Найдивніша людина: Приховане життя Пола Дірака, містика атома
Додано: П'ят вересня 12, 2025 7:39 pm
Graham Farmelo. The Strangest Man: The Hidden Life of Paul Dirac, Mystic of the Atom. Basic Books, 2011. 560 pages.
Найдивніша людина: Приховане життя Пола Дірака, містика атома.
Книжкова премія «Лос-Анджелес таймз» (2010), Біографічна премія «Коста» (2009), книга року від «Фізікс ворлд» (2009).
Поль Дірак був одним з найбільших наукових геніїв сучасності. Один з найулюбленіших колег Айнштайна, він допоміг розкрити квантову механіку, а його передбачення антиматерії стало одним з найбільших тріумфів в історії фізики. Особистість Дірака, як і його досягнення, легендарна. «Найдивніша людина» використовує раніше невідомі архіви, щоб розкрити багатогранність блискучого оригінального розуму Дірака.
Про автора
Ґрем Фармело — автор кількох книжок, зокрема «Найдивніша людина». Фармело — науковець Черчилівського коледжу Кембридзького університету, афілійований професор Північно-Східного університету, а також постійним гостем Інституту передових досліджень у Прінстоні. Живе в Лондоні.
Моїй мамі і пам'яті мого покійного батька
Кількість дивацтв у суспільстві зазвичай пропорційна кількості геніїв, розумової енергії та моральної відваги, яку воно містило. Те, що тепер так мало хто наважується бути ексцентричним, знаменує собою головну небезпеку часу.
Джон Стюарт Міл, «Про свободу», 1869
Ми ніщо без праці інших наших попередників, інших наших вчителів, інших наших сучасників. Навіть коли, в міру нашої неадекватності і нашої повноти, створюється нове розуміння і новий порядок, ми все одно ніщо без інших. І все ж ми щось більше.
Дж. Роберт Опенгаймер, Рейтська лекція, 20 грудня 1953 року
Передмова
Недоброзичливе та егоїстичне ставлення батьків до дітей зазвичай не приводить до поганих наслідків для самих батьків. Вони можуть на довгі роки затьмарити життя своїх дітей.
Семюел Батлер, Шлях усякої плоті, 1903
Достатньо було випити склянку апельсинового соку з добавкою соляної кислоти. Через кілька хвилин стало зрозуміло, що його проблеми з травленням були викликані хронічним дефіцитом шлункової кислоти. Протягом кількох місяців його кожні кілька тижнів клали в лікарню, де він отримував вітаміни внутрішньовенно, але лікарі не мали жодного уявлення, чому його травлення було таке погане. Тепер, після експерименту з апельсиновим соком, лабораторний аналіз хемічного вмісту його шлунку підтвердив висновок про те, що в його шлунку міститься замало кислоти. Простий рецепт таблетки, яку слід вживати після кожного споживання їжі, поклав край майже восьми десятиліттям проблем з травленням. Як результат, Курт Гофер, друг, який запропонував експеримент і поставив правильний діагноз, став мимовільним гуру здоров'я для Пола Дірака, однієї з найшанованіших — і найдивніших — постатей в історії науки.
Гофер і Дірак працювали в Університеті штату Флориди, але в іншому мали мало спільного. Гофер, якому минуло трохи за сорока, був першокласним клітинним біологом, енергійним оповідачем, який розповідав усім охочим про своє раннє сімейне життя серед австрійських гірських фермерів і про момент своєї кінематографічної слави як учасника добре оплачуваної масовки у фільмі «Звуки музики». Очі Гофера блищали, коли він розповідав свої історії, його густий акцентований голос то падав, то злітав, підкреслюючи, а руки рубали і надавали форми повітрю, наче це було тісто. Навіть у цій жвавій компанії Дірак не реагував на розмови, він говорив лише тоді, коли йому потрібно було поставити нагальне запитання або, рідше, зробити коментар. Однією з його улюблених фраз була: «Завжди є більше людей, які воліють говорити, ніж слухати» .
