Станислав Улам - Приключения математика

Позднее мое сотрудничество с Тревором Гарднером возобновилось и стало даже более тесным. Он пригласил меня вступить в научно-консультативный комитет корпорации «Хайкон» в Калифорнии, который он возглавлял. Компания производила сверхсекретное военное оборудование со специальными номерами. Другими членами были Фаулер, Лауритсен, физик из МТИ Эл Хилл и астроном из Паломара Джесс Гринштейн. Как я узнал, между Уайзнером с его группой «Хикон Ист» и Гарднером в Калифорнии были серьезные трения, вызванные финансовыми проблемами корпорации, и эти двое, скорее всего, были в ссоре.

В какой-то мере Гарднер был противоречивым человеком по причине своей вспыльчивости и твердых убеждений. Гму были не чужды политические амбиции (хотелось стать секретарем министерства обороны), но он не ладил кое с кем из администрации Кеннеди. Он умер от сердечного приступа незадолго до убийства Кеннеди. Именно Гарднер основал Комитет по МБР им. фон Неймана, который приобрел огромное значение в области американских космических разработок; я думаю, что именно он, в действительности, поднял ее на ноги. Так что вряд ли можно преувеличить военное и государственное значение этой и других инициатив Гарднера.

Я параллельно продолжал заниматься своей собственной работой. После смерти Ферми, Паста и я решили продолжить проведение исследовательской эвристической работы над математическими и физическими задачами с применением компьютеров. Мы полагали, что комбинация задач астрономии и классической механики могла использоваться в двух типах исследований: одно имело дело с поведением больших количеств частиц — назовем их звездами — в группе или галактике; другое — с историей изменения, которое претерпевает отдельная масса газа по мере того, как газ сначала эволюционирует от начальных условий в процессе сжатия, образуя, быть может, двойную или «множественую» звезду, затем вызывает образование и рост ядерных реакций, накапливая свой ядерный материал и, возможно, в конце концов взрывается. По последней задаче за прошедшие с того момента двадцать лет было произведено много расчетов, изменивших все понимание астрофизики и развития вселенной в плане эволюции индивидуальных звезд.

Такое изучение групп звезд с помощью компьютеров проводилось, я думаю, впервые. Мы выделили огромное количество точечных масс, представляющих звезды в группе. Идея состояла в том, чтобы проследить, что произойдет с этой сферообразной группой, начальные условия которой имитировали действительные собственные движения звезд, по истечении очень долгого временного периода в тысячи лет. Это был воистину первопроходческий расчет, доказавший возможность такого рода исследований. Он позволил наблюдать очень любопытную и неожиданную с точки зрения классической механики картину: образование подгрупп и сжатий. Мы сделали фильм об этих движениях в ускоренном режиме, который показал эти интересные явления. Эта работа обусловила проведение других подобных исследований в Беркли, во Франции и других местах.

Другая задача, которой мы занимались, но которую так до сих пор и не решили, была попыткой пронаблюдать, что произойдет, если масса газа очень больших размеров, сравнимых, скажем, с размерами целой солнечной системы, с очень малой плотностью и вначале с не слишком выраженной турбулентностью начнет сжиматься? Как в этом случае будет происходить сжатие и как, в конечном счете, образуется звезда? Особенно интересно посмотреть, что, впрочем, и является фактической целью данной задачи, насколько часто будут формироваться двойные, тройные или кратные звезды. Это любопытство объясняется тем, что очень многие звезды, во всяком случае в ближнем к нам космическом пространстве, являются двойными. А недавние исследования свидетельствуют о том, что каждая третья звезда кратная. Было бы неплохо посмотреть с помощью приблизительных расчетов, как происходит сжатие массы газа неравномерной формы. Ведь за всем этим стоит задача изучения формирования и развития галактик — то есть скопищ миллиардов звезд. И астрофизики с помощью компьютеров уже весьма преуспели в этом исследовании.

Пока производились эти астрофизические расчеты, я начал по-дилетантски изучать некоторые вопросы биологии. Прочитав о новых быстро следующих открытиях в молекулярной биологии, я задумался о концептуальной роли, которую могут играть в биологии математические идеи. Перефразируя одно из знаменитых изречений президента Кеннеди, я мог бы сказать, что интересовался «не тем, что математика может сделать для биологии, а тем, что биология может сделать для математики». Я верю, что в будущем с изучением живого мира придут и новые математические схемы, и новые системы аксиом, и, конечно, новые системы математических структур. А его явления комбинаторного характера могут привести нас к логике и математике, имеющим отличную от известной нам сегодня природу. Я советую читателю прочесть одну из моих работ по математической биологии. Слишком насыщенная технической информацией, чтобы быть приведенной здесь, она указана в списке литературы в конце этой книги.