Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана

Из всех задач, которые предстояло решать с использованием имеющихся вычислительных аппаратов Лос-Аламоса, расчет движения внутренней ударной волны — имплозии — более всего напоминал процесс научного моделирования. Взрывной заряд, внутри которого находится бомба, должен был привести к образованию ударной волны, а ее давление — привести кусочек плутония в критическое состояние. Какой должна быть конструкция бомбы, чтобы обеспечить стабильную детонацию? Какой именно огненный шар образуется? Чтобы ответить на подобные вопросы, необходимо было составить уравнение, описывающее распространение сферической детонационной волны в сжимающейся жидкости, причем в качестве «сжимающейся жидкости» в данном случае выступал плутоний, расплавившийся за микросекунды до того, как стать ядерным зарядом. Давление при таких условиях будет выше, чем в центре Земли, температура достигнет 50 000 000 °C. Здесь теоретики могли полагаться только на себя. Экспериментаторы не могли предложить ничего, кроме разве что «наилучших пожеланий». На протяжении 1944 года вычислительные мощности росли. Джона фон Неймана приглашали в качестве консультанта, и он надеялся после окончания войны продолжить это дело. Математик, логик, разработчик теории игр и один из отцов современных компьютерных систем (он все больше включался в эту невероятную покерную партию в Лос-Аламосе), фон Нейман любил поговорить с Фейнманом, пока они работали на машинах IBM или гуляли по каньону. Особенно запомнились Ричарду его слова о том, что ученому вовсе не обязательно нести ответственность за весь мир, и отсутствие социальной ответственности может быть вполне разумным выбором. Также запало в память Фейнману тогда еще смутное, только зарождающееся понятие о математическом феномене, который позднее будет назван хаосом, — устойчивом, повторяющемся нарушении порядка в определенных уравнениях при подготовке их к компьютерным вычислениям. Взрывная волна, например, проходя сквозь вещество, оставляла волновой след. Сначала Фейнман полагал, что нарушения колебаний были числовыми ошибками. Фон Нейман объяснил, что эти колебания как раз и были искомыми величинами.

Фон Нейман держал новоиспеченных специалистов по вычислительной технике в курсе последних событий. Он много где бывал и отовсюду привозил новости. Он сообщил об электромеханическом приборе Mark I, который собирали в Гарварде; о релейном вычислительном устройстве, разработанном в лаборатории Белла; об изучении нейронов человека, проводимом в Университете Иллинойса; а также о том, что на Абердинском испытательном полигоне для решения проблемы расчета траекторий в баллистике создали более совершенное устройство, названное ENIAC — Electronic Numerical Integrator and Computer (Электронный числовой интегратор и компьютер), состоящее из восемнадцати тысяч электронных ламп. Эти лампы контролировали двоичные триггеры (переключатели), которые, в дань прошлому, располагали в виде колец по десять триггеров как механические колеса в десятичных вычислительных машинах. В этом устройстве было слишком много ламп. Фон Нейман заключил: «При каждом включении две из них перегорали». Солдаты вынуждены были носить запасные лампы в продуктовых корзинах. Термин из теории диффузии — средняя длина свободного пробега — операторы перенесли на вычислительные устройства, введя такое понятие, как среднее время между поломками.