Дірак був одним із найвидатніших піонерів квантової механіки, сучасної теорії атомів, молекул та їхніх складників. Мабуть, найреволюційніший науковий прорив ХХ століття, квантова механіка викорінила багатовікові упередження про природу реальності і про те, що «в принципі» можна достеменно знати про Всесвіт. Теорія також виявилася надзвичайно корисною: вона лежить в основі всієї сучасної мікроелектроніки і дала відповіді на багато фундаментальних питань, які довгий час не мали однозначних відповідей, наприклад, чому електрика легко проходить по дроту, але не по дереву. Проте, коли Дірак говорив про практичні та філософські наслідки квантової фізики, його очі застигали: його цікавив лише пошук фундаментальних законів, які описують найдовші нитки в тканині Всесвіту. Переконаний, що ці закони мусять бути математично прекрасними, він одного разу — що було нехарактерно — ризикнув неперевірним припущенням, що «Бог — математик дуже високого порядку» .
Амбіції Курта Гофера були скромніші, ніж у Дірака. Гофер здобув собі ім'я в дослідженнях раку та радіації, ретельно проводячи експерименти, а потім намагаючись знайти теорії для пояснення отриманих результатів. Це була традиційна, висхідна техніка англійського натураліста Чарлза Дарвіна, який розглядав свій розум «як машину для виточування загальних законів з великих колекцій фактів» . Дірак, класичний приклад мислителя, що мислить зверху вниз, дотримувався протилежного підходу, розглядаючи свій розум як пристрій для винайдення законів, що пояснюють експериментальні спостереження. В одному зі своїх найбільших досягнень Дірак використав цей метод, щоб оформити те, що здавалося малоймовірним — поєднання квантової механіки та теорії відносності Айнштайна — у вигляді вишукано красивого рівняння для опису електрона. Невдовзі, не маючи жодної експериментальної підказки, він використав своє рівняння, щоб передбачити існування антиматерії, раніше невідомих частинок з такою ж масою, як у відповідних частинок матерії, але з протилежним зарядом. Успіх цього передбачення, за загальним визнанням, один з найвидатніших тріумфів теоретичної фізики. Сьогодні, згідно зі стандартною теорією космологів про ранній Всесвіт, підкріпленою безліччю спостережень, антиматерія становила половину матеріалу, що утворився на початку Великого вибуху; з цього погляду, Дірак був першою людиною, яка зазирнула в іншу половину раннього Всесвіту, повністю завдяки силі розуму.
Гофер любив порівнювати Дірака з Дарвіном: обидва англійці, обидва незручні в очах громадськості, обидва відповідальні за зміну способу мислення науковців про Всесвіт. Десять років тому Гофер був вражений, коли почув, що Дірак переїжджає з одного з провідних фізичних факультетів світу, Кембридзького університету в Англії, щоб обійняти посаду в Університеті штату Флориди, чий фізичний факультет посідав лише вісімдесят третє місце в США. Коли вперше обговорювалася можливість його призначення, серед професорів почався бурхливий протест, що нерозумно пропонувати посаду старому чоловікові. Заперечення припинилися лише після того, як керівник факультету заявив на зборах викладачів: «Запросити сюди Дірака — це все одно, що англійський факультет найняв би Шекспіра» .
Близько 1978 року Гофер і його дружина Ріді почали відвідувати Діраків майже щоп'ятниці пополудні, щоб відпочити кілька годин після робочого тижня. Подружжя Гоферів виходило зі свого будинку біля університетського містечка в Талахасі приблизно о 16:30 і за дві хвилини доходило до 223 Чапел Драйв, де Діраки мешкали в скромному одноповерховому будинку, за кілька кроків від тихої житлової вулиці. Перед будинком був рівний газон в англійському стилі, засаджений кількома кущами і пальмою піндо. Гоферів завжди тепло зустрічала ошатно вбрана дружина Дірака Мансі, яка сміялася і жартувала, роздаючи херес, горішки та розказуючи останні факультетські плітки. Дірак був хворобливо худий і сутулий, одягнений недбало в сорочку з відкритим коміром і старі штани, задовольняючись тим, що сидів і слухав розмови навколо себе, час від часу перериваючись, щоб сьорбнути води або імбирного елю. Розмови велися на найрізноманітніші теми: від сімейних справ до місцевої політики в університеті, від серйозних висловлювань пані Тетчер на сходах Даунінг-стріт до останньої проповіді Джимі Картера в саду Білого Дому. Хоча Дірак був доброзичливий і сприйнятливий під час цих розмов, він був такий стриманий, що Гофер часто ловив себе на тому, що намагається викликати в нього відповідь — кивок або похитування головою, кілька слів, будь-що, щоб зробити розмову менш однобічною. Лише зрідка Дірак міг сказати кілька слів про одне зі своїх особистих захоплень — вальси Шопена, Мікі Мауса чи будь-яку телевізійну програму за участю Шер, брасі-співачки.
