофизики. Он прекрасно понимал, что это может вызвать неодобрение, резкую критику и даже категорические возражения. Как ученый он отчаянно рисковал, но не волновался. Несмотря на молодость, Чандра был уже зрелым исследователем. Первые свои лекции Чандра прочитал в 18 лет в Президентском колледже в Мадрасе, где он регулярно выступал на коллоквиумах в присутствии известных ученых. И в Индии его считали гением, а в Берлингтон-Хаусе он получил для доклада тридцать минут (большинству обычно давали четверть часа).

Трудно было найти двух более непохожих друг на друга людей, чем Эддингтон и Чандра. Чандра — невысокий, безукоризненно одетый молодой индиец — был ангельски красив и так смугл, что выглядел темнокожим. Отбрасывая со лба свои блестящие волосы, Чандра держался с аристократизмом брамина. Поведение Чандры, излучавшего юношескую чистоту и скромность, контрастировало с высокомерием Эддингтона.

Эддингтон — тогда ему было пятьдесят два года — был профессором астрономии и экспериментальной философии; он получил практически все научные награды. Высокий, прямой как палка, с тонкогубым и бледным лицом и с совершенно симметрично расположенным пенсне, Эддингтон в своем помятом костюме-тройке, с карманными часами в нагрудном кармане и с нарочито изысканной небрежностью, имел вид типичного оксфордско-кембриджского профессора. Он держался как классический британец в период расцвета империи. Кроме того, Эддингтон был известен своим беспощадным и острым языком. Многие приходили просто посмотреть на его выступления, и он никогда никого не разочаровывал.

Великое открытие Чандры относилось ни больше ни меньше как к описанию конца Вселенной. Что произойдет со звездами, когда они полностью выжгут свое топливо? Астрофизики полагали, что они будут сжиматься и сжиматься, пока не станут маленькими и плотными белыми карликами с массой, равной массе Солнца, а по размеру — не больше Земли. Но что произойдет потом? Несколько раньше, в 1931 и 1932 годах, Чандра уже опубликовал две статьи о белых карликах. В них рассматривалась задача, поставленная в важнейшем труде Эддингтона «Внутреннее строение звезд», вышедшем в 1926 году. Однако на работы молодого индийца никто не обратил внимания.

В 1931 году, когда была опубликована его первая статья о белых карликах, Чандре было только 10 лет. Он написал ее в начале обучения в аспирантуре в Кембридже, даже не успев как следует отредактировать. В следующей статье он изложил свои аргументы более внятно. Но научная общественность все равно их не заметила. Никто не поддержал Чандру — ни Эддингтон, ни его научный руководитель Ральф Фаулер, ни его новый друг Эдвард Милн, профессор математики в Оксфорде. Возможно, они пытались уберечь неопытного юношу от публикации статьи со столь странными выводами. Или это была профессиональная ревность, и они пытались отстоять свои представления о космосе. А может, была еще более неприглядная причина, связанная с цветом кожи Чандры и его национальной принадлежностью. Сейчас себе такое нельзя даже и представить, но во времена британского владычества в Индии англичане были твердо убеждены в своем превосходстве. Разве могли они допустить, чтобы молодой человек из колонии их чему-либо учил?

Чандре казалось, что в ту морозную январскую пятницу поезд из Кембриджа в Лондон шел бесконечно долго. Не то чтобы он волновался перед выступлением в таком представительном собрании, как Королевское астрономическое общество. Он выступал там уже шесть или семь раз, и все его доклады были благосклонно приняты и своевременно опубликованы в ежемесячных изданиях этого общества.

Но в тех статьях Чандра придавал законченную форму результатам исследований других ученых, лишь дополняя их некоторыми деталями. Такую работу выполняют новички, доказывая свою научную состоятельность. Зато последняя статья была посвящена его собственному революционному открытию! Чандру переполняли надежды.

Однако что-то было не так. В предыдущий день секретарь Королевского астрономического общества доверительно сообщил Чандре, что после него будет выступать Эддингтон. По названию доклада Чандре стало ясно, что Эддингтон коснется его открытия, и он забеспокоился, не раскритикует ли Эддингтон его теорию. Встретившись с ним за день до своего выступления, Эддингтон отказался раскрыть содержание своего доклада, но договорился о предоставлении Чандре дополнительного времени для выступления, понимая важность его сообщения. Потом Чандра с досадой вспоминал, что Эддингтон часто встречался с ним и обсуждал его результаты, но никогда не рассказывал о статье, над которой работал тогда сам. Впрочем, критика на таком представительном собрании как раз и означала бы важность его открытия. Чандра совершенно не представлял себе, что произойдет на самом деле.

Кутаясь в темное пальто и подняв воротник для защиты от холодных январских ветров, Чандра взял такси от станции Ливерпуль-стрит до Южного Кенсингтона. Всегда перед заседанием Королевского общества он обедал со своим приятелем Уильямом Мак-Кри, веселым черноволосым молодым человеком с подстриженными усами. Мак-Кри был на шесть лет старше Чандры; он читал лекции по математике в Имперском колледже и тоже был учеником Фаулера. Защитив в 1929 году докторскую диссертацию, посвященную строению внешних слоев Солнца, он был несколько более осведомлен об академических нравах и пытался успокоить Чандру. Мак-Кри уверил его, что заседание Королевского общества — это великолепная возможность продемонстрировать свой потрясающий результат, и последующая дискуссия будет для Чандры очень полезна.

После обеда они прямиком направились в Берлингтон-Хаус и оказались там в четыре часа как раз к чаю. Чандре не терпелось услышать об исследованиях других ученых и узнать последние новости. И тут появился Эддингтон. Высокомерно кивая направо и налево, он двигался через прихожую подобно Моисею, перед которым расступилось Красное море. Мак-Кри знал Эддингтона по совместной работе в Кембридже. Чандра спросил его о своем выступлении. Не останавливаясь и даже не поприветствовав Чандру, Эддингтон изрек с насмешкой: «Вас ждет сюрприз». Резкость Эддингтона неприятно удивила Чандру. Такое поведение Эддингтона напоминало произошедшее в 1931 году, когда Чандра впервые увидел этого великого человека. Эддингтон, в ответ на замечания своего главного соперника Джеймса Джинса о связи массы звезды и ее яркости, вскочил и рявкнул: «Бессовестный лгун!»

Конференц-зал с белыми стенами и с высоким потолком казался пугающе огромным.[1] В 16.25 публика стала потихоньку просачиваться в зал, который постепенно заполнился массой накрахмаленных белых рубашек, галстуков и темных пиджаков. Ряды мест с одним узким проходом тянулись вверх, как в театре. На подиуме стоял длинный стол с креслами, где сидел президент и другие ведущие ученые, рассматривающие аудиторию. Стены были увешаны портретами бывших президентов общества и великих астрономов, над президентским креслом висел портрет Ньютона, а на стене справа — портрет знаменитого английского астронома, сэра Уильяма Гершеля, открывшего Уран. Не было ни одного окна, и постепенно становилось невыносимо душно. Первый ряд был зарезервирован для таких выдающихся членов академии, как Эддингтон, Фаулер и Джинс. Во втором ряду сидел Милн, автор теории звездных атмосфер, по которой Чандра написал несколько собственных работ. Молодые ученые, Чандра и Мак-Кри, сидели далеко сзади. Во время лекции о составе воздуха на Венере кто-то пробормотал: «Венера — это не важно, но вот есть ли воздух здесь?»

Зал был переполнен. Тут находились почти все известные британские астрономы и астрофизики. Эти ежемесячные встречи были интересны не только ученым. Яростные дебаты были популярным зрелищем, и только на первый взгляд это казалось игрой, в которой каждый использовал свое остроумие, чтобы заманить противника в ловушку или доказать свое превосходство. На публике такие признанные ораторы, как Эддингтон, не давали спуска никому, но все это делалось в самых изысканных выражениях. Тем не менее едкое остроумие Эддингтона часто воспринималось болезненно.

Враждебность спорщиков перехлестывала все границы приличий. Рецензент замечательной книги Г. X. Харди «Апология математики» писал: «Похоже, участники дискуссии прикладывают максимальные усилия, чтобы уязвить друг друга днем, зато вечером вместе пообедать».

В 16.30 президент Фредерик Джон Мэриан Стрэттон открыл собрание. Стрэттон, глава астрофизиков в Кембридже и директор лаборатории физики Солнца, производил эффектное впечатление. У него был образцовый, практически военный порядок в отчетах, недаром его прозвали Полковник Стрэттон. Но друзья называли этого невысокого, полного человека в мятом, наглухо застегнутом костюме, с большим удовольствием веселящегося в компании военных, Толстяком. Многие из его бывших студентов занимали престижное положение в астрономическом сообществе.

Чандра хорошо помнил свою первую встречу со Стрэттоном. Это было в саду на вечеринке у Эддингтона в мае 1933 года. Эддингтон специально пригласил Чандру для беседы со своим близким другом, известным американским астрофизиком Генри Норрисом Расселом, приехавшим в Кембридж из Принстонского университета. К радости Чандры, Рассел одобрил его последние расчеты газовых сфер. Эта работа заинтересовала их общего друга Милна. Чандра с гордостью написал отцу, что «хорошо провел время, обсуждая с великими учеными серьезные проблемы». Тогда Чандра чувствовал поддержку Эддингтона, но и почему бы великому человеку ему не покровительствовать? Эддингтон и Рассел были ведущими фигурами в британской и американской астрономии, они могли помочь сделать карьеру или ее разрушить. После этой встречи Чандра стал чувствовать себя более уверенно.

Одним из первых пунктов повестки собрания Астрономического общества было награждение Милна золотой медалью за его достижения, и Чандру это очень обрадовало. Эддингтон часто сильно оскорблял Милна, и это отразилось на его карьере и личной жизни. Милн говорил Чандре, что всегда считал свои познания в математике недостаточными, поскольку его обучение в университете прервала мировая война. Эддингтон знал о неуверенности Милна. При обсуждении результатов он часто находил ошибки даже в, казалось бы, правильных математических расчетах Милна. Как-то раз Милн сказал Чандре, что Эддингтон «выпил всю его кровь».

Выступлению Чандры предшествовали шесть пятнадцатиминутных докладов с комментариями к ним. Наконец в 18.15 Стрэттон пригласил на кафедру Чандру. К этому времени воздух в зале стал сырым и тяжелым, почти тропическим, как в тот июльский день, когда почти пять лет тому назад Чандра отправился из Бомбея в долгое океанское путешествие на Британские острова.

Астрофизики девятнадцатого столетия считали, что звезды приобретают стабильные размеры, когда давление силы тяжести, направленное внутрь, уравновешивается давлением газовых частиц звезды, направленным наружу, и давлением света, который звезды излучают. Но по мере того как звезда стареет и выжигает свое топливо, она гаснет, влияние силы тяжести начинает перевешивать, сжимая звезду до плотного шара. Может ли звезда коллапсировать полностью? Конечно, трудно представить, что такой огромный объект, как звезда, превращается в ничто.

В 1926 году коллега Эддингтона профессор Ральф Фаулер предложил использовать для решения проблемы квантовую механику. Фаулер был первым физиком-теоретиком в Англии, который понял значение квантовой механики, и единственным, кто связал астрофизику с современной физикой. В то время физики считали астрофизику застойной наукой. Физики придумывали потрясающие теории, описывающие непредсказуемый квантовый мир, а астрофизики оставались стойкими приверженцами классической теории. Физики более всего хотели выяснить причину свечения звезд — то есть понять, почему они горят, что является для них топливом? Предполагалось, что энергия звезд порождается ядрами атомов, но до открытия нейтрона в 1932 году никто не знал, каким именно образом. Астрофизики обходили эту проблему стороной. Применяя один из замечательных законов новой квантовой теории, Фаулер показал, что ядро звезды может предотвращать гравитационное сжатие, и она после определенного момента перестает сжиматься и мирно умирает, оставаясь видимой.

Но Чандра понял, что решение Фаулера было неполным, поскольку он не учел специальную теорию относительности Эйнштейна, полагающую скорость света постоянной. Применив релятивистскую теорию к результатам Фаулера, Чандра получил совершенно необычайный результат: верхний предел для масс белых карликов. Ему потребовались лишь десять минут, чтобы рассчитать это, но весь остаток пути в Англию он ломал голову над следствиями сделанного вывода. Чандра обнаружил нечто новое, но не понимал, что означает этот предел и чем закончится процесс сжатия звезды. Был только один неизбежный, хотя и почти невообразимый вывод из его расчетов: белые карлики с массой больше этого предела просто не могут существовать. Их собственная гравитация сожмет их до полного исчезновения.

Помимо расчета предельной массы, открытие Чандры подтверждало сценарий Эддингтона, приведенный в одной из его книг, который тот отверг как абсурдный, — получалось, что белые карлики не могут закончить свое существование как твердые тела конечного объема, но должны коллапсировать полностью. Чандра решил проблему Эддингтона. Стоя на подиуме под высоченным куполообразным потолком, маленький темнокожий индиец вглядывался в море накрахмаленных рубашек, темных жакетов и европейских лиц. Наконец-то он увидел компетентную аудиторию. Это был замечательный момент — Чандра понял, что он сделал в свои 19 лет солнечным летним днем на пути между двумя различными мирами, двумя цивилизациями, двумя различными культурами.

Он, наверное, тогда переживал эмоции, схожие с теми, что переполняли молодого клерка патентного бюро Альберта Эйнштейна, который в 1905 году в сонном Берне разработал специальную теорию относительности. Ведь он, Чандра, проник в тайны судеб звезд и всего человечества. И подобно Эйнштейну, он был убежден, что современные великие ученые его времени слишком консервативны, и только он видит истину.

Молодой человек слегка ослабил воротник и стер капли пота со лба. В комнате без окон было жарко, ведь она была плотно закрыта от январских ветров, свистевших снаружи. Глядя на часы, Чандра открыл последнюю страницу своего доклада и уверенным тоном прочитал заключение: «Эволюция звезд с малыми массами должна существенно отличаться от эволюции звезд с большими массами. <…> Звезды с малой массой становятся белыми карликами и постепенно полностью гаснут. Звезды с большой массой, сжимаясь, минуют фазу белого карлика, и можно только гадать о том, что с ними происходит дальше». Он закончил, собрал бумаги и вернулся на свое место в конце зала. Ему казалось, что он шел целую вечность.

Скорее всего, он думал, что это выступление станет началом его блестящей карьеры — ведь он выложился весь и сделал все, что мог.

Началось обсуждение доклада Чандры. Милн сравнил свои исследования белых карликов с результатами Чандры и заявил, что работа Чандры является лишь малой частью его собственных работ. Чандра рассеянно слушал и ждал, что скажет Эддингтон, который держал паузу и создавал драматическое напряжение. Но наконец тот поднялся из первого ряда, шагнул на подиум, повернулся, поднял голову и начал: «Не знаю, выйду ли отсюда живым!» Он заявил, что основы теории Чандры абсолютно неверны. Нет такой величины, утверждал Эддингтон, как верхний предел масс белых карликов. Все от удивления открыли рот. Чандра был шокирован. Правильно ли он понял Эддингтона? Ведь из его слов следовало, что работа Чандры не представляет никакого интереса.

В основном Эддингтон ссылался на труды Фаулера, в которых нет никаких ограничений на массы белых карликов — они всегда мирно умирают вместо того, чтобы исчезнуть. Это Эддингтону было больше по вкусу. Он похвалил Фаулера за то, что тот вытащил астрофизику из хаоса, а Чандру высмеял за попытку создать астрофизикам множество проблем. Ничего похожего на игру с соблюдением правил — то был прямой удар в лицо, и Чандра это сразу почувствовал.

Однако молодой индус, по существу, решил очень важную проблему, поставленную Эддингтоном, который ничего не потерял бы, сказав: «Да, я только пошутил в 1926 году, предполагая, что звезды могут полностью разрушиться. А теперь этот блестящий молодой человек показал, что такой сценарий действительно возможен. Мы с ним собираемся исследовать этот неожиданный результат». Конечно, такие великие ученые, как Харди и Эйнштейн, так бы и сделали. Репутация Эддингтона была не ниже. Разве Эддингтон не помог Чандре в прошлом году? Чтобы ускорить трудоемкие числовые вычисления, Эддингтон использовал все свое влияние, и Чандра получил первоклассный механический калькулятор. Так что же произошло? Почему Эддингтон не сказал Чандре раньше, что он не согласен с его результатами? На этом собрании разброс мнений был настолько сильным, что сарказм и цинизм участников вышли за уровень обычных дискуссий в Королевском обществе.

Чандра вспоминал все свои разговоры с Эддингтоном. «Я ведь говорил с ним о жизни звезд, о том, что у массивных звезд эволюция совсем иная, и все это мы обсуждали». Казалось, что Эддингтона эти обсуждения очень интересовали, но теперь Чандра осознал двуличность великого ученого.

Намерения Эддингтона стали понятны, когда он заявил: «Я думаю, что должен существовать закон природы, который не позволит звезде вести себя таким абсурдным образом». Другими словами: «К черту физику». Огорченный, Чандра понял, что у этого человека, несмотря на его невероятную интуицию, всегда было превратное мнение о физике. В то время как физики с энтузиазмом неслись по волнам квантовой теории с ее странностями, противоречиями, неопределенностями, астрофизика погрязла в трясине устоявшихся концепций. Астрофизики отказывались принимать математические выводы физических теорий, ведущие в невероятные области квантовой механики, и игнорировали предсказания судеб звезд, опрокидывающие утвердившиеся взгляды на Вселенную. В науке существовало неписаное правило — если теория предсказывает, что наблюдаемая величина оказывается бесконечно большой, это явно означает несостоятельность теории. Как любил говорить Альберт Эйнштейн: «В природе существуют только две бесконечные вещи: Вселенная и человеческая глупость, правда, насчет первого я не уверен». Такие астрофизики, как Эддингтон, просто не могли поверить, что огромная звезда способна когда-нибудь стать бесконечно малой.

Чандра был глубоко разочарован. Он видел, что аудитория полностью поддерживает Эддингтона, даже его друг Мак-Кри. Как же такое могло быть? Ведь всего несколькими часами ранее Мак-Кри был с ним согласен, а сейчас он пробормотал: «Похоже, Эддингтон прав». Что же произошло? Почему никто не возразил Эддингтону? Чандра попытался отмести обвинения, но, к его изумлению, круглолицый президент Стрэттон не дал ему слова. Вместо этого он опустил занавес первого акта противостояния Чандры и Эддингтона: «Аргументы доклада должны быть тщательно проверены, прежде чем мы вернемся к его обсуждению». «Авторитет Эддингтона был так велик, что люди безоговорочно ему поверили, — с грустью вспоминал Чандра. — Он высмеял мою теорию и выставил меня дураком. Проходя мимо меня, все присутствующие говорили: „Очень плохо. Очень плохо“».

Это судьбоносная дискуссия продолжалась лишь несколько минут. Каждое выступление обязательно публиковалось, и автор этой книги пытался понять, почему Эддингтон так жестко атаковал Чандру, да еще и без всякого предупреждения. Аргументация Эддингтона была совершенно неубедительна, но никто в аудитории не задал ни единого вопроса. По словам Мак-Кри, если бы не Эддингтон, а кто-то другой высказал подобные аргументы, и он и его коллеги, несомненно, выступили бы с возражениями. Но, несмотря на сомнительность утверждений Эддингтона, академическое сообщество решило поддержать своего признанного собрата. Такова была сила личности Эддингтона, имевшего высочайшую научную репутацию. Позднее Чандра говорил с горечью, что лишь один раз Эддингтон повел себя недостойно, а именно на его выступлении 11 января. Эддингтон так и не признался в этом, а Чандра никогда не забывал тот хохот, который сопровождал хорошо отрежессированный спектакль Эддингтона.

Чандра был поражен. Он знал, что Эддингтон понял его открытие даже лучше, чем кто-либо другой. Эддингтон обладал потрясающей способностью проникновения в суть проблем и поразительной интуицией, но категорически отказывался от рассмотрения явлений с точки зрения современной физики. Вскоре после 11 января, в Тринити-колледже, Эддингтон сказал Чандре: «Вы смотрите на вещи с высоты звезд. Я же смотрю на них с поверхности Земли». Чандра удивленно спросил: «Разве это не одно и то же?» Эддингтон твердо ответил: «Нет». Чандра вспоминал: «Такова была его позиция: он был уверен, что природа должна соответствовать его теориям». Таких же взглядов придерживалось и большинство других астрофизиков.

В ту пятницу вечером, возвращаясь в Кембридж, Чандра в ответ на реплику Милна «Нутром чувствую — Эддингтон прав» пробурчал: «Мне жаль, что вы не чувствуете это другим местом». Милн ликовал, потому что его собственная теория строения звезд противоречила тому, что звезды исчезают в небытии. По его мнению, что-то должно было предотвратить их полный коллапс. После бесед с Чандрой в 1934 году Милн стал соглашаться с выводами индийца. «Но когда Эддингтон сказал, что формула [для верхнего предела масс белых карликов] неправильна, Милн был рад». Вскоре он написал, что будет игнорировать теорию Чандры — не важно, верна она или нет.

Возвратившись в Тринити далеко за полночь, Чандра не пошел к себе, а направился в профессорскую и, встав перед большим камином, долго смотрел на огонь, вспоминая события прошедшего дня. До 18.45 он был счастлив и уверен в себе — ведь он совершил важное научное открытие! В красном свечении углей он видел лицо Эддингтона и мысленно обращался к событию, уничтожившему все его надежды. Это было «совершенно неожиданно и почти разрушило мою веру в себя как ученого». Неужели все было напрасно — и жертвы, которые принесла семья, посылая его из Индии в Кембридж, и трогательное прощание на пристани в Бомбее…

Через год после приезда в Англию он узнал, что его любимая мать умерла. Но уже через два дня после ее смерти ему пришлось встретиться с Эддингтоном. Несмотря на глубокую скорбь, он не мог отложить эту встречу. Рабочий кабинет Эддингтона находился в его доме рядом с обсерваторией. Великий человек сидел за письменным столом спиной к окну, выходящему в прекрасный сад. Комната была полна табачного дыма, который смешивался со сладким запахом яблок. Эддингтон всегда любил яблоки, причем съедал их полностью, с сердцевиной. Несмотря на подавленное состояние, Чандра произвел хорошее впечатление на Эддингтона. Теперь он стоял перед огнем, повторяя про себя известные строки Томаса Элиота: «Так вот и кончится мир. Так вот и кончится мир: не с треском, но уныло». Он получил сильный удар, но повержен не был — ведь всегда Чандра и Милн с сарказмом говорили об Эддингтоне, как о воплощении дьявола.

Чандра никогда не забудет того унижения, которое испытал в тот день. Он всегда был убежден в своей правоте, а потому не понимал, почему Эддингтон разбил его доводы и унизил так жестоко. Но ведь действительно, как можно было допустить, чтобы 19-летнему индийскому юноше удалось совершить открытие, которое ускользнуло от величайших умов европейской астрофизики! Чтобы понять, как все это случилось, нам придется вернуться в то время, когда британское правление в Индии стало проявлять признаки слабости и молодые индийцы осмелились заявить о своих правах.

Глава 2 Меж двух миров

Для честолюбивого и способного Чандры наука была прекрасным способом прорваться через барьеры, установленные Британской империей. Он был ярым патриотом, но понимал, «что индийцы обязаны достичь совершенства в какой-нибудь из областей, которую уважают во всем мире». До конца жизни Чандра помнил день 27 апреля 1920 года, хотя ему тогда было всего 9 лет, когда он узнал от матери, что «вчера в возрасте 32 лет умер известнейший индийский математик Рамануджан».

История Сринивасы Рамануджана подобна волшебной сказке. Скромный клерк Главной бухгалтерской конторы в Мадрасе в январе 1913 года послал письмо Г. X. Харди в Тринити-колледж (Кембридж), изложив некоторые свои математические идеи, и предложил вместе над ними подумать. Это заинтересовало Харди, и шесть месяцев спустя Рамануджан был приглашен в Тринити-колледж. Здесь он мог, не беспокоясь о заработке, заниматься наукой. В марте 1918 года он стал первым индийцем, принятым в Королевское общество, что являлось высшей честью в британском научном сообществе. Той же осенью он был избран членом Тринити-колледжа и получил возможность в течение следующих трех лет заниматься исключительно математикой. Уже тогда Рамануджан считался одним из самых известнейших математиков столетия, во многом благодаря Харди. Волшебная сказка о том, как его соотечественник попал «из грязи в князи», воодушевила Чандру и вселила в него надежду, что и он сможет «разбить оковы интеллектуального рабства и достичь тех же высот, что и Рамануджан».

Чандра родился 19 октября 1910 года в Лахоре, который был тогда столицей провинции Пенджаб британской Индии, а теперь находится на территории Пакистана. Отец Чандры работал помощником аудитора северо-западных железных дорог, и его первый сын получил имя деда Чандрасекар, что на санскрите означает «луна». С восьми лет Чандра жил в Мадрасе. Он рос в семье свободолюбивых тамильских браминов, что означало принадлежность к высшему сословию, и его всегда окружали слуги. Чандра, три его брата и шесть сестер обязаны были лишь только хорошо учиться. Сестра Чандры Видия говорила: «Наш дом действительно был похож на образовательное учреждение. Все постоянно читали книги или обсуждали наиболее интересные научные проблемы». Важность образования и интерес к наукам типичен для браминов, для них знание значит намного больше, чем богатство.

Начиная с 1850-х годов Индия была бриллиантом в короне Британской империи, поэтому внедрение британской системы образования считалось краеугольным камнем колониальной политики. Вдова Чандры Лалита подчеркивала, что окончательной целью этой политики было «не просто образование для мелких клерков». Появились высокообразованные молодые индийские джентльмены, большей частью из браминов. По словам Лалиты, образование открыло для индийцев «окно на Запад». Именно воздействие западной культуры привело к подъему во всех сферах интеллектуальной деятельности, особенно в науке, возникло политическое движение за независимость Индии.

Лалита хранит все, что связано с Чандрой. В свои 90 лет она похожа на птичку — крошечная женщина с овальным лицом, волнистыми седыми волосами и с круглыми очками, твердо сидящими на тонком носу. В юности же она была удивительной красавицей, носила длинную косу. Да и сейчас ее энтузиазм, улыбка и энергичная речь совсем не соответствуют возрасту. Лалита всегда считала, что история Чандры неразрывно связана с историей Индии. «Причиной появления таких ученых, как Рамануджан, Бозе и Чандра, было возрождение в Индии, которое началось в 1910 году, — утверждает она решительно. — Вы должны начать свой рассказ именно отсюда. Страна была готова к переменам. То было решающее время. Мохандас Ганди собирался возвратиться из Южной Африки».

В 1910 году, когда родился Чандра, Ганди был за границей — к тому времени он жил в эмиграции уже в течение двух десятилетий. В юности ему посоветовали поехать в Англию, получить юридическое образование и стать адвокатом. Но в Европе индиец неизбежно оказывался изгнанником. Позднее Ганди писал: «Я непрерывно думал о своем доме, о родине. Любовь моей матери всегда была со мной. Ночью слезы текли по моим щекам, и воспоминания о семье не давали заснуть. Все было чужим, странным и непонятным». Ганди выучил несколько европейских языков, занимался танцами и играл на скрипке. Он много читал, изучал христианство, индуизм, теософию, стал убежденным пацифистом.

Вернувшись в Индию в 1891 году, Ганди понял, что у него практически нет шансов найти работу на родине. Тогда он уехал в Южную Африку и прожил двадцать лет в Дурбане и Йоханнесбурге, работая адвокатом. Все это время он боролся с дискриминацией индийцев. Именно тогда он понял: цель его жизни — борьба за радикальные изменения в Индии методом ненасильственного сопротивления власти. Считается, что борьба Индии за независимость началась 28 декабря 1885 года, когда состоялось первое заседание Индийского национального конгресса, но лишь после Первой мировой войны это движение стало серьезной силой. Полмиллиона индийцев отправились воевать в Европу, и увиденное там их поразило. Участие Индии в этой войне вселило в индийцев чувство гордости и уверенность в себе.

Приехав из Южной Африки в 1915 году, Ганди бросил работу адвоката. Он стал вести аскетический образ жизни, отказался от собственности, оделся в простую домотканую одежду индийского крестьянина. Скоро его начали называть Махатма, то есть «великая душа». После войны вместе с талантливым поэтом Локаманьей Тилаком Ганди увлеченно возрождал индийские традиции и сделал первые шаги к разрушению кастовой системы. Поначалу британская администрация не считалась с Ганди. Вот как в 1917 году министр по делам Индии Эдвин Сэмюэль Монтэгю презрительно описал Ганди: «Одетый как кули, отказавшийся от карьеры, витающий в облаках — просто абсолютный фантазер». Это описание говорило о поразительной недооценке личности Ганди.

Британцы отвечали на растущее движение за независимость все более и более жестко. Особенно ненавистным в Индии стал закон Роулетта, согласно которому власти могли арестовывать и подолгу держать в тюрьмах всех подозреваемых в антиправительственной деятельности и проводить суды за закрытыми дверями. После принятия этого закона в стране поднялась волна демонстраций. Власти запаниковали и отдали приказ применять оружие против демонстрантов. В сикхской столице Амритсаре в Пенджабе солдаты британской армии расстреляли безоружную толпу, собравшуюся на мирный митинг. Это стало последней каплей. Народ Индии, много лет терпевший власть англичан, восстал.

Живший тогда в Мадрасе юный Чандра поначалу мало интересовался политикой. Самым важным в его семье считались образование и научная деятельность. Дедушка Чандры Раманатан Чандрасекар был преподавателем математики в колледже в Визагапатаме (теперь Висакхапатнам), который находился на расстоянии приблизительно 580 километров к северу от Мадраса. Он умер в год, когда родился Чандра. Раманатан оставил множество книг по математике, и Чандра особенно дорожил теми, что были написаны его дедом. У Раманатана было 10 детей, двое из которых обладали выдающимися способностями.

Отец Чандры Чандрасекар Субрахманья Айяр был старшим из детей Раманатана. Образцовый студент в колледже своего отца, а потом и в Окружном колледже, Айяр стал государственным служащим в Индийском департаменте аудита. Он работал в отделении железных дорог и часто ездил с проверками по всей Индии. В те годы индийцы стремились на государственную службу, которая давала возможность сделать хорошую карьеру. Однако дети Айяра[2] свысока смотрели на отца, так как лишь культурные или научные достижения приветствовались в семье Чандрасекара. Младший брат Чандры Балакришнан писал, что они считали отца «неудачником», так как он выбрал поприще государственной службы, а не науку или искусство.

Это было несправедливо и жестоко, ведь именно отец обеспечивал семье высокий уровень жизни. Айяр был довольно высоким, красивым, крепкого телосложения человеком с проницательным взглядом и авторитарным характером. Предпочитая дома южноиндийский стиль, он носил рубашку и вешти (кусок ткани, обернутый вокруг бедер). Надевая на работу европейский костюм, он оставлял на голове тюрбан, как большинство индийцев на государственной службе, подчеркивая свое нежелание расставаться с традициями. Айяр был блестящим исполнителем музыки стиля карнатик, разрабатывал для него систему нотной записи и виртуозно играл на скрипке.

Несмотря на все свои достижения, уже с детства он оказался в тени своего младшего брата Чандрасекара Венката Рамана. На семейной фотографии, где у отца Чандры вполне добродушное выражение лица, брат его выглядит как суровый воин. Раман учился поразительно быстро: в 17 лет закончил Президентский колледж Мадрасского университета, заслужив золотую медаль за успехи в физике, степень магистра получил в 19 лет. Но из-за слабого здоровья ему пришлось оставить свои занятия наукой и, как брату, поступить на государственную службу в министерство финансов Индии.

Братья жили в Калькутте в одной квартире вместе со своими женами. Рамана все-таки тянуло к физике, и он проводил много времени в лаборатории калькуттского филиала Индийской ассоциации по распространению науки и культуры. В 1917 году его пригласили стать профессором физического факультета Калькуттского университета, и он, бросив госслужбу, с головой ушел в науку. В 1930 году Раман был удостоен Нобелевской премии по физике. По словам кузена Чандры Рамасешана, братья Айяр и Раман постоянно соперничали. Казалось, Раман во всем превосходил Айяра, а бросив стабильную госслужбу, он приобрел всемирную славу. Когда братья жили вместе в Калькутте, отношения между ними были очень напряженными. «Очевидно, что Айяр не любил Рамана», — отмечал Рамасешан, изучив их переписку.

Айяр мало отличался от большинства индийских отцов того времени. Особой любви к детям он не проявлял, зато определял жизненный путь сыновей и выбирал мужей для дочерей. Несмотря на внешнюю сухость, он относился с большим вниманием к Чандре. Отношения их были не слишком гладкими, и Лалита вспоминает, что «дети были разочарованы Айяром и не скрывали этого чувства. Они больше тянулись к матери».

Мать Чандры Ситалакшми Балакришна была необыкновенной женщиной. Родом она была из обычной индийской семьи, с властной бабушкой и неудачливой теткой. Ситалакшми вышла замуж за Айяра в 14 лет, родила 10 детей, но никогда не прекращала учиться. С помощью мужа она выучила английский язык и перевела пьесу Ибсена «Кукольный дом» на тамильский язык. Эта книга впоследствии была включена в программу средней школы.

Поначалу Чандра учился дома, как это и было принято в семьях среднего класса в Индии. Уходя на работу рано утром, Айяр давал сыну задания по нескольким предметам, а мать обучала его тамильскому языку. Для Айяра было важно, чтобы Чандра свободно разговаривал по-английски. Знание языка давало множество возможностей — от престижной государственной службы до обучения в Англии. Родители Чандры понимали, что их сын невероятно одаренный мальчик, особенно их радовали его блестящие успехи в математике. Чандра часто сидел в библиотеке, жадно поглощая математические книги деда, — к своим 15 годам он их полностью проштудировал. Позднее все десять детей Айяра с признательностью вспоминали домашнее обучение, при котором они могли изучать предметы по своему выбору. Брат Чандры Балакришнан, отмечая их своеобразную подготовку к школе, говорил: «Наши головы не забивали образовательным мусором».

Когда Чандре исполнилось 13 лет, семья переехала в Мадрас. В декабре 1923 года Айяр заложил первый камень в фундамент «виллы Чандры» — большого семейного дома. Место для него было выбрано в богатом пригороде Мадраса на Эдвард-Эллиотс-роуд вдали от нищих кварталов Трипликейна, где вырос и жил Рамануджан. Дом был очень красив: белый двухэтажный особняк, построенный в неоколониальном стиле, модном тогда в Мадрасе, с длинными верандами, с балконами под деревянными крышами и красивыми оконными карнизами. В саду росли манговые деревья с огромными листьями и кокосовые пальмы, и было много уютных мест, защищенных от яркого света и жары, для чтения и неторопливых бесед.

Айяру часто приходилось покидать этот райский уголок и расставаться с семьей, уезжая по служебным делам. «Я зарабатывал деньги для семьи и был ужасно одинок», — вспоминал он в автобиографии. «Вилла Чандры» была закончена в 1924 году, когда Чандра уже учился в индуистской высшей школе в Трипликейне. Это были беззаботные дни. Три старших брата — Чандра, Висванатан, на два года его моложе, и Балакришнан, на четыре, практически не разлучались. Сначала они вместе ездили в школу на трамвае, потом — на велосипедах. Сегодня Эдвард-Эллиотс-роуд называется улицей доктора Радхадкришнана Салая. Это шумный, оживленный проспект совсем не похож на тихую улочку, где прошло детство Чандры, а «вилла Чандры» все еще существует, хотя сейчас она выглядит небольшой и как бы вросшей в землю за прошедшие годы.

С 1925 по 1930 год Чандра ездил на велосипеде вдоль пляжа Марина в роскошные залы Президентского колледжа Мадрасского университета. «Чандра родился счастливчиком. С ранних лет его считали математическим чудом или даже гением», — вспоминает его брат Балакришнан. В колледже он прославился точными ответами абсолютно на все вопросы, даже когда это особенно и не требовалось. Все свое свободное время Чандра читал — жадно, легко, просто проглатывая тексты по математике или физике. Его литературные вкусы были весьма разнообразны: от Стивенсона до Гарди и Шекспира. А еще Чандра изучал немецкий язык. Его друг по колледжу С. Р. Кайвар говорил, что он «схватывал самое сложное на лету, легко прочитывал по сто страниц за час. Его интересовало все». Но ему не хватало времени на обычные юношеские забавы. «Мы смеялись и подшучивали над ним, — вспоминает Кайвар. — И он особенно не реагировал». Но иногда Чандра впадал в депрессию, уединялся в своей комнате и часами сидел там в темноте.

А на «Вилле Чандра» все способствовало интеллектуальному развитию. Чандра вспоминал: «Дома постоянно велись разговоры о науке». К этому времени его дядя Раман стал одним из самых известных индийских ученых. Однажды Чандра нечаянно услышал, как Раман рассказывал его отцу о Рамануджане. И с тех пор у Чандры появилась мечта — стать математиком.

После двух лет обучения в колледже Чандра должен был определить предмет для получения степени бакалавра. Не раздумывая он выбрал математику. Однако его отец считал, что математика не сможет обеспечить достойное будущее сыну. Айяр хотел, чтобы у Чандры была такая же надежная профессия, как у него. Впрочем, видя страстное желание сына стать ученым, Айяр настаивал на изучении физики, которая все-таки имела много практических применений. Неожиданно мать поддержала Чандру, что было весьма необычно для Индии того времени. Она сказала: «Поступай как считаешь нужным». Но Чандре нравилась и физика тоже, и он послушался отца. Позднее Чандра писал Балакришнану из Кембриджа: «Я так благодарен бабуджи[3] за то, что он помог мне выбрать правильный путь». Далее Чандра добавил, что в его работах по физике было так много математики, что «моя первая любовь не угасла».

