Черные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна

Я полагаю, причина кроется в стиле обучения британских студентов, будущих физиков-теоретиков. Они слушают специальные курсы по математике во время учебы, затем учатся в аспирантуре на отделениях прикладной математики или прикладной математики и теоретической физики. С другой стороны, в Америке будущие физики-теоретики во время учебы в университете слушают специальные курсы по физике, а во время аспирантуры обучаются на отделениях физики. Поэтому молодые британские физики-теоретики обычно хорошо подкованы в специальных математических дисциплинах, которые редко применяются в физике, но могут не понимать физических тонкостей поведения молекул, атомов и атомных ядер. Наоборот, молодые американские физики-теоретики не стремятся узнать математику глубже, чем это нужно для освоения ими курса физики, но имеют профессиональные знания о молекулах, атомах и ядрах.

В основном мы обязаны такому положению дел тем, что американцы со времени второй мировой войны доминировали в области теоретической физики и навязали мировому сообществу физиков наш скандально низкий профессионализм в области математики. Большинство из нас оперирует математическим аппаратом пятидесятилетней давности и не способно общаться с современными математиками на их уровне. Из-за нашего слабого владения математикой мы, американцы, не смогли по достоинству оценить и начать использовать топологические методы, введенные Пенроузом.

Математическое образование, которое получают французские физики-теоретики, еще лучше, чем в Британии. Но в 1960-х и 1970-х годах французские специалисты по теории относительности были чересчур увлечены математической стороной вопроса. Совершенствование математического аппарата подавляло их физическую интуицию, и они не смогли внести большого вклада в теорию коллапса звезд и теорию черных дыр. Хотя французские математики хорошо знали топологию, но стремление к совершенству тормозило их исследования и они не могли соревноваться с британскими учеными. Они даже и не пытались; их внимание было отвлечено другими вещами.

Уровень советской теоретической физики в 1930-х—1960-х годах определялся в основном работами Льва Давидовича Ландау, который также оказывал сопротивление внедрению топологических методов. Ландау начинал свою деятельность как физик-теоретик в Западной Европе (глава 5). Вернувшись в СССР в 1930-х годах, он ввел для студентов, изучающих теоретическую физику, ряд экзаменов по основным разделам математики и теоретической физики, так называемый «Теоретический минимум». Теоретический минимум обязаны были сдавать все молодые ученые, которые хотели попасть в его научно-исследовательскую группу. В принципе, любой человек, независимо от его образования, мог прийти с улицы и попытаться сдать эти экзамены, но сдавали их немногие. За двадцать девять лет существования практики сдачи Теоретического минимума (1933–1962 гг.) его сдали только сорок три человека; большинство из этих сорока трех стали знамениты, сделав значительные открытия в физике.

Теоретический минимум Ландау включал задачи из всех областей математики, знание которых, по мнению Ландау, было необходимо для успешных занятий теоретической физикой. Топологии среди них не было. Интегральное исчисление, теория комплексных переменных, качественная теория дифференциальных уравнений, теория групп и дифференциальная геометрия — эти разделы математики почитались важными и могли пригодиться физику в его работе. Топология важной не считалась. Ландау ничего не имел против топологии, он попросту ее игнорировал и считал, что она не имеет никакого отношения к физике. С легкой руки Ландау такое отношение к топологии распространилось среди большинства советских физиков-теоретиков и стало нормой в 1940-х—1960-х годах.

Эту точку зрения стали разделять и физики-теоретики во всем мире, особенно те, кто был знаком с серией учебников Ландау и Лифшица «Курс теоретической физики». Эти книги стали самыми знаменитыми учебниками по физике в XX столетии, но, как и в Теоретическом минимуме Ландау, топология в них игнорировалась.

Евгений Михайлович Лифшиц (слева) и Лев Давидович Ландау (справа) в квартире Ландау (на территории Института физических проблем в Москве, Воробьевское шоссе, дом 2). Снимок сделан в 1954 г. [Предоставлено женой Лифшица, Зинаидой Ивановной Лифшиц]