Протягом перших двох років цих візитів Дірак не виявляв жодної ознаки бажання говорити про себе чи проявляти якісь глибокі почуття, тож Гофер був неготовий, коли одного п'ятничного вечора навесні 1980 року Діракові емоції, запаковані у вакуумі, вирвалися назовні. "Я добре це пам'ятаю. Було майже так само, як за всіх моїх інших візитів, за винятком того, що я був сам", — розповідає Гофер. Моя дружина вирішила не приходити, бо була втомлена, на пізніх термінах вагітності нашою першою дитиною". На початку візиту Дірак поводився нормально, виглядав бадьорим і готовим сприймати розмови навколо себе. Після звичних привітань Діраки заскочили Гофера зненацька, коли провели його через офіційну вітальню, де вони завжди розмовляли під час п'ятничних бесід, до менш офіційної сімейної кімнати в задній частині будинку, що прилягала до кухні і виходила вікнами в сад. Довоєнний смак Діраків відобразився в декорі цієї кімнати, з дерев’яною підлогою, панелями на всіх чотирьох стінах і величезним сервантом 1920-х років, вкритим фотографіями Дірака в розквіті сил в рамках. Зі стелі звисала люстра в стилі бароко, а на більшості стін висіли картини без жодного сліду сучасності.
Як завжди, Мансі і Гофер невимушено розмовляли, а кволий Дірак нерухомо сидів у своєму улюбленому старому кріслі, час від часу поглядаючи крізь скляні розсувні двері в сад. Перші пів години розмови він, як завжди, був мовчазним, але ожив, коли Мансі випадково згадала про своїх далеких французьких предків. Дірак виправив один з історичних фактів Мансі і почав розповідати про своє родинне походження і дитинство в Брістолі, плавно розмовляючи своїм тихим, чистим голосом. Як актор, що провів добру репетицію, він говорив упевнено, ретельно сформульованими реченнями, не роблячи пауз і не виправляючи себе. "Я був вражений — з якоїсь причини він вирішив довіритися мені, — розповідає Гофер. Я ніколи не бачив, щоб він так красномовно говорив у домашній обставі".
Дірак описав своє коріння в селах Бордо, на заході Франції, і те, як його сім'я наприкінці XVIII століття переїхала до швейцарського кантону Вале. Саме в Монті, одному з промислових міст регіону, народився його батько. Щойно Дірак почав говорити про свого батька, його охопило хвилювання, і він відвернувся від дружини та Гофера, змінивши позу так, що дивився прямо в камін. Тепер Гофер дивився прямо на профіль верхньої половини тіла Дірака: його згорблені плечі, високе чоло, прямий і спрямований догори ніс, біла пляма вусів. Кондиціонер і телевізор були вимкнені, тож у кімнаті стояла тиша, за винятком випадкового гуркоту транспорту, гавкоту сусідських собак та брязкоту під паром кришки кастрюлі на кухні. Виклавши свій родовід з точністю генеалога, Дірак дійшов до тієї частини своєї розповіді, де його батько прибув до Брістоля, одружився з матір'ю Дірака і створив сім'ю. Його мова залишалася простою і прямою, але, коли він почав розповідати про своє дитинство, його голос став твердішим. Гофер, спостерігаючи, як силует Дірака різко вимальовується у вечірньому світлі, був зачарований.