Чандра часто ходил на пляж Марина подумать и помечтать. Его герой Рамануджан также часто гулял там, спасаясь от жарких и пыльных улиц Трипликейна. Чандра мечтал оставить свой след в мировой науке, сделать открытие, которое бы изменило взгляды людей на окружающий мир. «В пятом классе, да и позже я обычно бывал на пляже и, распростершись на земле, молил Бога (мне стыдно об этом говорить тебе) сделать из меня Эйнштейна или Римана», — признавался он впоследствии Балакришнану.

Как это часто бывало: Висванатан и Балакришнан, улегшись на песке, посмеиваясь, слушают Чандру, рассуждающего о науках или о литературе. В те годы Марина была чрезвычайно модным местом. Вечером автомобили чуть не сталкивались бок о бок со все более редкими закрытыми экипажами, в которых мусульманские леди могли подышать ночным воздухом, оставаясь незамеченными. Пляж — один из самых длинных и самых широких в мире — протянулся на юг на несколько миль от крепости Святого Георгия до португальского города шестнадцатого столетия Сан-Томе. Долгая прогулка по горячему песку начиналась от старой розовой башни Президентского колледжа к мерцающим водам Бенгальского залива.

Основанный в 1840 году, Президентский колледж, лучший колледж в Южной Индии, был ядром университета Мадраса, открытого семнадцать лет спустя. Преподаватели, в большинстве своем выходцы из Британии, не заставляли студентов что-либо заучивать наизусть, важнее было понимание предмета. В отличие от прочих колледжей, зубрежка здесь не приветствовалась. Однако Чандра жаловался, что система обучения была направлена на подготовку к сдаче экзаменов, а не на углубленное изучение предметов. Одним из учителей Чандры был Парамешваран, который получил докторскую степень в Кембридже. «Он был физик-экспериментатор, хорошо понимавший, что он изучает», — вспоминал Чандра. Он учился в Президентском колледже чрезвычайно успешно, его все знали. И сегодня фотография Чандры висит на стене физического факультета рядом с фотографиями Бора, Рамана и Парамешварана. В рабочем кабинете нынешнего главы физического факультета на столе стоят фотографии Рамана и Эйнштейна и целых две — Чандры.

Обычно студенты с трудом продираются сквозь дебри теоретической физики. Чандра, легко схватывая суть и детали, читал учебники и монографии почти как романы. По словам Балакришнана, еще подростком Чандра прочел «Конические сечения» Сальмона, «Курс чистой математики» профессора Кембриджского университета Г. X. Харди, «Трактат о дифференциальных уравнениях» Буля, труды по теории уравнений Бернсайда и Патона.

Но интересы Чандры были гораздо шире. Как любой индийский студент в конце 1920-х годов, он не мог оставаться в стороне от борьбы за независимость своей страны, и хоть и не стал членом партии Индийский национальный конгресс, ходил на митинги. Однажды он слушал выступление Джавахарлала Неру, который произвел на Чандру огромное впечатление. Позже он писал, что «в Неру соединились интеллектуальная мощь, внутренняя энергия, чуткость и обаяние. И все это сделало его героем молодой Индии».

Тем летом Раман предложил Чандре поработать в своей лаборатории в Калькутте. Это было захватывающее время. В феврале того же года Раман открыл эффект, который давал возможность изучать структуру молекул по рассеянию света, — эффект Рамана. Революционное открытие дяди окрылило Чандру, он был полон надежд — когда-нибудь он тоже совершит нечто подобное! Но его собственные эксперименты заканчивались неудачно — все время что-то ломалось, и Чандра понял, что его настоящее призвание — теоретическая физика.

А весной Раман привез Чандре книгу с захватывающим названием «Внутреннее строение звезд» Артура Стэнли Эддингтона. В этой книге Эддингтон знакомил читателя с новейшими достижениями астрофизики и излагал основные результаты своих исследований. Заканчивалась книга одной из его самых незабываемых фраз: «Пройдет немного времени, и мы обязательно разберемся с таким простым объектом, как звезда». Чандра был потрясен. Научные статьи Эддингтона были шедеврами прозы. С минимумом математики — а здесь он был непревзойденным мастером Эддингтон получал результаты, используя основные законы физики и связывая их с экспериментальными данными, причем все это перемежалось остротами и великолепными метафорами. Он писал о науке так, что самые загадочные явления, казалось бы совершенно невозможные для понимания, становились простыми. Его объяснения запоминались надолго. Вот что он написал, например, о фотоне:

«Представьте себе квант света, который поглощается атомом, и затем испускается в некоем направлении, а потом движется, как человек в толпе, — то в одну, то в другую сторону. Так и фотон внутри солнца будет бесцельно блуждать в течение миллиона лет или больше, до тех пор пока случайно не найдет выход из этого лабиринта, покинет Солнце и попадет в телескоп обсерватории Оук-Ридж в Гарварде, где профессор Шепли его сфотографирует».

Американский астрофизик Генри Норрис Рассел написал в своей книге «Структура и эволюция звезд»: «Книга Эддингтона — произведение искусства <…>, созданное великим учителем и великим исследователем. Это увлекательное путешествие по миру звезд; здесь излагаются ключевые проблемы и ставятся новые вопросы». Книга Эддингтона была источником вдохновения не только для таких молодых честолюбивых идеалистов, как Чандра, но и для профессиональных ученых.

Прочитав её, Чандра пришел в восхищение, особенно ему понравилось, как Эддингтон с помощью квантовой механики объяснял поглощение и излучение света атомами. Новым для Чандры было и математическое описание состояния звезд как газообразных сфер. Квантовая механика в изложении Эддингтона помогла Чандре понять открытие Рамана. Затем он тщательно изучил классический учебник великого немецкого физика Арнольда Зоммерфельда «Строение атома и спектральные линии». По чистой случайности в том же сентябре Зоммерфельд читал лекцию в Мадрасе. Полный юношеской бравады и самоуверенности, Чандра пришел к нему в гостиницу. Произошедшее далее изменило всю жизнь Чандры.

Родившийся в 1868 году и умерший в 1951-м, Зоммерфельд за годы жизни успел изучить фактически все области теоретической физики. Его талант проявился и в исследовательской деятельности, и в преподавании. Гейзенберг часто говорил, что Зоммерфельд заслужил Нобелевскую премию более других, однако непостижимым образом он был проигнорирован Нобелевским комитетом, что стало одной из немногих ошибок комитета. В 1919 году он опубликовал книгу «Строение атома и спектральные линии». С тех пор она регулярно переиздавалась и стала настоящей Библией для ученых. Чандра прочитал английский перевод этой книги 1924 года издания.

Он ничего не знал об открытиях в атомной физике двух предыдущих лет, которые совершенно изменили взгляды ученых на микромир. Ученые обнаружили новый удивительный мир квантов, в котором электроны и свет вели себя совершенно необычным образом. Традиционные представления о том, что электроны — это частицы, а свет — это волны, были отброшены. Возникло странное и даже немыслимое представление о так называемом корпускулярно-волновом дуализме, согласно которому электроны являются и волнами, и частицами одновременно[4]. Развивая этот принцип, ученые пришли к выводу, что электроны, перемещаясь в пространстве и времени, могут находиться одновременно в разных точках пространства. Еще более странным оказалось то, что электроны могут «чувствовать» и реагировать на эксперименты с другими очень отдаленными электронами. Старые принципы классической физики — возможность точно определить положение и скорость электрона и рассчитать его траекторию — были признаны неверными. Зоммерфельд передал Чандре копии двух своих статей, в которых он продемонстрировал результаты применения квантовой теории к электронному газу в металле. Оказалось, что квантовая природа электронов неожиданно привела к появлению сил давления, направленных наружу, которые уравновешивают силы гравитации, направленные внутрь, а потому металл не разрушается.

Чандра изучил все работы, рекомендованные Зоммерфельдом, который был руководителем блестящих молодых физиков Вольфганга Паули из Гамбургского университета и Вернера Гейзенберга из Лейпцигского. Они внесли огромный вклад в создание квантовой механики. Оба молодых ученых были не более чем на десять лет старше Чандры, но уже вошли в историю физики. Огромное впечатление на Чандру произвели исследования, которые легли в основу теорий Зоммерфельда. Чандра детально изучил статьи Поля Дирака, работавшего тогда в Кембридже, и итальянского ученого Энрико Ферми, которые на основе принципов квантовой механики объяснили удивительные свойства электронного газа.

Для решения какой-нибудь проблемы физики сначала выстраивают подходящую концепцию. Так поступил и Чандра. В 17 лет он занялся изучением квантовой механики для исследования свойств электронного газа, что и привело его к принципиально новым представлениям. Читая книгу Эддингтона, он начал понимать, как свет, электроны и атомы взаимодействуют в звездах, объединил это с теориями Зоммерфельда, и через неделю или две была готова его первая статья.

Не по годам развитой молодой человек был убежден, что его работа достойна публикации в «Proceedings of the Royal Society» («Трудах Королевского общества»), самом престижном научном журнале Великобритании. Он понимал, что статья для этого издания должна быть представлена редакции одним из членов Королевского общества. Чандра недавно прочитал только что изданную «Статистическую механику» Ральфа Фаулера и знал, что Фаулер — член Королевского общества. И Чандра решил рискнуть — он послал ему копию недавно написанной работы. Это случилось в январе 1929 года.

В том же январе в Мадрасе проходило собрание Индийского научного конгресса (созданного по типу британской ассоциации для развития науки). Раман, уже хорошо известный в научном мире, был председателем этого собрания.

Зал был переполнен, когда 18-летний Чандра впервые выступил на Научном конгрессе с докладом о своей работе. Профессор Парамешваран сообщил присутствующим, что Чандра еще только второй год учится в колледже, и добавил гордо, что «статья написана совершенно самостоятельно». Слова Парамешварана были встречены громом аплодисментов.

Шурин Чандры, физик А. С. Ганесан, оставлял ему копии ежемесячных обзоров Королевского астрономического общества за период с 1925 по 1929 год в большой научной библиотеке «виллы Чандры». Просматривая эти обзоры ранней весной 1929 года, Чандра наткнулся на статью Фаулера, где автор предположил, что с помощью квантовой физики можно разрешить парадокс Эддингтона — о том, что белый карлик способен полностью сколлапсировать, а не превратиться в кусок камня. Чандра применил методику расчетов Зоммерфельда для описания электронного газа, которые уже использовал в двух своих первых статьях. «Это я уже умел, и это было только началом», — вспоминал Чандра. И тогда же он решил, что его место в Кембридже.

В июне Чандра послал отцу письмо с описанием своих работ — в 18 лет он одновременно работал над пятью статьями! Одну из них он отправил Фаулеру, а вторую в «Indian Journal of Physics» и стал с нетерпением ждать ответа.

Статья неизвестного индийского юноши очень заинтересовала Фаулера. По его предложению Чандра немедленно отозвал свою вторую статью из редакции «Indian Journal of Physics» и включил ее результаты в первую. Фаулер был в восторге. К великой радости Чандры, его работа вышла «как довольно большая статья» в октябрьском выпуске «Proceedings of the Royal Society». Чандра написал еще одну статью, которую отправил профессору Президентского колледжа «для правок». Но так как тот бесконечно тянул с ответом, Чандра послал статью в «The Philosophical Magazine». С точки зрения Чандры, статья не нуждалась ни в каких исправлениях. Он оказался прав, и статья вышла уже в следующем году. Чандра послал письмо Эддингтону, но потерял ответ. «Потеряв письмо Эддингтона, я стал бережнее относиться к письмам Фаулера», — написал он отцу.

В октябре 1929 года в Президентском колледже ожидали Вернера Гейзенберга. Студенты пытались осмыслить удивительные выводы Гейзенберга и особенно новую атомную физику — квантовую механику, одним из создателей которой он был. Два года спустя Гейзенберг сформулировал свой знаменитый принцип неопределенности. Близкий коллега Бора профессор Леон Розенфельд написал о Гейзенберге: «Замечательное сочетание глубокой интуиции и виртуозное владение математикой привели его к блестящим результатам».

Гейзенберг любил напоминать, что он изучал физику «задом наперед» — сначала квантовую, а затем классическую; у него было «очень нерегулярное образование и исследования». Именно в этой смеси теоретических знаний и экспериментальных навыков был источник его смелости и нестандартных подходов при изучении физических явлений. Осенью 1920 года он присоединился к группе Зоммерфельда, который в то время создавал фундамент атомной физики, где тогда была полная неразбериха. Одна за другой стали появляться невероятно талантливые, новаторские работы Гейзенберга. В 1927 году он уже преподавал в Лейпцигском университете, и его называли будущим нобелевским лауреатом.

Преподаватели Президентского колледжа предложили лучшему студенту-физику Чандре рассказать о работах Гейзенберга и представить этого великого человека. У семьи Чандры «был собственный взгляд на это, — написал Балакришнан. — Мы знали, что преподаватели плохо подготовлены для обсуждения работ Гейзенберга, а потому решили, что лучше всех о них расскажет Анна (так мы в семье называли Чандру, на тамильском это означает „старший брат“)».

Чандра был счастлив встретиться с великим физиком. Они были одного роста, и на этом их сходство заканчивалось. Чандра был темноволос и темнокож, а у Гейзенберга были короткие светлые волосы, светлая кожа и тело спортсмена, который регулярно тренируется и ходит на лыжах. Знавшие ученого вспоминали твердое рукопожатие Гейзенберга, который всегда выглядел молодым и энергичным. Чандра показал Гейзенбергу окрестности Мадраса. Они провели вместе целый день. «За один день бесед с ним я смог изучить целый мир физики. Ночью, когда мы ехали вдоль пляжа Марина, он рассказывал мне об Америке и заметил, что его пребывание в Мадрасе оказалось чрезвычайно успешным. Гейзенберг также предложил мне решить пару физических проблем», — гордо писал Чандра отцу.

Месяц спустя Чандра отослал Фаулеру следующую статью, озаглавленную «О вероятностном методе в новой статистике», в которой рассматривалось решение одной из задач, предложенных ему Гейзенбергом. Но эта статья в печать не попала. Скорее всего, Чандра сам забрал ее после того, как Гейзенберг указал ему на ошибку в расчетах. «Какие были дни!» — вспоминал Чандра в письме к Балакришнану много лет спустя.

В январе 1930 года, спустя несколько месяцев после посещения Индии Гейзенбергом, Чандру пригласили на собрание Индийского научного конгресса в Аллахабад. Там он встретил выдающегося индийского ученого Мегнада Саха, который поздравил Чандру с удачной статьей, опубликованной в «Physical Review». С гордостью Чандра писал, что Саха пригласил его на ланч и познакомил со своими коллегами. Именно тогда Чандра наконец-то почувствовал, что его воспринимают как настоящего ученого.

Но на обратном пути в Мадрас ему грубо напомнили, что он всего лишь индиец в британской колонии. Так как работа его отца была связана с железной дорогой, Чандра всегда ездил в первом классе. В тот день он попал в купе, где уже устроилась одна английская супружеская пара. Как только поезд отъехал от станции, женщина стала громко возмущаться: «Почему я должна ехать в одном купе с индийцем!» Единственное утешение, добавила она, что этот индиец носит западную одежду. Возмущенный Чандра выскочил из купе и вернулся в одежде, принятой в Южной Индии. Как только появился проводник, женщина потребовала, чтобы Чандру перевели во второй класс. В ответ Чандра предложил ей самой перейти туда. Дама дернула стоп-кран, но Чандра все-таки выиграл сражение. «Через некоторое время они ушли в другое купе — во второй класс или куда-нибудь еще, я не знаю», — торжествующе написал он отцу.

В том же месяце Чандра сообщил ему строго конфиденциальную информацию: правительство предложило ему стипендию для обучения в Англии, после чего Чандра должен будет возвратиться в Президентский колледж и работать профессором теоретической физики. Администрация округа возлагала на него большие надежды.

Еще недавно директор колледжа П. Ф. Файсон оштрафовал Чандру за посещение митинга, на котором выступал Неру. А сейчас Файсон спросил Чандру, не хочет ли он стать членом Королевского общества. Чандра написал своему отцу: «Я сказал Файсону, что был бы счастлив достичь этого к 1940 году, и объяснил, что даже Поль Дирак и Джордж Паджет Томсон еще не стали членами Королевского общества».

В это же время Чандре предстояло сдавать выпускные экзамены, и ему пришлось временно отложить решение теоретических проблем. От исследований на переднем крае физики он вернулся к студенческой жизни, но тут тяжело заболела его мать. Он так любил ее, что решил было отменить свою поездку за границу, но она настаивала: «Ты должен поехать, ты должен думать о своем будущем». Ситалакшми не хотела, чтобы Чандра принимал помощь от дяди Рамана — еще в Калькутте, много лет назад между семьями братьев возникло отчуждение.

Раман бесцеремонно критиковал внешность Ситалакшми и напирал на отсутствие у нее систематического образования. При этом он приводил в пример свою жену, на которой женился самостоятельно, в отличие от устроенного родственниками брака родителей Чандры. Раман жестоко их обидел, и им крайне не нравились его высокомерие и самомнение.

Более того, Чандра в это же время влюбился. Лалита Дорайсвами была живой, общительной и чрезвычайно решительной девушкой — необходимые качества для женщины, собравшейся войти в мужской мир физики. Индийское возрождение всячески приветствовало освобождение женщин, и именно благодаря этому Лалита получила образование и самостоятельно вышла замуж. И Чандра, и Лалита происходили из известных семей. Ее тетя Саббалакшми Айяр овдовела в очень молодом возрасте — в 12 лет. Это была большая трагедия для вдов из касты браминов — несчастные женщины должны были все время оставаться дома и выполнять самую тяжелую работу, не имея никакого права на повторный брак и материнство. Но Саббалакшми повезло — либеральные родители послали ее в колледж. В 1911 году она получила высшее образование с оценками лучше, чем у всех юношей в ее классе. О вдове брамина с одобрением писали в индийской прессе. Саббалакшми часто посещала малолетних вдов, живших напротив пляжа Марина, и требовала от правительства построить в этом месте колледж для женщин — теперь Колледж королевы Марии стоит напротив пляжа рядом с Президентским колледжем.

История Саббалакшми повлияла на семью Лалиты. Вместо того чтобы выдать дочек замуж в раннем возрасте, ее родители посчитали, что девочки должны окончить среднюю школу и университет, а после этого найти мужей по собственному выбору[5]. Это было очень смелое по тем временам решение. Да и сейчас браки по любви редко встречаются в индийском обществе.

Лалита была на четыре дня старше Чандры, она родилась 15 октября 1910 года в Трипликейне. У матери Лалиты Савитри Дорайсвами был такой же сильный характер, как и у ее сестры Саббалакшми. Когда Лалите было 10 лет, ее отец капитан Дорайсвами умер — после ранения, полученного на войне. Оставшись одна и получая только военную пенсию мужа, Савитри все-таки смогла дать образование своим детям. Она даже сумела скопить деньги для покупки дома в пригороде Милапоре, недалеко от «виллы Чандры». Лалита прекрасно училась, и ее имя попало в похвальный список Президентского колледжа по физике.

В главной аудитории колледжа круто поднимались вверх двадцать рядов деревянных столов со скамьями. Здесь училось очень немного женщин, и поэтому Лалите разрешили сидеть в престижном первом ряду. Ее место было в правой части ряда, а Чандра всегда старался оказаться рядом. Это была любовь с первого взгляда, однако «правила индийского общества мешали нам познакомиться», — вспоминала Лалита. У Чандры была только одна возможность видеться с ней: незаметно оказаться позади нее.

В конце концов Лалита взяла на себя инициативу: она спросила Чандру, не могла бы она посмотреть его лабораторные журналы — «это был формальный повод встретиться». Возможность поговорить была у них во время учебных выездов, а на занятиях они сидели очень близко, но не разговаривали. Большое впечатление на Лалиту произвели лекции Чандры по физике для ученых, которые были гораздо старше и опытнее его. Казалось, он знал все. С улыбкой Лалита вспоминала, как Чандра впервые подошел к ней на ежегодной вечеринке и подарил розу, которую она тут же прикрепила к своему сари.

Первым подарком, который он ей сделал, была книга Зоммерфельда «Строение атома и спектральные линии» 1924 года издания с автографом автора. Чандра вспоминал, что это был «подарок подруге, которая позже стала женой». Они действительно были близкими друзьями. Все видели их общий интерес к науке, но поначалу никто не замечал влюбленности. Перед тем как уехать в Англию, Чандра позвал Лалиту к себе, чтобы дать нужные ей книги. Неожиданно они оказались совершенно одни. Чандра и Лалита стояли, зачарованно глядя друг на друга. Но тут им принесли чай, и волшебство исчезло.

Когда Чандра уезжал из Индии, он уже прекрасно разбирался в самых сложных областях математики и физики и даже разработал свой собственный подход к решению научных проблем. За день до отъезда он получил письмо от своего брата Балакришнана из Бомбея. Тот спрашивал, что необходимо прочитать, чтобы стать настоящим физиком. Чандра посоветовал ему начать с книги Зоммерфельда «Строение атома и спектральные линии». «Конечно, ты можешь не понять все полностью с первого раза, — писал он. — Не беспокойся, читай, скажем, первую главу всю подряд, просто как прозу. А еще можешь взять „Структуру атома“ Е. Н. Андраде». Еще он рекомендовал «Волновую механику и квантовую теорию» Артура Хааса, которая была в домашней библиотеке, и «Статистическую механику» Ричарда К. Толмена. «Но прежде всего, — продолжал он, — ты должен овладеть математическим аппаратом». Для этого Чандра предложил книгу Горация Лэмба «Дифференциальное и интегральное исчисление», а также посоветовал Балакришнану «Курс дифференциальных уравнений» Мюррея.

Свою последнюю неделю на родине Чандра провел, собираясь в дорогу и читая лекции в Королевском институте науки в Бомбее. Наконец-то наступили минуты прощания в порту. Мать Чандры была слишком больна и не смогла приехать. Раман написал: «Мы все с нетерпением ждем, что ты сделаешь для индийской физики то же, что Рамануджан сделал для индийской математики». Это было большой похвалой, особенно от знаменитого дяди — покойный Рамануджан был одним из самых великих математиков Индии. Все провожающие оставались на борту корабля до самой последней минуты. Без сомнения, Чандра вздохнул с облегчением, когда уже вечером 31 июля 1930 года «Ллойд Тристино» наконец вышел в Аравийское море. С юношеским оптимизмом Чандра смотрел в будущее: жизнь в Англии, занятия с Фаулером, разговоры с Эддингтоном — все это казалось просто невероятным!

Глава 3 Гиганты астрофизики

Артур Стэнли Эддингтон написал однажды о себе: «Личность человека нельзя охарактеризовать с помощью символов, как нельзя извлечь квадратный корень из сонета». Внешний вид Эддингтона мало что говорил о нем. Жесткая поза, непроницаемый пристальный взгляд, высокий лоб, длинный нос и неулыбчивые губы — все это заставляло вспомнить его кембриджского предшественника, сэра Исаака Ньютона. Для Чандры Эддингтон был типичным продуктом эдвардианской Англии, где каждый знал свое место в обществе и был уверен в своих привилегиях.

Эддингтон был действительно выдающимся ученым, и, беседуя с ним, каждый невольно это ощущал. Британцы, особенно в прежние времена, могли быть очень милыми и добрыми, но в то же время тонко давали понять окружающим, что они люди другого уровня — это было естественно для них, и в этом не было снобизма. Эддингтон был именно таким человеком.

Мы мало что знаем о частной жизни Эддингтона. Перед смертью, осенью 1944 года он начал уничтожать свои личные письма. Старшая сестра Эддингтона Уинифред, с которой он прожил большую часть жизни, ликвидировала все оставшееся — то, что он не успел. Эддингтон завещал Королевскому астрономическому обществу свой кабинет, полный документов. Однако почтенный Полковник Стрэттон изучил их и выбросил, сказав, что они имеют «чисто биографический интерес». Единственная биография Эддингтона, написанная его бывшей студенткой Элис Виберт Дуглас, больше походит на сухой перечень событий.

Эддингтон был противоречивой личностью: по словам студентов, он был болезненно застенчив, но так высокомерен, что с ним было очень трудно разговаривать. Он вел себя как человек, к которому нужно относиться с почтением. Эддингтон был ужасающе скучным лектором в худшем кембриджском стиле. Тем не менее он мог быть душой компании. В записной книжке, полной случайных мыслей и воспоминаний, Чандра перечислил двадцать пять историй, которые Эддингтон рассказывал в столовой во время обеда.

Коллеги Эддингтона вспоминают его оригинальное чувство юмора. Чандра писал, как однажды они пытались назвать самые выдающиеся изобретения в истории человечества. «Эддингтон откинулся на спинку кресла, выпустил клубы дыма из своей фирменной трубки и сказал, что застежка-молния была самым гениальным изобретением, а затем добавил, что использование таких застежек в женских платьях может привести к забавным ситуациям. Например, на какой-нибудь вечеринке молния могла бы случайно расстегнуться, и платье упало бы на землю, к изрядному смущению его обладательницы. Эддингтон развеселился, а благовоспитанные скромницы по соседству с ним даже не улыбнулись».

Эддингтон был чрезвычайно образованным человеком. Его книги изобиловали цитатами на французском, немецком и итальянском языках. А еще он был замечательным шахматистом и легко разгадывал кроссворды в газете «Times», практически не отрывая руки от газетной полосы. Несмотря на довольно унылый стиль своих лекций, он прекрасно выступал на общеполитические темы.

Американский физик Уильямс, с которым Эддингтон работал несколько месяцев в 1924 году в Беркли (Калифорния), писал: «Меня очень раздражала эта его типичная британская необщительность». Однако когда выяснилось, что оба ученых увлекаются гольфом, они дважды в неделю стали в Клубе Клермонта играть на пару в «очень плохой гольф». Уильямс также вспоминает, что Эддингтон был поклонником «Алисы в Стране чудес» и сочинял остроумные стихи.

Выдающийся американский астроном Харлоу Шепли рассказывал, что Эддингтон, приехавший на трехсотлетие Гарвардского университета в 1936 году, «интересовался только двумя вещами — галактиками и „Red Sox“», легендарной бостонской бейсбольной командой. Шепли рассказал Чандре, что он попросил ведущих американских астрономов расставить ученых по ценности их вклада в науку. В результате «Эддингтон оказался первым в каждом списке»!

Считалось бесспорным, что создание астрофизики — это заслуга практически одного Эддингтона. Ученые испытывали перед ним благоговейный трепет: его огромный авторитет был связан не столько с административным положением, сколько с кристальной ясностью статей и прочными научными связями с самыми именитыми коллегами всего мира. Милн писал, что он просто околдовывал мощью своего интеллекта. «Эддингтон обладал типичным для гения даром делать правильные выводы из сомнительных аргументов», — писал студент Милна Томас Коулинг после многочисленных выступлений Эддингтона в Королевском астрономическом обществе. Сомневаться в правильности любой из его теорий было весьма рискованно, и это вызывало отпор не только у самого Эддингтона, но и у свято веривших ему коллег. К ним относился, например, влиятельный американский астрофизик Генри Норрис Рассел, всегда поддерживавший даже самые экстравагантные теории Эддингтона.

Эддингтон родился 20 декабря 1882 года в живописном городе Кендал, расположенном посреди холмов Озерного края, в небогатой семье квакеров, заметно отличавшейся от богатой семьи Чандры. Отец Эддингтона работал директором школы квакеров: он скончался во время эпидемии брюшного тифа, когда Эддингтону было всего два года. Еще в детстве будущий ученый, увлекшись астрономией, рассматривал ночное небо через трехдюймовый телескоп своих соседей. Интересовала его и математика больших чисел — Эддингтон обладал великолепной памятью. Вернувшись после недолгого отсутствия в доме, его мать как-то спросила, что мальчик делал без нее. «Я подсчитывал количество слов в Библии», — ответил не по годам развитый ребенок. А по ночам он считал звезды на небе.

Для обучения Эддингтону требовалась хотя бы скромная стипендия. Он посещал небольшую школу в Уэстон-Супер-Маре, но, экономя деньги, никогда не пользовался полным пансионом. Он обожал английскую литературу и любил вспоминать, что когда-то выиграл конкурс на лучшую стихотворную строку в стиле «бармаглот» (использование нелепых конструкций с соблюдением грамматических правил). Благодаря своим блестящим способностям юный Эддингтон получил стипендию Оуэнс-колледжа (который вскоре стал Манчестерским университетом), хотя ему еще не исполнилось положенных шестнадцати лет. Другие стипендии помогли Эддингтону достичь больших успехов в изучении физики, математики, механики, английской истории, латыни, и он получил высшее образование уже в девятнадцатилетнем возрасте.

Одну из стипендий ему выделили для изучения математики в кембриджском Тринити-колледже. В конце второго курса Эддингтон лучше всех сдал сложнейший экзамен по математике — трайпос, после чего ему была гарантирована прекрасная научная карьера. Никому ранее не удавалось так быстро добиться успеха.

К 1906 году Эддингтон уже знал, что главным в его научной жизни будет астрономия, увлекшая его еще в детстве. В том же году британское Королевское астрономическое общество предложило ему должность главного ассистента в Гринвичской королевской обсерватории. Именно здесь Эддингтон понял, как чрезвычайно мало науке известно о звездах. Астрономы и астрофизики предлагали множество путаных гипотез, но не имели ясного представления о перемещении в пространстве, возникновении и смерти небесных светил. Первые работы Эддингтона были посвящены движению звезд, а в 1907 году он по конкурсу занял место научного сотрудника Тринити-колледжа. Его достижения в астрофизике были столь велики, что, когда умер профессор астрономии и экспериментальной философии Джордж Дарвин (один из сыновей Чарльза Дарвина), Эддингтону было предложено занять освободившееся кресло. А в 1914 году Эддингтон стал директором Кембриджской обсерватории. Ему предоставили комфортабельный особняк, в который вскоре переехали его сестра и мать. В том же году началась Первая мировая война.

Обитатели Оксфорда и Кембриджа представляли собой чуть ли не монашеский орден, рыцари которого посвятили себя исключительно научной работе. Коллегами Эддингтона по Тринити-колледжу были знаменитые математики Годфри Харди и Джон Литлвуд, прославившиеся своими превосходными работами по теории чисел. В зрелом возрасте Литвуда часто замечали в компании хорошенькой дамы, которая была намного моложе его и которую Литлвуд представлял как свою племянницу. Хорошо воспитанные коллеги удивленно поднимали брови, но, по кембриджской традиции, вопросов не задавали. И лишь достигнув восьмидесятилетия Литлвуд признался, что эта женщина — его дочь. Оказывается, у него была длительная и тайная связь с замужней дамой. «На следующий день он выглядел подавленным, но все сделали вид, что ничего не заметили!» — и это полностью соответствовало кембриджским традициям.

В те времена преподаватели колледжа проводили большую часть времени в мужских компаниях. Викторианский идеал романтической дружбы в пределах исключительно мужского сообщества был нормальным явлением. К этому относились с уважением и тактично не обсуждали. Лишь через несколько десятилетий было признано, что мужчины не всегда лишь только дружили.

Образцовым представителем университетского общества был Годфри Харолд Харди. Высокие скулы, тонкий нос, холодный взгляд, строгое поведение и моложавый облик делали его, по мнению коллег, образцом мужской красоты. Он был членом элитного кембриджского тайного общества, известного как Клуб апостолов — в 1820 году это общество основали двенадцать человек. Членами общества были лорд Альфред Теннисон, Бертран Рассел и Джеймс Клерк Максвелл — самые блестящие умы Кембриджа. И в этом тайном обществе царила настолько гомосексуальная атмосфера, что один из его членов признавался: «Даже бабники притворялись гомосексуалистами, чтобы быть достойными нашего клуба». В конце XIX века его члены составили ядро литературного кружка Блумсбери, в обществе состоял экономист Джон Мэйнард Кейнс, а в 1930-х годах оно было печально известно как гнездо шпионов, и работавший на СССР разведчик Гай Берджесс завербовал многих членов общества. Во времена запрета гомосексуализма математик Литлвуд называл Харди «непрактикующим гомосексуалистом». Отец компьютеров Алан Тьюринг высказывался более прямо и называл Харди «еще одним английским интеллектуальным гомосексуальным атеистом».

А что в этом смысле можно сказать об Эддингтоне? Женщины находили его очаровательным, и, в отличие от большинства коллег по Кембриджу, профессор Эддингтон был с дамами весьма учтив. Одна из его первых студенток, юная Сесилия Пэйн, вспоминала, как ей грубил выдающийся физик Эрнест Резерфорд. Часто он начинал свои лекции, на которых Сесилия была единственной женщиной в аудитории, таким образом: смотря ей прямо в глаза, он произносил «леди» … затем следовала длинная пауза… «и джентльмены». Сесилия дружила с дочерью Резерфорда, которая процитировала Сесилии высокомерную фразу отца: «Ты ей неинтересна, дорогая. Она интересуется только мной». Пэйн была так этим оскорблена, что бросила физику и переключилась на астрономию, интерес к которой возник на лекциях Эддингтона. Он дружески поддержал ее и предложил заняться исследованием структуры звезд.

Много лет спустя она сказала Чандре: «Мой интерес к астрономии начался с лекций Эддингтона, на которых он говорил о результатах проверки общей теории относительности. Тогда я собиралась сдавать экзамен на степень бакалавра по естествознанию, но благодаря Эддингтону решила сдавать математику, так как после экзамена могла стать его студенткой. <…> Я не собиралась говорить Вам этого, но я и вправду влюбилась в него».

Хотя женщины находили Эддингтона привлекательным, его биограф писательница Элис Виберт Дуглас отмечала, что Эддингтон никогда не собирался жениться. Кроме матери и сестры, «женщины для него были просто его знакомыми, и лишь некоторые женщины-астрономы значили для него больше, чем просто коллеги». Биограф отмечает, что лишь с одним человеком у Эддингтона «была длительная дружба, и с ним он мог отбросить всю неуверенность, сформировавшую почти непроницаемый барьер между ним и другими людьми». Этим человеком был Чарльз Тримбл, которого Дуглас называет постоянным компаньоном Эддингтона и «самым близким другом».

Знакомые Тримбла из Тринити-колледжа вспоминали, что Эддингтон оказал на него очень большое влияние. Они оба вышли из рабочих семей и встретилось в Тринити, где такие студенты были редки; возможно, это и послужило толчком к обоюдной симпатии. Тримбл родился в 1883 году в городе Бат. Он учился в частной школе при Христовом госпитале, которая давала превосходное образование мальчикам из бедных семей. В Тринити-колледже он получил высшее образование и был четвертым в своей группе (Эддингтон был первым). Эддингтон занялся научными исследованиями, а Тримбл поступил на государственную службу. В 1910 году он преподавал математику в своей школе при Христовом госпитале, и его бывшие ученики вспоминали, что Тримбл пытался привить им любовь к литературе не меньше, чем к математике. Эддингтон часто катался на велосипеде с Тримблом, и тогда он забывал свою квакерскую рассудительность, баловался алкоголем, курил, а в городе друзья ходили в театр и кино. Возможно, они были больше чем просто друзьями. Но в те дни все хорошо помнили дело Оскара Уайльда 1895 года и опасались даже подозрения в гомосексуализме. Если Эддингтон действительно был гомосексуалистом, то он вел себя чрезвычайно осторожно.

Эддингтон работал в одиночестве, без сотрудников. Его унылые лекции студенты посещать не стремились, но на элегантных и информативных публичных выступлениях они видели настоящего Эддингтона.

Все удивлялись, что в кабинете великого астрофизика научные журналы и книги валялись повсюду — на полу, на диване, на столе. Коллеги вспоминали, как они приходили к нему в кабинет точно в назначенное время, а Эддингтон удивленно и вежливо выслушивал их, поедая яблоко за яблоком и явно пытаясь вспомнить, кто стоит перед ним и зачем. Однажды норвежский астрофизик Свен Росселанд посетил его в указанное время. Но как раз незадолго перед этим Эддингтон решил, что лишь с помощью математики можно доказать существование элементарных частиц. Росселанд долго и безрезультатно стучал в дверь. Минут через пять Эддингтон все-таки открыл замок и воскликнул: «О, это вы! Войдите. Я только что обнаружил нейтрон».

Когда Эддингтон в 1906 году начал работать в Гринвичской королевской обсерватории, астрофизика все еще находилась в младенческом возрасте. Ученые считали, что такие звезды, как наше Солнце, представляют собой газообразные сферы из отдельных атомов[6]. О структуре самих атомов было известно очень мало до тех пор, пока датский физик Нильс Бор в 1913 году не предложил теорию строения атома. По этой теории атом представляет собой миниатюрную солнечную систему с положительно заряженным ядром, вокруг которого по определенным орбитам вращались отрицательно заряженные электроны. В результате атом оказывался электрически нейтральным, и полный заряд всей этой системы равнялся нулю. У водорода был самый простой и самый легкий атом, состоящий из ядра и одного электрона[7], а у следующего легкого элемента, гелия, было два электрона.

Предполагалось, что внутри звезд температура невообразимо высока и доходит до миллионов градусов Кельвина. Огромная тепловая энергия приводит к возбуждению электронов, вращающихся вокруг ядер, связи между электронами и ядром разрываются, образуются свободные электроны, и поэтому звезда представляет собой совокупность быстро перемещающихся электронов и медленно движущихся ядер. Астрофизики 1920-х годов при изучении структуры звезд основное внимание уделяли электронам. В те времена лишь немногие разбирались в ядерной физике, и только Эддингтон начал размышлять об источнике энергии для излучения звезд.

