Невозможность второго рода. Невероятные поиски новой формы вещества - Пол Стейнхардт

Я никогда не узнаю, почему мой отец решил рассказывать мне истории об ученых и их великих приключениях. Он был юристом и, насколько мне известно, не имел научной подготовки. Он скончался от рака, когда мне было восемь лет, задолго до того, как влияние его рассказов на мою жизнь стало очевидным.

На мое отношение к науке сильное влияние оказал Ричард Фейнман в бытность мою студентом Калтеха. Другие мои тамошние научные консультанты Барри Бариш, Фрэнк Скиулли и Томас Лауритсен и мой научный руководитель в Гарварде Сидни Коулман внесли большой вклад в мою научную подготовку, особенно в области физики элементарных частиц и космологии. Другие сыграли важную роль, направив меня по пути исследования структуры материи. Ричард Олбен, Денис Уир и Майкл Торп были моими наставниками во время летней исследовательской программы в Йельском университете в 1973 году. Не менее десятка раз я проводил лето, работая в Исследовательском центре IBM имени Томаса Дж. Уотсона в Йорктаун-Хайтс, штат Нью-Йорк, с Правином Чаудхари – выдающимся ученым, наставником и другом, который вдохновил меня развивать мои идеи об аморфных твердых телах, а позже и о квазикристаллах, хотя мало кто готов был их воспринимать.

В годы моего научного становления в Пенсильванском университете я пользовался поддержкой старших коллег Джино Сегре, Ральфа Амадо, Тони Гарито, Эли Бурштейна, Пола Чайкина и Тома Любенски. Они поддерживали меня с самого начала, несмотря на то что идея квазикристаллов казалась слишком фантастичной, чтобы из нее что-то могло получиться. В первые годы, когда о квазикристаллах только начали говорить, Том терпеливо обучал меня теоретическим принципам, лежащим в основе физики конденсированного состояния, а Пол познакомил со многими новаторскими экспериментами в своей лаборатории. Том и Пол стали моими наставниками, коллегами и хорошими друзьями. Мне также повезло, что у меня были отличные ученики, в том числе Дов Левин и Джошуа Соколар, которым принадлежат многие важные достижения.

Когда в 1998 году всерьез начались поиски природных квазикристаллов, частью моей жизни стал целый круг новых людей с необычайными талантами. О них подробно написано в этой книге. А кульминацией стало невообразимое грандиозное приключение, за которым последовало ультрасовременное научное исследование, продолжающееся по сей день.

Во всех этих начинаниях я был дирижером, зрителем и всегда болельщиком.

Невозможно переоценить роль нашего анонимного благотворителя Дэйва, который полностью профинансировал научную экспедицию на Чукотку. Лишь благодаря ему наше путешествие стало возможным и нам теперь есть что рассказать.

За исключением экспедиции, практически все исследования, выполненные в рамках наших изысканий, проводились без какой-либо явной поддержки. Мои коллеги добровольно делились своей энергией, навыками и лабораторным оборудованием на благо науки, используя свободные средства и свое личное время. Каждый стремился раздвинуть границы нашего познания и удовлетворить собственное ненасытное любопытство.

Кроме тех, кто явным образом упомянут в моей истории, есть и множество других людей, которые внесли тот или иной вклад в течение последних четырех десятилетий, и некоторых из них я хотел бы отметить и поблагодарить здесь. Вклад в изучение фундаментальной физики квазикристаллов внесли: аспиранты Кевин Ингерсент, Хён-Чай Чон и Микаэль Рехтсман; исследователи Мариан Флореску, Пол Хорн, Стеллан Остлунд, С. (Джо) Пун, Шрирам Рамасвами и Сальваторе Торквато; сотрудники стартапа по фотонике Джо Кёпник, Рут Энн Маллен, Бен Шоу и Крис Сомоги. В исследования, связанные с природными квазикристаллами: студенты Рут Аронофф и Жюль Оппенгейм; исследователи Джон Беккет, Крис Баллхаус, Ахмед Эль Гореси, Рассел Хемли, Джинпин Ху, Михаил Морозов, Джерри Пурер, Пол Робинсон, Джордж Россман и Пол Спри. За советы и рекомендации при поиске финансовой поддержки в Принстоне благодарю президента Криса Эйсгрубера, Томаса Родденберри и Джеймса Йе. За ценные советы по геологии и подготовке экспедиции спасибо Уилфриду Брайану. За административную и компьютерную поддержку до, во время и после экспедиции благодарю Шарлин Борсак, Дебби Чепмен, Лауру Диви, Винода Гупта, Анджелу Льюис, Мартина Кичински и Александра (Сашу) Чеховского. Спасибо моему учителю русского Дэвиду Фриделю.

Безусловно, рассказанная здесь история квазикристаллов – это небольшая часть гораздо более обширных международных научных исследований. Рассказ в этой книге – это моя личная точка зрения, а не объективная история предмета от третьего лица. Есть много других талантливых ученых, математиков и инженеров по всему миру, которые внесли важный вклад в понимание квазикристаллов, многие из них здесь не упомянуты, в том числе и ряд моих хороших друзей. Перечислять их всех было бы непрактично и бессмысленно. Но каждый из них сыграл важную роль в создании новой области науки, чем вызывает у меня искреннюю благодарность и восхищение.

Особым источником вдохновения для меня был мой сын Уилл. Как его отец я не могу выразить той гордости, какую испытывал, наблюдая за умом, зрелостью, хорошим чувством юмора, терпением и мужеством, которые он проявлял во время нашего совместного пребывания на Чукотке. У него имелись веские причины беспокоиться обо мне, но этого не было заметно. Он был верным товарищем, советником, коллегой по науке, фотографом, учителем, неутомимым работником и любящим сыном – подлинным источником вдохновения.

Эта книга никогда бы не появилась на свет без вклада бесценной подруги Кэтрин Макихерн. Я безмерно благодарен Кэтрин за тот талант, с которым она помогала мне рассказать эту сложную историю, за ее неустанное внимание к деталям, тщательное редактирование и упорный перфекционизм, и все это в сочетании с отличным чувством юмора и безграничным воображением.

Я благодарен легендарному писателю и моему коллеге по Принстону Джону Макфи, который делился со мной бесценными советами по написанию и построению истории, а также Линкольну Холлистеру и Уиллу Стейнхардту за рецензирование черновика рукописи. Я также благодарен своим литературным агентам Джону Брокману и Катинке Мэтсон, связавшим меня с замечательной командой Simon & Schuster, в том числе с моим редактором Джонатаном Коксом, который терпением, гибкостью и мудростью помогал мне пройти многочисленные этапы редактирования. Большое спасибо дизайнеру обложек Элисон Форнер, производственному редактору Кэтрин Хигучи, корректору Фрэнку Чейзу, дизайнеру Рут Ли-Муи, юрисконсульту Феличе Джавит и маркетологу Элизабет Гей. Я благодарен Саше Костину, Гленну Макферсону, Крису Андроникосу, Чи Ма, Луке Бинди, Линкольну Холлистеру, Дову Левину, Ан-Пан Цаю, Питеру Лу, Яо Наню и моему сыну Уиллу за снимки, а также Рику Содену за фотографии моделей и за подготовку всех файлов с фотографиями к публикации. И наконец, я хочу поблагодарить свою семью, друзей и коллег за то, что они поделились со мной своей любовью, поддержкой и талантом. Моя книга – гимн этим людям.

Права на иллюстрации

26, 28, 30, 31, 32, 36, 42, 45 (слева), 52, 55, 66, 69, 72, 91, 250: Изображения dix! Digital