«Я ніколи не знав любові чи прихильності в дитинстві», — говорив Дірак, і в його зазвичай нейтральному тоні відчутно бриніла печаль. Одним з його головних жалів було те, що він, його брат і молодша сестра не мали соціального життя, а проводили більшу частину часу вдома: «У нас ніколи не було відвідувачів». Дірак згадував, що в сім'ї домінував його батько, тиран, який день у день знущався з дружини і наполягав на тому, щоб троє дітей розмовляли з ним рідною французькою мовою, а не англійською. Під час споживання їжі сім'я розділялася на дві частини: його мати і брати та сестри їли на кухні і розмовляли англійською, а Дірак сидів у їдальні з батьком і розмовляв лише французькою. Це перетворювало кожне споживання їжі на випробування для Дірака: він не мав таланту до мов, а його батько був невблаганним учителем. Щоразу, коли Дірак помилявся — неправильно вимовляв іменник, неправильно визначав рід іменника, неправильно вживав умовний спосіб, — батько брав за правило відмовляти йому в наступному проханні. Це завдавало юному Діраку жахливого страждання. Вже тоді він мав проблеми з травленням і часто відчував нудоту під час їжі, але батько відмовляв йому в дозволі вийти з-за столу, якщо він припускався мовної помилки. Тоді Діракові нічого не залишалося, як сидіти нерухомо і блювати. Це траплялося не час від часу, а знову і знову, протягом багатьох років.
Гофер був вражений, ледве вірячи своїм вухам. "Я відчував себе вкрай збентеженим, ніби був свідком того, як мій друг виливає свої найстрашніші таємниці своєму психіатрові, — згадує він. Ось він, людина, відома своєю справедливістю і майже патологічною мовчазністю, відкрито говорить про демонів, які переслідували його протягом майже сімдесяти років. І він був такий сердитий, ніби ці жахливі події сталися вчора".
Мансі майже не втручалася, хіба що один раз принесла закуски та алкоголь, відтягуючи вечерю. Вона знала, що в тих рідкісних випадках, коли чоловік вирішує розповісти свою історію, краще не заважати йому і дати можливість виговоритися. Коли ввечері стало холодніше, вона принесла йому ковдру і накинула її на ноги, вкривши його від колін до щиколоток. Гофер зібрався з духом, коли Дірак відновив розмову і пояснив, чому він був такий тихий, так погано почувався у звичайній розмові: «Коли я зрозумів, що не можу висловлюватися французькою, для мене було краще мовчати».
Потім Дірак перейшов до розповіді про інших членів своєї сім'ї: «Я був не єдиний, хто страждав», — сказав він, все ще схвильований. Тридцять сім років його мати була замкнена в катастрофічному шлюбі з чоловіком, який ставився до неї, як до підстилки. Але саме брат Дірака відчув на собі основний тягар нечутливості їхнього батька: "Це була трагедія. Мій батько знущався з нього і розбивав його амбіції на кожному кроці". Здавалося, що Дірак змінив свою позицію, згадавши, що його батько завжди цінував важливість гарної освіти і що колеги поважали його як сумлінного, працьовитого працівника. Але це був лише короткий перепочинок. Через кілька секунд Дірак ледве стримував свій гнів, коли виклав висновок, якого врешті-решт дійшов про розмір свого боргу перед батьком: «Я не винен йому абсолютно нічого». Ця остання фраза змусила Гофера здригнутися; він не зміг втриматися від гримаси. Дірак навряд чи коли-небудь говорив про когось недобре, але тут він засуджував власного батька з люттю, яку більшість людей приберігає для найжорстокіших кривдників.
Дірак раптово замовк, щойно стемніло. Його монолог тривав понад дві години. Хофер знав, що будь-які слова з його боку будуть недоречні, тому він тихо попрощався і пішов додому, онімілий і виснажений. Незабаром сам ставши батьком, він розмірковував про свою юність у близькій і люблячій родині: «Я просто не міг уявити собі дитинство, яке було б таке жахливе, як у Дірака» . Час має властивість прикрашати, спотворювати і навіть створювати дитячі спогади: чи може бути, що Дірак — зазвичай буквальний, як комп'ютер — перебільшував? Гофер не міг не запитувати себе знову і знову: "Чому Пол був такий різкий, такий одержимий своїм батьком?