Астрофизики предположили, что звезды являются «идеальными газами»[8]. Термин «идеальный газ» появился в девятнадцатом столетии после установления простого соотношения между давлением, объемом и температурой газа с такой же малой плотностью, как воздух. Независимо от состава газа при постоянной температуре увеличение давления приводит к уменьшению объема газа. При постоянном давлении увеличение температуры приводит к увеличению объема газа; другими словами, при нагревании газ расширяется. Математическое соотношение между давлением, объемом и температурой газа и есть уравнение состояния идеального газа[9].

Физики измеряют температуру в градусах Кельвина, которые были названы так в честь британского ученого XIX века Уильяма Томсона — лорда Кельвина. Эти градусы пересчитываются в градусы Цельсия путем вычитания из них числа 273. Однако при огромных температурах звезд эта поправка несущественна, и можно использовать любую шкалу. Далее в книге температура будет указана в градусах Кельвина.

Эддингтон неоднократно встречался с американским астрофизиком Генри Норрисом Расселом. В 30 лет Рассел уже был профессором Принстонского университета. Как «старый принстонианец», он носил высокие ботинки со шнуровкой, крахмальные воротнички и дорогие костюмы. Во время краткого пребывания в Кембридже Рассел так проникся местной атмосферой, что даже усвоил британский акцент. Будучи ханжой, с неважным чувством юмора, он терпеть не мог, когда его называли крупным специалистом и всемирным авторитетом по Эросу — дело было в том, что предметом его кандидатской диссертации был астероид под названием Эрос. Рассел обладал огромным авторитетом в американском научном сообществе, и начинающие астрофизики побаивались его. Коллеги вспоминали о нем как об эгоистичном, властном и самоуверенном человеке. При этом Рассел всю жизнь завидовал Эддингтону и своему главному сопернику, астрофизику Джеймсу Джинсу, так как Джинс в Принстоне занимал более высокую должность с большей зарплатой. Впрочем, несмотря на свои личные недостатки и эксцентричность, он был превосходным астрофизиком, а его дипломники работали чуть ли не во всех обсерваториях мира.

Рассел пытался решить фундаментальную проблему — как протекает жизненный цикл звезд, как они рождаются, как эволюционируют и как умирают. В одной из первых работ Эддингтон развивал идею Рассела, касающуюся переменных звезд в созвездии Цефея. Блеск цефеид колеблется от максимума до минимума с периодом от нескольких часов до нескольких дней. К 1908 году было найдено более 1700 таких звезд и установлены определенные закономерности колебаний блеска звезд в созвездии Цефея[10]. Эддингтон вывел соотношение между периодом колебания звезд и их плотностью, причем результаты его расчета с неплохой точностью соответствовали астрономическим наблюдениям[11].

И вот Эддингтон решил выяснить, как звезды становятся цефеидами и что происходит с ними, когда, исчерпав свою энергию, они прекращают светиться и пульсировать. Первую подсказку он получил на лекции Рассела в Королевском астрономическом обществе в 1913 году, когда Эддингтон стал профессором на кафедре, возглавляемой Филиппом Плумианом. Доклад Рассела был последним по расписанию, все уже почти засыпали, и лишь Эддингтон внимательно слушал докладчика.

В XIX веке ученые обнаружили, что Вселенную пронизывают электромагнитные волны. Человеческий глаз способен различать лишь крошечный диапазон электромагнитного спектра, между ультрафиолетовым и инфракрасным излучением. Но на телескопах, установленных на орбитальных спутниках вне земной атмосферы работают датчики, чувствительные к невидимой глазу части спектра. С помощью этих датчиков можно изучать интереснейшие процессы во Вселенной, сопровождающиеся излучением в гамма- и рентгеновском диапазоне.

Каждый атом звезды испускает волны определенной частоты, точно так же, как камертон, имеющий заданную частоту звука. Излучение звезды представляет собой набор частот излучения огромного количества атомов самых различных элементов. Если одновременно ударить по миллиону камертонов, то можно услышать лишь шум, не различая в нем частоты отдельных камертонов. Аналогично излучение звезд представляет собой набор огромного количества различных длин волн электромагнитного спектра, который и изучают астрофизики с помощью различных спектроскопов, соединенных с окулярами телескопов. Попадающее в спектроскоп излучение звезды разлагается на набор частот, астрофизики фиксируют этот спектр на фотопластинке, и каждая частота проявляется как отдельная спектральная линия, подобно отпечаткам пальцев. Каждому химическому элементу соответствуют собственные специфические спектральные линии.

В конце XIX века астрономы Гарвардской обсерватории наняли низкооплачиваемых работниц для проведения классификации спектров излучения 500 тысяч звезд. По температурам на поверхности звезды были разделены на несколько классов, обозначенных как О, В, A, F, G, К, М, в порядке снижения температуры. Если О-звезды имеют поверхностные температуры в диапазоне от 28 000 до 50 000 К, то М-звезды — в диапазоне 2400–3480 К. Эти температуры были измерены с помощью спектров излучения звезд[12].

Блестящая идея Рассела состояла в построении графика зависимости блеска звезд от их температуры. Точно такой же график был построен датским астрономом и фотохимиком Эйнаром Герцшпрунгом независимо от Рассела[13], вот почему этот график получил название диаграмма Герцшпрунга-Рассела (HR-диаграмма). Именно эта диаграмма привлекла особое внимание Эддингтона во время доклада Рассела в 1913 году.

Рассел тогда представил диаграмму для 300 звезд, расстояния от которых до Земли были известны с высокой точностью. Он был чрезвычайно удивлен, что звезды на графике расположились вовсе не беспорядочно. Большинство звезд попало на полосу, идущую по диагонали от горячих и ярких звезд О-типа в левом верхнем углу диаграммы до холодных и тусклых звезд М-типа в правом нижнем углу графика. Эти звезды имели такой же геометрический размер, как и наше Солнце. Рассел назвал эту диагональную полосу «главной последовательностью». Другой класс звезд — больших по размеру и приблизительно одной яркости — оказался на горизонтали, отходящей от главной последовательности. По предложению Герцшпрунга Рассел назвал звезды на главной последовательности «карликами», а на горизонтальной полосе — «гигантами». Таким образом, звезды были разделены на два класса — гиганты (яркие звезды, в десятки и сотни раз больше Солнца) и карлики (равные по размеру Солнцу, с меньшей яркостью).

Позже Рассел говорил, что изобрел диаграмму, «потому что она давала возможность классифицировать звезды таким образом, чтобы они разместились на листе бумаги стандартного размера». Однако эта диаграмма оказалась гораздо большим, чем просто компактный способ представления информации. Уже вскоре стало ясно, что изучение строения звезд, их жизни и смерти напрямую связано с их положением на HR-диаграмме. Эддингтон был одним из первых астрофизиков, который осознал важность этой диаграммы и попытался интерпретировать заключенную в ней информацию о звездах. В результате ему удалось определить химический состав звезд и источники излучаемого ими света.

Одна из звезд оказалась особенно загадочной, так как полностью выпадала из упорядоченной схемы Рассела. Этой звездой была 2 Эридана В, тусклый компаньон 2 Эридана А[14]. Эти звезды, вращающиеся друг вокруг друга в бесконечном танце, известны как двойная звезда. 2 Эридана В не попадала на главную последовательность — эта звезда не является ни гигантом, ни карликом, имеет высокую температуру поверхности (около 10000 К), но при этом обладает низкой светимостью и на диаграмме оказывается значительно ниже главной последовательности. (Рассел поначалу посчитал эту звезду карликом, но Герцшпрунг ввел термин «темная белая звезда», или «белый карлик».)

Герцшпрунг и Рассел были весьма удивлены этим исключением из правил. Но в какой-то момент Рассел вспомнил свой разговор с Эдвардом К. Пикерингом, который в то время был самым влиятельным американским астрономом и занимал пост директора Гарвардской обсерватории. «Именно такие исключения и ведут к расширению наших познаний», — сказал ему Пикеринг в 1910 году. Через 25 лет после построения HR-диаграммы Эддингтон и Чандра попытались решить загадку белых карликов, считавшихся тогда конечной стадией эволюции любой звезды. В 1915 году астрономы впервые обнаружили поразительные свойства белого карлика Сириус В. Это открытие изменило не только жизнь Чандры и Эддингтона, но и всю астрофизику.

Сириус В является звездой-компаньоном Сириуса А, самой яркой звезды на ночном небе. Сириус привлек к себе пристальное внимание еще в 1844 году, когда знаменитый немецкий астроном и математик, директор Кёнигсбергской обсерватории Фридрих Вильгельм Бессель рассчитал, что расстояние от Земли до этой звезды приблизительно равно 9 триллионам 460 миллиардам километров. Астрономов середины XIX века это поразило. Радиус Земли — 6290 километров, расстояние от Земли до Солнца составляет почти 150 миллионов километров, а до самой отдаленной планеты Солнечной системы Плутона минимальное расстояние — 4,3 миллиарда километров. Сириус А дальше от Земли на многие триллионы километров, но его мощный свет, благодаря которому звезда видна в телескоп, долго не давал возможности обнаружить звезду-компаньона.

В том же 1844 году Фридрих Бессель обнаружил, что траектория движения Сириуса А периодически изменяется, и сделал вывод о влиянии некой «скрытой массы», которая вместе с Сириусом А вращается вокруг общего центра масс с периодом в 50 лет. 31 января 1862 года американский астроном и конструктор телескопов Альван Грэхэм Кларк при тестировании нового 18-дюймового телескопа-рефрактора впервые увидел спутник Сириуса А — звезду Сириус В.

Ведущий астроном США профессор Уолтер Сидни Адамс в Маунт-Вилсоновской обсерватории в Калифорнии измерил яркость Сириуса В, определил спектр его излучения и доказал, что 2 Эридан В не является единственным исключением на HR-диаграмме.

Итак, обнаружилась еще одна странная звезда — Сириус В. Как могут такие горячие звезды испускать так мало света? Где-то допущена ошибка? А может быть, тут как раз тот случай, о котором говорил Пикеринг?

По данным о периоде обращения Сириуса А и Сириуса В, несимметричности орбиты и расстояния до Земли астрономы смогли вычислить массу Сириуса В. Она оказалась почти равной массе Солнца[15], то есть приблизительно 2 миллиарда триллионов триллионов граммов, или приблизительно 2×10³³ граммов (в системе единиц, используемых астрономами).

Был рассчитан также радиус Сириуса В, оказавшийся в двести раз меньше радиуса Солнца и примерно в три раза больше радиуса Земли. Другими словами, Сириус В, по массе равный Солнцу, имеет объем лишь немного больше объема Земли. А значит, его средняя плотность ошеломляюще велика — 61000 граммов на кубический сантиметр! На Земле чайная ложка такого вещества весила бы почти шесть тонн — столько весит слон! Для описания столь плотного вещества не подходят законы поведения идеального газа и требуются новые законы. Эддингтон назвал эту идею «абсурдной»[16], решил отложить решение проблемы белых карликов и сосредоточиться на физическом строении карликов и гигантов. Эддингтон хотел понять, почему звезды группируются в определенных областях HR-диаграммы, а не в каких-либо других ее участках.

Но это и был один из самых важных, требующих ответа вопросов — почему звезды светят? Эддингтон полагал, что теория, разработанная в конце XIX века немецким энциклопедистом Германом фон Гельмгольцем и британским ученым Уильямом Томсоном (лордом Кельвином), совершенно неверна. Согласно этой теории, частицы звездного газа сжимались под действием гравитации, при этом их температура увеличивалась, и они начинали излучать свет. Но если эта теория верна, то рассчитываемый возраст Солнца равен примерно 20 миллионам лет[17], а в 1917 году методом радиоактивной датировки уже был определен возраст Земли — 2 миллиарда лет. Как же могло оказаться, что Земля старше Солнца?

И тогда Эддингтон предложил альтернативную теорию, согласно которой происходит медленная аннигиляция протонов и электронов с выделением энергии в виде света. Число электронов в звездах столь огромно, что запасы энергии «почти неисчерпаемы». Однако если протоны и электроны взаимно уничтожаются (именно такой процесс в физике называют аннигиляцией), то и сама звезда в конце концов должна исчезнуть. Кроме того, следовало ожидать появления очень плотных и ярких звезд. Но в таком случае почему столь плотные звезды, как белые карлики, такие тусклые? И не существуют ли пока неизвестные нам процессы, которые каким-то образом препятствуют аннигиляции? Вот почему ученые решили, что, по-видимому, внутри звезд должны происходить некие ядерные взаимодействия, которые и служат неисчерпаемым источником их энергии. И Эддингтон занялся определением источника энергии звезд, сияющих миллиарды лет.

В 1920 году Фрэнсис Астон, сорокатрехлетний химик Кавендишской лаборатории в Кембридже, сделал потрясающее открытие: он показал, что четыре атома водорода весят больше одного атома гелия. К тому времени уже было известно, что звезды состоят в основном из водорода и гелия, причем атом гелия можно представить как четыре слившихся атома водорода. Оказалось, что масса ядра гелия меньше суммы масс четырех ядер водорода, хотя и лишь на восемь десятых процента.

Эддингтон предположил, что в данном случае может происходить превращение массы в энергию. Если это так, то потеря массы будет соответствовать огромному количеству энергии, согласно E = mc², знаменитому уравнению Эйнштейна[18]. В этом уравнении E — энергия, m — масса и c — скорость света, равная 300000 км/с. Таким образом, исчезновение даже небольшой массы влечет выделение огромного количества энергии. Астон описал свое открытие очень ярко: «Переход количества водорода, содержащегося в стакане воды, в гелий высвобождает энергию, достаточную для путешествия на „Куин Мэри“ через Атлантику с максимальной скоростью».

Эддингтон сразу понял, что это открытие может объяснить столь длительное свечение звезд: «Если такое возможно в Кавендишской лаборатории, то и подавно на Солнце». В те времена ученые чрезвычайно мало знали о строении атомного ядра, но понимали, что для слияния протонов температура внутри звезды должны быть чрезвычайно высокой, чтобы придать частицам энергию, достаточную для преодоления огромного электростатического отталкивания. Правда, некоторые астрофизики утверждали, что температура внутри звезд не может быть столь высока, на что Эддингтон яростно отвечал: «Тогда идите и найдите место погорячее».

Именно тогда он начал разрабатывать свою знаменитую теорию, впоследствии названную стандартной моделью Эддингтона.

Он стремился описать происходящее внутри звезд исключительно математическими методами. В 1917 году Эддингтон впервые предложил свою теорию, но в применении только к гигантским звездам с настолько низкой плотностью, что к ним можно было применять законы для идеального газа. Температура внутри звезд достигает десятков миллионов градусов Кельвина, а значит, звезда излучает в рентгеновском диапазоне и испускает высокоэнергетичные кванты. При взаимодействии с атомами звезд рентгеновские лучи отрывают от них электроны, начиная с внешних орбит, где электроны слабее связаны с ядром. Этот процесс ослабляет энергию излучения во внутренней части звезды. Оторванные («свободные») электроны некоторое время хаотически движутся, пока их не захватят другие атомы, из которых электроны снова выбиваются излучением. Это приводит к дальнейшему ослаблению испускаемой энергии внутри звезды.

Вот как это описывает Эддингтон: «Внутри звезды среди атомов и электронов творится полная сумятица. Представьте себе такую картину: со скоростью 80 км в секунду летают оборванные атомы, на которых, как лохмотья после драки, болтаются оставшиеся электроны. Вырванные из них электроны носятся в сто раз быстрее в поисках нового пристанища. Смотрите! — вот электрон приближается к атомному ядру, но с большой скоростью пролетает мимо него по крутой кривой. При следующей встрече с атомом он оказывается ближе, захватывается и прилипает к нему, теряя свободу. Но только на мгновение. Едва атом обретает новую оболочку, как на него налетает новый квант света. С огромной скоростью электрон опять вырывается на свободу в поисках новых приключений».

Для определения температуры звезды и интенсивности ее излучения Эддингтон должен был найти среднее число свободных электронов, приходящееся на атом, которое в астрофизике называют «средним молекулярным весом». В то время астрономы полагали, что звезды состоят из тех же элементов, что и Земля, то есть почти не содержат водорода и гелия и состоят из кислорода, железа, натрия, кремния, калия, магния, алюминия и кадмия[19]. Учитывая это предположение, а также тот факт, что не все атомы теряют свои электроны, Эддингтон определил средний молекулярный вес равным 2,1.

Затем он предположил, что химический состав одинаков для всех звезд, а значит, одинаков и их молекулярный вес. Следующий, подлежащий решению вопрос был о непрозрачности звезды, то есть каким образом химические элементы не дают излучению выйти наружу. Если излучение будет свободно испускаться, то звезда очень быстро остынет, но если звезда непрозрачна для излучения, то по мере его накопления она может взорваться. Эддингтон начал с того, что использовал математическую формулу для непрозрачности и вычислил для нее теперь уже «физическую величину». Затем он преобразовал эту формулу с учетом условий внутри звезды и получил теперь уже «астрономическую величину» непрозрачности. При подстановке среднего молекулярного веса 2,1 им была рассчитана «астрономическая величина», которая подходила для любой звезды[20].

Из этих расчетов Эддингтон сделал важный вывод о том, как соотносятся массы звезд с их яркостью: чем больше масса гигантской звезды, тем она ярче. Он назвал это соотношением масса — светимость. Удивительно, что его вывод оказался правильным не только для звезд-гигантов с низкой плотностью, описываемых законами идеального газа, но и для гораздо более плотных звезд-карликов. Таким образом, измерение светимости звезды астрономическими методами позволяло рассчитать ее массу. Астрономы-теоретики подтвердили своими расчетами результаты Эддингтона и объяснили, почему более массивные звезды ярче менее массивных и почему, например, так необычайно ярок Сириус. И лишь поведение белых карликов эта теория описать не могла.

Эддингтон был поражен полученным результатом: «При сравнении поведения этих плотных звезд то есть карликов, хотя и не белых, я не ожидал, что они попадут на одну кривую и будут соответствовать моей теории». Эддингтон полностью опроверг теорию Рассела, считавшего карлики слишком плотными, чтобы подчиняться законам идеального газа. Эддингтон предположил, что, поскольку атомы внутри звезды почти полностью лишены электронов, они во много раз меньше атомов на Земле и занимают внутри звезды намного меньший объем пространства. Вот почему вещество внутри звезды ведет себя как идеальный газ даже при очень большой плотности. Обычная звезда-карлик может быть столь же плотной, как платина, и все же вести себя как идеальный газ — и даже плотность платины еще далека от максимально возможной плотности.

Соотношение масса — светимость Эддингтона отлично согласовывалось с наблюдениями астрономов, но это соответствие было достигнуто высокой ценой. Для получения правильных результатов Эддингтону пришлось допустить, что астрономическая величина непрозрачности звезд в десять раз больше ее физической величины. Возник «парадокс непрозрачности».

Этот существенный недостаток своей модели Эддингтон охотно признавал. Для его устранения потребовалось бы постулировать наличие в звездах огромного количества водорода. Это стало совершенно ясно при сравнении физических и астрономических величин, но увеличение количества водорода должно было бы уменьшить радиационное давление внутри звезды, которое является важным компонентом модели, что сделало бы стандартную модель несостоятельной.

Тем временем индийский физик Мегнад Саха сделал открытие, которое поставило под сомнение стандартную модель Эддингтона. В 1920 году Саха обнаружил, что температура поверхности звезды связана с химическим составом ее верхних слоев. На основании этого он показал, что в атмосфере Солнца водорода в миллион раз больше, чем любого другого химического элемента. Не такая же ли картина и внутри светила? А если так, то почему водорода так много в звездах и так мало на Земле? Эддингтон очень надеялся, что последующие уточнения теории Саха устранят противоречия, но этого не произошло.

В 1925 году Сесилия Пэйн, бывшая студентка Эддингтона, защитила диссертацию и начала работать в американской Гарвардской обсерватории. Применив усовершенствованную теорию Саха и изучив спектр излучения Солнца, она убедительно доказала присутствие в нем огромного количество водорода. Однако Рассел, горячий сторонник Эддингтона, раздраженно написал Пэйн, что это «совершенно невозможно». Опасаясь его гнева, Пэйн была вынуждена отступить и заявила, что такого количества водорода на Солнце «по-видимому, быть не может». А когда в сентябре 1925 года она посетила Кембридж и сообщила Эддингтону о своем результате, тот кратко ответил: «Ну, это на поверхности звезд, но вы не знаете, что у них внутри»[21].

Однако в конце концов Рассел вынужден был согласиться с Пэйн, которая к 1932 году собрала множество доказательств своей теории. 27-летний датский астрофизик Бенгт Стрёмгрен, впоследствии ставший другом и коллегой Чандры, предположил, что по крайней мере треть любой звезды должна состоять из водорода. При этом астрономические и физические значения непрозрачности пришли в соответствие, и Эддингтону пришлось уступить.

В 1915 году Эйнштейн обнародовал общую теорию относительности. Но и Эддингтон одновременно с астрофизическими расчетами сделал несколько пионерских работ по теории относительности. Вскоре он стал профессором астрономии и директором Кембриджской обсерватории. Шла мировая война, и революционным теориям Эйнштейна не сразу удалось пересечь Ла-Манш. Благодаря своим астрономическим исследованиям Эддингтон познакомился с голландским астрономом Виллемом де Ситтером из Лейденского университета в нейтральной Голландии, который изучал астрономические следствия теории Эйнштейна. В 1917 году де Ситтер выслал Эддингтону последние статьи по общей теории относительности Эйнштейна. Эддингтон сразу же понял значение работ Эйнштейна, а в следующем году Физическое общество поручило ему сделать о них доклад. Этот виртуозный «Доклад о теории относительности в приложении к гравитации» привлек внимание большинства британских ученых и утвердил Эддингтона в качестве общепризнанного специалиста по теории относительности.

Между тем обстановка на военных фронтах сильно обострилась. В 1916 году в Великобритании была введена воинская повинность. Квакер Эддингтон мог отказаться от воинской службы по религиозным соображениям, но в то время, когда молодые патриоты всех стран добровольно уходили на войну, такой отказ считался позорным. Кембриджские ученые обратились к правительству с просьбой освободить Эддингтона от воинской повинности, но министерство внутренних дел отклонило прошение. На первом слушании 14 июня 1918 года Эддингтон заявил, что в силу своих религиозных убеждений не может воевать и не видит ничего страшного в том, чтобы присоединиться к своим братьям квакерам в мобилизационных лагерях Северной Ирландии и чистить картошку для новобранцев. В конце концов вмешался директор Гринвичской обсерватории и предложил, чтобы Эддингтона освободили от воинской повинности для руководства британской научной экспедицией с целью наблюдения полного затмения Солнца 29 мая 1919 года. Научной задачей экспедиции была проверка общей теории относительности Эйнштейна. Так Эддингтон получил год отсрочки.

Вскоре было подписано перемирие, а Эддингтон продолжал готовиться к поездке. Было необходимо подтвердить или опровергнуть вывод общей теории относительности об отклонении светового луча от дальних звезд вблизи Солнца. Звезды на сравнительно небольшом расстоянии от Солнца тогда умели наблюдать только в период полного солнечного затмения.

Это было поистине замечательное приключение. В начале марта 1919 года из Англии отплыли две экспедиции. Одна направилась в город Собрал в Бразилии, а другая, во главе с Эддингтоном, — на крошечный португальский остров Принсипе около западного побережья Африки. К середине мая Эддингтон с коллегами полностью подготовились к эксперименту и сделали пробные снимки, но в день затмения возникло серьезное препятствие. Затмение ожидалось в два часа дня, но с утра пошел проливной дождь, угрожавший отменить всю программу наблюдений.

«Около полудня дождь прекратился, — писал Эддингтон, — и приблизительно в 13.30 мы начали фотографировать Солнце. Нам нужны были достоверные фотографии. Мне не удалось непосредственно наблюдать затмение, так как я был занят съемкой. Только два раза я взглянул на него, сначала — чтобы убедиться, что затмение началось, а потом — чтобы выяснить, было ли оно полным».

Эддингтон с коллегами сфотографировали звезды, которые визуально оказались вблизи края затененного Солнца. Затем они тщательно измерили положения этих звезд и сравнили их с данными на то время, когда Солнце находилось в другой части небосвода. Эддингтон лично проделал тщательные измерения микрометром на лучших из полученных фотографий. К всеобщему восторгу смещения звезд оказались близки к предсказываемым общей теорией относительности. Эддингтон потом часто рассказывал, как на первой же фотопластинке получил величины, «предсказанные Эйнштейном». Он называл это величайшим моментом в своей жизни. «New York Times» озаглавила статью об экспедиции в шутливой манере: «Звезды находятся не там, где нам кажется, и не там, где показывают расчеты, но не надо волноваться, — Эйнштейн знает точно, где они». Общественность особенно оценила иронию происшедшего — британский ученый проверил «немецкую теорию» после окончания Первой мировой войны.

Чтобы отметить драматические события на острове Принсипе, Эддингтон сочинил небольшую пародию на популярные рубаи Омара Хайяма в переводе Эдварда Фицджеральда. Вот одна из строф:

Благодаря успеху экспедиции Эддингтон прославился во всем мире как лучший эксперт по теории относительности. Однажды за обедом ученый развлекал присутствующих рассказом, как однажды он беседовал с известным физиком (чье имя предпочел не называть) в Королевском обществе. «Профессор Эддингтон, — воскликнул тот физик шутливым тоном. — Вы, должно быть, один из трех в мире, кто понимает, что это такое — относительность!» Тут возникло замешательство, и физик сказал: «Не скромничайте, Эддингтон». На что я возразил: «О, я нисколько не скромничаю! Меня просто интересует, кто же этот третий!»

Для разрешения загадки белых карликов Эддингтон объединил выводы из всех своих теорий. Астрофизики предполагали, что звезды образуются следующим образом: далеко от нас в межзвездном пространстве, где находятся огромные скопления газа, его частицы начинают сливаться под действием гравитационного притяжения и их диффузная смесь становится более компактной, с четкими границами. Частицы постоянно сталкиваются, и по закону идеального газа появляется давление, по направлению противоположное силе тяжести. Но огромная сила гравитации продолжает прижимать частицы газа друг к другу, повышая их температуру. В результате они начинают излучать направленный вовне свет, оказывающий определенное давление.

В повседневной жизни этот эффект незначителен — так, к примеру, мы не чувствуем давления света автомобильных фар. Но звезда такая большая и яркая, что потоки излучений вырываются из нее с силой урагана. В результате давление излучения оказывается настолько огромным, что создает стабильные светящиеся массы — звезды. Но какую роль играет световое давление при образовании звезд? В 1917 году Эддингтон предположил, что устойчивое равновесие в звезде возникает, когда гравитационное давление звезды, направленное внутрь, уравновешивается давлением газа и давлением света, испускаемого частицами. Гипотеза Эддингтона стала значительным шагом в понимании природы звезд; она — краеугольный камень современной астрофизики.

А что происходит в конце жизненного цикла звезды? Эддингтон полагал, что состарившиеся звезды становятся белыми карликами. Но тогда каким образом звезды остаются горячими, но столь слабо светящимися? Если удастся это объяснить, то станет ясна и конечная судьба звезд. Эддингтон попробовал составить вероятную цепь событий. При старении звезда излучает все меньше и меньше света, ее радиационное давление уже не уравновешивает силу тяжести, звезда сжимается и превращается в белый карлик. Однако возникает парадокс. Плотность белых карликов огромна, во много раз больше плотности самого плотного вещества на Земле. Для остывания плотность звезды должна уменьшаться до плотности вещества Земли, но оказалось, что звезды продолжают сжиматься и уплотняться. Звезды не остывают, хотя их светимость уменьшается. Может ли так продолжаться до бесконечности? Где же конец? Могут ли они сжаться до бесконечно малого объема? Вот как это представлял себе Эддингтон: «Казалось бы, звезда ставит себя в затруднительное положение. В конце концов запас ее энергии должен истощиться, и она остынет. Но возможно ли это? Звезда обрела огромную плотность благодаря высокой температуре, которая разрушила атомы. При охлаждении она должна увеличиться в объеме примерно в 5000 раз. Но расширение требует энергии — на выполнение работы против силы тяжести, а у звезды энергии больше не осталось. Что же, спрашивается, должно происходить в звезде, если она непрерывно теряет тепловую энергию, но не имеет достаточно энергии для остывания?»

Это было волнующей тайной. В книге «Внутреннее строение звезд» Эддингтон обходил стороной эту проблему, белые карлики оказались неприятным отклонением от теорий, описывающих структуры звезд, в значительной степени разработанных благодаря Эддингтону. Однако загадка белого карлика его не оставляла. В 1914 году он заявил, что невероятно высокая плотность Сириуса В «абсурдна». Но десять лет спустя он сформулировал свое соотношение масса — светимость и обнаружил, что законы идеального газа справедливы даже при высоких плотностях внутри карликовых звезд типа Солнца. Это заставило его предположить, что при значительно более высоких температурах внутри белых карликов все атомы могут быть полностью лишены электронов и в результате упакованы гораздо более плотно[22].

В январе 1924 года Эддингтон написал своему другу, астроному Уолтеру Адамсу, наблюдавшему Сириус В еще в 1914 году, что он «в последнее время развлекается сумасбродной идеей» и что «невероятная» плотность Сириуса В все же возможна. Он предложил проверить с использованием общей теории относительности Эйнштейна, действительно ли плотность белых карликов при их малом радиусе может быть столь высока.

Общая теория относительности предсказывает, что интенсивное гравитационное поле белого карлика влияет на длины волн излучаемого света. Сила тяжести на поверхности Сириуса В в 100 тысяч раз больше, чем на поверхности Земли, и это приводит к увеличению длины волны испускаемого атомами света. Длины волн смещаются в сторону красной части спектра; это явление называется «гравитационным красным смещением».

Разница в длинах волн света, испускаемых атомом вещества Сириуса В и тем же самым атомом на Земле, определяется дробью: масса Сириуса В, деленная на его радиус. Масса Сириуса В и его радиус к тому времени уже были рассчитаны. (Предполагая, что масса Сириуса В составляет 0,85 массы Солнца, астрофизики рассчитали его радиус по данным о его светимости и температуре.) Используя эти данные, Эддингтон получил величину красного смещения.

Затем он предложил Адамсу измерить красное смещение Сириуса В и сравнить полученные результаты с его расчетами. Измерения были исключительно сложными. Сириус А — чрезвычайно яркая звезда, спектр ее излучения накладывается на спектр Сириуса В, и разобраться, какие спектральные линии принадлежат Сириусу А, а какие Сириусу В, невероятно трудно. Однако Адамс решил эту задачу и получил результаты, очень близкие к полученным Эддингтоном. Подтвердилась и величина гравитационного красного смещения, и малый радиус при абсурдно большой плотности Сириуса В. Эддингтон теперь имел неопровержимые доказательства, что Сириус В действительно обладает огромной, почти невероятной плотностью; его расчеты были верны. Эксперимент представил также дополнительные доказательства справедливости общей теории относительности, согласно которой гравитационное поле Сириуса В действительно изменяет излучаемый звездой свет. Эддингтон был полностью удовлетворен. Он показал, что общая теория относительности предсказывает совершенно необычные свойства пространства вблизи сверхплотных объектов типа белых карликов. Например, радиус звезды супергиганта Бетельгейзе примерно 160 миллионов километров, то есть больше радиуса орбиты Земли вокруг Солнца. Но плотность ее в миллион раз меньше, чем у Солнца. А что произойдет, если такая громадина будет иметь плотность Солнца или даже белого карлика? Согласно Эддингтону, «силы тяготения будут столь велики, что свет не сможет вырваться из пространства звезды, лучи вернутся к звезде, как камень, падающий на землю… Масса звезды создаст такую кривизну пространства, что оно будет замкнуто вокруг этой звезды».

Идею о возможности существования «темных звезд» впервые высказал английский естествоиспытатель Джон Митчелл еще в 1784 году, спустя почти сто лет после открытия Ньютоном теории тяготения. Гравитационное притяжение этих звезд так велико, что свет не может из них вырваться. В 1796 году французский математик и ученый Пьер Симон Лаплас развил эту идею, хотя и не упомянул Митчелла. Эддингтон ничего об этом не знал, что было неудивительно — он всегда с презрением относился к истории научного познания, которую считал совершенно бесполезной. По законам идеального газа энергия белых карликов слишком мала, чтобы они увеличивались в объеме. Поэтому эти звезды не могут закончить свое существование, превратившись в сгусток холодной материи. Белые карлики должны превратиться в точку бесконечной плотности и исчезнуть в недрах Вселенной. Но вместо того, чтобы развивать свой удивительный прогноз, Эддингтон решил обойти эту «любопытную проблему» стороной, назвав ее «не фатальной». И наверняка кто-нибудь когда-нибудь обязательно ею займется, ведь «белых карликов очень много».

В 1926 году, когда Эддингтон написал эти слова, достоверно были известны только четыре карлика, а к 1938 году были обнаружены уже восемнадцать! В наши дни сотни белых карликов зарегистрированы лишь в небольшой области не слишком далеко от Солнца. Они настолько слабо светятся, что их можно увидеть только здесь, где они составляют около 9 процентов звезд, наблюдаемых нашими телескопами. Астрономы подозревают, что они являются наиболее распространенным видом звезд, и дружно поддерживают теорию, что, умирая, звезды становятся белыми карликами.

Эддингтон предвидел это еще в 1926 году. В предисловии к своей книге «Внутреннее строение звезд» он пишет, что в соответствии с законом идеального газа белые карлики должны коллапсировать, но этот вывод для него неприемлем. Возникло препятствие, сдерживающее научный прогресс. Но в том же году коллега Эддингтона Ральф Фаулер предложил применить для расчетов этих процессов квантовую механику, в которой он хорошо разбирался. Он хотел решить трудную задачу, которая не поддалась Эддингтону, — доказать, что звезды не исчезают, но угасают мирно, как горные породы, и таким образом восстановить гармонию и красоту Вселенной.

Глава 4 Звездная буффонада

Артур Милн писал, что Ральф Фаулер был «крупной фигурой во всех отношениях — и как человек, и как ученый; он был явным лидером, чрезвычайно привлекательным человеком, который располагал к себе всех». Фаулер родился в 1889 году; он происходил из привилегированной среды, и его ожидала прекрасная и успешная карьера. Учась в Винчестерской школе, он обрел славу как выдающийся спортсмен; всю жизнь он увлекался гольфом, крикетом и регби, был отчаянным скалолазом и игроком в бридж. Все очень любили Фаулера как приветливого, добродушного и веселого человека с обаятельной улыбкой.

Его достижения в физике и астрофизике были поистине блестящи, а авторитет в среде самых влиятельных ученых невероятно высок. Именно он ввел студента Поля Дирака в мир квантовой механики, а позднее познакомил его с Бором и Гейзенбергом. В 1921 году он женился на Эйлин, единственной дочери своего близкого друга и коллеги, легендарного и великого Эрнеста Резерфорда, который к тому времени уже стал лауреатом Нобелевской премии за открытие атомного ядра и получил титул лорда. В семье Фаулер было четверо детей.

Милн писал о Фаулере с мягким юмором как «о человеке, с которым вы сохраните дружеские отношения, даже если он продал Вам мотоцикл» — лучше не скажешь! — и добавлял, что он был «королем среди мужчин». После первой встречи с Фаулером в сентябре 1930 года Чандра написал родителям: «Мистер Фаулер — крупный, сильный, жизнерадостный мужчина средних лет. Он очень часто говорит: „Великолепно!“» При первой встрече с ним Чандра так разволновался, что «споткнулся на ступеньках и упал». И до сих пор у него в ушах слова Фаулера: «Спокойно, спокойно!»

После окончания Винчестерской школы в 1908 году Фаулер поступил в кембриджский Тринити-колледж, где изучал математику. Он специализировался на решении уравнений для газовых сред, имеющих важные приложения в астрофизике. В 1914 году он был избран действительным членом Тринити-колледжа. Когда началась Первая мировая война, Фаулера призвали в Королевскую морскую артиллерию. Позже в Кембридже часто замечали, что под плащом он носит военную форму. Фаулер участвовал в кровопролитной битве при Галлиполи, был тяжело ранен в плечо и отправлен в тыл[23].

Во время войны правительство хотело привлечь для исследований в интересах военного ведомства Арчибальда Хилла, признанного высокообразованного лидера с обширными связями в Оксбридже. Ему было предложено сформировать экспериментальную часть ПВО для разработки новых видов вооружений. Основная задача заключалась в повышении эффективности использования зенитных снарядов против немецких «цеппелинов» и мощных двухмоторных бомбардировщиков «Гота». Для повышения точности стрельбы зенитных орудий необходимо было провести специальные исследования — учесть большую высоту, сильный ветер, изменения температуры и давления. Хилл собрал группу математиков и физиков и обратился к Харди, который тогда был членом Тринити-колледжа. Харди ответил, что «хотя он готов подставить свое тело под пули, но его мозг не будет проституировать на армию». Однако никаких возражений по поводу мозга Фаулера у Харди не было, и он посоветовал Хиллу включить Фаулера в группу. Кроме того, он рекомендовал для этой работы и своего ученика Милна, хотя к тому времени тот проучился в Тринити-колледже только два года. Так Фаулер познакомился с Милном. Вскоре они стали не только коллегами, но и друзьями.

