Прибытие омнибуса

После Санта-Фе Дайсон пересаживался с автобуса на автобус, двигаясь на восток, в Мичиган. Он сам определял скорость передвижения, поскольку у него была куча времени до начала семинара. Колеса давили пыль на пересекающих прерию дорогах, солнце садилось за плоский горизонт, а молодой британец вел долгие разговоры с попутчиками.

Семинар, которым руководил Швингер, оказался удивительным.

На каждой лекции мел в руке Джулиана порхал по доске, слева направо, сверху вниз, снова и снова, оставляя за собой блестящие, выверенные уравнения. Каждый шаг следовал за предыдущим, определялся железобетонной математической логикой. Единственным недостатком казалось то, что тезисы нельзя было выразить в графическом виде, и поэтому они выглядели, скорее, математическими, чем физическими.

К счастью, у Дайсона были хорошие отношения со Швингером, и поэтому он имел возможность в частном порядке задать любые вопросы.

Дайсон делал записи и в конечном итоге освоил метод Швингера так же хорошо, как и технику Фейнмана. Немедленно он обнаружил ключевое различие между теориями.

Схема Швингера выглядела лишенным швов гобеленом, так идеально вытканным, что мало что можно сказать о том, почему и зачем это сделано. Если одна из петель распускалась, и Швингер не знал об этом, то распадалось все целиком, поскольку никто не осмеливался править работу мастера. Подход Фейнмана, наоборот, был сродни примитивной живописи, где работа ведется толстой кистью, все выглядит заляпанным и неуклюжим, но более завлекающим. Понятно, что этот метод имел слабости, но и потенциал. Другие могли использовать ту же самую технологию, чтобы заниматься собственной работой.

Можно ли искусно слить два подхода, создав единую живую теорию?

После завершения семинара Дайсон решил еще немного попутешествовать по стране. Он выбрал маршрут в стиле бумеранга, отправился сначала на запад в Сан-Франциско через Скалистые горы, а затем помчался обратно на Восточное побережье. Долгое путешествие дало ему много времени на размышления по поводу того, как совместить два подхода.

На последнем отрезке маршрута – несколько дней и ночей движения на восток по хайвею – в его мозгу кристаллизовалась унифицированная версия квантовой электродинамики. К собственному удовольствию, Дайсон сообразил, что он может записать формульную систему Швингера так, что она естественным образом распадается на серию диаграмм Фейнмана.

Другими словами, обозначения могли быть выражены как интеграл по траекториям… он фейнманизировал Швингера!

Фримен Дайсон в институте перспективных исследований в Принстоне, Нью-Джерси.

Источник: AIP Emilio Segre Visual Archives, Physics Today Collection.

Ну а работа Томонаги имела много общего с теориями Швингера, поэтому встраивалась в общее представление без проблем. На борту грохочущего «Грейхаунда», пока другие пассажиры занимали места, читали романы или корпели над кроссвордами, Дайсон решал глубочайшую на тот момент загадку физики частиц, проблему ее унификации.

И решил.

В конечном итоге после воодушевляющего лета из открытий и путешествий Дайсон прибыл в Принстон, чтобы провести год в институте перспективных исследований. Оппенгеймер, новый директор института, принял британца на временную должность с осени 1948-го по весну 1949-го, дав ему хорошую возможность завершить работу над унификацией разных вариантов квантовой электродинамики.

Дайсон начал думать над заголовком статьи, которую он собирался написать: «Теории излучения Томонаги, Швингера и Фейнмана». Быстро завершив работу над ней, он передал текст в Physical Review в октябре 1948-го, а в следующем году статья вышла из печати и оказала большое влияние на дальнейшее развитие физики.

В институте перспективных исследований Дайсон имел возможность обсудить свои идеи с другими блестящими молодыми учеными, например с физиком и математиком родом из Франции Сесиль Моретт, удивительно независимой женщиной. Она поддержала метод интеграла по траекториям и помогла подтвердить его обоснованность.