Пізніше того ж вечора, після розмови з дружиною Ріді щодо розповіді Дірака про його молоде життя, Гофер вирішив дізнатися про це більше. «Я думав, що він може знову відкритися під час наших наступних зустрічей». Але Дірак більше ніколи не згадував цю тему.
Один
Англійське домашнє життя сьогодні ані благородне, ані доброчесне, ані здорове, ані миле, ані чисте, ані в жодному іншому аспекті не характерно англійське. Воно багато в чому помітно протилежне [...].
Дж. Б. Шоу, Передмова до «Одруження», 1908
Як бачив Курт Гофер, літній Пол Дірак був зациклений на своєму батькові Шарлі. Але більшість знайомих Дірака нічого про це не знали: вдома він не дозволяв виставляти фотографії батька, а батькові папери тримав під замком у своєму столі. Дірак час від часу переглядав їх і розмовляв з далекими родичами про батькове походження, очевидно, все ще намагаючись зрозуміти людину, що, як він вважав, зіпсувала йому життя .
Дірак знав, що його батько пережив не менш нещасливе дитинство, ніж він сам. Перед тим як Шарлеві Діраку виповнилося двадцять років, у 1888 році, він тричі служив у швейцарській армії, кинув університет у Женеві і поїхав з дому, не сказавши родині, куди прямує . Він став мандрівним викладачем сучасних мов — предмета, який вивчав в університеті — і працював у Цюріху, Мюнхені та Парижі, а через два роки опинився в Лондоні. Англійська була одна з мов, якою він не володів добре, тому незрозуміло, чому він вирішив жити у Великій Британії; можливо, тому, що це була найбагатша економіка світу з великою кількістю викладацьких вакансій з відносно високою зарплатою.
Шість років по тому Шарль Дірак отримав цілий стос схвальних відгуків. В одному з них, який написав директор школи в Стафорді, йшлося про те, що пан Дірак «має дуже велике терпіння в поєднанні з твердістю [...] Я вважаю, що його дуже люблять як колеги, так і учні». Його роботодавець у Парижі високо оцінив «його здатність до аналізу та узагальнення, що дало йому змогу вказати мені на мої помилки і допомогти мені з наукового погляду з'ясувати, чому вони були помилковими». Шарль оселився в Брістолі, місті, відомому високою якістю своїх шкіл, і 8 вересня 1896 року очолив катедру сучасних мов у Школі торговців-підприємців, що швидко розвивалася, підписавши контракт на викладання тридцять чотири години на тиждень за річну зарплату 180 фунтів . Він виділявся серед викладачів своєю сумлінністю, сильним швейцарсько-французьким акцентом і зовнішнім виглядом: невисокий, кремезний, повільний у рухах, з вусами, що звисали, з рідкою чуприною і обличчям, на якому домінував величезний лоб.
Найспокійніше з британських промислових міст, Брістол був відомий доброзичливістю своїх мешканців, м'яким і вологим кліматом та горбистими дорогами, що спускаються до причалів на річці Ейвоні, за вісім миль від узбережжя. На той час Брістол був квітучим промисловим центром, де виробляли шоколад «Фрайз», сигарети «Вілз», мотоцикли «Даґлас» та багато інших товарів. Разом ці галузі перекрили занепад судноплавства, яке століттями було основним джерелом багатства міста, частково заснованим на работоргівлі . Більшість найбагатших морських діячів міста була членами Товариства торговців-підприємців, таємної групи промисловців із сильними філантропічними традиціями. Саме щедрість Товариства уможливила заснування школи Шарля, а також високий рівень її майстерень і лабораторій .
Під час відвідин Центральної бібліотеки через кілька місяців після прибуття до Брістола Шарль познайомився з Флоренс Голтен, безхитрісною дев'ятнадцятирічною бібліотекаркою, яка згодом стала його дружиною. Вона не була красунею, але мала привабливі риси, які згодом передасть своїй найвідомішій дитині: її овальне обличчя обрамляло темне кучеряве волосся, а з-поміж темних очей випинався міцний ніс. Вона народилася в сім'ї корнуольських методистів і була вихована в дусі, що неділя має бути днем відпочинку, що азартні ігри — гріховні, а театр — декадентський і його краще уникати . Її назвали на честь медсестри Флоренс Найтінгейл, з якою її батько Річард познайомився під час Кримської війни, де він служив молодим солдатом, а потім став моряком . Він часто відлучався на місяці, залишаючи дружину і шістьох дітей, серед яких Фло була другою за старшинством .