Группа Хилла располагалась в военно-морском училище ВМС Великобритании, базирующемся недалеко от Портсмута. Неофициально они называли себя «Разбойники Хилла», имея в виду использование неординарных методов решения научных проблем. Это было бурное время. Фаулер и Милн вылетали с аэродрома Фарнборо на новых мощных бипланах FE 2D с двигателями производства компании «Роллс-Ройс» (250 лошадиных сил!). Друзья убедили пилотов Королевских ВВС подниматься как можно выше, чтобы измерять температуру и давление, а также изучать состояние атмосферы на большой высоте. Они летали в открытой кабине, без парашюта и радиосвязи, и проводили не просто интереснейшие, но и очень опасные исследования. Высокопрофессиональные боевые летчики пытались напугать штатских пассажиров, откалывали грубые шуточки, валяли дурака, выполняя крутые пикирования и повороты по вертикали. Но Фаулер и Милн лишь наслаждались этими приключениями.

Но вернемся к науке: Милн начал с уравнений для низкоуровневой траектории зенитных снарядов и рассчитал траекторию для гораздо большей высоты. Его результаты используются и сейчас. Фаулер провел расчеты аэродинамики полета снарядов, а также составлял отчеты, вел календарь полетов, наладил хорошие отношения с офицерами военно-морского флота, инспектировал береговой комплекс ПВО и часто посещал Францию, помогая французским коллегам, занимавшимся аналогичными расчетами.

Влияние Хилла на этих двух джентльменов было огромным. Милн часто вспоминал лекции Хилла по методикам исследований. Так во время войны Фаулер и Милн перешли от чистой математики к изучению физики верхних слоев атмосферы, а затем и к астрофизике.

Фаулер был не слишком силен в формулировании оригинальных идей и для решения задач чаще использовал уже предложенные гипотезы. У него был очень большой недостаток: часто он слишком быстро прекращал заниматься задачей и не доводил свои рассуждения до конца. Так получилось и с его попыткой применить квантовую статистику к электронному газу для решения парадокса Эддингтона.

К этой проблеме Фаулер приступил в 1926 году, спустя несколько месяцев после опубликования «Внутреннего строения звезд». Он хорошо знал, что электронный газ в звезде вследствие своей чрезвычайно высокой плотности не является идеальным газом. Большинство астрофизиков допускали, что для этих условий законы идеального газа должны быть модифицированы. Фаулер предложил радикальное решение: он заявил, что такой плотный электронный газ нужно описывать методами квантовой механики, которая предсказывает, что электроны при накоплении стремятся максимально удалиться друг от друга.

Необходимость новых законов природы возникла с появлением модели атома Бора. Атом в этой модели уподоблен Солнечной системе, в которой электроны окружают ядро, как планеты — Солнце. При этом принципиально важно, что они могут занимать только определенные орбиты[24]. Самым простым является атом водорода с одним электроном на ближайшей к ядру орбите. У гелия на этой же орбите находятся два электрона, которые полностью заполняют ее и делают гелий инертным, то есть неспособным реагировать с любым другим химическим элементом. Далее следует литий, у которого на следующей орбите появляется третий электрон, и так далее. Модель Бора позволяла удовлетворительно связать химическую активность с числом электронов в атоме и объяснить Периодическую систему элементов Менделеева. По словам Эйнштейна, это явилось «огромным достижением».

Но Бор так и не смог объяснить, почему на определенной орбите должно быть определенное количество электронов. В 1925 году талантливейший 24-летний венский физик Вольфганг Паули, бывший студент Зоммерфельда, нашел ответ: для объяснения требовался еще один таинственный ингредиент квантового мира — спин электрона. Совершенно невозможно наглядно представить себе этот спин, как невозможно и осознать электрон волной и частицей одновременно; спин — это собственный момент вращения, внутреннее неотъемлемое свойство электрона, подобное его заряду и массе. Спин оказался тем недостающим звеном, благодаря которому стал понятен принцип заполнения электронных орбит. Полное объяснение потребовало формулировки нового фундаментального закона: не существует двух электронов в атоме, которые обладают одними и теми же квантовыми свойствами. Это и есть «принцип запрета Паули».

При такой высокой плотности, как в звездах, вступают в силу законы квантовой механики, в том числе принцип Паули. В данном случае он формулируется следующим образом: в определенном пространственном объеме могут одновременно находиться не более двух электронов с противоположными спинами (спин может принимать лишь два значения: +1/2 или -1/2) и определенными скоростями.

Когда в звезде заканчивается топливо, и она перестает излучать свет, направленное наружу давление излучения уменьшается, а направленные внутрь гравитационные силы начинают преобладать, и звезда сжимается. В центре звезды триллионы электронов сближаются все теснее, как люди в толпе. Квантовые состояния заполняются сначала в самом центре, где электроны движутся медленно, а затем на периферии, где они перемещаются быстрее. Остальные электроны пытаются найти удобное расположение, но они не могут находиться слишком близко друг от друга, поскольку не могут занимать «территорию» друг друга согласно принципу Паули. Они сопротивляются дальнейшему сжатию и создают мощное давление. Сила этого давления оказывается гораздо более мощной, чем их взаимное электрическое отталкивание, которое нейтрализуется притяжением положительно заряженных ядер атомов. В конечном счете звезда полностью перестает излучать, и радиационное давление пропадает. Остается только направленное наружу давление электронов, противостоящее огромной силе тяжести. Электронный газ большой плотности оказывается в так называемом «вырожденном» состоянии — сжиматься дальше не может. Направленное наружу давление электронов называется «давлением вырождения». Оно так велико, что не позволяет силе тяжести бесконечно сжимать звезду, которая затвердевает и тихо умирает в виде сгустка холодной материи[25].

Таким образом, применение квантовой механики в астрофизике, как казалось тогда, полностью устранило парадокс Эддингтона. Звезды должны элегантно угасать, сохраняя наше прежнее представление о стационарной Вселенной.

Фаулер продемонстрировал, что теория для микрокосмоса применима и к звездам — объектам макрокосмоса. Его работа была строго математически обоснована. Он предположил, что плотность белого карлика равна 100 тысячам граммов на кубический сантиметр. Но при такой высокой плотности скорость электронов в звезде будет существенно меньше скорости света, поэтому нет необходимости применять теорию относительности. Фаулер знал это и не стал далее развивать свою теорию, ведь его цель состояла лишь в разрешении парадокса Эддингтона, и он полагал, что достиг успеха. В своей обычной решительной и авторитарной манере бывший королевский морской пехотинец заявил, что применение квантовой теории позволяет «убедительно ответить на вопрос Эддингтона, и я рад на этом закончить свои вычисления». Эддингтон также был весьма доволен.

Благодаря совместным военным приключениям и хорошему характеру Фаулера Милн и Фаулер навсегда остались близкими друзьями. А вот отношения Милна с Эддингтоном оказались намного сложнее.

Когда Милн и Фаулер познакомились, Милну исполнилось 20 лет, он был невысоким, худощавым и симпатичным юношей в круглых очках, на семь лет младше Фаулера. Из-за плохого зрения Милна освободили от призыва в армию, и он с радостью принял приглашение войти в группу Хилла. И надо отметить, что Милн происходил из намного менее обеспеченной семьи, чем Фаулер.

У Милна складывались хорошие отношения с коллегами. Он был чрезвычайно обаятелен и популярен, что не мешало ему оставаться самым настоящим трудоголиком. Друг Чандры профессор Уильям Мак-Кри написал, что Милн «излучал положительную энергию. Его особенностью было умение концентрироваться на решении проблемы, но в разговорах с друзьями и коллегами он оживлялся. От него исходила волна любви и доброжелательности, которая привлекала к нему других людей. …Милн был глубоко религиозным человеком; вера и храбрость помогали ему одерживать победы».

В конце войны Милну исполнилось 22 года. С большой неохотой он возвратился в Кембридж для завершения своих еще студенческих исследований. Но Фаулер и Хилл предоставили ему возможность провести оригинальное исследование, которое позволило бы Милну стать членом Тринити-колледжа. Удивительно, что всего за год Милн закончил фактически три дипломные работы: одну по математике, вторую по распространению звуковых волн в атмосфере и третью — о свойствах атмосферы Земли на больших высотах. Фаулер считал две последние работы Милна, основанные на его военных исследованиях, просто выдающимися. И вскоре Милн был избран членом Тринити-колледжа.

Но Милну этого было мало. Чандра вспоминал, что у того присутствовал явный комплекс неполноценности — Милну казалось, что ему не хватает фундаментальных научных знаний. Это было чрезвычайно странно, так как щепетильность Милна при использовании математических понятий была даже чрезмерной. Милн постоянно стремился демонстрировать свои математические способности, однако всегда сохранял следы студенческого пиетета по отношению к маститым ученым.

Однажды ночью во время беседы в Тринити-колледже глава лаборатории физики Солнца Хью Франк Ньюолл сообщил, что ищет помощника, и тут же сообразил — да ведь сидящий рядом Милн во время войны изучал процессы в земной атмосфере! Ньюолл тут же предложил Милну заняться атмосферой Солнца. Работа над исследованием внешних слоев Солнца с 1919 по 1929 год была самым успешным периодом в карьере Милна. В 1935 году его наградили золотой медалью Королевского астрономического общества за научные достижения последних десяти лет.

Однако жизнь молодого ученого была далеко не безоблачной. В 1921 году умер его отец, и Милн всерьез собирался оставить учебу — для поддержки семьи. В апреле 1924 года во время эпидемии Милн заболел энцефалитом, и кембриджские друзья трогательно о нем заботились. В июле он выздоровел, но позже часто испытывал последствия заболевания. Вскоре Милн покинул Кембридж и стал профессором прикладной математики в Манчестерском университете, где его академическая карьера успешно и плодотворно продвигалась вперед. И тогда же он встретил Маргарет Скотт, приемную дочь преподавателя истории. Она стала его женой. Все шло прекрасно, и в 1928 году ему предложили должность ведущего профессора математики и члена колледжа Вэдхэм в Оксфордском университете. В то время математика в Оксфорде, в отличие от Кембриджа, была в запустении. Милн принял предложение, хотя несколько ученых уже отказались от этой должности. Развитие системы преподавания математики заняло у Милна слишком много времени, и он постепенно терял контакт с коллегами и друзьями в Кембридже.

В Оксфорде личная жизнь Милна не задалась. Маргарет была счастлива в Манчестере, принимая участие в академических исследованиях, но в Оксфорде ситуация была совсем иной — женщинам даже не разрешалось обедать в колледже. Кроме того, Милн почувствовал себя в изоляции: он отдалялся от атомной физики и квантовой механики, которые становились важнейшими методами исследования атмосферы звезд. Поэтому он решил работать над созданием моделей вещества в центре звезд без применения новейших теорий.

6 июня 1929 года Милн был приглашен Королевским обществом для чтения престижной Бейкеровской лекции. Ему показалось, что это идеальная возможность представить свои новые идеи, которые он сам считал революционными. Все присутствующие ожидали услышать лекцию о его новаторских работах по поводу звездных атмосфер, но он говорил о гораздо более общих проблемах. Блестящая идея Милна заключалась в том, чтобы при изучении атмосферы звезд получать информацию об их глубинном строении, а не наоборот, как было принято в стандартной модели Эддингтона.

Перед лекцией Милн решил зайти к Эддингтону и обсудить результаты этих исследований: он хотел найти подтверждение своих аргументов. Но Эддингтон был убежден, что определить поверхностную температуру звезды можно лишь с помощью исследования ее внутренней структуры.

При встрече в мае того года Эддингтон полностью отверг теории Милна, у которого оставалось только несколько недель, чтобы с невероятными усилиями переделать доклад к 6 июня. В лекции он рассказал не только о собственных исследованиях звездных атмосфер, но и о многом другом. На эту лекцию еще долгие годы потом ссылались ученые, работавшие в области астрофизики. И лишь Милн не был удовлетворен и говорил, что не считает ту свою лекцию достойной внимания.

А несколько месяцев спустя у него состоялась еще одна беседа с Эддингтоном. Милн настаивал, что такой важный результат, как соотношение масса — светимость Эддингтона, нельзя получить только из условия равновесия направленных наружу сил светового давления и давления газа и противоположных им гравитационных сил, направленных внутрь звезды.

«Необходимо тщательно разобраться со структурой звезды, и в особенности с источником ее энергии. Жизнь звезды намного сложнее, чем вы думаете», — взволнованно говорил Милн. Попробуем представить себе в этот момент Эддингтона, казалось бы спокойно попыхивающего трубочкой и жующего яблоки, но в действительности из последних сил сдерживающего свое негодование. Разве соотношение масса — светимость не поразительно? Этот удивительный, прекрасный газовый закон, который заведомо справедлив для звезд-гигантов с малой плотностью, а также для карликов с невероятно большой плотностью. Но Эддингтон не хотел принимать во внимание, что белые карлики не были идеальным газом, как показал Рассел еще три года назад. Как же Милн смел перечить Эддингтону! Конечно, Эддингтон знал, что белый карлик не идеальный газ, но Милн явно не имеет ни малейшего представления о построении моделей! Уже в который раз Эддингтон опирался на свой непререкаемый авторитет.

И все же Милн решил вскоре рассказать о своих идеях на заседании Королевского астрономического общества. Эддингтон с ходу отклонил все соображения Милна. «Это нелегко обсуждать, — написал он надменно, — поскольку профессор Милн не объясняет детально, как он получил свои результаты, столь сильно отличающиеся от моих, а потому остальная часть его работы мне абсолютно неинтересна. Я думаю, абсурдно было бы полагать, что его теория справедлива». Эддингтон продолжал пикироваться с Милном в серии кратких статей, опубликованных в январе следующего года, однако Милн практически не обращал внимания на критические замечания Эддингтона. В письме к брату он пишет: «Эддингтон очень резко отзывается о моей работе — он называет мою теорию софистикой, мистикой, безосновательными предположениями. Он становится догматичным и раздражительным, когда кто-то вдруг касается его старой теории, гнилой до основания. Поразительно, что этот грандиозный обман научной общественности продолжается так долго. Его теоремы о звездах — это главным образом необоснованные догадки».

В письме Милн называл гиганты и карлики «центрально сжатыми звездами» (плотность которых растет по направлению к центру), а белые карлики — «сколлапсировавшими объектами». Основываясь на результатах работ Фаулера и Эдмунда Стонера, он утверждал, что если внешняя часть всех звезд — это идеальный газ, то вблизи центра звезды плотность и давление становятся экстремально большими. В таких условиях законы идеального газа неприменимы, и для определения давления и температуры в этой части звезды нужно принимать во внимание квантовые эффекты, используя фаулеровское уравнение состояния. Вблизи самого центра звезды следует применять уравнение Стонера, которое включает релятивистские эффекты, так как электроны движутся со скоростью, почти равной скорости света. При еще большем приближении к центру для определения экстремально высоких давлений, вероятно, потребуются иные уравнения. Милн утверждал, что все звезды окружены оболочкой идеального газа, внутри которой находится серия очень твердых ядер, предотвращающих сжатие звезды выше некоторого предела. Эти ядра он назвал вырожденными.

Как и Эддингтон, Милн не довел цепь рассуждений до логического конца и не решился утверждать, что белый карлик может уменьшаться, уплотняясь до бесконечности. Тогда было принято считать, что появляющаяся в математическом аппарате физической теории бесконечность является верным признаком ее несостоятельности. Однако ситуация с появлением бесконечности регулярно возникала в квантовой механике, и физики, которые обладали более широким кругозором, чем астрофизики, всегда находили способы учесть бесконечные величины. А Милн и другие астрофизики просто отказывались рассматривать такого рода ситуации, что вызывало у физиков постоянные насмешки над самой этой наукой — астрофизикой. Избегая понятия бесконечности, Милн создал ни на чем не основанную гипотезу о появлении в центре звезды области с чрезвычайно высокой несжимаемостью.

В критическом анализе, опубликованном 29 марта 1930 года в знаменитом журнале «Nature», Эддингтон отметил, что «физически звезда не может „сокращаться бесконечно“, рано или поздно она должна достичь равновесной конфигурации», и издевательски добавил, что утверждение Милна аналогично устойчивому положению Шалтая-Болтая на стене. Эта невозможная устойчивость заключается в том, что даже при сотнях тысячах падений Шалтай-Болтай возвращается на стену. А по Милну получается, что, как бы звезда ни разрушалась, она никогда не разрушится полностью. Внутри звезды всегда имеется некое ядро, внутри ядра другое ядро и так далее, как в бесконечной матрешке.

Милн написал председателю британского Королевского астрономического общества Герберту Динглу о едких комментариях Эддингтона: «Конечно, я не могу сказать, что это вызывает мое душевное смятение. Но на собрании общества я был обвинен в том, что говорил абсолютную ерунду, и только потому, что мы получили отличающиеся результаты». У Эддингтона тоже кончилось терпение. «Я почти в отчаянии от наших дискуссий с профессором Милном, от той неразберихи, в которой я благодаря ему оказался», — признавался он. Спор с Эддингтоном был крайне неприятен Милну, который стал чувствовать себя мучеником от науки и непризнанным гением, вынужденным бороться за истину. Милн начал даже считать, что лишь следующее поколение оценит его принципиальность.

И тогда он решил подробно изложить свои идеи о строении звезд. Эта статья была опубликована в конце ноября 1930 года, в предисловии сказано: «Здесь описаны соображения, которые заставляют решительно пересмотреть наши взгляды на структуру звезд по стандартной модели Эддингтона». Милн настаивал, что каждая звезда должна иметь в центре несжимаемое ядро. Впрочем, с одним из положений теории Милна были согласны все астрофизики. Джинс уже тогда отметил: «Эддингтон, Милн и я, все мы считали, что плотность в центре звезды должна быть конечной».

Для Эддингтона теория звезд была только частью огромного исследования, направленного на создание универсальной физической теории. Это была попытка объединить квантовую теорию со специальной и общей теорией относительности, стремление найти Священный Грааль науки. Поиск такой теории ученые вели с тех пор, как возникла наука, — это ведь и есть «всеобщая теория всего», которую сам Эддингтон называл «фундаментальной теорией». Работа так поглотила его, что в некоторых частных вопросах он начал допускать серьезные ошибки. Не в последнюю очередь это касалось проблемы эволюции белых карликов.

Эддингтон начал свои исследования в 1928 году, вдохновленный теорией электрона Дирака. В своей теории Дирак использовал аппарат квантовой механики, специальную теорию относительности, но не учитывал выводы общей теории относительности. Одним из более чем странных следствий теории Дирака был вывод о существовании электронов с отрицательной энергией. Это казалось невероятным и так же невозможным с физической точки зрения, как и отрицательное время[26]. Гейзенберг жаловался Паули, что эта теория была «самой печальной главой в современной физике».

Эддингтона не очень беспокоили выводы из теории Дирака, но математические рассуждения казались ему несколько странными. Дирак вывел уравнение, основанное на математических величинах, незнакомых большинству физиков. Это были не векторы и не тензоры, а так называемые спиноры. В своей теории Дирак использовал неизвестную ранее физическую величину спин — собственное вращение электрона. Эддингтон обладал весьма глубоким пониманием математических оснований физики и сразу почувствовал, что Дирак нашел нечто намного более серьезное, чем просто использование иного математического аппарата для обоснования понятия спина.

Эддингтон был вообще склонен к мистицизму, возможно благодаря воспитанию в духе квакеров, и считал, что природа выше науки. Хотя мистика предполагает возможность побега из замкнутой логической научной системы, Эддингтон неоднократно утверждал, что физика не должна использоваться для обоснования мистических взглядов. За невозмутимой маской ученого скрывались острые духовные искания и внутренняя борьба по преодолению противоречий между наукой и религией.

Эддингтон был очарован «реальными» и «невидимыми» мирами и связями между ними. Его первая книга по фундаментальной теории «Природа физического мира» начинается с блестящего сравнения этих двух миров. Эддингтон приводит пример двух письменных столов с книгами и различными бумагами. Один стол — обычный, а второго в материальном виде не существует, он — лишь пересечение электрических и магнитных полей, заполненное гудящими электронами. Однако наши книги и бумаги не проваливаются через отсутствующую столешницу и не падают на пол. Хотя оба стола являются вполне реальными, для второго из них понятие «вещества» требует пересмотра. Так как же связаны между собой видимый и невидимый миры?

Эддингтон был убежден, что ответ даст математика, которая станет ключом к замку на двери между этими мирами. Уравнение Дирака включало четыре величины, четыре измерения — три пространственные координаты и время. Эддингтон построил свой оригинальный математический аппарат на основе шестнадцати спиноров, которые назвал «Е-числа»[27]. В итоге должны были получиться уравнения для макроскопического описания Вселенной, включающие результаты не только специальной и общей теории относительности, но и квантовой механики.

Эддингтон выделил семь «основных физических констант», с помощью которых можно описать любое явление во Вселенной, как с помощью всего семи нот можно записать любое музыкальное произведение. Эти физические константы должны были составить фундамент общей теории мироздания.

На первом этапе было необходимо составить некие комбинации этих семи основных математических констант, теоретически определить количество электронов и протонов во Вселенной и сравнить результат с экспериментальными данными. Особо сильное впечатление производила на Эддингтона возможность вычислить так называемую постоянную тонкой структуры.

При изучении спектров излучения было обнаружено, что некоторые линии имеют тонкую структуру, а именно состоят из ряда близко расположенных узких линий. Зоммерфельд блестяще объяснил появление тонкой структуры, введя в боровскую планетарную теорию строения атомов некоторые положения релятивистской теории. Оказалось, что расстояние между узкими компонентами спектральной линии зависит от величины, которая известна как постоянная тонкой структуры. К тому времени уже было получено экспериментальное значение этой величины, равное 1/137.

Числа 1 и 137 — целые. В основе квантовой теории атома также лежат только целые числа, они играли важную роль и в гипотезах древнегреческих ученых. Математик Пифагор и его последователи считали, что с помощью чисел могут настроиться на музыку космоса. Даже Зоммерфельд, вполне приземленный немецкий физик, напыщенно заявлял, что «язык спектров» выразил «истинную музыку сфер на струнах числовых отношений». Интересно, что в Каббале число 137 имеет мистическое значение, с этим числом сопоставляются некоторые высказывания бога Яхве. К сожалению, последующие измерения показали, что постоянная тонкой структуры на самом деле равна не 1/137, а 1/137,036. Но Эддингтона это не остановило, и он продолжал использовать в своих вычислениях число 137.

Одним из основных аргументов Эддингтона была недопустимость рассмотрения элементарных частиц как независимых объектов, он был уверен, что нельзя пренебрегать взаимодействием между частицами. Согласно общей теории относительности, именно гравитация — сила притяжения между частицами — создает структуру пространства и времени. А постоянная тонкой структуры не только показывает величину расщепления спектральных линий, но и определяет силу взаимодействия двух электронов. Для Эддингтона это было еще одним подтверждением отсутствия изолированных частиц в квантовой теории.

Согласно этому положению Эддингтон настаивал, что в любой теории следует учитывать по крайней мере два электрона. Он создал новый математический аппарат, в котором каждому из электронов присваивается одно из шестнадцати Е-чисел. Умножение 16 на 16 дает 256 различных способов объединения электронов, причем из этих 256 способов объединения реально возможными являются только 136, а остальные 120 невозможны. Он записал это в виде 256 = 136 + 120. Таким образом он получил число 136, как фокусник, вынимающий кролика из шляпы.

Разумеется, число 136 не равно 137, хотя и довольно близко! Эддингтон был убежден, что дополнительная единица «появилась не надолго», причем само число 137 стало его навязчивой идеей. Рассел вспоминал встречу с Эддингтоном на конференции в Стокгольме, когда в гардеробе Эддингтон попросил повесить его шляпу «на гвоздь № 137». Дирак однажды отметил: «Он [Эддингтон] первым получил число 136, и, когда в результате эксперимента это число оказалось равным 137, он объяснил и это!» Эддингтон воспринимал свою фундаментальную теорию не просто как набор математических уравнений. Он видел себя в качестве создателя великой философской системы, описывающей не только поведение материальных объектов, но и мышление и более того — саму сущность бытия. Для подтверждения своих интуитивных догадок Эддингтон использовал иногда экспериментальные величины, полученные другими учеными. К таким величинам относилась, например, скорость расширения Вселенной, но в большинстве случаев Эддингтон предпочитал делать выводы и создавать теории на основании собственных представлений. Он считал свою фундаментальную теорию союзом квантовой механики и теории относительности, образованным благодаря математическим построениям с помощью шестнадцати Е-чисел.

И действительно, используя уравнения теории относительности, Эддингтон вывел уравнение для определения общего количества электронов и протонов во Вселенной. Затем он представил Вселенную как гигантский атом, состоящий из электронов и протонов, и с помощью квантовой статистики вывел еще одно уравнение. При сопоставлении этих двух уравнений он вычислил количество электронов и протонов, оказавшееся огромной величиной — 1,5×10⁷⁹. Подставив эту величину в соответствующее уравнение, он определил скорость разбегания галактик, то есть скорость расширения Вселенной. К полному удовлетворению Эддингтона, его результат оказался очень близок к оценкам астрономов[28]. Кроме того, Эддингтон был полон решимости связать эту величину с константой тонкой структуры, которую он считал равной непременно целому числу.

На этом этапе рассуждений он снова обратился к своим Е-числам и количеству электронов и протонов во Вселенной. Эддингтон сам написал однажды, что произведение 136×2²⁵⁶ приобрело для него поистине мистическое значение, тем более что 2²⁵⁶ почти точно равно 10⁷⁹, а это последнее число было определено экспериментально. Сей факт мог бы служить доказательством того, что не случайно число электронов и протонов во Вселенной равно 10⁷⁹. Возникает вопрос, действительно ли Эддингтон нашел ключ к пониманию структуры Вселенной с помощью только лишь математических преобразований? Увы, выведенное Эддингтоном с учетом представления о квантах уравнение оказалось неверным. Чтобы получить желаемый результат, следовало объединить общую теорию относительности и квантовую механику, а Эддингтон пытался это сделать, используя неправильные величины[29]. Коллеги немедленно обнаружили в его книгах и статьях по фундаментальной теории отсутствие краткости и ясности, присущих его ранним работам по астрофизике. Так, один весьма едкий критик писал: «Его [Эддингтона] статьи понятны до определенного момента, затем в некоторый критический момент они становятся совершенно непонятными, но неожиданно все проясняется в конце, в формулировке выводов».

Эддингтон был не одинок в своем стремлении теоретически определить смысл и значение постоянной тонкой структуры. Вот и Паули был захвачен этой идеей и также искал скрытый мистический смысл числа 137. В 1958 году, лечась от рака в цюрихской больнице, он однажды сказал своему бывшему ассистенту Виктору Вайскопфу: «Вики, я уже никогда не выйду из этой комнаты!» «Почему?» — недоуменно спросил Вайскопф. «Посмотри на номер этой палаты», — мрачно ответил Паули. У палаты был номер 137, и Паули действительно в ней умер. Паули внимательно читал работы Эддингтона и отзывался о них крайне отрицательно, например, так: «Я считаю, что работа Эддингтона насчет числа 136 — полный бред, она годится для романтических поэтов, а не для физиков».

Однако, несмотря на все возрастающую критику своей единой теории, Эддинтгон в начале 30-х годов прошлого века имел блестящую репутацию. Предложенная им модель строения звезд занимала центральное место в астрофизике, физиков интриговали его космологические идеи, а книги с его философскими размышлениями о Вселенной стали бестселлерами. С помощью изобретенных им Е-чисел Эддингтону удалось связать число электронов и протонов во Вселенной со скоростью ее расширения. А Фаулер в своей работе о жизненном цикле звезд устранил тревожный парадокс, обнаруженный Эддингтоном. В общем, как говорится, жизнь удалась. Вскоре Эддингтон получил высшую британскую награду и был посвящен в рыцари. И в этот момент в его жизни появился Чандра.

Глава 5 Топка Вселенной

Чандра покидал Индию в прекрасном расположении духа. Когда Бомбей исчез за горизонтом, Чандра попытался оценить достижения своих первых девятнадцати лет жизни. Это был золотой период! Он получил высшее образование и уже опубликовал пять научных работ, а также произвел благоприятное впечатление на двух величайших ученых мира — Гейзенберга и Зоммерфельда. И по возвращении из Англии ему будет гарантирована профессура в Президентском колледже. Весь путь до Англии он думал о теориях Фаулера, о белых карликах и вспоминал, покинутую им прекрасную Лалиту. Чандра нашел свой путь, у его ног был весь мир физики. У него были веские причины полагать, что его работы оценят высоко, ведь и вправду оба ведущих индийских физика, Раман и Саха, возлагали на него большие надежды. Раман провозгласил: «Этот молодой человек определенно демонстрирует все признаки гениальности. Он, несомненно, оставит неизгладимый след в физике».

В течение первых нескольких дней море было довольно бурным, и судно шло очень медленно. Раман дал Чандре прекрасный совет: «Будь весел и, если это возможно, оставайся на палубе. Ты получишь большое удовольствие от путешествия, как только корабль минует Аден». Так и произошло. Интересно, что всю дорогу Чандра держался в стороне от других индийцев, у которых не было столь амбициозных планов, как у него, — ведь они просто собирались в полной мере использовать возможности и блага западного образа жизни. Чандра разместился в шезлонге, а на соседний положил стопку книг и различные бумаги. При себе у него были статья Фаулера 1926 года «Плотная материя», в которой автор описал свой метод решения парадокса Эддингтона, книга американского нобелевского лауреата Артура Холли Комптона о рентгеновских лучах и теории относительности, книги Эддингтона и Зоммерфельда, а также его собственные опубликованные работы. Спокойное море, синее небо, соленый воздух — все это воодушевляло, давало новые силы, и Чандра с удовольствием приходил в себя после суеты последних недель. Он ничего не должен был делать, а только размышлять и вычислять. Чандра точно знал, над чем он будет работать, — решение этих задач пришлось отложить несколько месяцев назад, чтобы «уточнить выводы Фаулера».

Чандра начал сравнивать эти выводы с современными астрономическими методами определения температуры и давления внутри звезды по ее поверхностной температуре, массе и радиусу. Формулы для таких расчетов были представлены в книге Эддингтона «Внутреннее строение звезд». Но никто, даже Эддингтон, не думал о применении этих методов к теории белых карликов Фаулера. А почему бы и нет? Ведь это так просто. Неужели Эддингтон успокоился, когда узнал, что Фаулер решил его парадокс? Спустя несколько лет Чандра вспоминал, что он тогда сделал: «Все было настолько просто и элементарно, что получилось бы у любого». Он быстро рассчитал плотность в центре звезды по методу Фаулера и обнаружил, что у белого карлика Сириус В плотность равна миллиону граммов на кубический сантиметр — он оказался в миллион раз плотнее воды. «Интересно, — подумал Чандра, — очень интересно».

Тогда же Чандра вспомнил рассказ дяди Рамана о его самом известном открытии. Вдохновение пришло к Раману во время морского путешествия в Европу в 1921 году. Он задумчиво глядел на опалесцирующее и искрящееся Средиземное море, и тут вдруг ему пришло в голову, что эта опалесценция должна быть вызвана воздействием солнечного света на молекулы воды. Позже он открыл комбинационное рассеяние, известное также как эффект Рамана, с помощью которого определяют структуры молекул по изменению частоты падающего света[30].

Глядя на лазурное море, Чандра перевел взгляд на лежащую на шезлонге книгу «Рентгеновские лучи и теория относительности» Комптона. Из этой книги он узнал о специальной теории относительности Эйнштейна, о том, что происходит с объектами, движущимися необычайно быстро, со скоростью, близкой к скорости света. При таких скоростях классическая ньютоновская физика неприменима. Скорость света играет центральную роль в теории Эйнштейна: она всегда составляет 300000 километров в секунду, причем независимо от движения наблюдателя относительно источника света. Это абсолютный предел скорости, и никакой материальный объект не может двигаться быстрее. Из теории относительности также следует, что масса любых частиц зависит от их скорости. «Могут появиться сюрпризы», — задумался Чандра, сидя в своем шезлонге. И тут его осенило: «Я спросил себя, а какие могут быть скорости у электронов в центре белых карликов? Это интересно, подумал я, а если еще учесть рассчитанную мною их высокую плотность…» Эта скорость оказалась огромной, больше половины скорости света.

Чандра был буквально ошеломлен, хотя хорошо понимал возможность неожиданных последствий учета релятивистских эффектов в теориях строения звезд. Удивительно, что эти эффекты не учел Фаулер, который лишь допускал — как выяснилось, ошибочно, — что плотность внутри белого карлика не больше ста тысяч граммов на квадратный сантиметр. Поэтому-то и предполагалось, что электроны в белом карлике движутся достаточно медленно, а потому их движение описывалось уравнениями ньютоновской физики. Становилось совершенно ясно: расчеты Фаулера справедливы лишь для малых скоростей электронов. Озарение Чандры оказалось не просто счастливой случайностью. Уравнения заговорили с ним, и он уже не мог остановиться, не доведя каждую деталь до совершенства. Чандра сумел понять огромную важность своих результатов и всю картину в целом. В этом-то и заключалась его гениальность.

Прежде чем проводить дальнейшие расчеты и убедиться в правоте своих вычислений, молодому ученому предстояло объяснить столь высокие скорости частиц. Ключ к разгадке заключался в поразительном следствии из уравнений квантовой механики, которое Гейзенберг открыл три года назад. Для Чандры Гейзенберг был гораздо больше, чем автор научной статьи: он помнил лицо, рукопожатие, чувствовал поддержку Гейзенберга.

Принцип неопределенности Гейзенберга состоит в том, что существует обратная связь между координатами частицы в пространстве и ее скоростью: мы можем очень точно определить местоположение частицы, но не можем одновременно измерить с той же точностью ее скорость. И наоборот. Любая попытка точно определить положение электрона приводит к внешнему воздействию на него и соответствующему изменению скорости. Фаулер должен был с самого начала воспользоваться выводами специальной теории относительности, но он рассматривал случай нерелятивистского вырождения и не принял во внимание релятивистские эффекты. А Чандра учел выводы специальной теории относительности и намеревался изучить то, что он назвал релятивистским вырожденным электронным газом.

Чандра понимал, что расчеты с использованием всего аппарата специальной теории относительности чрезвычайно сложны, а потому использовал приближение, согласно которому скорость электронов внутри белого карлика очень близка к скорости света. Чандра рассчитал связь между давлением и плотностью релятивистского вырожденного электронного газа, считая его идеальным квантовым газом и игнорируя электромагнитное взаимодействие частиц. Как и Фаулер, Чандра сосредоточился на изучении полностью остывших белых карликов. И применение теории относительности привело к поразительному результату: существовал верхний предел массы белого карлика. По расчетам Чандры, этот верхний предел массы лишь немного больше, чем масса Солнца[31]. Но что произойдет с белым карликом, когда он выжжет все свое топливо, если его масса превышает предел Чандры? Поскольку ничто не мешает сжатию звезды, может ли она сжиматься бесконечно? Чандре показалось, что он опроверг теорию Фаулера и нашел новое решение проблемы Эддингтона — то самое, которое Эддингтон назвал абсурдным.

И вот наконец корабль достиг порта Генуи и направился к Ла-Маншу. Чандра прибыл в Лондон 19 августа. Вскоре он уже был в Кембридже — в приподнятом настроении и с большими надеждами. В Индии все считали его гением, но здесь была абсолютно иная ситуация: в Кембридже его окружали самые блестящие физики мира — «Не только Эддингтон и Харди, но также множество людей, чьи имена я не упоминал. Я получил сильнейший опыт отрезвления», — позже вспоминал он.

Уверенность в себе постепенно испарялась. Он даже начал думать, что единственной причиной приглашения в Кембридж была его давняя переписка с Фаулером.

2 октября Чандра принес две новые работы Фаулеру, который стал его руководителем. Первая была посвящена вычислению плотности белых карликов и представляла собой применение уравнений Фаулера к задаче Эддингтона. Другая была более оригинальной и касалась предела массы белых карликов, который Чандра вычислил. Фаулер прочитал обе статьи, сделал некоторые замечания ко второй и предложил обе послать Милну для дальнейшей публикации.

Фаулер не проявил особого восторга по поводу содержания второй статьи и очень разочаровал этим Чандру, который был убежден, что она гораздо важнее первой. Фаулер предложил, чтобы эту статью прочел его коллега и бывший студент, блестящий и эксцентричный 28-летний Поль Дирак. А еще Фаулер напомнил Чандре, что в 1930 году Эдмунд Стонер также получил ограничения для массы белых карликов с учетом релятивистских эффектов. Чандра послушно процитировал работу Стонера, но указал, что его собственные результаты основаны на более реалистичной модели строения звезд и имеют более широкое применение[32].

Результаты Стонера применяются только к звездам с постоянной плотностью, тогда как Чандра считал, что плотность звезды возрастает при приближении к ее центру. Кроме того, Стонер был обеспокоен только одним вопросом: станут ли температура и давление в белом карлике невероятно высокими, когда масса звезды достигнет определенного критического значения? А Чандра был готов пойти намного дальше; он считал, что белый карлик с массой больше некоего предела может сжиматься до бесконечности. Впоследствии Чандра вспоминал: «Фаулер и его коллеги не хотели обращать внимания на мою сентябрьскую статью». Ему надоело слушать, что его статья всего лишь «очень интересна». Впрочем, сэр Джеймс Джинс оценил эту работу, и Чандра написал отцу: «Я доказал, что максимальная масса звезд-карликов примерно такая же, как у нашего Солнца, и сообщил об этом Джинсу. Он вежливо ответил мне, что этот результат „очень важен“». Ободренный этой оценкой, в середине ноября Чандра послал свою статью о максимальной массе в «American Astrophysical Journal». Сначала ее не приняли, но в марте 1931 года все-таки опубликовали.

