КЭД – странная теория света и вещества - Ричард Фейнман (2017)

Для конкретности сконцентрируюсь на области, в которой сам работаю, именно на физике высоких энергий или физике элементарных частиц, которая была также основной областью Фейнмана. Интересно, что долгое время формализм интеграла по траекториям занимал в физике частиц дальнюю третью позицию в этих ска́чках трех формализмов. (Между прочим, ниоткуда не следует, что формализмов может быть только три. Очень возможно, что в один прекрасный момент появится еще один способный молодой человек и предложит четвертый!) На самом деле формализм интеграла по траекториям был настолько непродуктивным для большинства задач, что к концу 1960-х годов он был почти забыт. К этому времени квантовой теории поля почти повсеместно обучали, используя канонический формализм – другое название формализма Гейзенберга, само слово «канонический» должно вам подсказать, какой из формализмов получил наивысшую оценку. Сошлюсь на то, что я сам ни разу не слышал про интеграл по траекториям за все мои студенческие годы, хотя я был студентом и аспирантом в двух достаточно хороших университетах на Восточном побережье. (Я упоминаю Восточное побережье, поскольку, насколько я знаю, интегралу по траекториям интенсивно учили в восточной части Лос-Анджелеса[40].) И только когда я уже был постдоком в Институте передовых исследований, я, как и большинство моих коллег, узнал про интеграл по траекториям из одной статьи русских авторов[41]. Даже в то время некоторые специалисты выражали сомнение в этом формализме.

По иронии судьбы сам Фейнман был ответствен за это плачевное состояние дел. Случилось так, что студенты с легкостью обучались этим «забавным маленьким диаграммам», изобретенным Фейнманом. Джулиан Швингер однажды с горечью сказал, что «Фейнман сделал квантовую теорию поля доступной массам». Он имел в виду то, что теперь любой тупица мог запомнить несколько «правил Фейнмана», назвать себя теоретиком-полевиком и сделать неплохую карьеру. Целые поколения изучали диаграммы Фейнмана, не понимая теории поля. Ей-богу, такие профессора еще до сих пор остались!

Но затем, совершенно неправдоподобно – возможно, это часть загадочной силы Фейнмана, которая придала его карьере почти магический ореол, – в начале 1970-х, начиная с упомянутой статьи русских авторов, интегралы по траекториям Дирака – Фейнмана совершили триумфальное возвращение и быстро стали основным способом добиться успеха в квантовой теории поля.

Главное, что делает Фейнмана таким выдающимся физиком – это то, что описанная выше «битва за сердца и умы» происходила между множеством тех, кто использовал диаграммы Фейнмана, и их более молодыми противниками, использующими интегралы по траекториям Фейнмана. Спешу добавить, что слово «борьба» является некоторым преувеличением: ничто не мешает физику пользоваться и тем, и другим. Я, со своей стороны, так и делал.

Мне представляется, что мой недавно изданный учебник «В двух словах» – один из немногих, в которых формализм интеграла по траекториям используется с самого начала, в отличие от предыдущих учебников, которые отдавали предпочтение каноническому формализму. Свою вторую главу я начал с раздела, названного «Кошмар профессора: умный студент в классе». В духе апокрифических историй про Фейнмана, я сочинил историю об умном студенте и назвал его Фейнманом. Формализм интеграла по траекториям вводился дзеновской процедурой с бесконечным числом экранов и сверлением бесконечного числа отверстий в каждом, так что в результате ничего от экрана не оставалось. Но как и в аналогии со жрецом майя, после такого вывода в стиле Фейнмана я должен был научить студентов, как на самом деле считать («держать в уме» и «складывать»), и тут я должен был отказаться от апокрифического Фейнмана и привести все детальные дирако-фейнмановские выкладки, включая такие технические подробности, как «добавление множителя 1, равного сумме по полному базису бра- и кет-векторов». Технические подробности – это то, чего вы не узнаете, прочтя книги Фейнмана!