Фло Голтен і Шарль Дірак були дивною парою. Вона була на дванадцять років молодша за нього, мрійниця, не зацікавлена в кар'єрі, тоді як Шарль був сильний духом і працьовитий, відданий своїй роботі. Подружжя було виховане в різних, навряд чи сумісних релігіях. Вона походила з родини побожних методистів і тому була вихована в дусі неприйняття алкоголю, тоді як Шарль виховувався в римо-католицькій сім'ї і любив випити келих вина за їжею. Католицизм був причиною заворушень у Брістолі та інших англійських містах, тому Шарль, можливо, спочатку тримав свої релігійні переконання при собі. Якби він розкрив їх, його стосунки з юною Фло викликали б здивування в її оточенні .
Попри можливу міжконфесійну напруженість, у серпні 1897 року Шарль і Фло заручилися, хоча Фло почувалася зле. Шарль вирішив «розвіяти чари» їхніх стосунків і поїхав до своєї матері Вали, кравчині в Женеві, залишивши наречену дутися під безперервним брістольським дощем. Його батько помер за рік до того. Він був дуже нервовим учителем молодших класів, а згодом начальником станції Монтей на південному заході Швейцарії, але був звільнений за неодноразове перебування в нетверезому стані на службі, що залишило йому достатньо часу для написання романтичної поезії . Швейцарська частина долини Рони була домівкою для родини Діраків з XVIII століття, коли, згідно із сімейними переказами, вони переїхали з Бордо на заході Франції. Назви багатьох міст у цьому регіоні та його околицях закінчуються на -ac, наприклад, Коньяк (Cognac), Кадилак (Cadillac) і маловідоме село, розташоване приблизно за десять кілометрів на південь від Ангулему, під назвою Дірак (Dirac) . Шарль вважав, що його родина походить звідти, але серед сімейних записів, які тепер зберігаються в ратуші міста Сен-Морісу (поблизу Монті), немає жодного доказу цього, а барвистий герб Діраків — червоний леопард з трилистою конюшиною в правій лапі, під трьома спрямованими донизу сосновими шишками — один з багатьох, намальованих на стінах .
Нерівномірні поштові затримки призводили до того, що листи Шарля зі Швейцарії приходили з перебоями, розлючуючи Фло, яка мріяла, щоб «листи рухалися завдяки електриці, як трамвайні вагони»; мине століття, перш ніж закохані на відстані зможуть користуватися типом спілкування, який вона туманно уявляла, — електронною поштою . Самотня і засмучена, вона неодноразово перечитувала короткі листи Шарля і, коли сім'я не зазирала їй через плече, відповідала багатими на новини листами, в яких писала про те, як вони не можуть стриматися від того, щоб не дражнити її з приводу її туги за «своїм хлопцем». Намагаючись висловити свою тугу словами, вона надіслала йому вірша, сповненого палкої любові; у відповідь він надіслав букет альпійських квітів, який вона повісила навколо його фотографії.
Майже через два роки Фло і Шарль одружилися «згідно з обрядами і церемоніями веслеянських методистів» у каплиці на Портленд-стріт, одній з найстаріших і найвеличніших методистських церков Брістола. Подружжя переїхало до Шарлевого помешкання Котем-роуд, 42, — ймовірно, в орендовані кімнати — за кілька хвилин ходьби від родинного будинку Фло в Бішопстоні, на півночі міста. За звичаєм і практикою, Фло перестала виконувати оплачувану роботу і залишилася вдома, щоб займатися хатньою роботою і читати про перші сутички останньої імперської авантюри Британії — англо-бурської війни в Південній Африці. Незабаром вона вже була зайнята іншими справами: у першу Великодню неділю нового століття народився перший син Діраків Фелікс . Дев'ять місяців по тому країна оплакувала відхід епохи, коли королева Вікторія, яка була на троні безпрецедентні шістдесят три роки, померла на руках свого онука, кайзера Вільгельма II. Невдовзі після періоду національної скорботи, пом'якшеної лише полегшенням після закінчення війни, сім'я готувалася до нового початку власного життя. У липні 1902 року вони переїхали в один із нових будинків на Монк-роуд, просторої двоповерхової будівлі, що її Шарль назвав на честь свого рідного містечка Монті. Незабаром Діракам знадобиться додатковий простір, бо Фло знову завагітніла, і до пологів залишалося лише кілька тижнів .