Несмотря на ошеломляющие последствия его открытия, у Чандры было отчетливое ощущение, что ни Фаулер, ни Милн не считают его результаты важными. Молодого человека начала покидать уверенность. «Я почувствовал себя не на своем месте. Мне показалось, что вокруг меня очень много больших людей, которые занимаются важными вещами, в сравнении с которыми моя работа незначительна. Наверное, я испугался».

Как и все индийские студенты, оказавшиеся в Англии, Чандра попал в непростую ситуацию. Он чувствовал себя одиноким, тосковал по дому, ему не нравилась примитивная английская еда, возникли проблемы с вегетарианской диетой. Особенно неприятны были расовые предрассудки, царившие в Кембридже, как и во всей Англии. Гордясь своим происхождением, Чандра был решительно против дискриминации, но отцу написал: «Я чувствую себя здесь очень одиноко». По сравнению с непосредственностью, теплотой и открытостью в общении, типичных для Южной Индии, чопорность большинства англичан, с которыми столкнулся Чандра, явилась для него культурным шоком — настолько сильным, что он замкнулся и ушел в себя. Было мучительно трудно привыкать к одинокой жизни в этой унылой, серой стране, без привычного комфорта и поддержки семьи. Но ничего не поделаешь, зато здесь можно было по-настоящему заниматься наукой. Несколько легче стало с началом семестра, когда он целиком погрузился в учебу.

Со своим научным руководителем Чандра практически не встречался: Фаулер работал или в своем кабинете в Тринити-колледже, или в библиотеке. Чандра терпеливо ожидал Фаулера — хотел обсудить возникавшие проблемы, но тот совсем не торопился с ним общаться.

А рядом работали молодые ученые, совершавшие революционные открытия. Однажды Чандра написал отцу: «Я вчера видел Дирака. Этот худощавый, застенчивый молодой человек — уже член Королевского общества. По контрасту с Фаулером доктор Дирак бледный, тонкий, на первый взгляд он явно перегружен работой. Завтра начинаются его лекции. Я хотел бы с ним познакомиться. Здесь очень много интересных людей, но нужно время, чтобы узнать их поближе». Спустя месяц Чандра и Дирак уже были друзьями.

«Как однообразна эта жизнь! Весь день я работаю, и даже во время прогулки не могу забыть о своих исследованиях! Все это очень печально и нелегко», — жалуется он отцу. В ноябре Чандра написал ему, что чувствовал себя подобно «единственному электрону в убийственно свободном пространстве». Тем не менее Чандра был настолько увлечен своей работой, что не только не прекращал разрабатывать новые теории, но и вообще ощущал себя не человеком, а «животным из отряда физиков». Он пишет брату, что поговорить не с кем, зато математика становится его наркотиком. «Может, это и глупо, но она помогает мне забыть обо всем».

«Мне грустно думать, что ты чувствуешь себя так одиноко, — писал ему отец под Новый год, когда Чандра уже прожил в Англии пять месяцев. — Все изменится, когда у тебя появятся новые знакомые». Как фанатик правописания, он добавил: «Пожалуйста, пользуйся Оксфордским словарем, поскольку твои письма полны ошибок». В ответном письме Чандра извинился за малограмотность и рассказал о своей работе, посвященной недавно предложенной Дираком релятивистской теории электрона. В отличие от астрофизиков и следуя обожаемому им Дираку, Чандра вовсю использовал новые физические теории. Но когда однажды он дал прочесть свою статью Фаулеру, тот вернул ее со словами: «Никуда не годится — смех да и только!» Однако Чандра уже научился сдерживаться. Он пишет отцу: «Чувство одиночества — это слабость».

Чандра посещал лекции Эддингтона по теории относительности. «Он резко отличается от Дирака, — рассказывает он брату. — Дирак полностью сосредоточен и серьезен, а на лекциях Эддингтона всегда много смешного. Все лекции этого семестра очень хорошие и полезные». Хотя многие студенты жаловалась, что лекции Эддингтона скучны, зато Чандра считал иначе — он видел то, на что не обращали внимание остальные.

И все же был в Кембридже один астрофизик, который проявлял повышенный интерес к работам Чандры. Профессор Милн сразу стал опекать его, иногда даже чрезмерно. Он неожиданно зашел к Чандре в октябре 1930 года, вскоре после прибытия молодого индийца в Англию. Неожиданный визит профессора произвел на юношу огромное впечатление. Вскоре после этого Милн послал Чандре письмо, в котором написал, что его (Чандры) результаты о существовании предельной массы белых карликов были «частными случаями моего анализа „коллапсирующих звезд“». Это задело Чандру: он полагал, что все было ровно наоборот. «Результаты профессора Милна — это обобщение моих выводов», — написал он отцу. На самом деле Чандра ошибался, утверждая, что теория Милна — это не более чем расширенная версия его собственных представлений. После заседания Королевского астрономического общества, на котором Милн еще раз подверг критике теорию Эддингтона, Чандра сообщает отцу: «Многие (включая меня) считают, что Милн полностью уничтожил теорию Эддингтона о строении звезд». И добавил, что был слишком возбужден и поэтому не решился вступить в дискуссию с Эддингтоном, Джинсом и другими.

Именно тогда Чандра начал догадываться, что его работа о предельной массе белых карликов по каким-то причинам игнорируется. Казалось бы, единственным способом добиться успеха было объединение его результатов с идеями Милна о наличии у звезд несжимаемого ядра, но это прямо противоречило стандартной модели Эддингтона о звездах как идеальных газах. Наступил момент, когда юный Чандра должен был вступить в битву с титанами.

Дискуссии между Эддингтоном, Джинсом и Милном в Королевском астрономическом обществе становились все более напряженными. Эддингтон и Джинс, его коллега, а также самый ярый противник, не находили согласия ни в чем, а особенно в том, из чего, собственно, звезды состоят и каков источник их энергии. Об их острых диспутах говорили по всей стране. Как и Эддингтон, Джинс был заворожен числами с самого раннего детства — в семь лет он уже знал, что такое логарифмы. Но в отличие от Эддингтона он происходил из верхних слоев среднего класса. В 1905 году, в двадцать восемь лет, он уже был одним из лучших преподавателей Тринити-колледжа. Вудро Вильсон, тогда занимавший пост президента Принстона, уговорил его стать профессором в этом университете, который тогда еще был ничем не примечательным небольшим учебным заведением. Там Джинс получал жалованье, гораздо большее, чем те гроши, что получали его кембриджские коллеги. В 1910 году он вернулся в Кембридж. Профессор кафедры астрономии был при смерти, и Джинс знал, что скоро займет это место. Но в результате определенных, вполне себе макиавеллиевских интриг место досталось Эддингтону, ранг которого в то время был гораздо ниже, чем у Джинса. Разочарованный и оскорбленный, Джинс подал в отставку. Во время своего пребывания в США он женился на Шарлотте Тиффани Митчелл, представительнице знаменитого семейства ювелиров. Они жили на роскошной вилле в Кливленд-Лодж, в Доркинге, недалеко от Лондона. Предаваясь прелестям роскоши, Джинс размышлял о Вселенной и пописывал научно-популярные опусы. Его книга «Тайны Вселенной» стала бестселлером. Кроме того, он был замечательным музыкантом и в свободное время играл Баха на великолепном органе — как-то Чандра посетил Джинса и был просто потрясен его игрой. Чандре он казался настоящим аристократом, хотя многие его таковым отнюдь не считали. Но Чандра был уверен — любой, кто играет Баха на органе, уже не тривиален.

А между тем дискуссии в Королевском астрономическом обществе приобрели огромную известность благодаря невероятному напряжению и остроте споров, а 9 января они достигли кульминации. Итак, все перчатки брошены. Чандра пока лишь наблюдал за борьбой могущественных умов. Сначала Милн напал на теорию Джинса, утверждающую, что при высоком давлении внутренние области звезд превращаются в жидкость с совершенно необычными свойствами и это предотвращает окончательное исчезновение звезды. «Будем совершенно откровенны, — замечал Милн, — я не думаю, что кто-либо действительно верит в его теорию». Затем он перевел огонь на Эддингтона, снова и снова критикуя его объяснение связи массы и светимости и полное игнорирование проблемы энергетики звезд. Однако в одном эти три ученых были согласны — плотность ядра звезды должна быть конечной, а бесконечная плотность невероятна и невозможна. Предметом дискуссии был лишь механизм достижения звездами такого состояния.

Затем с высокомерным видом поднялся Эддингтон. Он отмел нападки Джинса, утверждая, что любое различие между теорией жидкости и теорией газа — это «просто вопрос правдоподобия гипотез» и потому не достойно внимания. Эддингтон обвинил Милна в «неверных математических и логических выводах» — он хорошо знал ахиллесову пяту соперника, его комплексы по поводу собственных математических способностей.

Милн поддерживал теорию Фаулера о белых карликах и утверждал, что температура и давление в звездах будут очень высокими, а плотный газ нерелятивистских электронов достигает такого состояния, что не может более сжиматься под действием гравитации. При этом электроны принимают «ответные меры», создавая направленное от центра звезды давление нерелятивистского вырожденного газа, и ядра становятся тверже камня. Он подчеркивал, что температура и давление в звездах были бы еще больше, если бы электроны перемещались с околосветовыми скоростями, как это утверждал Чандра. Другими словами, звезды с несжимаемыми ядрами вблизи центра должны быть чрезвычайно плотными и горячими, и поэтому высокую скорость электронов следует рассчитывать по формулам теории относительности. Эддингтон с этим не согласился. Такие большие температура и плотность просто невозможны, утверждал он.

Для устранения противоречий Милну оставалось только применить свою модель для других типов звезд. Но в этом случае внутреннее давление звезды могло оказаться отрицательным, что совершенно нереально. «Тогда и звезда также должна быть нереальной, а профессор Милн оказался бы между дьяволом и глубинами морей — или, скорее, между мной и глубинами морей», — триумфально закончил Эддингтон.

В дискуссию включился Джинс и заявил: «Так как профессор Милн откровенно отозвался о моей работе, я могу не менее открыто говорить о его теории: не думаю, что она применима во всех случаях». Затем он напал на Эддингтона: «Я думаю, что газообразная модель Эддингтона также нелогична». А потом Джинс нанес смертельный удар: «Мне кажется, что Милн занимается вовсе не изучением звезд, а решением отвлеченных дифференциальных уравнений».

Известный английский астроном Уильям Смарт напомнил о необходимости упрощения моделей эволюции звезд для возможности их математической обработки. «Лично я считаю, — заметил он, — что строение звезд хорошо описывается моделями сэра Артура Эддингтона». В дискуссию вступил и выдающийся кембриджский математик Г. Г. Харди. «Как математику, — заявил он, — мне все равно, на что похожи звезды. Однако мне ближе теория Милна, поскольку она учитывает все возможные решения дифференциальных уравнений. Но особенно мне интересна работа Фаулера. Я уверен, что скоро всем станет ясно — остальные астрофизики ошибаются».

Милн становился все мрачнее. Томас Коулинг, бывший студент Милна, рассказывал: «Атмосфера была крайне напряженной. Я думаю, что каждому из сидящих в первом ряду пришлось так или иначе включиться в дискуссию».

Впоследствии Чандра вспоминал: «Разногласия между Эддингтоном, Джинсом и Милном довели большинство присутствующих до цитирования шекспировского „чума на оба ваших дома!“». В книге «Переменные звезды» П. В. Меррилл писал, что тогдашние статьи по строению звезд — не более чем «упражнения в решении дифференциальных уравнений»: научные журналы переполнены статьями с детально разработанными моделями газообразных сфер, которые являются больше упражнениями по применению математической физики, чем астрономическими штудиями, и непонятно, насколько модели соответствуют реальному состоянию звезд. Дифференциальные уравнения напоминают слуг в ливреях: ими приятно командовать, поскольку они всегда и во всем согласны с мнением своих хозяев. Вот и Эддингтон, Джинс и Милн, похоже, были заняты лишь решением уравнений, необходимых для построения их моделей звезд, но модели эти мало что имели общего с действительностью.

Февраль стал черным месяцем для Чандры. «Каждый вечер я в одиночестве гуляю по Трапмингтонской дороге к Лондону, — написал он отцу. — Обычно дорога безлюдна. За час или немного больше я прохожу четыре мили». Иногда Чандра позволял себе немного отдохнуть, хотя порой винил себя в этом: «Раз в месяц в воскресенье или даже реже я отдыхаю. После завтрака отправляюсь на долгую прогулку по окрестностям города. В прошлое воскресенье, после месяца непрерывной работы, я так и поступил. Стыжусь в этом признаться, но иногда отдых необходим любому человеку». В тот холодный день он прошелся по Мэдингли-роуд, вдоль замерзших полей.

Главной причиной смятения Чандры было требование Милна о безусловном совпадении его, Чандры, результатов с милновскими. При этом Милн поддерживал теорию Чандры, объясняющую неожиданные свойства чрезвычайно плотных газов во внутренних областях звезд. Милн ожидал появления сюрпризов, поскольку астрофизики научились исследовать строение звездного вещества все ближе и ближе к центру. Однако он не соглашался с концепцией Чандры о максимальной массе, при превышении которой белый карлик сжигает все свое топливо, прекращает светиться и может полностью разрушиться. В январе 1931 года Милн написал Чандре: «Ваш вывод в его нынешнем виде проистекает из любопытных свойств релятивистского вырождения, но я думаю, у Вас та же ошибка, что и у Эддингтона. Ваш физический результат следует из некорректных математических операций». Далее Милн рассмотрел интересный случай. Если масса звезды немного меньше верхнего предела массы белых карликов, то такая звезда будет стабильна и не сколлапсирует. Ее электроны, двигаясь с околосветовыми скоростями, не смогут быть сжаты силой тяжести, они создадут направленное наружу давление релятивистского вырожденного газа, и в результате образуется твердое ядро. Но что произойдет, если после добавления инертного вещества масса белого карлика станет больше максимальной? Будет ли это означать начало полного разрушения звезды? «Пока Вы не решили это, публикация Вашей статьи вызовет больше вопросов, чем ответов», — написал Милн в письме Чандре. Милн утверждал, что звезда не может бесконечно сжиматься и в конце концов превратиться в ничто. Чандре предстояло ответить на вопрос, могут ли звезды сохранять стабильность при более высоких плотностях. Вскоре в связи с открытием нейтрона на эту проблему пришлось взглянуть с несколько иной стороны. Спустя месяц Милн посоветовал Чандре определить условия нерелятивистского и релятивистского вырождения идеального газа в недрах звезд. Чандра почувствовал себя пешкой в жестокой битве Милна с его оппонентами, а ведь так уже хотелось вести свою игру, и, кстати, не страдать вместе с Милном, но вот как этого избежать…

На заседании Королевского астрономического общества 13 марта 1931 года снова возникла дискуссия между Эддингтоном, Джинсом и Милном. Эддингтон доложил результаты расчета максимальных давления и плотности звезд, подчиняющихся законам идеального газа, и звезд низкой плотности с несжимаемыми ядрами, рассмотренных Фаулером еще в 1926 году. Согласно расчетам, максимальная температура звезды достигала миллиарда градусов Кельвина, а максимальная плотность составляла 10 миллионов граммов на кубический сантиметр. Эти цифры явно были слишком высоки и возникли в результате рассмотрения идеальных, а не реальных звезд. Эддингтон и сам понимал, что эти величины не соответствовали действительности, но считал их «полезными в борьбе с буйными домыслами» — он явно имел в виду результаты Милна и Чандры, полученные с учетом релятивистских эффектов и предсказывающие еще более высокие давления и температуры.

Эддингтон выразил сомнения и в результатах Фаулера, также допускавшего возможность очень высоких температур внутри звезды, и заявил, что «формула Милна (первоначально Фаулера) для давления в абсолютно вырожденном состоянии далека от истины». Чандру это шокировало, ведь он был уверен в правильности аргументации Фаулера и его собственной теории, являвшейся расширением построений Фаулера. В письме к Стонеру Эддингтон предложил отклонить результаты Фаулера как «предположительные и неубедительные».

К счастью, у Чандры был близкий друг по имени Сарвадамен Човла. Этот невысокий и очень веселый человек оказался именно тем, кто был тогда так нужен Чандре, дабы сохранить душевное равновесие. Выпускник Правительственного колледжа в Лахоре, Човла приехал в Кембридж для изучения теории чисел под руководством известного математика Литлвуда. «Я так одинок, а потому счастлив встретить здесь друга», — сообщил Чандра отцу. В мае Чандра узнал о смерти своей любимой матери. Он был безутешен. «О боже, во время отъезда я и не думал, что мы видимся в последний раз. Мне не с кем разделить здесь мое горе, я сижу в своей комнате и плачу…» — писал он. В течение двух недель он вообще не мог работать, но затем начал успокаиваться и снова вернулся к своим вычислениям, просиживая за письменным столом по шесть-семь часов в день. С июня он уже активно сотрудничал с Милном и работал по восемь или девять часов в сутки.

Серьезной проблемой для любого молодого индийского студента за границей является беспокойство об оставшейся на родине семье. Чандра ощущал плохое настроение отца и пытался поддержать брата Балакришнана, которого отец отправил в медицинский колледж. Мечтательный и аскетичный Балакришнан очень хотел стать писателем и вместо занятий медициной проводил все дни за чтением и болтовней в каком-то кафе. Скоро стало ясно, что он безнадежно отстал от сокурсников. Балакришнан решил, что догнать их он уже никогда не сможет. Жизнь проходит мимо… Чандра убеждал Балакришнана использовать все дарованное ему от природы. «Возраст не имеет значения, начать никогда не поздно», — говорил он со всей строгостью старшего брата. Однако собственная неуверенность Чандры в себе снижала убедительность его советов. «Не думаешь ли ты, что некто стал лучше своих друзей только потому, что познакомился с математикой и статистической физикой чуть раньше ровесников и опубликовал несколько статей? Не думаешь ли ты, что уже поэтому он достоин уважения? Ты ошибаешься, если так думаешь. Что касается меня, то иногда я остро ощущаю собственное невежество. Вряд ли кто-либо еще столь сильно недоволен собой», — признавался он брату.

Чандра действительно многого достиг, но так и не смог отделаться от чувства собственной бесполезности. Он сочувствовал младшему брату, который был вынужден изготавливать лекарственные препараты, а мечтал о карьере писателя. Чандра советовал Балакришнану все-таки прислушаться к мнению отца, который однажды совершенно правильно посоветовал Чандре заниматься не математикой, а физикой. Он напомнил брату, что «однажды Чехов или кто-то другой из великих русских писателей сказал, что каждый художник должен побывать в шкуре лечащего врача, чтобы по-настоящему понимать страдания людей». Чандра не сомневался — Балакришнану суждено стать одним из лучших индийских писателей и изо всех сил старался убедить его в этом. Но письма Балакришнана свидетельствуют о его неуверенности в своем предназначении и зависти к брату.

Испытывая давление Эддингтона и почти не имея поддержки коллег, Милн крайне нуждался в союзниках, и Чандра оказался идеальным кандидатом. Милн был убежден, что существование верхнего предела массы белых карликов было просто частью его результатов, и выводы Фаулера и Чандры стали для него важным подтверждением собственной теории. Милн хотел, чтобы Чандра доказал ошибочность некоторых существенных предположений Эддингтона о строении белых карликов и правильность результатов Фаулера о структуре звездных ядер. Он написал Чандре: «С точки зрения науки очень важно вежливо указать, где именно допущена ошибка. Мы слишком во многом расходимся с Эддингтоном, но я бы хотел, чтобы указание на ошибку не выглядело как следствие существующей между нами антипатии».

Таким образом, Милн хотел сделать из Чандры нечто вроде громоотвода, который отведет от него гнев Эддингтона. Ситуация складывалась для Чандры самым невыгодным образом. Милн нашел ошибки во всех работах Эддингтона и написал Динглу, который был членом редакционного совета «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society», про одну из серьезных ошибок в статье Эддингтона о предельных температурах в звездах, что сделало аргументацию автора «абсолютной ерундой».

Милн собрался даже написать статью по этому поводу, но через пару дней сообразил, что никаких ошибок в рассуждениях Эддингтона не было. Тем не менее он пожаловался Динглу, что во время его лекций в Королевском астрономическом обществе слушатели абсолютно игнорируют его уравнения, а также на постоянные придирки Эддингтона. Он решил написать статью с аргументированной критикой работ Эддингтона. Вскоре Милн действительно послал в «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» эту статью, а потом отозвал ее, написав Динглу: «Вы, возможно, понимаете, что это не было какой-то игрой. Если члены редакторского совета считают, что дискуссия слишком затянулась, я перестану направлять Вам свои работы».

Милн пытался заставить своего впечатлительного юного коллегу приступить к решению более трудных проблем. «Вы должны заняться чем-то более амбициозным, чем судьба белых карликов, — настаивал он. — Например, Вам было бы интересно прочитать мою статью о вращении звезд и переделать ее». Чандра действительно сделал это, но только в своей диссертации. Впоследствии он обрел большую уверенность и перестал следовать настойчивым советам Милна. В июле 1931 года Човла защитил диссертацию и уехал в Индию. «Я лишился моего единственного друга», — уныло написал Чандра отцу, стоически добавив, что привык «быть одиноким»[33]. Это было последней каплей — Чандра решил на время уехать из Кембриджа. Проводив друга, Чандра отправился в Гёттинген, один из центров создания новой квантовой механики. Там он надеялся поступить в обучение к известному немецкому физику Максу Борну.

В 1931 году Борну исполнилось 48. Еще в 1920-е годы этот человек с тонкими, чувственными чертами лица стал одним из пионеров квантовой механики. Он внес важный вклад в теорию электромагнетизма, прикладную математику, астрономию, акустику (в немецкой армии во время Первой мировой войны она использовалась для обнаружения артиллерийских батарей противника по звуку выстрелов), теорию относительности, кристаллографию и атомную физику. Он прославился и как наставник Паули и Гейзенберга. Главное открытие Борна состояло в разъяснении глубокого смысла волновой функции, ключевой, но малопонятной величины в волновой механике Эрвина Шрёдингера. В 1926 году Борн понял, что волновая функция описывает вероятность нахождения электрона в какой-либо точке пространства. Надо сказать, что Альберт Эйнштейн полностью отвергал такое представление об электроне. «Бог не играет в кости», — говорил великий ученый[34].

Гёттинген предоставлял Чандре захватывающую возможность общаться с лучшими физиками мира. Кроме Борна, он там встретил 23-летнего Эдварда Теллера и с удовольствием обсуждал с ним проблемы астрофизики. Их дружба возобновилась в 1933 году, когда Теллер посетил Кембридж. Он родился в Будапеште в 1908 году. Его выдающиеся способности обнаружились еще в детском возрасте. В конце Первой мировой войны Австро-Венгерская империя распалась, Венгрия впервые за много веков стала независимым государством, но при этом в стране наступил политический хаос, и Теллер решил эмигрировать. В Германии он поступил в Высшую техническую школу в Карлсруэ для изучения химического машиностроения, но вскоре обнаружил, что его настоящее призвание — это физика, и перебрался в институт Зоммерфельда в Мюнхене. В 1928 году Теллер попал под трамвай и потерял правую ступню, однако научился ходить на протезе с удивительной скоростью и оставался отличным лыжником. Поскольку самые выдающиеся открытия в области атомной физики были сделаны в недавно открытом Гейзенбергом институте, Теллер решил обосноваться в Лейпциге и уже в 1930 году защитил там докторскую диссертацию. Красивый молодой человек с волнистыми черными волосами впоследствии стал известен во всем мире как «отец водородной бомбы». Через неделю после прибытия в Гёттинген Чандра взволнованно написал отцу, что в ближайшее время надеется увидеть Гейзенберга. «Интересно помнит ли он меня. Наверное, нет!»

Гейзенберг посещал институт в Гёттингене, чтобы обсудить накопившиеся проблемы с кем-нибудь из физиков, но избегал встреч с директором, который был очень сложным человеком и нажил себе множество врагов. Чандра также считал Борна «очень неприятным». Воспользовавшись предоставленной возможностью, Чандра зашел в Галерею старых мастеров в Касселе с прекрасной коллекцией голландских мастеров и своего любимого художника Рубенса, затем съездил в Берлин и провел много часов в Национальной галерее и в зоопарке. Из Берлина он направился в Потсдам к Эрвину Финлею-Фрейндлиху, близкому другу Эйнштейна. Астроном немецкого-шотландского происхождения, Фрейндлих пригласил Чандру прочитать доклад по его недавней работе, нанесшей смертельный удар теории Эддингтона.

А посреди сырых болот Кембриджа все оставалось по-прежнему. Вернувшись в университетский городок, Чандра опять погрузился во все более и более отчаянную борьбу Милна с Эддингтоном. Тьма сгущалась. «В понедельник мне 21 год! — пишет Чандра отцу. — Мне стыдно признаться в этом! Годы бегут быстро, я еще ничего не сделал! Как жаль, что я недостаточно сконцентрировался на работе». Отец немедленно ответил: он очень хорошо понимает сына, чувствует его одиночество и советует чаще ездить в Лондон. «Не нужно экономить деньги, ты стал взрослым, и у тебя должен быть собственный жизненный опыт (эмоциональный, да и любой иной)… Я мечтаю скоро, когда ты возвратишься в Индию, увидеть тебя профессором (каким был твой дедушка)».

Впрочем, мудрые отцовские советы стали сопровождаться напоминаниями о необходимости возвращения домой. Сингх в книге о жизни индийских студентов в Великобритании пишет: «К традиционным трем запретам — вино, женщины и мясо — приходилось добавлять еще один — не оставаться в Великобритании после завершения исследований». В Индии английское образование давало огромные преимущества: гораздо легче было занять место в высших слоях индийского общества.

А между тем ситуация в Кембридже стала столь тяжелой, что Чандре пришлось обратиться за помощью к Фаулеру. В те месяцы Чандра тщательно изучал последние статьи Гейзенберга и Паули о взаимодействии электронов и фотонов, положившие начало совершенно новой области физики — квантовой электродинамики. Увлеченный новыми идеями, Чандра начал подумывать о занятии теоретической физикой — чтобы «сделать что-нибудь существенное», как он написал отцу.

Вскоре он получил письмо от Милна, который снова нашел какие-то ошибки в работе Эддингтона, но и в этот раз тревога оказалась ложной. В конце концов Милн решил прекратить переписку с Эддингтоном, который «всегда и грубо искажает мои аргументы». Однажды Милн еще раз неожиданно посетил Чандру, и он уныло отметил в письме к отцу: «Мы долго спорили, но перед уходом он сказал, что качество моей работы все еще слишком низкое!»

Чандра принялся за новые расчеты и в конце 1931 года обнаружил еще одно поразительное следствие релятивистского вырождения: звезда, у которой давление излучения составляет более 10 % от общего давления, не может образовать твердое ядро. Независимо от того, насколько велика плотность электронов внутри звезды, температура там будет столь высока, что звезда останется идеальным газом. Без давления вырождения не может сформироваться твердое несжимаемое ядро, и ничто не мешает сгорающим звездам сжиматься под действием силы тяжести в бесконечно плотные и бесконечно малые точки. Появилось еще одно доказательство, что такие звезды должны постоянно сокращаться в объеме и становиться все плотнее и плотнее. Однако Милн принудил Чандру прекратить эти его изыскания. «Милн отказался принять полученный результат, и причина была проста — мой вывод нарушает его теорию».

1932 год начался очень хорошо, по крайней мере, так казалось Чандре. 8 января он выступил с докладом в Королевском астрономическом обществе. Доклад не должен был вызвать возражений — в нем развивались идеи Милна об атмосфере Солнца, совсем не относящиеся к внутреннему строению звезд. Чандра написал отцу: «После доклада сэр А. С. Эддингтон сделал несколько тонких замечаний о моей работе, а профессор Милн, как обычно, был в восторге! Это был настоящий успех! Только вот почему-то он меня не порадовал». Чандра чувствовал, что теряет свой «оригинальный, свежий и независимый взгляд на вещи. Когда стареешь, на душе становится кисло». Чандре было всего-то 21 год, но ему казалось, что молодость далеко позади. За год пребывания в Кембридже он опубликовал одиннадцать больших статей, содержащих важные выводы, провел месяц в Гёттингене, но не испытывал ни малейшего удовлетворения.

На следующей неделе начались лекции и семинары, на которых Чандра почти ежедневно виделся с Дираком. «Он очень хорош! — взволнованно написал Чандра отцу. — Его философское понимание формализма теоретической физики, математическая глубина, благодаря которой он с непринужденностью проникает в любые пока непонятные физические явления или постигает математические рассуждения… Все покоряется ему!» Дирак занимался теоретической физикой, Чандра также стремился к этому, но Фаулер настаивал на продолжении работ по астрофизике с Милном. Скорее всего, Фаулер почувствовал, что Чандра ставит перед собой слишком высокие цели. Но Чандра не хотел заниматься только лишь астрофизикой — он мечтал сотрудничать с Дираком. Еще в Германии Чандра понял, что его единственное желание — учиться у Бора в Копенгагене, общепризнанном мировом центре квантовой механики.

Как-то во время лекции Эддингтона о структуре звезд Чандра задал ему несколько каверзных вопросов — и поставил того в тупик. «Мы намереваемся продолжить обсуждение сегодня вечером, — сообщил он отцу. А позже продолжал: — Я встретил сэра Эддингтона, но ничего интересного из этого не вышло».

Эддингтон попросил, чтобы Чандра сделал для него некоторые вычисления, но тот ответил, что слишком загружен работой с Милном. Чандра рисковал: отказывать выдающемуся ученому — плохая стратегия для студента выпускного курса.

А между тем Дирак и Фаулер вернулись в Кембридж после краткого визита в Копенгаген, где тогда жили Гейзенберг, Паули, Дарвин, Крамерс, Мейтнер, Крониг, Костер — настоящая интеллектуальная аристократия. Чандра с нетерпением ожидал того момента, когда окажется рядом с этими богами от науки и будет дышать с ними одним воздухом. Он был уверен, что это обязательно поможет его исследованиям и научной карьере…

В 1932 году Дирака избрали на почетную должность лукасианского профессора физики, самое престижное профессорское звание в Кембридже со времен Ньютона. И хотя Дирак предложил Чандре интереснейшую задачу, ему все-таки не терпелось вырваться из Кембриджа. «Сейчас Кембридж, несмотря на Дирака, действует мне на нервы! Все тот же чердак — десять квадратных метров, мне душно!» — написал он отцу. К концу июня Чандра был готов к отъезду.

Наступил август, и Чандра отправился в путь. На вокзале его встретил Бенгт Стрёмгрен из Копенгагенского университета, который был на два года старше Чандры и уже стал известным астрофизиком. Сын директора обсерватории в Копенгагене, он с детства наблюдал звезды под руководством своего отца Элиса Стрёмгрена, который и сделал из него ученого. Работа Бенгта по преобладающей концентрации водорода в звездах заставила Эддингтона изменить свою позицию и пересмотреть стандартную модель. Астрофизик Бенгт Стрёмгрен стал также экспертом по квантовой механике и, посещая институт Нильса Бора, освоил язык современной физики.

Копенгаген стал для Чандры глотком свежего воздуха. Здесь все было пропитано насыщенной интеллектуальной жизнью. Нильс Бор считался одним из гениев физики, вторым после Эйнштейна. В 1922 году он получил Нобелевскую премию за открытие первой теории строения атома. В молодости Бор был замечательным спортсменом, футболистом мирового класса, лыжником, велосипедистом, пловцом и потрясающим игроком в пинг-понг. Но Чандра увидел уже грузного человека в возрасте далеко за сорок, с черными, гладко зачесанными назад волосами и высоким куполообразным лбом, с крупными чертами лица и большими руками, в одной из которых он обычно держал свою фирменную курительную трубку. Бор говорил вообще довольно тихо, а на английском языке с сильным акцентом. Чтобы его услышать, приходилось напрягаться. Его нерешительная речь отражала неустанное желание как можно глубже проникнуть в суть квантовой механики. Бор любил цитировать слова немецкого философа и поэта XVIII века Фридриха Шиллера: «Лишь полнота, что к ясности ведет, укажет в пропасть путь…»

Эйнштейн однажды сказал о Боре, что он как «чрезвычайно чувствительный ребенок, который постоянно пребывает в состоянии транса». «В Мюнхене и Гёттингене вас научат считать, а в Копенгагене — думать», — говорили молодые физики, часто приезжавшие к Бору[35]. Идеи в датской столице били ключом, и чем более странной казалась идея, тем интересней было ее развивать. На семинарах все доклады подвергались беспощадной критике. Никто не отмалчивался, как на конференциях в английских университетах, каждый мог поспорить с любым из присутствующих. Отчаянней всех спорили немцы, но после дебатов ни у кого не возникало неприязни друг к другу, как это нередко происходило в Оксфорде и Кембридже. Спорили все — студенты, аспиранты, случайные посетители и известные ученые. Новые теории возникали, рассматривались с различных точек зрения, критиковались, ежедневно обсуждались с одной-единственной целью — раскрыть тайны строения атома. Недаром фраза Бора: «Это безумная идея. Но достаточно ли она безумна, чтобы быть правильной?» — стала столь знаменитой. По сравнению с семинарами в Копенгагене дискуссии в Кембридже казались ужасно скучными. Но Чандру беспокоило, что Бор и его коллеги совсем не интересовались астрофизикой. Физики и астрофизики были невероятно далеки друг от друга. Первые пытались выяснить механизм свечения звезд, в то время как вторые занимались построением моделей звездных структур. В своих астрофизических исследованиях Эддингтон преуменьшал значение математики и говорил, что она нужна лишь, чтобы проанализировать данные (хотя, по иронии судьбы, его исследования в области общей теории относительности и фундаментальной теории усыпаны трудными для понимания уравнениями). А физики вовсю пользовались математикой — они использовали математический аппарат нового типа для построения своеобразных теорий, часто противоречащих здравому смыслу. Чандра нередко вспоминал физика Ханса Бете, который первым выяснил причину свечения звезд, — он говорил, что «отношение физиков к астрономам граничит с презрением». Эддингтон был «единственным исключением», из-за его «огромного авторитета».

«В Копенгагене, как и в Кембридже, я не стал членом научного сообщества, — вспоминал Чандра. — И я помню, что каждую пятницу в доме Бора все обычно пили чай, а затем Бор и другие ученые шли работать. Обычно я оставался и играл с маленькими сыновьями Бора. Но атмосфера в Копенгагене была лучше, чем в Кембридже, и у меня появилось много новых друзей!» Иногда ему удавалось расслабиться в шумной компании молодых ученых и заняться невинным наблюдением за девушками — вскоре Чандра даже разработал систему классификации по их внешности: альфа, бета и гамма!

Ободренный дискуссиями в Копенгагене, Чандра в сентябре смело представил в «Zeitschrift für Astrophysik» статью, где показал, что звезда с давлением излучения более 10 % от общего давления не может образовать твердое ядро и в конце концов сжимается в точку. Этот вывод противоречил утверждениям Милна. Чандра попытался игнорировать мнение кембриджских ученых, поскольку редакция журнала находилась в Потсдаме. Но вот ирония судьбы — когда статья Чандры поступила в редакцию, там, как назло, случайно оказался Милн. Редактор Финлей-Фрейндлих попросил Милна просмотреть статью. Ответ был предсказуем. «Милн написал мне длинное письмо на двенадцати страницах, утверждая, что мое заключение ошибочно и что я нанесу вред моей „растущей“ научной репутации, если опубликую статью, — вспоминал Чандра. — Но я настоял на своем. Признаться, мне очень помогла поддержка Леона Розенфельда. В конечном итоге статья была опубликована. Уже тогда, в 1932 году, я стал сомневаться в объективности Милна».

Чандра с горечью вспоминал, что ему пришлось несколько изменить статью, чтобы немного успокоить Милна, добавив оговорку: «Невозможно избежать вывода о коллапсе звезды, используя только статистику Ферми — Дирака» (статистика Ферми — Дирака — это квантовая статистика электронов). Ключевым словом здесь является «только» — Чандра тут допускал, что существуют некоторые другие, еще неоткрытые свойства вещества, предотвращающие, казалось бы, неизбежный коллапс звезд.

Безнадежно пытаясь спасти теории Милна, Чандра предположил, что на каком-то этапе в звезде может возникнуть несжимаемое ядро. И все же Милну приходилось признать, что его теория обречена. Последнее открытие Чандры неопровержимо доказало, что в некоторых случаях звезды не имеют твердого ядра и при определенных условиях остаются идеальным газом — как это и постулируется в стандартной модели заклятого врага Милна Эддингтона. Статья Чандры нанесла сокрушительный удар по теории Милна. «Моя работа не изменяет модель [Милна]: она ее полностью отвергает!» — писал он.

Тем временем столь благожелательная копенгагенская атмосфера рассеивалась. «Бора трудно вызвать на разговор. У меня были возможности поговорить с ним по разным поводам, — написал Чандра отцу, — но он мне не отвечал». Отношения испортились из-за одной задачи по статистике электронов и фотонов, которую Чандре предложил Дирак. Чандра решил задачу, написал статью и отдал ее Бору для представления к докладу на заседании Королевского общества. Дираку он статью не показал, но поблагодарил его в соответствующем разделе статьи. Редакция отправила статью Дираку для отзыва, и тот написал Бору: «Мне кажется, полученный результат неверен». Чандра использовал математические обобщения, проигнорировав сами физические явления, а на такой же ошибке Гейзенберг поймал его двумя годами ранее. Чандра применил теорию групп и «просто из математических соображений» показал, что существуют и другие типы статистик, описывающих электроны и фотоны. Дирак добавил, что при публикации этой работы ему пришлось бы дополнить ее примечаниями с опровержением выводов Чандры.

Однако индиец настаивал на своей правоте и даже заявил, что Дирак не читал статью. После публикации статьи возникла бы неприятная ситуация для всех участников конфликта, поскольку в своих расчетах Чандра не учел влияние спина, а Бор не заметил этой ошибки. Чандра согласился отозвать статью после обсуждения с Бором. «Нашим единственным оправданием было то, что мы находились под впечатлением важности рассматриваемого вопроса», — написал Бор Дираку. Удрученный Чандра пожаловался отцу: «Статья по квантовой механике ОШИБОЧНА! Шесть месяцев тяжелой работы ВЫЛЕТЕЛИ В ТРУБУ».

Отказ от публикации положил конец его планам стать физиком-теоретиком. «Я стал заклятым пессимистом — например, придерживаюсь взгляда, что „ситуация никогда не улучшается, она всегда только становится только хуже“», — написал он Балакришнану из Копенгагена. Оставалось сконцентрироваться на астрофизике, и Чандра продолжил упорно трудиться над диссертацией, не переставая ссориться с Милном.

В письмах к брату Чандра заверял, что на Западе он «изменил свои взгляды» только насчет науки. Если же Балакришнан беспокоится, не стал ли Чандра «курить, пить, танцевать, гулять с девочками, есть мясо (или даже надевать шляпу!), то ответ отрицательный», заявлял он твердо.

Чандра оставил Копенгаген 17 марта 1933 года. На обратном пути в Кембридж он заехал в Гамбург — встретиться с математиком Эмилем Артином, внесшим большой вклад в теорию чисел. Чандра все еще мечтал стать математиком и взволнованно писал отцу, что «может поучиться в июле у Артина, а не у Милна!». Но Германия готовилась к войне, и Чандре пришлось отказаться от своего плана.

Приехав в Кембридж, он стал думать, где бы найти деньги для дальнейшей жизни в Англии. Отец настаивал, чтобы после защиты диссертации Чандра вернулся в Индию. «Ты можешь заниматься математикой и в Индии, — писал он. — В этом мире есть много вещей, которые следует изучать и понимать, помимо „чисто научных проблем“. Например, любовь к женщине, любовь к ребенку. Они способны обогатить человека и являются нравственным основанием жизни». Отец призывал Чандру подумать об этом и в конце концов заявил, что знает жизнь намного лучше. Но Чандре была страшна даже мысль о возвращении на родину.

Весной начались традиционные кембриджские Гарден Парти (приемы в саду), и на одном из них, организованном Эддингтоном, Чандра встретился с Расселом. Индиец только закончил диссертацию, в которой развил результаты Милна о строении звезд, используя лишь традиционные математические методы. Чандра рассказал о своей работе Расселу, и тот воспринял ее с большим энтузиазмом. Чандра также предложил Фаулеру прочитать диссертацию, но тот ответил: «Нет, конечно нет! Просто отдайте ее секретарю».

Защита диссертации Чандры состоялась в кабинете Эддингтона 20 июня. Его оппонентами были Фаулер и Эддингтон. Как позже вспоминал Чандра, все выглядело почти комично, а Фаулер даже опоздал на пятнадцать минут. Чандра и Фаулер были в академических мантиях, а Эддингтон в повседневной одежде и тапочках. Он посмотрел на них и пробормотал: «Пожалуй, я не соответствую важности момента». Затем два профессора то задавали вопросы Чандре по теме диссертации и вообще по астрофизике, то начинали яростно спорить друг с другом, забыв о нем. Через сорок минут Фаулер посмотрел на часы и со словами: «Господи, я опаздываю» удалился. Чандра застыл в недоумении, но Эддингтон сказал: «Вот и все».

А вскоре отец написал Чандре, что чувствует себя очень одиноким и хотел бы приехать в Лондон. Только этого Чандре и не хватало! Он быстро ответил на письмо, перечисляя все ужасы английской жизни: плохая вегетарианская еда, всегда ужасно горячий и плохо приготовленный рис, зима с нехваткой солнечного света, что очень плохо для здоровья отца и т. д.

Между тем ситуация в Германии становилась все хуже и хуже, и оттуда бежали ведущие ученые, особенно евреи. У дяди Чандры Рамана были большие надежды на расширение научного сообщества Индии, он говорил, что «научные потери в Германии — это отличные возможности для Индии». Чандра не соглашался: «Все великие люди имеют (или могут иметь), нашли (или найдут) место в Европе или Америке (Макс Борн, например, переезжает в Кембридж), — написал он отцу. — Только молодым — евреям! — придет в голову мысль отправиться в тропики, где их будет экзаменовать С. V. R. [Раман]». После защиты диссертации Чандра решил непременно стать членом Тринити-колледжа. Фаулер считал, что у Чандры мало шансов, но молодой индиец упорно шел к своей цели. В конце концов он опубликовал десять работ по самым различным вопросам астрофизики и получил многочисленные положительные отзывы после доклада по материалам диссертации на собрании Королевского астрономического общества. Милн назвал его исследования «превосходными», а Рассел поздравил с «ясной и четкой интерпретацией неоднозначных данных» и добавил, что «его работа будет иметь большое практическое значение». Хотя у Эддингтона были некоторые сомнения относительно математических моделей Чандры, он также находил его работы очень интересными.

Однако все положительные отзывы выдающихся ученых о глубине и значительности исследований Чандры перевешивало его индийское происхождение. Ранее только один индиец удостоился такой чести — великий математик Рамануджан. Сам Чандра был убежден в отказе и в день объявления результатов голосования уже упаковал вещи, готовясь ехать в Оксфорд, чтобы поработать с Милном перед возвращением в Индию. Однако, просто из любопытства, он все-таки заглянул в Тринити — посмотреть, кто выиграл. «Как же я был удивлен, увидев свое имя среди избранных, — вспоминал он позднее. — Это изменило мою жизнь! Не знаю, каким было бы мое будущее, но скажу точно — все сложилось бы совсем иначе». Чандра тут же с волнением написал отцу о своей победе. А она означала, его возвращение в Индию откладывается по крайней мере на несколько лет. Чандра рассказывал: «Это решение было принято не сразу и не просто. Когда меня поздравляли, перед глазами стояла одна картина — мать в шелковом сари дрожащими руками завязывает нитку на моей голове, молится Богу, чтобы Он присматривал за мной, и благословляет со всей силой любви: „Иди вперед“. Это видение всегда было для меня источником вдохновения — хотя и очень грустным».

Милн тепло поздравил Чандру. В том же году он пишет юному коллеге: «Возможно, Вы окажете мне честь, опуская звание „профессор“ в нашей будущей корреспонденции. Раньше в Тринити было хорошее правило: ученый, получивший звание члена колледжа, не употребляет титулы при общении с коллегами более высокого ранга».

Ответ отца Чандре был наполнен радостью и гордостью за сына, но в нем звучали и грустные нотки: «Твое решение для меня не новость. Как я и думал, ты остался в Англии». Впрочем, далее он писал: «Ты осуществил мои надежды и мечты: мой сын стал обладателем интеллектуальных „лавров“». И добавил, что собирается приехать в Европу. Ко всеобщему удивлению, эта поездка оказалась чрезвычайно успешной. Он отплыл из Индии 9 ноября 1933 года, причем ему удалось продлить отпуск до 9 июля следующего года. Исполнитель популярной индийской музыки, Айяр договорился о целом ряде частных концертов. Он выступал в Лондоне, Париже, Вене, Флоренции, Женеве, а одно его выступление даже передавали по Би-би-си.

Отец и сын провели вместе пасхальные каникулы в Мюнхене. Чандра был счастлив увидеть отца, они говорили до поздней ночи обо всем на свете, даже о литературе. В марте Айяр выступал в шотландском Абердине, которой ему особенно понравился, а затем и в Северной Англии. В мае он прибыл в Лондон, где отцу и сыну удалось провести вместе еще какое-то время.

Вскоре после отъезда Айяра в начале июня Чандра написал ему письмо. Он понимал, что приезд отца был следствием его решения остаться в Англии, и обещал, что сохранит этические и моральные принципы, привитые ему родителями еще в детстве. «Я понял это во время наших бесед в Англии, — написал он. — Ваши доброта и участие, с которыми Вы отнеслись ко мне прошлой ночью, очень растрогали меня, и, вернувшись в свою комнату, я начал молиться: „О Боже, дозволь мне быть сыном своего отца!“»

Став членом Тринити-колледжа, Чандра почувствовал себя увереннее и решил опубликовать статью, которую ранее посмел напечатать только в «Zeitschrift fur Astrophysik». Теперь статья с опровержением выводов Милна появилась в «The Observatory». В конце статьи Чандра написал, возможно, чтобы привлечь внимание Эддингтона и стать его союзником: «Все мои результаты подтверждают прекрасную газовую гипотезу Эддингтона для обычных звезд». Однако белые карлики не описывались гипотезой Эддингтона и, он это признавал.

В июле того же года директор Пулковской обсерватории в Ленинграде Борис Петрович Герасимович[36] пригласил Чандру в Советский Союз. Они переписывались еще со времен учебы Чандры в Президентском колледже, и уже тогда Герасимович начал следить за его работами. Как и для других западных ученых, посетивших Россию в начале 1930-х, для Чандры был организован специальный тур по стране. Зарубежные гости видели свободную, быстро развивающуюся страну, темные стороны жизни в Советском Союзе от них старательно скрывались. Неудивительно, что Чандра написал Балакришнану: «Россия подобна молодому человеку с собственными идеалами, которые помогают ему не падать духом во времена бедствий. У него есть храбрость и неукротимая сила, чтобы идти вперед, несмотря на неудачи».

В Ленинграде он познакомился с физиком Львом Ландау и астрофизиком Виктором Амбарцумяном, на которого результаты Чандры произвели большое впечатление. Амбарцумян попросил Чандру прочитать лекцию о белых карликах и изложить результаты так подробно, насколько это возможно. До сих пор индийскому ученому не хватало математического базиса для описания поразительных следствий его теории о верхнем пределе массы белого карлика. Амбарцумян предположил, что Чандре нужен формальный математический аппарат, которым астрономы пользуются для изучения структур газовых сфер независимо от того, подчиняются ли эти сферы законам идеального, неидеального, классического или квантового газа[37]. Если при использовании этого аппарата теория Чандры окажется правильной, то теория Фаулера для электронов со скоростями значительно меньше скорости света станет ее частным случаем. Чандра подумал, что это отличная идея и решил последовать совету Амбарцумяна, вернувшись в Кембридж.

В Москве Чандра прочитал лекцию в ГАИШе (Государственном астрономическом институте имени П. К. Штернберга при МГУ). В зале находился эксперт по взрывчатым веществам Яков Зельдович, который проявлял большой интерес к астрофизике. Возможно, там был и Ландау. Чандру принимали в Советском Союзе невероятно тепло. Отношение к нему советских ученых очень отличалось от того, к которому он привык в Кембридже, где все либо игнорировали его работы, либо утверждали, что это частный случай их собственных результатов.

Приехав в Кембридж, Чандра наконец-то задумался о своей будущей семейной жизни и написал отцу: «Думаю, Вы простите меня, если я осмелюсь спросить, как Вам нравится Лалита. Она сообщила мне, что Вы встречались». Отец ответил, что видел мисс Д. Л. три раза. Лалита помогла ему улучшить качество звука для исполнения индийской музыки. Чувство такта помешало ему сказать о ней что-нибудь конкретное, но он все-таки заметил, что «она производит впечатление скромной и довольно скрытной молодой девушки».

Ответ Чандры ошеломил отца. Отбрасывая в сторону индийские традиции, сын не стал спрашивать разрешение жениться: «Очень любезно с Вашей стороны написать мне о Ваших беседах с Лалитой, — писал он. — Когда я вернусь, мы поженимся. Л. знает, что я сообщил Вам об этом и также о том, что Л. и я давно любим друг друга».

Айяр тут же ответил: «Трудно описать чувства, охватившие меня. Я почувствовал скорее грусть, нежели счастье, потому что нет твоей матери, которая радушно приняла бы твою невесту». Правда, признавался он, его смущает ситуация с тетей Лалиты, «вышедшей замуж за джентльмена, у которого уже были жена и дети. Но, конечно, — продолжал он, — современные нравы совершенно другие. <…> Я лишь молю Бога, чтобы ваша семья была счастлива».

В конце октября 1934 года Чандра закончил статью с обобщением результатов трех его последних работ. Воспользовавшись идеей Амбарцумяна, он вывел уравнение, описывающее структуру газовых сфер из медленных и из быстро движущихся электронов. Это было настолько просто, что «удивительно, почему это ранее никто не сделал».

В течение нескольких месяцев Эддингтон регулярно заходил к Чандре два или три раза в неделю. Он даже принимал меры, чтобы помочь Чандре — его стараниями индийцу был предоставлен самый быстрый механический калькулятор. Скорее всего, Чандра убедил Эддингтона, что бесконечный конфликт с Милном будет завершен в его пользу.

11 января 1935 года на заседании Королевского астрономического общества Чандра представил статью, в которой говорилось: «Для звезды малой массы первым шагом на пути к исчезновению будет стадия белого карлика. Звезда большой массы [больше верхнего предела для белых карликов] не может стать им, и нам остается только рассуждать о каких-то других путях ее эволюции»[38].

Милн уже видел эту работы Чандры. «Концепция „полного“ уравнения состояния для релятивистского вырождения формально является новой и ценной, — сказал он. — Однако если мы добавим небольшую порцию пыли к звезде, масса которой близка к максимальной, то станет ли звезда неустойчивой? Пожалуй, вы имеете полное право считать, что я чрезвычайно консервативен». Нестабильность звезд и прочих материальных объектов была неприемлема для физика классической школы.

«Линия фронта» была теперь четко определена. Чандра показал Эддингтону и Милну рукописи своих последних работ. Они были подробны, насыщены математическими формулами и содержали множество результатов вычислений. В ноябре 1934 года Чандра пригласил Милна в Тринити на обед в День поминовения. «Во время этого визита я почти убедил Милна, что его результаты по существу лишены всяких оснований, — вспоминал он. — Я надеялся, что моя статья прекратит дискуссию Эддингтона и Милна».

А между тем работами Чандры заинтересовался энергичный директор Гарвардской обсерватории Харлоу Шепли, бывший студент Рассела. Шепли предложил индийцу поработать в Гарварде. Такое приглашение еще более отодвигало возвращение Чандры в Индию, чем его отец был весьма обеспокоен.

Но пока Чандра ждал особенно важного для него заседания общества — он собирался представить свои последние результаты. «Я завершил вычисления по строению звезд, которые должен был сделать еще до января, — писал Чандра отцу и добавлял: — Так как дата заседания приближается, я должен работать все больше и больше, все быстрее и быстрее».

Случилось так, что важнейшие события в его жизни должны были произойти почти одновременно: получение новых результатов, поездка в Индию и женитьба. «Я буквально разрываюсь на части, — писал он отцу, — но тем не менее понимаю: я переживаю сейчас невероятно успешный период. Когда я погружаюсь в работу, часто вспоминаю высказывание Бора: „Как жаль, что столь немногие способны найти удовлетворение и смысл своей жизни в занятиях наукой“».

Яркость и новизну открытий Чандры в конце концов должны были признать даже строгие старцы, «приватизировавшие» астрофизику в Кембридже. Все должно было пройти на ура, но Чандра никогда не исключал худших вариантов. «Непрерывно думая о загадке строения звезд, потрепанный дифференциальными уравнениями, задавленный числовыми вычислениями, озабоченный своим невежеством, я мчусь в новый год… И я совсем не похож на того счастливца, которым был, впервые вторгаясь в тайны природы, сегодня я — сгоревший и дымящийся, неудовлетворенный и усталый», — признавался Чандра Балакришнану перед роковой пятницей 11 января 1935 года.

Глава 6 Недовольство Эддингтона

Утром 12 января 1935 года Чандра проснулся в другом мире. Еще вчера полный надежд и страхов, опасений и волнений, он смело смотрел в будущее, ведь скоро весь мир узнает о его важнейшем открытии! Он мечтал о громе аплодисментов и таком же признании, какое имел пять лет назад в Индии. Он надеялся, что его наконец примут в кембриджское научное сообщество, несмотря на происхождение и молодость. Но все оказалось совсем не так, как он думал…

Выступление Эддингтона просто сочилось ядом. Чандра был потрясен! Великий человек высокомерно заявил, что «нет такого явления, как релятивистское вырождение!» А ведь оно лежало в основе идеи Чандры. В теории Фаулера, применяющейся для плотного газа электронов со скоростями гораздо меньше световой, не учитывалось релятивистское вырождение и не существовал предел для массы белых карликов. Поэтому звезды всегда должны были спокойно умирать, независимо от их масс. Эддингтон утверждал, что Чандра глубоко заблуждается и его работа не представляет никакого интереса.

В те годы астрофизики полагали, что большинство звезд в конце жизни становятся белыми карликами, за исключением тех немногих, которые разваливаются на части. Ученые считали (как выяснилось, ошибочно), что звезды проходят один и тот же жизненный цикл: гигантские яркие звезды сжигают свое топливо и продолжают сжиматься, а когда топливо полностью исчерпывается, превращаются в белые карлики — горячие, но тусклые, небольшие и удивительно плотные звезды. Однако Чандра осмелился предположить, что у звезд имеется и другая перспектива.

В какой-то момент Эддингтон сам запутался в своих аргументах. В конце концов он заявил, что не возражает против математических моделей Чандры, но не согласен с его физическими идеями, основанными на объединении двух диаметрально противоположных теорий — теории относительности и квантовой теории. «Я не считаю, что потомство от такого союза можно считать законнорожденным», — утверждал Эддингтон. Чандра был ошеломлен.

Эддингтон явно спрятал голову в песок, как страус, — ведь получил же Дирак свою Нобелевскую премию именно за релятивистскую версию квантовой механики? Что все это значит? Но самое худшее было еще впереди. Принцип запрета Паули, продолжал Эддингтон, лежащий в основе теории Чандры о белых карликах и в основе квантовой теории, не является фундаментальным законом природы.

В итоге Эддингтон все-таки еще раз признал, что математические расчеты Чандры правильны, но вот результат — релятивистское вырождение — не имеет никакого отношения к звездам. По его мнению, это всего лишь игра с числами. Но и тут Эддингтон не остановился. Он добавил, что теория Фаулера о белых карликах не учитывает теорию относительности, но фактически принимает эту относительность во внимание. Эддингтон рисковал, используя столь замысловатые и невнятные аргументы, которые могли разрушить его репутацию ученого.

Конечно, Эддингтон разбирался в теории относительности лучше всех, за исключением самого Эйнштейна. Он даже попытался объединить общую и специальную теорию относительности с квантовой механикой — в своей фундаментальной теории. Отношение Эддингтона к такому объединению, которое он только что назвал «незаконнорожденным», было, мягко говоря, непоследовательным. В книге «Внутреннее строение звезд» Эддингтон обсуждал использование общей теории относительности при изучении строения звезд. Общая теория относительности учитывает гравитацию, искривляющую пространство (точнее, пространство-время).

Пространство-время представляет собой геометрическую структуру, которая искривляется тем сильнее, чем больше масса объекта. Если камень поместить в середину тонкого резинового листа, то лист прогнется на глубину, зависящую от веса камня. Искривление или деформирование пространства-времени вокруг массивного тела — мера силы тяжести этого тела.

Эддингтон использовал общую теорию относительности для описания поведения звезды, коллапсирующей под действием собственной тяжести. Он отметил, что согласно общей теории относительности звезда небольшая, но с большой плотностью создаст гораздо более глубокую потенциальную яму, чем звезда, подобная Солнцу (потенциальная яма — область пространства с минимумом потенциальной энергии). Она так сильно искривит окружающее пространство, что свет не сможет вырваться оттуда, и, по его словам, исчезнет в «никуда».

Но для Эддингтона это были просто математические абстракции. Он пренебрег теорией Чандры, согласно которой исчерпавшая свое топливо звезда с массой больше верхнего предела Чандры неизбежно сожмется в бесконечно малую и бесконечно плотную точку. По мнению Эддингтона, в этом случае возникал явно абсурдный сценарий, по которому «звезда будет продолжать излучать и излучать, сжиматься и сжиматься до нескольких километров в диаметре, пока сила тяжести не станет достаточно большой, чтобы удерживать излучение, и лишь тогда звезда обретет покой». Для Эддингтона это было немыслимо.

В последующие годы Чандра говорил: только Эддингтон с его «колоссальной физической интуицией» мог догадаться, что «существование предельной массы звезд приводит их к коллапсу и возникновению черных дыр. Если бы он с этим согласился, то опередил бы всех на 40 лет».

Несмотря на несостоятельность аргументов Эддингтона, авторитетные ученые поддержали именно его, а не аутсайдера Чандру. Однако Чандра был абсолютно уверен в своей правоте. Ему нужно было только успокоиться, взять себя в руки. Но к кому обратиться за советом и поддержкой? Конечно, не к отцу, для которого все эти теории слишком сложны. Мак-Кри после доклада куда-то исчез и явно встал на сторону Эддингтона. И тут Чандра вспомнил о Леоне Розенфельде, близком друге, всего лишь на шесть лет его старше. Бельгиец Розенфельд был состоятельным человеком и имел безукоризненную родословную. Ему исполнился всего 31 год. Легкий в общении, он был всегда блестяще одет и невероятно элегантен. Розенфельд защитил диссертацию в 1926 году в Льежском университете, затем работал в Париже два года вместе с Луи де Бройлем, который не входил ни в одно научное сообщество и постоянно возражал против некорректных интерпретаций квантовой теории Бора и Гейзенберга. Розенфельд со временем стал помощником Вольфганга Паули, а после 1930 года постоянно работал с Бором. Чандра впервые встретился с Розенфельдом в копенгагенском институте Бора в 1932 году. Они стали друзьями, особенно их сблизило посещение Чандрой семьи Розенфельда в Льеже. Розенфельд умел отстаивать свою позицию, он мог бы дать Чандре полезный совет.

Чандра немедленно написал Розенфельду о своем выступлении и попросил его рассказать все Бору. «Эддингтон преподнес сюрприз», — написал Чандра. Мэтра астрономии, продолжал Чандра, не устроило его использование релятивистского вырождения при описании электронного газа во внутренней области белых карликов. Но хуже всего было то, что Эддингтон настаивал на неправильности использования Чандрой двух основных положений современной физики — принципа запрета Паули и теории относительности. Вместо чувства удовлетворенности результатами работы по двенадцать часов в день в течение четырех месяцев, писал Чандра, его душу переполняет «большое беспокойство». Неужели в его результатах нет ничего ценного?

В течение нескольких месяцев Чандра и Розенфельд активно переписывались, и Розенфельд полностью поддержал Чандру, назвав замечания Эддингтона «совершенно невразумительными».

Одно из утверждений Эддингтона особенно изумило Розенфельда и Бора: в принципе Паули электрон рассматривался как стоячая волна, а не бегущая. Если привязать один конец веревки к дверной ручке и встряхнуть другой конец, то получается волна, фактически никуда не перемещающаяся. А бегущие волны подобны движущимся морским волнам. Чтобы описать поведение электронов в атоме, нужно использовать модель стоячих волн. Эддингтон объявил, что это единственно правильный способ применения принципа запрета Паули. Но Чандра рассматривал электроны как бегущие волны, потому что они перемещаются внутри звезд, а затем преобразовывал их в стоячие с помощью математического аппарата теории относительности.

Эддингтон утверждал, что это неверно и что Чандра неправильно объединил специальную теорию относительности с квантовой механикой и создал, по словам Эддингтона, «нечестивый союз». Однако тип волны не имеет никакого значения для конечного результата любого квантового расчета. Аргументы Эддингтона были явно надуманны. «Никто никогда не сомневался в принципе Паули, — написал Чандре Розенфельд, — и использование Вами теории относительности также не подлежит сомнению. Это с полной очевидностью доказывает состоятельность Ваших выводов. Так что я думаю, Вам следует успокоиться и продолжить свою работу, а не терять время на бесплодные споры». С Розенфельдом были согласны и Бор, и Дирак.

Однако Чандра не собирался следовать советам даже столь выдающихся людей.

Вскоре после выступления Чандры в Королевском астрономическом обществе Эддингтон послал ему рукопись с точно таким же названием, что и доклад самого Чандры: «О релятивистском вырождении». В ней он старательно приводил аргументы правильности результата расчетов Фаулера для белых карликов, в которых не принималось во внимание движение электронов с субсветовой скоростью, то есть не использовался аппарат теории относительности. Эддингтон с легкостью произвел этакий математический трюк с использованием теории относительности и получил результат математически правильный, но абсолютно бессмысленный с точки зрения физики. Другими словами, он сфабриковал свою собственную версию теории относительности. И со свойственной ему властностью настаивал, что Фаулер должен был бы и сам дойти до этих выводов в 1926 году. Фаулер был совершенно сбит с толку и даже поверил, что действительно это сделал. Из замечаний Эддингтона 11 января на заседании Королевского астрономического общества стало ясно, что он давно готовил возражения против теории Чандры. Он ведь посетил Чандру перед докладом, якобы предлагая поддержку, а на самом деле хотел узнать содержание этого доклада. Эддингтон вел себя двулично и просто подло.

В начале 1935 года он опубликовал ряд работ с критикой теории Чандры. Это была мешанина из странных претензий и плохо обоснованных утверждений. Эддингтон писал, что теории Чандры абсурдны и что релятивистские вырождения могут быть следствием лишь математических упражнений Чандры, но никакого отношения к реальности не имеют. Главной причиной ошибок Чандры он считал использование «неправильной» теории относительности — то есть не версию Эддингтона, в которую вошли его собственные математические формулировки теории Дирака.

Но использование «правильной» теории Эддингтона означало для Чандры отказ от идеи Фаулера, в соответствии с которой белые карлики даже после исчерпания всего топлива остаются стабильными. Эддингтон надеялся, что расчеты Чандры полностью опровергнут «эту вычурную идею Фаулера».

Но что Эддингтон собирался предпринять и что за цель он перед собой поставил? Это чрезвычайно волновало Чандру. Неужели он что-то не понял или не уловил смысл каких-то аргументов Эддингтона? В какой-то момент в правильности своей теории засомневался даже сам Фаулер, но его сомнения быстро прошли, и он сказал Чандре: «Не волнуйтесь. Я уверен, Эддингтон не прав. — И дружелюбно посоветовал: — Будьте оптимистичней!» Однако перед самим Эддингтоном интересы Чандры он никогда не отстаивал, и Чандра продолжал донимать Розенфельда: «Скажите честно, действительно есть что-либо стоящее в статьях Эддингтона?» На что Розенфельд отвечал: «Могу смело сказать, что, даже дважды прочитав эти статьи, я не нашел ничего, что могло бы изменить мое мнение, — это дичайшая чушь!»

Подлинной причиной такого поведения Эддингтона было то, что работы Чандры полностью опровергали его фундаментальную теорию, которую он в течение уже семи лет так напряженно разрабатывал. С помощью специально созданного им математического аппарата Эддингтон хотел объединить общую и специальную теории относительности с квантовой механикой и получить в результате точное значение постоянной тонкой структуры. Разработка этой фундаментальной теории затруднялась отсутствием в природе систем, описывая которые можно было бы пренебречь взаимодействием между частицами. Именно поэтому электроны нельзя было рассматривать отдельно от других частиц. А Чандра предлагал весьма перспективную теорию идеализированного квантового газа невзаимодействующих электронов, которую можно было проверить на практике. Если бы подтвердилась теория Чандры, то представления Эддингтона и весь его математический аппарат Е-чисел оказались бы совершенно бессмысленными. Вместо создания уникального метода математического описания физических явлений он лишь доказал бы, что математика — это отвлеченная игра ума, наподобие его собственной работы по вычислению общего количества электронов и протонов. Но с другой стороны, в результате была получена правильная величина скорости расширения Вселенной.

Пытаясь любым путем спасти свою теорию, Эддингтон решил учитывать данные о белых карликах. Он принялся вносить совершенно фантастические изменения в теорию относительности, и все это только для того, чтобы подогнать выводы Фаулера об эволюции звезд к результатам своих вычислений. И в то же время Эддингтон считал работы Чандры лишь формальными математическими ухищрениями, не имеющими никакого отношения к Вселенной! Как и многие другие ученые, Чандра прекрасно знал о стремлении Эддингтона создать свою фундаментальную теорию. Вскоре он понял, что нестыковки с этой теорией и были главной причиной его разногласий с Эддингтоном. Хотя Розенфельд и сказал, что две статьи Эддингтона 1935 года полная чушь, Чандра отзывался о них не так резко. Авторитет Эддингтона и его сверхъестественное умение получать корректные результаты из сомнительных допущений не позволяли большинству астрофизиков признать его аргументы неверными. А теория Чандры и вовсе была выше их понимания.

Существование предельной массы у белых карликов ранее уже было постулировано Стонером, но он не довел свою теорию до логического завершения. Как ни странно, критикуя Чандру, Эддингтон поддерживал Стонера, хотя и осуществлял жесткий контроль его работы. Он настойчиво советовал Стонеру заниматься лишь сомнительными положениями теории Фаулера и не вторгаться в области, исследование которых могло угрожать его собственным результатам.

В свою очередь и Милн оспаривал выводы Чандры, выдвигая гипотезу, в соответствии с которой звезды содержат абсолютно несжимаемое ядро из какого-то неизвестного вещества и потому не могут полностью коллапсировать. Эддингтон же выбрал более прямой и элегантный способ — он попросту игнорировал результаты Чандры. Эддингтон продолжал создавать свой совершенный математический аппарат, который заставит всех согласиться с универсальностью результатов Фаулера. Сам Фаулер в этом никакого участия не принимал, в частных беседах всегда поддерживал Чандру, но никогда не делал этого публично. А Эддингтон дополнил свои вычисления еще и данными теории Дирака, но перестроенной на основе Е-чисел. К 1935 году Эддингтон полностью завершил построение фундаментальной теории, из которой следовало, что выводы Чандры абсолютно неверны. Эддингтон очень многое поставил на свою фундаментальную теорию — она должна была стать истиной в последней инстанции и кульминационным финалом всех его исследований.

Розенфельд с пониманием отнесся к затруднительному положению Чандры и по согласованию с Бором написал ему: «Мы понимаем ваши трудности и весьма вам сочувствуем». Более того — Розенфельд предложил переслать статьи Эддингтона и письма Чандры Вольфгангу Паули, который был тогда одним из самых авторитетных физиков в мире. И Паули ответил, что Эддингтон абсолютно не прав и совершенно очевидно, что он старается подогнать реальность под свою теорию. Но тут он остановился и не стал делать публичные заявления в поддержку Чандры. Чандра также продолжал переписываться со своим другом Мак-Кри по этому поводу. Но даже через пять дней после рокового дня тот все еще не принял никакого решения. Он предложил «вежливо прокомментировать каждый из пассажей Эддингтона» и переслать ему, но так и не сделал этого, поскольку: «Возражает ли Эддингтон мне или нет, он всегда мне интересен». Но это вряд ли утешило Чандру.

Итак, расстановка сил была ясна. Главные фигуры — Бор, Фаулер, Дирак, Розенфельд, Паули и Мак-Кри сочувствовали Чандре. Некоторые говорили ему: «Я, старина, тебя понимаю. Жаль, что так все складывается», — но при этом не собирались принимать участие в конфликте. Чандра помог Фаулеру подготовить второе издание той самой монографии по статистической механике, которую он читал в Индии еще подростком, и отметил, что Фаулер никак не прокомментировал замечание Эддингтона в предисловии к этой книге, что релятивистская формула вырождения неправильна.

А 13 января 1935 года Милн отослал письмо редакторам «The Observatory». Он повторил свои вычисления и с учетом замечания Эддингтона проигнорировал релятивистское вырождение, иронично добавив: «Существует ли оно в действительности?» В завершение он написал: «Исследования сэра Артура Эддингтона подтверждают теперь наши выводы». Чандре показалось, что мир перевернулся, — Милн согласился с Эддингтоном!

Милну же все происходящее было на руку. С тех пор как Чандра впервые показал ему свою статью, Милн делал все возможное, чтобы она не появилась в печати, и неоднократно убеждал Чандру не публиковать и свои более ранние работы. Рассерженный Чандра заявил, что «перестал верить в объективность Милна». Он отлично понимал, что его выводы опровергали теорию Милна. Несмотря на давний антагонизм с Эддингтоном и дружбу с Чандрой, Милн встал на сторону врага.

Чандра не мог полностью игнорировать Эддингтона и продолжать свои исследования согласно собственным представлениям. Хотя лучшие в мире физики были на его стороне, они все-таки не решились выступить против ведущих астрофизиков того времени — во всяком случае, публично. Такая конфронтация была для них слишком серьезной, и Чандре предстояло самому постоять за свои убеждения. Он жаловался отцу: «Моя последняя статья по структуре звезд натолкнулась на отчаянное сопротивление оппонентов — Эддингтона, Милна и Джинса. Я стараюсь быть чрезвычайно уважительным при общении с ними. К счастью, Фаулер и Бор на моей стороне. Мне трудно описать в письме суть проблемы. По существу, это продолжение дискуссии о результатах Милна, полученных им за последние три года. Пока серьезного обострения отношений не произошло. Все происходит более-менее мирно, если не считать обсуждения ужасного ляпсуса Эддингтона. Он считает, что принцип Паули не верен! Не понимаю, что он хочет этим сказать. Я сейчас нахожусь как бы в центре треугольника с вершинами Эддингтон — Джинс — Милн и отказываюсь принять чью-либо сторону. Но в результате все они выступают против моей работы!! Лишь Фаулер с самого начала поддерживает меня!»

Настал день, когда Чандра перестал быть пассивным наблюдателем в борьбе враждующих группировок. Он оказался на равных в этой битве гигантов. Отец сразу же ответил. «Твое письмо от 9 февраля меня очень заинтересовало, — писал он, — ты действительно находишься в центре треугольника твоей диаграммы. Пожалуйста, сообщай мне о дальнейшем развитии событий».

Впрочем, в жизни Чандры происходили и приятные события, например, он начал читать курс лекций «Особые проблемы в астрофизике», три дня в неделю. Он с гордостью сообщал отцу: «Кстати, я являюсь первым лектором индийского происхождения в Кембридже. Полагаю, у других индийцев такой возможности не было». Чандра рассматривал это как первый этап в преодолении кембриджского расизма.

В конце февраля Милн написал Чандре: «Ваши сторонники — Бор, Паули, Фаулер, Уилсон и многие другие — производят очень внушительное впечатление, но только не на меня». Его комментарии были явно окрашены неприязнью к этим великим ученым, которые презрительно оценивали исследования Милна как математические ухищрения. Но Чандре такой антагонизм был совсем не на пользу. Он часто говорил об этом, а в 1970-х годах даже процитировал полученное от Милна письмо (от 26 февраля 1935 года) и переслал его ученым, интересовавшимся дискуссией Чандры и Эддингтона.

Оказалось, что и дядя Раман, живший тогда в Индии, не одобрял его поведения. Чандра написал отцу: «Мне сообщили недавно о словах CVR [Рамана]; он утверждает, что я „впустую трачу время, занимаясь астрофизикой, слишком далекой от Бангалора“. Хорошо бы, чтобы он уже перестал говорить о моей работе — его ведь как-то можно убедить, что мои пути действительно пролегают вдали от Бангалора». Март и апрель того года Чандра провел в Копенгагене, обсуждая с Розенфельдом сложившуюся ситуацию. Из Дании он написал отцу, что Кембридж предоставил ему 50 фунтов стерлингов для покупки «Brunsviga 20», лучшего калькулятора того времени. «Я оказался достаточно хорош для Кембриджа, здесь относятся благожелательно к моей работе и не расценивают ее как „пустую трату времени“», — писал Чандра, явно недовольный высказыванием Рамана.

Отец расстраивался — мальчик так много разъезжает по свету, и только Индия не оказывается на его пути. «Не откладывай свой брак слишком надолго, — написал он сыну. — Не думаю, что ты должен стать „рабочей лошадкой“ астрофизики. Приезжай на рождественской неделе 1935 года и женись и на это время пошли подальше все свои амбиции и исследования».

А спустя месяц он получил письмо от Чандры, которое произвело эффект разорвавшейся бомбы: «Я не писал Вам несколько недель — путешествовал и размышлял о своей жизни… и понял, что мои отношения с Лалитой — иллюзия, и в действительности я ее совсем не знаю. Я видел ее в колледже, но это было пять лет назад. Я просто обманывался. Поэтому я написал ей о разрыве наших с ней отношений. Это мое окончательное решение».

Айяр сразу же ответил. Он сожалел о решении Чандры, но успокаивал сына и признавал, что, может, все и к лучшему: «Есть много умных и образованных девушек, намного моложе и мечтающих о семейной жизни».

Отец волновался о душевном состоянии Чандры, просил его приехать домой в следующем апреле и пожить здесь подольше. «Мне не нравятся твои письма после этого инцидента», — пишет он. Под «инцидентом» он имел в виду столкновение с Эддингтоном. Тон последующих писем Чандры становился все более и более циничным. «Возможно, что мисс Д.Л. (Лалита Дорайсвами) недостаточно знала и любила своего отца, чтобы по-настоящему полюбить мужа». У Лалиты были лишь туманные воспоминания об отце, капитане Дорайсвами, который воевал на фронтах Первой мировой войны и умер через год после возвращения из Европы. Отец посоветовал Чандре: «Если ты поживешь в Мадрасе не меньше четырех месяцев, то сможешь познакомиться с разными девушками и выбрать достойную! Индийский стиль любви гораздо совершеннее, чем романтические увлечения европейцев. Жена тебе нужна как товарищ и как заботливая хозяйка. Достоинства этой женщины должны быть не только кинетическими, но и отчасти потенциальными, и тогда ты будешь счастлив в супружестве». Последнее предложение демонстрирует остроумие старшего Чандрасекара и его знание физических терминов.

Однако все произошло совершенно иначе и довольно странным образом. Через два месяца Чандра в ходе дискуссии по релятивистскому вырождению сообщил Розенфельду, что «существует еще кое-что довольно интересное. После возвращения в Кембридж из Копенгагена я обручился с индийской девушкой по имени Лалита. И (что самое удивительное) — она здесь. <…> И я постараюсь сделать ее счастливой». Что же произошло? Хотя Чандра продолжал писать отцу летом 1936 года о своей грустной судьбе, он сообщает своему другу Розенфельду о своем обручении в Кембридже! Наверное, дело было так. В какой-то момент Чандра просто струсил. Почувствовав это, Лалита отплыла на первом же судне в Англию и появилась на пороге его дома. С учетом консерватизма индийских нравов для этого требовалось большое мужество и самоотверженность. Лалита была весьма прогрессивной девушкой. Она сильно отличалась от большинства индианок и всегда поступала так, как считала нужным. Много позже Лалита говорила, что Чандра — ее единственная любовь в жизни. Видимо, тогда она поняла необходимость совершить ради их будущего этот решительный поступок.

Тем временем дискуссия с Эддингтоном протекала уже не так бурно. На заседании Королевского астрономического общества в мае Милн говорил: «Аргументы сэра Артура Эддингтона следует считать справедливыми, поскольку использование формулы с „релятивистским“ вырождением оставляет множество вопросов по поводу белых карликов, тогда как формула с „нерелятивистским“ вырождением не создает никаких трудностей». Таким образом, Милн полностью перешел на сторону Эддингтона. Теперь у каждого из них были свои собственные причины для дискредитации теории Чандры. Эддингтон однажды заявил: «Я должен лишь добавить, что моя формула вырождения, кажется, разворотила осиное гнездо. Однако меня, к счастью, никто не ужалил!» Чандра решил, что лучше всего сохранять спокойствие, хотя он и был подавлен. «Эддингтон ведет себя просто неприлично, — написал он отцу. — Хотя Фаулер, Дирак, Бор и многие другие соглашаются со мной, весь этот конфликт очень неприятен и мешает нормальным отношениям с Эддингтоном. Из-за разногласий с ним (а также с Милном) у меня было плохое настроение в течение нескольких месяцев».

Но именно в эти месяцы Чандра обсуждал с американским математиком венгерского происхождения Джоном фон Нейманом результаты своего исследования белых карликов. 32-летний фон Нейман был профессором принстонского Института перспективных исследований. Свой отпуск в 1934 и 1935 годах он провел в Кембридже. Нейман и Чандра быстро подружились, хотя и представляли собой довольно странный дуэт. Оба были блестящими математиками, но фон Нейман имел более фундаментальное образование. Как и Эдвард Теллер, он был одним из корифеев в блестящей плеяде венгерских эмигрантов. Немецкий физик-ядерщик Фриц Хоутерманс, внесший важный вклад в изучение источника энергии звезд, говорил тогда, что венгерские ученые казались гостями с Марса. Фон Нейман одним из первых (почти одновременно с Эйнштейном) получил звание профессора в Институте перспективных исследований. Он был создателем теории игр — математического метода изучения оптимальных стратегий, кроме того, ему принадлежат пионерские работы по информатике, экономике, общей математике и физике.

Фон Нейман часто говорил, что уехал в 1929 году в США не из-за антисемитских настроений в Германии, а ради профессионального роста. Он оказался любителем развлечений и знатоком прелестей ночной жизни, в его репертуаре было огромное количество довольно сомнительных анекдотов, которые он рассказывал весело и с явным удовольствием. При этом Чандра с горечью вспоминал, что «фон Нейман был из тех, кто поддерживал меня только в частном общении. Все эти люди соглашались со мной, но никогда не заявляли об этом публично».

Это все более угнетало Чандру. Однажды Милн написал ему: «Я очень обеспокоен тем, что Вы перестали обедать в столовой Тринити-колледжа из-за Ваших отношений с Эддингтоном. Я думаю, нам не следует падать духом. Мы несем ответственность перед нашими последователями и не имеем права отказываться от своих убеждений из-за мнения одного, хотя и весьма авторитетного ученого; потомки воздадут нам должное и оценят наше мужество в борьбе за истину <…>. Я очень прошу Вас снова обедать в столовой. Старшим коллегам не понравится, если Вы там больше не будете появляться, — это противоречит самому духу колледжа».

В июне Чандра рискнул публично упомянуть о спорах с Эддингтоном. В третьей части своей статьи о структуре звезд он сделал сноску, в которой указал, что Эддингтон подверг сомнению «законность релятивистского уравнения состояния для вырожденной материи», которое Чандра считал справедливым. Он опасался, что редакция ежемесячных трудов Королевского астрономического общества откажется печатать статью из-за его критического отношения к «патриарху Эддингтону», и потому нашел правильный ход. В самом начале статьи Чандра упомянул о работе Джинса по радиационной теории. «Я верю в Джинса. Он выдающийся политик! — весело объяснял он Розенфельду. — Я знал, что Королевское астрономическое общество откажется издать это (мою статью), но я знал также, что для спасения своей репутации они пошлют ее Джинсу в надежде получить плохой отзыв! — и, получив его, спокойно смогут статью отклонить! Я знал об этом и потому весьма деликатно упомянул Джинса. Уловка сработала! Джинс настаивал на публикации! Эти закулисные методы отвратительны, но что делать?»

Спор с Эддингтоном убедил Чандру, что успех в науке достигается далеко не только благодаря выдвижению блестящих теорий. Оказывается, не менее важно лавировать в своих отношениях с другими учеными. Кто знает, не возникла ли у Чандры даже параноидальная идея об окружающих его врагах, ведь совсем не исключено, что в «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» издали бы статью без всех этих хитроумных уловок.

Вся эта «политика» вынудила Чандру пересмотреть свои взгляды на развитие науки и на происшедшее с ним. Он размышлял в письме к отцу: «Я не согласен с Вашим мнением, что великие мыслители не всегда приходят к согласию. Вся квантовая механика построена как прекрасное соединение идей самых великих мыслителей нашего времени — Дирака, Гейзенберга, Бора, Паули. В астрофизике различия имеют „политическую“ природу». Однако Чандра никак не мог понять, почему так происходит. «Предубеждения! Предубеждения! — продолжал он. — Эддингтон просто сноб! Вот Вам пример его высокомерия: „На худой конец, мы можем поверить Вашей теории. Но я смотрю на это не с узкой точки зрения о строении звезд, а с точки зрения самой Природы“. Как будто эти точки зрения отличаются! „Природа“ по Эддингтону — это нечто вроде непререкаемой королевы, Ее Величества. Милн более разумен, искренен и объективен».

Ситуация осложнялась еще и тем, что сторонники Чандры находились в Германии и в Дании, в то время как в Англии астрофизики решительно отказывались его поддержать. Но Чандра по-прежнему был настроен по-боевому. Тогда же Раман вдруг предложил племяннику поработать над задачей из ядерной физики. Чандра был разъярен. «Он [Раман] сначала говорит, что не потерпит астрофизика вблизи Бангалора, а теперь намекает, что, если я займусь ядерной физикой, он сможет вынести мое присутствие в своем институте», — написал он отцу.

Чандра не полемизировал с Эддингтоном в своих статьях, так как большинство коллег это ему не советовали, хотя и конфиденциально признавались в своем согласии с его теорией. Но после нескольких месяцев размышлений к Чандре вернулась былая уверенность, и 7 июня он послал статью, написанную вместе с датским физиком Кристианом Мёллером в «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society». Авторы сделали хитрый ход: используя то же самое математическое представление теории относительности, что и Эддингтон, они дополнили его решением релятивистского уравнения Дирака и благодаря этому подтвердили идею Чандры о верхнем пределе массы белых карликов. Фактически Мёллер и Чандра дважды решили уравнения Дирака для электронов с использованием приближения как со стоячими, так и с бегущими волнами.

Они представили свой результат без комментариев и лишь указали в примечании: «Мы никоим образом не рассматриваем этот подход как ответ на статьи Эддингтона».

Примечание было подобно красной тряпке для быка. Эддингтон снова повторил, что нельзя рассматривать электрон одновременно как стоячую и как бегущую волну, и по-прежнему отказывался признать, что в конечном итоге это совершенно не важно. В ноябре он опубликовал новую работу, в которой написал, что вынужден «усилить атаку на формулу релятивистского вырождения — я пытаюсь объяснить, почему не могу принять доказательство Мёллера и Чандрасекара». Эддингтон считал, что они нарушили принцип неопределенности Гейзенберга. Мёллер и Чандрасекар не стали публиковать ответ на этот выпад. «Он просто сумасшедший, — писал Чандра Розенфельду. — На днях я встретил Г. Н. Рассела. Он был полон энтузиазма и прошептал мне: „Мы не верим в Э.“!! <…> Наконец-то я почувствовал себя свободнее. Недавно я встретил и Милна. Он действительно ненавидит Эддингтона». Даже такой признанный корифей астрофизики, как Генри Норрис Рассел из Принстонского университета, соглашался с Чандрой, но, как и все, лишь в частном общении. Ученые по-прежнему боялись выступить против могущественного Эддингтона. Розенфельд отозвался шутливой игрой слов: «История вырождения Эддингтона (если можно использовать такое сомнительное выражение) напоминает гомеровскую Илиаду с ее обилием богов и героев».

А в это время Милн занялся донкихотскими построениями новой теории гравитации, которая заменила бы общую теорию относительности Эйнштейна. Его не смущало, что теория Эйнштейна была дважды подтверждена Эддингтоном: в экспедиции при изучении затмения в 1919-м и в работе 1924 года о влиянии гравитации на излучение белых карликов. Милн задался целью вывести новый закон тяготения, с помощью которого можно было бы объяснить существование различных геометрических форм галактик. В этом же году вышла его книга, на страницах которой он браво объявил, что его новая космологическая теория «одним махом разрушает большую часть представлений Эйнштейна, Джинса и Эддингтона. Не могу сказать, как далеко эта теория продвинется, но полагаю, что это единственно по-настоящему новая идея, которую лично я внес в теорию относительности Эйнштейна. И удивительно, что Эйнштейн (который написал мне) так и не понял, как прекрасна моя теория!» [39]На самом деле Эйнштейн сразу же так отозвался о теории Милна: «Относительно хитроумных идей Милна могу только сказать, что считаю их теоретическую основу слишком поверхностной. Я полагаю, что нельзя получить надежные теоретические результаты в области космологии без использования принципа относительности». Впрочем, некоторые идеи Милна несомненно были новыми и совершенно оригинальными. Чандра говорил, что их оценили бы по достоинству, будь они вставлены «в более скромные рамки».

В раздражении он написал Розенфельду: «Да, книга Милна — это самое горькое разочарование. Можете ли Вы представить себе, чтобы в научном труде было напечатано следующее: „При желании мы имеем право сказать, что нашли Бога во Вселенной. И теперь физику и космологу Он понадобится лишь один раз — для акта творения. Биолог видит дальнейшее проявление Божественного — в виде действия Разумного Замысла… Но для человека, который и больше чем космолог, и больше чем биолог… для обладающего разумом и бессмертной душой человека… Бог, по-видимому, нужен всегда“. Харди спросил меня: „Что, Милн совсем спятил?“ — заранее зная ответ. Видите ли, и в Кембридже можно иногда услышать крепкое словцо, хоть и вежливо произнесенное!»

В середине июля Чандра уехал в Париж для участия в съезде Международного астрономического союза. Несмотря на открытую враждебность Эддингтона, репутация Чандры стремительно росла. «В настоящий момент я наслаждаюсь компанией великих астрономов, — писал он отцу. — Я уже имел дружеские беседы с Г. Н. Расселом, X Шепли, Адрианом ван Мааненом, Бертилем Линдбладом». Чандра впервые летел на самолете и очень волновался. Ему пришлось отстаивать перед отцом свой выбор, так как тот считал авиацию слишком опасной. Даже Раман полагал, что Чандре лучше так не рисковать.

Съезд был прекрасно организован, на заседаниях присутствовали более трехсот астрономов из тридцати стран. Эддингтон тоже получил приглашение и был в прекрасной форме. Открыл встречу президент Франции, в программу мероприятий были включены роскошные банкеты и экскурсии по городу. Праздничный ужин 14 июля в честь Дня взятия Бастилии проводился на нижней площадке Эйфелевой башни, затем гости поднялись выше и насладились великолепной иллюминацией по случаю национального праздника Франции. Мак-Кри, который также был на съезде, записал тогда: «Атмосфера на заседаниях комиссии по структуре звезд под председательством президента сэра Артура Стэнли Эддингтона была подобна раскаленной атмосфере внутри этих небесных светил!» Скорее всего, это было вызвано не только жаркой летней погодой, но и накалом критики Эддингтона теории Чандры.

Позднее Мак-Кри писал: «Сэр Артур снова заявил о справедливости своих недавних выводов по поводу вырожденного вещества и значении этих выводов для астрофизики». А обиженный Чандра вспоминал потом: «Эддингтон говорил целый час, критикуя мою работу и превращая ее в анекдот. Я послал записку Расселу [который был председателем] о том, что хочу выступить. Рассел отправил обратно записку со словами: „Я предпочел бы, чтоб вы этого не делали“. Поэтому у меня даже не было возможности ответить; я лишь ловил на себе сочувствующие взгляды моих коллег». Ситуация повторилась: Эддингтон еще раз публично унизил Чандру, и опять ему не дали ответить. Казалось, последнее слово всегда будет оставаться за великим Эддингтоном.

Глава 7 Приключения в Америке

Звезда Чандры поднималась все выше и выше, многие ученые находили его работы поистине блестящими. Директор Гарвардской обсерватории Харлоу Шепли еще до доклада 11 января прочел его статьи и пригласил Чандру провести следующее лето в Гарварде. Чандра согласился, а после поездки планировал продолжить свои исследования в Тринити-колледже. Он провел первые две недели сентября на ферме в Шотландии и наслаждался «долгими прогулками и свежим воздухом, прохладным ветерком и огромными просторами — все это быстро (!) возвращает силы». Он увлекся чтением Достоевского, Харди и Бальзака. «Я имел возможность больше размышлять о звездах, чем обычно, так как у меня не было здесь карандаша и бумаги, которые необходимы для вычислений». Переполненный новыми идеями, Чандра неожиданно почувствовал «тоску по Кембриджу». Перспективы казались радужными. В том же октябре Шепли пригласил его прочитать трехмесячный курс лекций по космологии в Гарварде. Друзья заверили Чандру, что он великолепно с этим справится.

В самом конце ноября 1935 года он на поезде отправился в Ливерпуль, на следующий день уже стоял на палубе корабля «Белая звезда Британии» и радовался предстоящему восьмидневному путешествию из Старого Света в Новый. Он читал пьесы Ибсена и совсем не думал о звездах.

Корабль прибыл в Бостон в полдень в воскресенье 8 декабря. К удивлению и восторгу Чандры, на берегу его встречал сам Шепли, а вечером он пригласил Чандру к себе на чай и представил известным астрономам. Среди них был Джерард П. Койпер. Он изучал белые карлики и с волнением сообщил Чандре, что «в прошлом году в экспериментах с модельными конденсированными средами получил замечательные подтверждения его, Чандры, выводов». 33-летний Койпер имел блестящую репутацию в научном мире. В последующие годы он сделал множество открытий, например, в конце 1940-х годов открыл спутник Урана, названный Мирандой, и второй спутник Нептуна — Нереиду. В 1951 году Койпер предсказал существование пояса за орбитой Нептуна, состоящего более чем из 100000 кусков льда — «грязных снежков», по образному выражению астронома Фреда Уиппла, причем некоторые из них могли достигать 160 километров в поперечнике. Этот ледяной рой, который теперь считается прародителем кометы Галлея и многих других комет, был обнаружен в 1992 году и назван поясом Койпера.

Впервые у Чандры появился собственный кабинет. И возможность пользоваться всеми благами жизни этого астрофизического сообщества, в том числе и «клубом холостяков» (!), о котором он упомянул в письме к отцу. Чандра жаловался, что здешние ученые тратили слишком много времени на пустую болтовню, что принципиально не одобрялось в Кембридже. «В целом я предпочитаю Кембридж и вообще Англию. Несмотря на чрезвычайно дружелюбное отношение сотрудников обсерватории, я чувствую себя здесь чужим», — писал Чандра. Он опять был чужаком — как в Кембридже, как в Копенгагене. И часто цитировал Джавахарлала Неру: «Везде чужой, нигде не дома».

И он все еще чувствовал горькое послевкусие 11 января. Чандра пишет Балакришнану: «Что касается моей работы, она продвигается, но, увы, прошлогодние столкновения с Эддингтоном и Милном не прибавили мне энтузиазма. Разногласия с Эддингтоном ранили меня и исказили представление о действительности». Впрочем, появились и некоторые возможности для развлечения и даже для маленькой мести. К Рождеству Шепли предложил написать обзор «Глупости 1935 года», в котором Чандра должен был отвечать за «научную» часть. «Я избрал Эддингтона объектом мести и рассказал о нем смешные истории, которые довольно высоко оценили», — сообщил он отцу. Наверняка там был и пассаж Эддингтона о технологической важности молнии на женском платье. Но заканчивалось письмо нерадостно: «Ничего особо интересного не происходит, за исключением того, что завтра начнется 1936 год!»

Чандра часто вспоминал Кембридж, который вызывал у него противоречивые чувства — ведь там он пережил и триумф, и отчаяние. «Поездка в Гарвард изменила мои планы, так что по возвращении в Кембридж меня ждет напряженная работа… всегда что-нибудь приходится терять, хотя в Кембридже все так прекрасно, что забываешь о потерях, — и в любом случае Кембридж потерять нельзя!» Все перепуталось у него голове.

Новости из Индии вызвали раздражение Чандры. Дядя Раман снова огорчил его. Он пренебрежительно отзывался о великих кембриджских математиках Харди и Литлвуде, но старинного друга Чандры индийца Човлу на работу тем не менее не взял. В письме к отцу Чандра возмущался: «Ох! Терпеть не могу Рамана и его интриги. Он мнит себя всезнающим и уверен, что физики здесь и в Европе только и думают о нем и о его студентах. Раман и его интриги грязные и бесчестные… Мое желание когда-нибудь вернуться в Индию и работать рядом с ним для индийской науки уменьшается с каждым днем».

В Новом Свете Чандру ждал успех. В феврале 1936 года директор Йеркской обсерватории при Чикагском университете Отто Струве пригласил Чандру прочесть лекцию. Благодаря исключительно энергичному руководству Струве Йеркская обсерватория в те годы считалась одной из лучших обсерваторий в мире.

Струве, которому тогда было тридцать восемь лет, родился в России, но был немцем. Он был потомственным астрономом — четыре поколения его семейства занимались изучением небесных светил. В 1916 году после двух лет учебы в Харьковском университете он пошел в армию, сражался с турками на Кавказе. После заключения мира между Россией и Германией Струве вернулся в университет, в революцию стал на сторону белых, был ранен и после долгих месяцев странствий и невзгод по протекции родственников получил работу в Йерксе, где и защитил свою диссертацию в 1923 году. Струве завоевал славу неутомимого исследователя в области звездной спектроскопии и в 1932 году был назначен директором обсерватории. До этого репутация обсерватории не была на должной высоте, но благодаря четкому деловому стилю управления, стремлению к исследованиям высочайшего уровня, блестящей организации астрономических наблюдений Струве удалось поднять престиж обсерватории. Прусская настойчивость, его твердый характер и безукоризненно составленная программа исследований превратили заштатную обсерваторию в прекрасный научный центр.

Чандра произвел на Струве сильное впечатление, и он сразу же пригласил его поработать в обсерватории. Чандра получил и прекрасное предложение Гарвардского университета, но предложение Струве показалось ему более привлекательным. Струве написал ему: «Мне кажется, Ваши блестящие теоретические работы принесли бы большую пользу астрономии, если объединить их с результатами практических наблюдений. Для этого необходимо более тесное сотрудничество между Вами и астрономами в лучших обсерваториях Америки, и я надеюсь, это приведет к появлению оригинальных теорий, особо ценных при нынешнем состоянии астрофизики». Койпер тоже согласился поработать в Йеркской обсерватории и убедил Чандру к нему присоединиться. В обсерваторию был приглашен и Стрёмгрен. Многие полагали, что Чандра и Стрёмгрен поспособствуют развитию теоретической астрофизики в США, которая явно отставала от европейской.

Обо всем этом надо было как-то деликатно сообщить отцу. «Учитывая интриги в Индии и закулисные сделки, происходящие в индийских научных кругах, возможно, будет лучше, если я проведу некоторое время в Америке», — написал ему Чандра. И обещал до приезда в Америку побывать на родине. Как и опасался Чандра, отец был глубоко разочарован. Он считал американскую культуру и науку весьма поверхностными и беспокоился, что работа в США сведет к минимуму шансы Чандры стать членом Королевского общества и ведущим индийским ученым. Впрочем, отец все же закончил письмо на оптимистической ноте: «Я думаю, ты все-таки вернешься в Индию». Он по-прежнему в это свято верил.

В апреле Чандра вернулся в Кембридж. В Йерксе он должен был выйти на работу 1 января следующего года. «Я тщательно изучил ситуацию, а Эддингтон настойчиво советовал мне принять (эту должность)», — объяснил он отцу. Очевидно, что Эддингтон был чрезвычайно доволен переездом Чандры из Англии в США. А Чандра — Чандра почувствовал в себе уверенность. «Членом Королевского общества и все такое я могу стать в течение ближайших 5 или 10 лет, — с энтузиазмом пишет он отцу, — и мой переезд в Америку этому не помешает. И вообще это меня мало волнует. А что касается Лалиты — не думаю, что брак для меня сейчас очень важен».

Чандра в полной мере осознал разительный контраст между радушным приемом в Америке и отношением к нему в Англии. «Именно Америка признала меня достойным годового оклада и руководящей должности в университете, — говорит он отцу. — В Индии ученые находятся в блаженном неведении о моем существовании, а в Англии… есть явное нежелание брать индийцев на постоянную работу, даже несмотря на то, что в Оксфорде только что получил место Раду Кришнан». Поразительно, что занимающие высокие посты в Кембридже и весьма авторитетные ученые типа Эддингтона и Фаулера никогда даже не задумывались о предоставлении Чандре достойной его должности. А в лучших американских университетах, Гарвардском и Чикагском, это сделали без колебаний. Стоит ли удивляться, что Чандра предпочел Европе Америку.

Он хорошо понимал, что делает слишком мало для развития науки в Индии. Вот Макс Борн одобрительно отзывался о Рамане и его деятельности, и Чандра даже начал задумываться, не зря ли он так критически относится к своему дяде. Надо сказать, что между двумя великими индийскими учеными Раманом и Мегнадом Саха существовали глубокие расхождения. После разговора с последним Чандра написал отцу: «Его интриги, презрительное отношение ко многим вполне продуктивным идеям, о чем он проговорился во время переговоров о приглашении меня в Индию, — все это означало лишь то, что он просил меня „присоединиться к его политической борьбе“».

Но вот почему Чандра не торопился с женитьбой? В Индии существовал обычай, согласно которому старший сын должен вступить в брак раньше младших братьев. Колебания Чандры мешали отцу, который хотел подыскать невесту для Балакришнана. А еще он искал женихов и для дочерей. «Думаю, мне придется отложить замужество дочек, — написал он с укором Чандре. — Ты знаешь об обычаях и нравах в Индии, и, хотя у нас пока нет подходящих кандидатов, мне приходится торопить тебя с женитьбой, хотя и принуждать тебя к этому я не буду».

В конце концов Чандра сдержал свое обещание — в июле он отправился в Индию и в августе уже был в Бомбее. Прошло шесть лет после его отъезда в Англию. И сразу после возвращения в Индию он написал Лалите. В официальной биографии Чандры сообщается, что в течение года они не общались, хотя Лалита видела его фотографии в газетах и знала, что он в Индии. Но на самом деле она тайно посещала его еще год назад в Кембридже. Кроме того, они наверняка переписывались, но много позже Чандра рассказывал эту историю своему официальному биографу без этих подробностей, не слишком его красящих. Во всяком случае, они наконец встретились в Мадрасе. Увидев Лалиту, Чандра тут же понял, что она никогда не станет для него бременем и никогда не будет мешать его работе. Они решили пожениться — как можно скорее. Прогуливаясь по пляжу Марина, Чандра и Лалита говорили о том, как будут вместе жить в Америке.

Чандра сообщил отцу, что не будет следовать традиции составления гороскопов для себя и невесты на предмет их соответствия. Гораздо важнее перед путешествием в Англию изменить заказ на бронирование — вместо одноместной каюты на двухместную. Свадьба состоялась 11 сентября. Надо сказать, что браки по любви заключались в Индии очень редко, но это был брак по любви. Отмечали свадьбу очень просто — никаких традиционных пышных и дорогостоящих церемоний. Всех это очень радовало — и отца Чандры, и семейство Лалиты. Молодожены провели несколько счастливых дней в Бангалоре и отплыли из Бомбея 13 октября. Чандра пробыл в Индии всего пару месяцев.

По пути в Соединенные Штаты они заехали на месяц в Кембридж. В какой-то из этих дней молодоженов пригласили в гости Эддингтон и его сестра Уинифред. Это была первая и единственная встреча Лалиты с человеком, который причинил ее мужу столько горя. Но Эддингтон очаровал ее и оставил о себе самые теплые воспоминания. Сам великий физик только что вернулся из Гарварда, где в качестве почетного гостя присутствовал на праздновании трехсотлетия университета. Старейший и крупнейший американский университет был основан в 1636 году Джоном Гарвардом, выпускником Кембриджского университета. Праздник начался 17 сентября великолепным фейерверком на Чарльз-ривер, которым восторгались сотни тысяч горожан, заполнивших все набережные этой реки. На следующее утро семнадцать тысяч почетных гостей оказались в святая святых Гарвардского университета — Гарвардском дворе, где в 1776 году проходили обучение молодые солдаты и располагалась штаб-квартира Джорджа Вашингтона. В торжественной обстановке шестьдесят два ведущих ученых мира были удостоены почетных званий, среди этих мировых светил были психолог Жан Пиаже, психоаналитик Карл Юнг, математик Харди и астроном Эддингтон. Энергичный молодой президент Гарвардского университета Джеймс Конант торжественно объявил: «Сэр Артур Стэнли Эддингтон, доктор наук. Исследователь материального мира от атомов до расширяющейся Вселенной, выдающийся популяризатор науки». Присуждение звания почетного профессора Гарвардского университета было достойной наградой за его многолетнюю работу в науке.

На конференции, посвященной трехсотлетию Гарварда, Эддингтон сделал доклад о белых карликах. Он начал свое выступление с остроумного замечания о Ральфе Фаулере: «Мой коллега Фаулер в юности занимался только математикой, и, боюсь, он так и не повзрослел». Он критиковал Фаулера за отказ от использования теории относительности — разумеется, в изложении Эддингтона. Если бы Фаулер воспользовался этим вариантом, то понял бы, что его нерелятивистский результат на самом деле является релятивистским.

Затем Эддингтон набросился на Чандру и заявил, что тот вернул теорию эволюции звезд к тем же самым проблемам, которые уже давно разрешил Фаулер. Эддингтон заявил, что небольшие звезды могут постоянно снижать свою светимость, в конце концов превращаясь в просто неизлучающие звезды. А по мнению Чандрасекара, звезды с массой больше определенной величины никогда окончательно не затухают, они продолжают излучать, постоянно сжимаются, и только Бог знает, что с ними потом станет. Причем это не беспокоит Чандрасекара, который считает, что звезды должны вести себя по его правилам. Но Эддингтон против сей звездной буффонады. В общем, всего этого вполне достаточно, чтобы вызвать подозрения насчет справедливости используемых Чандрасекаром формул.

И тут Эддингтон вернулся к своей любимой метафоре: «Я разворошил осиное гнездо и услышал недовольное жужжание физиков, но не думаю, что меня кто-либо из них сможет ужалить. Надеюсь, я не был бестактен». Эддингтон просто заворожил слушателей, и они ему поверили — им казалось, что они получают самые свежие данные об эволюции звезд, ведь с ними говорил выдающийся ученый, которого по праву считали величайшим астрофизиком современности.

Эддингтон удостоился высокой чести быть приглашенным к недавно ушедшему в отставку президенту Гарвардского университета Эбботу Лоуренсу. Эддингтону, как и его кембриджскому коллеге Харди, нравился бейсбол, и они присутствовали на игре с участием команды «Red Sox».

В ноябре Эддингтон опубликовал книгу «Теория относительности электронов и протонов». Это было первое подробное изложение его фундаментальной теории. О работах Чандры он пренебрежительно отозвался как об упражнениях в составлении парадоксов: «Формулу обычного вырождения впервые применил Р. Х. Фаулер [в 1926 году]. Однако на протяжении ряда лет вместо этой формулы астрономы использовали уравнение для гипотетического релятивистского вырождения, которое представляется мне лишенным всякого смысла. При разработке теории эволюции белых карликов оно приводит к появлению парадоксальной „релятивистской“ формулы С. Чандрасекара, что и заставило меня изучить ее обоснованность».

Отвергая теорию Чандры, Эддингтон восстановил порядок на небесах, соответствующий его собственным представлениям. Розенфельд тут же написал Чандре: «Я просмотрел новую книгу Эддингтона и считаю, что он не только глуп, но и раздражающе тщеславен, а также весьма несправедлив к Вам. Пожалуй, не стоит обращать на него внимание!»

К концу 1936 года Чандра с Лалитой поселились на берегу озера Женева в маленьком поселке Уильям-Бей (штат Висконсин), расположенном в 80 милях от Чикаго, среди лесов и полей. Здесь находилась Йеркская обсерватория; место для астрономических наблюдений было идеальное — вдали от дыма и ярких огней города. Чандра и Лолита прожили в этом идиллическом месте двадцать семь лет.

Они сразу же купили дом всего в нескольких минутах ходьбы от обсерватории. Это был большой, старомодный двухэтажный деревянный особняк, построенный в конце XIX века Эдвардом Эмерсоном Барнардом, знаменитым астрономом, работавшим в Йерке. Поселившись в доме, Чандра велел застелить полы белыми коврами, а стены побелить — как это было принято в Индии. Неудивительно, что студентам-американцам, которые порой заходили к Чандре на чашечку чая, все тут казалось необычным и непривычным.

Жизнь Чандры и Лалиты была подчинена строгому расписанию. Они вставали в семь часов, и в девять Чандра уже был в своем кабинете. Обедал он обычно дома, в течение получаса, потом снова шел на работу, а в шесть часов вечера возвращался домой и ужинал. Вторую половину дня Лалита обычно проводила за чтением научной литературы у него в кабинете или ходила на лекции. После ужина они опять шли в обсерваторию, Лалита снова погружалась в книги, а Чандра работал еще пару часов. В одиннадцать вечера или в полдвенадцатого они ложились спать. Днем отдыха, как правило, было воскресенье. «Общественная жизнь здесь отнюдь не бурлит», — пишет Чандра отцу. Чандра и Лалита проводили время с семьями Стрёмгрен, Койпер или Струве, катались по окрестностям на недавно приобретенном подержанном «додже» и устраивали пикники. Лалита и Чандра хотели, чтобы у них была настоящая семья, с детьми, и очень радовались, когда в начале 1944 года Лалита забеременела. Счастливые, они уже начали готовиться к рождению ребенка, но у Лалиты случился выкидыш. Они оба очень переживали. Лалита и Чандра так и остались бездетными, что, однако, не повлияло на их отношения. Они сохранили любовь и преданность друг другу на всю жизнь.

А между тем Раман решил, что пришло время для восстановления нормальных отношений с племянником, который стал одним из самых авторитетных астрофизиков в мире. Раман написал Чандре в шутливом и примирительном тоне: «Ты прав, решив не возвращаться в Индию, пока не станешь профессором. Твой выбор астрофизики был принципиально верным. Я читал, что белые карлики — это плотно упакованные нейтроны, двойные звезды подобны циклотронам и так далее. Видимо, астрофизика — примерно то же самое, что ядерная физика». Времена явно изменились. Раман отлично понимал, что физики-ядерщики стали просто необходимы астрофизикам, дабы наконец узнать, откуда же Солнце берет свою энергию.

В 1939 году Чандра опубликовал монографию «Введение в учение о строении звезд». Это было его прощанием с белыми карликами. Он устал от борьбы с Эддингтоном и нежелания астрономического сообщества признать правильность его идей. Близкий друг Эддингтона Чарльз Тримбл пишет, что этот великий человек по поводу книги Чандры всего лишь насмешливо отметил: «Как хорошо, когда все нелепицы собраны в одном месте».

В 1943 году вышла вторая книга Чандры — «Принципы звездной динамики». Эддингтон, как и следовало ожидать, не упустил шанса еще раз нанести удар по теориям Чандры. Одним из поводов для уничтожающей критики было чрезмерное использование математического аппарата. В своем обзоре Эддингтон не стеснялся в выражениях: «Привлекательная простота ранних исследований доктора Чандрасекара сменилась теперь его трудоемкими вычислениями. За последние три года доктор Чандрасекар проявил невиданную активность при создании моделей звездной динамики. О кропотливости этой работы можно судить хотя бы по тому, что она содержит более 1800 пронумерованных формул. Такая массированная атака допустима, но оставляет удручающее впечатление. Задача, возникшая тридцать лет назад как занятное приключение, превратилась в нечто скучное и некрасивое».

Практически так же он отзывался о работе Фаулера и Чандры в 1939 году: «Очень важно восстановить простоту вопроса, который излишне усложнен»[40]. Действительно, Чандра активно использовал математические операции для подтверждения своих аргументов, поскольку всегда стремился систематично и строго описать структуру и динамику звезд. Некоторые из разделов монографий Чандры действительно перегружены математикой, однако его книги всегда пользовались большим успехом. До сих пор для каждого астрофизика «Введение в учение о строении звезд» и «Принципы звездной динамики» являются настольными книгами. Чандра уже привычно отмахнулся от придирок Эддингтона. «Типичный Эддингтон», — заметил он.

Эддингтон и Чандра встретились еще раз, и, как оказалось, в последний, на Международном астрофизическом конгрессе в Париже в июле 1939 года. Главными темами обсуждения были новые звезды и белые карлики. К тому времени Чандра проработал в Йеркской обсерватории уже более двух лет и заметно повысил свой авторитет среди астрофизиков. На групповых фотографиях он ярко выделяется — красивый и аристократичный джентльмен в безупречном костюме, совершенно не похожий на неряшливых патриархов Кембриджа. Несмотря на годы проживания в Соединенных Штатах, он по-прежнему говорил на изысканном кембриджском диалекте с индийской мелодичностью.

Первоначально планировалось, что Чандра сделает доклад о новооткрытых звездах, белых карликах и планетарных туманностях, а Эддингтон — о теории белых карликов. В январе Эддингтон предложил Чандре рассказать о звездах Вольфа — Райе и новооткрытых звездах — «потому что мне нечего о них сказать». Звезды Вольфа — Райе — это класс чрезвычайно плотных, горячих и массивных (более чем в двадцать пять раз тяжелее Солнца) звезд в поздней стадии эволюции, выбрасывающих с огромной скоростью струи раскаленного газа. Чандра высказал предположение, что они не могут непосредственно перейти в стадию белых карликов[41]. Эддингтон хотел сосредоточиться на планетарных туманностях, так как «распространенная ересь „релятивистского вырождения“ сделала эти объекты малопонятными». Планетарная туманность представляет собой облако светящегося газа, образовавшегося при взрыве звезды, превышающей Солнце по массе примерно в восемь раз. Астрономы подозревали, что после взрыва этой звезды внутри облака находится белый карлик.

Назвав теорию Чандры ересью, Эддингтон открыто выступил против него, хотя и предупредил: «Если мы будем придерживаться первоначальной договоренности о тематике наших выступлений, то никаких проблем не будет. Но вот если мы станем обсуждать детали теорий белых карликов, то противоречия между нами неизбежно возникнут!» Сказано это было весьма угрожающим тоном.

Конгресс организовал парижский Фонд Зингера — Полиньяка. Профессор Амос Шалер из Массачусетского технологического института был секретарем секции астрофизики. В состав организационного комитета входили выдающийся астрофизик из Парижской обсерватории Анри Минер, директор Гарвардской обсерватории Шепли и бывший студент Рассела Дональд Мензел, также работавший в Гарвардской обсерватории. В ожидании бурных дебатов Минер специально устроил так, чтобы Эддингтон и Чандра выступали на секции белых карликов. Шалер пытался снять напряжение и переместить доклад Эддингтона в секцию космологических проблем, но столкнулся с его ожесточенным сопротивлением. Шалер написал Чандре: «Пожалуйста, не отказывайтесь от участия в работе секции белых карликов, так как большинство участников хотят послушать Вас, а не сэра Артура. Несмотря на сложность Ваших отношений с сэром Артуром, не обманывайте наших ожиданий и сделайте доклад на нашей секции. Будет несправедливо, если Вы в одиночестве будете отстаивать свою позицию». Стало совершенно очевидным, что о белых карликах астрофизики хотели теперь говорить с Чандрой. Участникам конференции он казался интереснее Эддингтона, и Чандра понял, что они положительно оценили его открытие верхнего предела массы белого карлика. Однако они еще не были готовы согласиться с выводом, что гораздо более массивные, чем Солнце, звезды после выгорания коллапсируют в чрезвычайно плотные объекты бесконечно малого объема. Через несколько дней Чандра получил еще одно письмо от Шалера: «Боюсь, сэр Артур Эддингтон решил затеять сражение. <…> Я попрошу доктора Минера провести неприятную беседу с Эддингтоном прямо сейчас. Минер создал эту проблему, дезинформировал нас, и он должен, черт возьми, все уладить». Первым делом Минеру пришлось бы решить трудновыполнимую задачу — настоять на выступлении Эддингтона в другой секции. Такое начало конгресса ничего хорошего не предвещало. Чандра беспокоился по поводу предстоящего противостояния, но с воодушевлением готовился к поездке в Париж. «Сейчас я хочу только одного — уйти в отпуск!» — писал он с дороги Балакришнану и добавил: — «Я оставил жену в Йерксе». У Чандры и Лалиты еще не было достаточно денег, чтобы путешествовать вместе.

По пути в Париж Чандра заехал в Кембридж и пообедал с Дираком, Эддингтоном и Морисом Прайсом, молодым кембриджским физиком, только что женившимся на дочери Макса Борна. Даже много лет спустя Чандра помнил этот день во всех подробностях: «Увидев меня, Прайс удивился и спросил, не хочу ли я обсудить с ним, Дираком и Эддингтоном релятивистское вырождение. Мы перешли в комнату Прайса в Невилл-Корте. Сначала Прайс изложил свою версию возражений Эддингтона против релятивистского вырождения. Эддингтон был доволен — Прайс прекрасно разобрался в его аргументах. Когда Прайс закончил, Эддингтон назвал его изложение совершенно справедливым и спросил: „О чем же тогда спорить?“ Прайс повернулся к Дираку и спросил: „Вы согласны со мной?“ Дирак ответил: „Нет“, а Прайс добавил: „И я тоже“. И тут я впервые увидел рассвирепевшего Эддингтона. Он встал, прошелся по комнате и закричал: „Это не шутки!“ И вдруг начал ругать Прайса, с которым вроде бы только что согласился. Затем мы примерно час слушали монолог Эддингтона. На следующий день Эддингтон подошел ко мне и сказал, что разочарован Дираком, который явно не понимает выводов из своей собственной релятивистской теории электрона [т. е. важность спиноров Дирака, играющих существенную роль в фундаментальной теории Эддингтона]. Я ничего не ответил и только произнес: „Насколько Ваша фундаментальная теория зависит от Вашего мнения по поводу релятивистского вырождения?“ Он спросил: „К чему все это?“ Я никак не прореагировал, поэтому он спросил о смысле моего вопроса. Я ответил: „Мне просто очень жаль Вас“, что было не очень вежливо. Но тогда я был в ярости от самоуверенности Эддингтона и его слепой веры в собственные идеи».

Так Чандра дал понять Эддингтону, что его фундаментальная теория правильна, только если не принимать во внимание релятивистское вырождение. А если верна теория Чандры, то это означает крах теории Эддингтона, дела всей его жизни.

Председателем парижского конгресса был патриарх американской астрономии Рассел. На обеде в Отель-де-Вилль присутствовали все парижские знаменитости. Однако Чандра мрачно вспоминал: «Но я был не с ними, а сидел в каком-то далеком углу». В своем вступительном слове Рассел сослался на открытие Эддингтоном отрыва электронов от атомов во внутренних областях звезд под действием высокоэнергетических рентгеновских лучей, благодаря чему звезды могут сжиматься. По словам Рассела, это открытие вело к разгадке тайны высокой плотности белых карликов и стало основой теории Фаулера. Рассел не упомянул о работах Чандры, хотя и был на его стороне — не хотел это демонстрировать в присутствии своего старого друга Эддингтона. Однако Чандра воспринял это как очередной знак неуважения.

Выступавший после Рассела Койпер рассказывал о белых карликах. Помимо трех «классических» карликов — 2 Эридан В, Сириус В и звезды Ван Маанена, он обнаружил еще шестнадцать таких звезд[42]. Койпер объяснил, как по величинам светимости и температуры он определял массы двойных звезд и их радиусы[43]. Причем данным наблюдений соответствовала только теория Чандры. Большинство белых карликов удивительно малы и по размеру лишь немного больше Земли, то есть составляют сотую часть Солнца. Лишь сейчас стало известно, что любой белый карлик имеет массу меньше массы Солнца, как и предсказывала теория Чандры с релятивистским вырождением. Если белый карлик более чем в 1,4 раза массивнее Солнца, он обязательно коллапсирует. Теория Фаулера о нерелятивистском вырождении предсказывала, что чем меньше радиус белого карлика, тем больше его масса, что полностью противоречило наблюдениям Койпера[44]. Если бы Фаулер был прав, то должны были бы существовать белые карлики с массой в тысячу и более раз превышающей массу Солнца.

Затем выступал Чандра. Он все-таки проигнорировал заявленную тему и посвятил свой доклад белым карликам. Чандра начал со смелого заявления: «В настоящее время, по общему мнению, уравнение состояния для полного описания структуры белого карлика — это уравнение вырожденного состояния». Тем самым Чандра ясно дал понять, что правильна только его собственная теория белых карликов, так как тут законы классического идеального газа совершенно неприменимы. При этом необходимо, в отличие от Фаулера, не забывать о теории относительности. Во время обсуждения Эддингтон ограничился всего лишь частными и малосущественными вопросами.

Доклад Чандры был в пятницу, Эддингтону предстояло выступать на следующее утро. «В субботу я изменю мнение научной общественности, оно будет кардинальным образом отличаться от пятничного», — самоуверенно заявил Эддингтон. Он начал с обзора результатов, опубликованных с 1935 года, но не упоминал о своей фундаментальной теории. Он твердо заявил, что сжатие звезд «до диаметра в несколько километров, когда по теории относительности гравитация достигает таких огромных величин, что происходит захват излучения, — это поразительный результат». Он вновь отказался признать, что звезды могут продолжать коллапсировать после захвата излучения под действием гравитации. Эддингтон заявил, что Фаулер уже решил этот вопрос, а Стонер и Андерсон зачем-то опять к нему вернулись. Он лично вынужден был еще раз этим заняться и в итоге отказался от концепции верхнего предела. Создание нового уравнения состояния Эддингтон приписал не Чандре, а Стонеру и Андерсону, которые одновременно и независимо от Чандры вывели это уравнение. Однако они никогда не рассматривали следствия этого уравнения и, в отличие от Чандры, не сделали строгого математического обоснования. Эддингтон добавил, что пока невозможно экспериментально подтвердить теорию Фаулера или теорию Стонера — Андерсона (аналогичную теории Чандры). Впрочем, он считает это излишним в любом случае. Релятивистское вырождение — это строгий математический результат, не имеющий астрофизического смысла, то есть reductio ad absurdum, доказательства от противного. А вот последующие наблюдения покажут, нужно ли модифицировать теорию Фаулера, которая предсказывает существование белых карликов с массой гораздо большей, чем у тех, что известны сегодня. Однако Койпер не позволил Эддингтону так легко выйти из дискуссии. Он сразу же задал ему вопрос: «Существуют ли какие-нибудь экспериментальные методы, позволяющие сделать выбор между конкурирующими теориями?» Сам Койпер, конечно, знал о таких методах. Однако оба ученых стремились к примирению, а Эддингтон даже заявил, что теории не следует считать конкурирующими, поскольку формулы Стонера — Андерсона (на самом деле Чандры) являются лишь математическими абстракциями. Но тут Чандра бросился в атаку; его позиция и позиция Эддингтона принципиально отличаются, заявил он.

И тогда Эддингтон предложил компромиссный вариант: они могли бы вместе проанализировать состояние некоторых малых белых карликов Койпера. Если теория Фаулера верна, то эти звезды должны быть чрезвычайно массивными, с очень высокой плотностью и внутренним давлением. В таких «крайних случаях», как говорил Эддингтон, могут образовываться нейтроны и твердое нейтронное ядро, уберегающее эти звезды от коллапса[45]. Согласно стенограмме конференции, опубликованной в «The Observatory», все закончилось довольно хорошо — сэр Артур Эддингтон и доктор Чандрасекар мирно обсудили вопрос о правильной формуле для вырожденной материи в звездах. Однако Чандра рассказывал об этом совершенно иначе: «На самом деле мы с Эддингтоном использовали довольно крепкие выражения». Перед отъездом они оказались совсем ненадолго вдвоем. Эддингтон попытался восстановить дружеские отношения: «Извините, если я вас утром обидел». Чандра посмотрел ему прямо в глаза и спросил: «Вы изменили свое мнение?» «Нет», — ответил Эддингтон. «За что же вы тогда извиняетесь?» — проговорил Чандра и зашагал прочь. Эддингтон лишь пожал плечами.

Чандра отплыл в Соединенные Штаты на корабле, последний раз совершавшем пассажирский рейс — вскоре судно стало армейским транспортом. В сентябре началась Вторая мировая война.

Чандра подробно описал отцу все происходившее в Париже: «Было довольно скучно, хотя полемика с Эддингтоном изрядно потрепала мне нервы. Его было трудно понять. Я старался избегать общения с ним, хотя он постоянно выступал сразу после меня — мы как будто играли в прятки!» Айяр изо всех сил пытался разобраться, что происходит с его сыном: «Д-р Кришнан[46] говорил мне, что согласно стенограмме конференции, опубликованной в „The Observatory“, твои слова были истолкованы как оскорбление сэра Артура Стэнли Эддингтона. Я удивлен твоим поведением. Мы всегда должны быть вежливы и благожелательны. (Мне сказали, что это было на международной конференции в Париже, где с сэром Артуром Стэнли Эддингтоном вы играли в прятки)».

Чандра отвечает: «Ты пишешь, что я оскорбил Эддингтона. Но на самом деле президент конференции в Париже (Г. Н. Рассел) говорил о моей сдержанности… и никто и никогда не обвинял меня в использовании оскорбительных выражений. Сегодня я прочел отчет, в котором мою парижскую дискуссию с Эддингтоном назвали стимулом для дальнейших исследований. В моей „Динамике“ я убедительно доказал, что работа Эддингтона полностью неверна, но написал об этом очень кратко и в сносках. Если следовать методу Эддингтона, я мог бы составить себе капитал на критике его ошибок и даже прославиться. А ведь такие весьма компетентные математики, как фон Нейман и Гейзенберг, поздравили меня с „Динамикой“ и даже обвинили в излишней сдержанности при обсуждении манипуляций Эддингтона!»

В 1942 году Дирак, Пайерлс и Прайс наконец-то опубликовали статью с защитой теории Чандры и критикой представлений Эддингтона о теории относительности и квантовой механике. Они отметили хитроумное использование Эддингтоном математического аппарата. «Явная путаница возникла из-за того, что уравнения механики Эддингтона часто полностью отличаются от уравнений квантовой механики. Он возражает против использования „сомнительных и нелогичных методов“ в квантовой механике, но сам использует понятия, которые в ней отсутствуют», — писали авторы статьи. Более всего Эддингтона раздражало предположение Чандры о том, что электроны в газе ведут себя как свободные частицы, не взаимодействуя друг с другом и с ядрами. Чандра сделал это для упрощения сложных математических расчетов, а Дирак, Пайерлс и Прайс показали, что учет взаимодействия электронов с ядрами не влияет на результаты, полученные Чандрой для белых карликов. Эддингтон несколько нелогично ответил авторам статьи, что в данном случае требуется такой подход, в котором бы учитывалась и теория относительности, и взаимодействие между частицами, которое игнорировал Чандра. В 1960-х годах наконец-то удалось вычислить параметры взаимодействия электронов в релятивистском вырожденном газе. Это не опровергло, как надеялся Эддингтон, теорию Чандры, а лишь привело к уточнению его уравнения состояния. Статья Дирака, Пайерлса и Прайса была прочитана многими физиками, что было весьма важно для Чандры, но в последующие годы он об этом забыл и по-прежнему жаловался, что ведущие физики никогда не поддерживали его в борьбе с Эддингтоном.

Супруги Чандрасекар прижились в Йерксе, но Раман не оставлял племянника в покое. Время от времени Чандра подумывал о возвращении в Индию, но понимал, что там будет гораздо меньше возможностей для исследований. Кроме того, его пугали непрекращающиеся распри между индийскими учеными — этого ему вполне хватало и в Кембридже. Тогда Раман предложил ему звание и должность профессора в Аллахабадском университете, которую ранее занимал Саха. Однако Чандра отказался, а Струве написал Раману письмо в поддержку решения Чандры: «Вам, возможно, будет интересно узнать, что мы с Чандрасекаром партнеры по астрономическим исследованиям в Соединенных Штатах. Мы тут все хорошо осознаем, сколь важное место он занимает в нашей науке. Я когда-то сам пригласил Чандру на работу в Йеркс, зная его как одного из самых блестящих астрофизиков в мире. И сегодня я уверен, что Чандрасекар — единственный ученый, способный успешно разрабатывать теоретические основы американских астрофизических исследований. Никто не может быть более эффективным индийским „послом доброй воли“ в США, чем Чандрасекар». Это была высокая оценка, особенно если принять во внимание, что сделана она была столь ответственным и авторитетным человеком, как Струве.

Поняв наконец, что перетащить Чандру в Индию не удается, Раман решил сделать его членом Королевского общества. Это было бы очень важно и для самого Чандры, и для статуса индийской науки. Чандра назвал пять человек, которые могли бы поддержать его выдвижение: Милн, Фаулер, Эддингтон, Джинс и Уиттекер, математик из Эдинбургского университета. Раман выбрал Милна и посоветовал получить также рекомендации от Джинса, Фаулера, Пласкетта (канадского астронома, который знал Чандру в Кембридже) и Эддингтона. Последний очень хорошо отозвался о работе Чандры в области «динамической астрономии» (не упоминая о теории структуры звезд) и написал, что они стали «хорошими друзьями сразу после приезда Чандры в Кембридж из Индии.» В марте 1944 года Чандра стал членом Королевского общества.

Несмотря на это, Чандра всегда недооценивал роль Рамана в своей научной карьере. Возможно, одной из причин тому было недоразумение, произошедшее между ними в 1961 году в Индии. Чандра никогда не забывал происшествия такого рода, иногда даже вымышленные. Тогда он вошел в кабинет дяди, изучавшего в тот момент монографию племянника «Теория гидродинамической и гидромагнитной устойчивости». Раман небрежно заметил, что «единственная книга такого размера, которую я видел, — это роман Энтони Троллопа, абсолютно бездарный», и спросил у Чандры, как это он сумел найти время для написания столь объемного опуса. Сам-то Раман предпочитал эксперимент. И действительно, в конце 1920-х годов, когда его главный соперник прервал экспериментальные исследования и начал писать монографию, Раман открыл комбинационное рассеяние, за которое и получил Нобелевскую премию. Разъяренный Чандра отрезал, что в таком случае он уже потерял четыре Нобелевские премии. Раман был крайне недоволен — конечно, он не собирался оскорбить племянника и бездарной назвал книгу Троллопа, а не Чандры. Двоюродный брат Чандры и тоже выдающийся ученый Рамасешан попытался убедить его в том, что Раман к нему относится вполне неплохо, но Чандра ответил ледяным тоном: «Ты можешь думать все, что хочешь». Более того, в своем письме Раман высоко оценил книгу Чандры, но тот это письмо не получил. А может, и получил, но оно уже не могло ни на что повлиять.

Раман делал несколько попыток восстановить нормальные отношения с Чандрой. Он помог Чандре стать членом Королевского общества, а в 1948 году предложил выдвинуть его кандидатом на получение Нобелевской премии. Чандра вежливо ответил, что польщен, но заметил, что Нобелевские премии за открытия в области астрономии включая астрофизику, не присуждаются. Он считал, что область науки, в которой он работает, «недостаточно модна».

Милн сердечно поздравил Чандру с избранием в члены Королевского общества, подчеркнув, что одним из главных достижений Чандры является его вклад в создание теоретической астрофизики в Америке. Милн также сообщил, что Эддингтон очень впечатлен достижениями Чандры в США и считает, что он заслуживает избрания в общество. «Вам будет интересно узнать, что Ваш и мой давний враг воздает Вам должное», — закончил он. Для Чандры его переезд в Америку стал началом новой жизни, причем в самых разных аспектах. Он сделал прекрасную научную карьеру в Йерксе, где повсеместно пользовался уважением и вызывал восхищение; удачно женился; стал членом Королевского общества — огромная честь для любого британского ученого, а для выходца из Индии и подавно. Все это помогло ему вновь обрести уверенность в своих силах. И наконец, его публично поддержали Дирак и другие выдающиеся ученые. Казалось, он имел все основания забыть о своем конфликте с Эддингтоном.

Глава 8 В конце времен

К 1950 году Эддингтона, Джинса, Милна и Фаулера, основных соперников Чандры, уже не было на свете, но воспоминания о прошлых унижениях остались, а ожесточенные споры продолжались. Джинс умер в 1946 году в возрасте шестидесяти девяти лет. Милн написал некролог от имени Королевского общества и даже тут не устоял перед возможностью напомнить о противоречиях, царивших в среде астрофизиков. Он отметил, что Эддингтон так и не смог убедительно возразить Джинсу на критику своей стандартной модели, в справедливости которой сомневался и Милн. Высокомерный Эддингтон просто «ограничивался репликами и настаивал на своих выводах. Как и многие из нас, в те времена Джинс попал под колдовские чары Эддингтона». Возможно, секрет подавляющего воздействия Эддингтона заключался в его харизматичности. Милн считал, что Джинс смотрел на мир «как математик и в своем воображении приводил его в порядок». Чандра тоже написал некролог (он был опубликован в журнале «Science»), где сделал аналогичное замечание и напомнил, как Г. X. Харди однажды спросил Эддингтона, играл ли тот когда-нибудь на ипподроме. Эддингтон сардонически посмотрел на него и ответил: «Только один раз. Я поставил на лошадь по имени Джинс». Харди засмеялся и спросил, выиграл ли он, а Эддингтон со своей характерной улыбкой однозначно ответил: «Нет». Все эти ученые жили в атмосфере постоянных споров. Чандра был убежден, что Эддингтон «по существу, уничтожил Милна». «Огромная энергия Милна, — вспоминал он, — была растрачена на навязчивую разработку идеи, выводы из которой противоречили бы теориям Эддингтона». Милн всерьез ненавидел Эддингтона, разногласия с которым приводили его в глубокое раздражение. Постоянная мрачность Милна, дурное состояние духа оказали губительное воздействие на его жену Маргарет — все кончилось психическим расстройством и глубокой депрессией. В 1938 году Маргарет покончила с собой. Всякий раз, когда Милн вспоминал о тех временах, он «не мог сдержать слез». Смерть Маргарет стала для Милна страшным ударом. На следующий год, надеясь подбодрить старого друга, Чандра пригласил его присоединиться к ним с Лалитой для поездки в Чикаго. Потом они отправились через всю страну в Остин, штат Техас, а потом дальше, в Дэвис-Маунтинс на церемонию открытия обсерватории Мак-Дональд, живописно расположенной на горном плато. Возвращаясь в Англию, на пароходе Милн познакомился с Беатрис Бревурт Ренвик. Привлекательная, красивая и волевая женщина принадлежала к одной из самых влиятельных нью-йоркских семей. Ее дедом по отцовской линии был знаменитый архитектор Джеймс Ренвик, спроектировавший собор Святого Патрика на Пятой авеню и Смитсоновский институт в Вашингтоне в штате Колумбия. Милн и Беатрис полюбили друг друга с первого взгляда и решили пожениться. Милн был безумно счастлив. Его дети поражались — их обычно сдержанный отец решился так быстро на столь серьезный шаг, как женитьба, да еще на даме, с которой, можно сказать, только что познакомился. Беатрис вернулась в Соединенные Штаты, чтобы уладить свои дела. Она собиралась присоединиться к жениху, отплыв из Нью-Йорка в конце мая 1940 года. В это время уже начались военные действия, и ей пришлось плыть на итальянском судне — Италия еще не была втянута в войну. Из Генуи Беатрис должна была добраться до побережья Северной Бретани, но время для путешествия было выбрано крайне неудачно — пересекая Францию, Беатрис оказалась буквально в шаге от немцев, готовящихся к наступлению. Это был страшный путь, но вскоре Милн встретил Беатрис в Оксфорде. Через некоторое время они поженились. Опасное путешествие по дорогам военной Европы навсегда осталось в памяти Беатрис.

В 1939 году Милну опять пришлось заняться военными исследованиями — как и в Первую мировую войну, он работал под руководством Арчибальда Хилла. «Я снова и снова делаю ту же самую работу для решения тех же самых задач, что и 25 лет назад!» — жаловался он Чандре. Милн провел расчеты оптимальной дислокации зенитных орудий, а также проанализировал результаты экспериментов по пуленепробиваемости брони. Его работы того времени представляют большую ценность и по сей день.

Супругам Милн жилось в голодном Лондоне на весьма скудном военном пайке нелегко, и, если бы не продовольственные посылки, которые им слал Чандра, было бы совсем плохо. Долгие часы напряженной работы и болезнь Паркинсона, которая проявилась у Милна как осложнение после энцефалита, истощили ученого. Еще тяжелее было Беатрис, которая из высшего общества Нью-Йорка попала в истерзанный войной Лондон и должна была заботиться о годовалой дочери. Летом 1944 года бомба разрушила их дом. Это стало последней каплей. Беатрис впала в глубокую депрессию и умерла в декабре 1945 года.

В те годы ушли из жизни и многие коллеги Милна. На его долю выпало написание некрологов: сначала умерли Харди и Джинс, затем старый друг Фаулер. «Смерть Фаулера стала для меня большой потерей, — говорил он Чандре, — он в последнее время выглядел мертвенно-бледным и очень постаревшим». Милн не мог присутствовать на похоронах, потому что «тогда было очень опасно передвигаться». Милн был выдающимся ученым. Студенты часто вспоминали его захватывающие и увлекательные лекции. Он покрывал всю доску уравнениями, держа в обеих руках по кусочку мела. «Говорили, что он читал лекции в Кембридже в таком темпе и с таким напряжением, что к концу оказывался абсолютно без сил, как, впрочем, и все слушатели (и я могу в это поверить!)», — вспоминал Коулинг. Когда Чандра был в гостях у Милна в Оксфорде, им овладело неприятное предчувствие. Он зашел в библиотеку Рэдклиффа и «обнаружил на доске имена великих математиков: Архимеда, Ньютона, Гамильтона, Лагранжа, Лапласа, Пуанкаре и Эйнштейна, а в конце списка — имя Милна. Я был потрясен и подумал, что научная карьера Милна закончится трагически. Так на самом деле и случилось».

В сентябре 1950 года Милн собирался принять участие в конференции по астрономии в Дублине. Он написал Чандре, что с нетерпением ожидает этого события, «так как после многих лет депрессии и пережитых личных трагедий наконец обрел спокойствие и уравновешенность». Однако он не мог пройти мимо возможности высказать критические замечания о последних работах Чандры по распространению света и тепла в материальных объектах — о переносе излучения. В письме Милн сделал «часто цитируемое сейчас высказывание, что я имею привычку „топить кошку в сливках“», — вспоминал Чандра, который славился обилием математики в своих книгах и статьях.

По дороге в Дублин у Милна случился сердечный приступ, и он умер в возрасте пятидесяти четырех лет. Пласкетт написал в некрологе, что Милн «умер, как и жил, непобедимым».

На глазах Чандры часто наворачивались слезы, когда он вспоминал о Милне. Любимая фотография его «очень близкого друга, первого и самого большого», была сделана беззаботным летом 1939 года. Напряженные вены на лбу и шее Милна отражают интенсивную работу мысли, а у глаз притаились лукавые морщинки. Несмотря ни на что, он всегда сохранял любовь к жизни…

А что же можно сказать о сэре Артуре Эддингтоне, этом «злом гении», который изгнал Джинса из академических кругов и так отрицательно отзывался о работах Милна и Чандры? И много лет спустя после переезда Чандры в Америку он продолжал работать над своей фундаментальной теорией. «В течение четырнадцати лет у меня не было ни малейшего сомнения, что направление исследований, которое я выбрал в 1928 году, приведет меня к созданию объединенной релятивистской и квантовой теории», — заявлял он с непоколебимой уверенностью. Его лекции в Королевском астрономическом обществе по фундаментальной теории завораживали. По мнению президента общества Харольда Нокса-Шоу, они представляли собой «потрясающее шоу», и даже Джинс признавал лекции Эддингтона «замечательными». Чандра же отзывался иначе: «Эддингтон слишком уверен в правильности своей фундаментальной теории, своего взгляда на релятивистское вырождение, на образование черных дыр и, по существу, на весь подход к „объединению квантовой теории и теории относительности“». Многие годы Эддингтон был поглощен созданием своей теории. Летом 1928 года, только приступая к ней, он возложил венок к памятнику астроному и мистику XVII века Иоганну Кеплеру в Вейль-дер-Штадте на юге Германии. Это была дань человеку, который, как и он сам, был, по его словам, «странным гением и руководствовался математической логикой, определяя эстетический порядок вещей». Самым главным способом проверки научной теории является экспериментальное подтверждение ее предсказаний. С теорией Эддингтона такого не произошло. Однако бывает и так, что недоказанный или недоказуемый научный вывод может вдохновить ученых на более плодотворные рассуждения. Такой была и фундаментальная теория Эддингтона. В 1937 году Дирак — холодный, рациональный, строгий — удивил научное сообщество публикацией о большом значении неких безразмерных величин, которые могут быть составлены из фундаментальных физических констант физики — например, таких, как семь констант теории Эддингтона. Постоянная тонкой структуры не имеет размерности, подобной длине или времени, хотя каждая из составляющих ее фундаментальных констант имеет определенную размерность. «В последнее время, — писал Дирак, — это возбуждает большой интерес, несмотря на нестрогость некоторых аргументов Эддингтона, которые тем не менее завораживают». Затем произошло еще одно событие, такое же абсолютно неожиданное для Дирака: он решил жениться! Именно в это время Дирак опубликовал результаты своих нумерологических спекуляций, что вызвало ехидное замечание Бора: «Посмотрите, что происходит с людьми, когда они влюбляются!»

Однако Чандра, который в то время только что поселился в Йерксе, был очень увлечен работами Дирака. Он решил записать некоторые свои идеи, возникшие при изучении его работ, и узнать мнение Дирака. Позже Чандра отдал должное и Эддингтону, вызвавшему появление этих идей. О Дираке и Эддингтоне тогда же Чандра написал с уважением: «Они играли по-крупному». Изучая работы Дирака, Чандра вспомнил замеченные им несколько лет назад «некоторые совпадения», которые постеснялся опубликовать, считая, что эта «игра с размерностями ни к чему не приведет». Развитие Дираком идей Эддингтона вдохновило Чандру по-новому взглянуть на его собственные результаты, он дополнил их и показал, что они зависят от величин фундаментальных физических констант. По аналогии с определением постоянной тонкой структуры он получил значение максимальной массы стабильных белых карликов, воспользовавшись комбинацией фундаментальных констант. Правильное с точки зрения квантовой механики уравнение состояния должно было включать постоянную Планка, скорость света, массу протона и универсальную гравитационную постоянную. Дирак изменил пару предложений в письме Чандры и рекомендовал его для публикации.

Вплоть до своей Нобелевской лекции в 1983 году Чандра не касался значения фундаментальных констант. А эта лекция была посвящена, в частности, условиям, при которых атомы становятся стабильными и их состояние может быть выражено в терминах фундаментальных констант, что должно быть верно и для звезд. В предисловии к новому изданию книги Эддингтона «Внутреннее строение звезд», появившемуся в 1988 году, он обсуждал поставленный Эддингтоном вопрос: как формируются звезды и является ли звездное вещество идеальным газом. Это важное предположение лежит в основе стандартной модели и позволяет выразить отношение газового давления к давлению излучения звезды с использованием фундаментальных физических констант — постоянной Планка, скорости света, гравитационной постоянной и массы протона. В своем предисловии Чандра ни разу не упомянул о событиях 11 января 1935 года.

К 1937 году Эддингтон уже потерял свой авторитет в науке. Он делал весьма эксцентричные замечания, к примеру: хорошо бы, чтобы преобразования Лоренца не были выведены, что равнозначно отрицанию теории относительности Эйнштейна. В военные годы Чандра переписывался с Эддингтоном и держал его в курсе своих последних работ по звездной динамике. Эддингтон в свою очередь сообщал, что атмосфера в Кембридже изменилась: почти не стало аспирантов и прекратились заседания Клуба обсерватории. Он пытался объяснить все это ужасными последствиями карточной системы, из-за которой не стало регулярных обедов в Королевском астрономическом обществе. Чандра неоднократно посылал Эддингтону рис, — по мнению Лалиты, красноречивое свидетельство их дружеских отношений.

Жить в Кембридже становилось все труднее и труднее, город часто подвергался бомбардировкам. Эддингтон писал, что «почта из Америки пропадала, и рождественские поздравления американских астрономов до Кембриджа не доходили». «Самым тяжелым лишением для меня является отсутствие привычных развлечений — я так долго не видел бейсбольных матчей!» — говорил он в шутку. Но ученый продолжал работать. Он отмечал, что его исследования по межзвездному газу весьма успешны, и с прежней самоуверенностью добавлял: «Многие полагают, что это Эйнштейн и Дирак помогают нам проникнуть в неизвестные тайны природы. Я же верю, что со временем люди поймут, что прав был я, и в моду войдет изложение теории Эддингтона».

В середине 1944 года Эддингтон отложил все другие дела, чтобы закончить книгу по фундаментальной теории. Ему исполнился 61 год. Он страдал от сильных болей в желудке, но стоически продолжал работать и ни на что не жаловался даже близким друзьям. Шла война, госпитали были перегружены ранеными, и Эддингтону пришлось ждать рентгеновского обследования несколько недель. На снимке обнаружилась опухоль значительного размера в желудке. Не помогла и срочная операция. Свои последние дни Эддингтон провел в доме престарелых. Конец его жизни был безрадостен. «У нас очень холодно, и мы должны экономить топливо», — писала его сестра Уинифред Шепли в Гарвард. Эддингтон умер 22 ноября 1944 года. Книга о фундаментальной теории так и осталась незавершенной. Патриарх астрофизики Рассел написал в некрологе, опубликованном в «Astrophysical Journal»: «Смерть унесла жизнь сэра Артура Эддингтона, одного из самых выдающихся представителей современной астрофизики».

Во всех некрологах отмечались огромные достижения этого великого человека, однако некоторые вопросы личного характера так и остались без ответа. Что было причиной колючести Эддингтона и почему он всегда был готов унизить своих коллег? Было ли это чем-то большим, чем принятое в те годы в Англии порицание сентиментальности? Что он был за человек, этот Эддингтон? Почему после его смерти Уинифред уничтожила всю личную переписку брата? Кому-то покажется это малосущественным, но особенности личности Эддингтона сыграли большую роль в жизни Чандры.

11 января 1935 года Эддингтон обрушил всю свою язвительность на молодого человека иной культурной среды, для которого словесная пиротехника академических и интеллектуальных кругов Англии была совершенно чужда. Преступлением Чандры было уже само то, что он решил задачу, поставленную именно Эддингтоном. Выбранный Чандрой подход явился для него полной неожиданностью. Ради доказательства справедливости своей теории Эддингтон был готов даже изменить теорию относительности. Работы Чандры угрожали самому основанию фундаментальной теории, ставшей с годами навязчивой идеей Эддингтона. Обычно ученые отказываются от своих убеждений, когда они оказываются ошибочными. Почему этого не сделал Эддингтон?

В те годы у большинства профессоров Оксфорда и Кембриджа, включая и Эддингтона, на первом месте всегда была работа. У них не оставалось времени на личные, чисто человеческие отношения. Эддингтон посвятил всю свою жизнь науке, прославился, много путешествовал и даже приобрел значительное состояние. Его книги становились бестселлерами, и после смерти он оставил наследникам 47 тысяч фунтов стерлингов — в те дни сумму немалую. Он был посвящен в рыцари и приобрел мировую известность, однако из-за некоммуникабельности и неуверенности в себе он, в сущности, был очень одинок. После смерти матери у него остался только один родной человек — сестра Уинифред. Правда, был еще и друг — Тримбл. Мы не знаем, насколько близки они были, по той простой причине, что в те времена интимные отношения между мужчинами были под запретом. Если Эддингтон был гомосексуалистом, то должен был скрывать это, как и некоторые его коллеги. А Чандра покушался на его фундаментальную теорию, что угрожало нарушить и так хрупкое психологическое равновесие Эддингтона.

Это лишь один из фрагментов мозаики тяжелых отношений Эддингтона и Чандры. А ведь тут играли роль и отголоски английского колониализма. Как писал Редьярд Киплинг: «Запад есть Запад, Восток есть Восток, и вместе им не сойтись». Менее поэтично в 1904 году сказал Герберт Комптон: «Невозможна ассимиляция черных в белом обществе. Эти расы всегда останутся чуждыми друг другу — по обычаям, симпатиям, чувствам и привычкам. Между вами и вашим туземным другом находится огромная пропасть, через которую невозможно перекинуть мост, — это пропасть между обычаями и образом жизни».

Гилберт Слейтер провел в Мадрасе шесть лет — с 1915 по 1921 год. Он стал первым профессором индийской экономики Мадрасского университета. В своих мемуарах он так описывает клубную жизнь в Мадрасе: «В конце прошлого века был создан клуб, в котором европейцы и индийцы могли встречаться на равных, и, как надеялись устроители этого клуба, индийцев там будет столько же, сколько и европейцев. Клуб назвали символично — „Космополит“. Построили даже специальное здание, но по вечерам мужчины хотели расслабляться только в компании себе подобных. <…> Пока я был в Мадрасе, „Космополит“ процветал, но приходили туда исключительно индийцы».

Как-то Раман рассказал Чандре о своем посещении Кембриджа. Его и других гостей принимал Резерфорд. Прогуливаясь по территории университета, Раман заметил, что все вокруг играют в теннис. «Неужели они когда-нибудь работают?» — спросил Раман. Резерфорд расхохотался: «Мой дорогой профессор Раман, мы не собираемся быть книжными червями. Мы хотим быть правителями нашей великой империи». Раман был неприятно удивлен, но в этой ситуации он мог только вежливо улыбнуться. И Чандра всегда говорил, что «люди из академических кругов в Кембридже весьма консервативны». Дирак, Фаулер и Милн не симпатизировали борцам за независимость Индии, и Чандра избегал говорить с ними на эту тему, зато всегда отмечал интерес британских ученых к индийской науке. Выдающиеся ученые, включая Эддингтона и Резерфорда, часто бывали в Индии. Чандра говорил, что «Рамануджан умер бы неизвестным, если бы не Харди». При этом Рамануджан не собирался оставаться в Англии, в отличие от Чандры, который мечтал стать лукасианским профессором математики в Кембридже, как Ньютон или Дирак. Литлвуд рассказал об одном неприятном эпизоде. Однажды старейшины Тринити-колледжа обсуждали вопрос об избрании Рамануджана в 1919 году. Он уже был членом Королевского общества, поэтому результат выборов в Тринити был абсолютно предсказуем. Однако у него были и противники: один из старейшин прямо заявил: «Не хочу видеть черного членом Тринити-колледжа». Тем не менее Рамануджан был принят, поскольку «отказать члену Королевского общества невозможно».

Четырнадцать лет спустя, в 1933 году, таких грубых и явных проявлений расизма уже не было. Чандру избрали в Тринити, несмотря на пессимистические предсказания Фаулера. Однако ни один британский университет не предложил индийскому ученому работу, хотя вакансии были, и ни один из коллег Чандры в Тринити не собирался рекомендовать его в члены Королевского общества. Чандра писал отцу, что он стал первым преподавателем индийского происхождения в Кембридже и что «индийцев здесь берут только на определенные должности».

Чандра ощущал проявления расизма и в Чикаго, и на испытательном полигоне в Абердине во время Второй мировой войны. Однажды его отказались поселить в лучшем отеле Нью-Йорка «Барбизон-Плаза»[47]. Все это было отвратительно, зато тут присутствовала некая определенность: каждый хорошо знал свое место.

Чандра отмечал, что Эддингтон понимал Вселенную не только как физическое пространство, но и как мир разума. У Эддингтона была мечта, которая основывалась на фундаменте западной науки — древнегреческой философии, пытавшейся найти всеобъемлющую теорию, способную объяснить все явления природы. Эддингтон считал, что это ему удалось, причем исключительно математическими методами. Если бы Эддингтон дискутировал разумно, все произошло бы совсем по-другому. Когда на повестке дня оказываются такие фундаментальные понятия, как природа физической реальности, тут же начинается бурное обсуждение новых теорий. Так было в 1905 году, когда Эйнштейн представил свою специальную теорию относительности, еще более яростные споры происходили в 1926–1933 годах, когда появились различные интерпретации квантовой механики. Споры продолжаются и сегодня. Но то, что произошло 11 января 1935 года, было беспрецедентно. Открытия Чандры вполне могли бы преобразить всю картину развития физики и астрофизики. Однако грубая критика Эддингтона, поддержанная консервативным астрофизическим сообществом, которое упорно отказывалось даже слышать о том, что звезды могут сколлапсировать в точку, нарушило прогрессивный ход вещей. В результате астрофизики практически забыли о работе Чандры, зато физики с радостью воспользовались его подходом и начали выдвигать совершенно парадоксальные модели различных явлений. Фундаментальный вопрос о том, что же заставляет звезды светиться, потребовал рассмотрения ядерных реакций. Физики находились в неустанном поиске новых приложений ядерной физики, и небеса щедро снабжали их неизвестными ранее возможностями. Итак, исследование тончайших процессов, идущих во Вселенной, вот-вот должно было перейти от астрофизиков к физикам.