У п'ятницю, 8 серпня 1902 року, погляди Брістола були спрямовані на Лондон, де наступного дня мав бути коронований король Едвард VII. Тисячі людей їхали потягом з Брістола до столиці, щоб побачити коронаційну процесію, але в родині Діраків урочистості перетворилися на побічне шоу. Того п'ятничного ранку Фло народила вдома здорового хлопчика вагою шість фунтів, Пола (Поля) Адріана Моріса Дірака. Як пізніше згадувала його мати, це було «досить маленьке» карооке немовля, яке годинами спокійно спало у своєму візочку в саду . Мати хвилювалася, що він їсть менше, ніж більшість дітей, але сімейний лікар заспокоїв її, що з Полом «усе гаразд, у нього ідеальні пропорції» . Батьки прозвали його «Крихітка».
Коли Фелікс і Пол були молоді, вони були схожі один на одного, кожен з них був тихий, круглолиций херувим з густою шапкою чорного кучерявого волосся. Фло стильно одягала їх у товсті вовняні жилети, увінчані жорсткими ітонськими комірцями з білого мережива, які сягали їхніх плечей, наче крила величезного метелика. Із сімейних листів і пізніших свідчень Фло випливає, що хлопчики були близькі і любили бути зі своїм батьком, для якого головним пріоритетом було заохочувати їх до навчання. За фактичної відсутності відвідувачів і можливості спілкуватися поза межами своєї сім'ї, Пол і Фелікс, імовірно, не усвідомлювали, що виховувалися в надзвичайно незвичному середовищі, в парнику приватної освіти під наглядом батька, який розмовляв з ними лише французькою, і матері, яка розмовляла лише англійською мовою. За словами одного свідка, молодий Пол Дірак вважав, що чоловіки і жінки розмовляють різними мовами .
Але час від часу Пола і Фелікса відпускали з повідця. Мати іноді брала їх до Брістольського пагорба, щоб вони могли погратися на величезних просторах трав'янистого парку, що простягався від скель Ейвонської ущелини до околиць міста . Зі свого улюбленого місця на пагорбі Діраки мали чудовий вигляд на Кліфтонський підвісний міст — одне з найвідоміших творінь Ізамбарда Кіндома Брунела, харизматичного інженера, який залишив у спадок Брістолові плавучу гавань і залізничну станцію Темпл-Мідз, дві найкращі пам'ятки міста.
Влітку сім'я їздила автобусом на пляж у сусідній Портісед, де хлопчики вчилися плавати. Як і більшість сімей зі скромними статками, Діраки рідко брали відпустку, але 1905 року вони поїхали до Женеви відвідати матір Шарля, яка мала квартиру за два кроки від озера і за десять хвилин ходьби від залізничного вокзалу . Брати годинами сиділи біля статуї філософа Жан-Жака Русо на березі озера, гралися разом і дивилися, як штучний гейзер вистрілює струмінь води на дев'яносто метрів у небо. Коли сімдесятирічний Дірак розповідав цю історію, один зі своїх ранніх спогадів, він любив підкреслювати, що його перша подорож до Швейцарії відбулася в той самий час, коли Айнштайн переживав свій найуспішніший творчий сплеск у Берні, лише за кілька хвилин їзди поїздом від Женеви. Того року Айнштайн написав чотири роботи, які змінили уявлення людей про простір, час, енергію, світло і матерію, заклавши основи квантової теорії та теорії відносності. Двадцять три роки потому Дірак стане першим, хто успішно поєднає ці теорії.
Існує два яскраві знімки життя родини Діраків влітку 1907 року, незадовго до того, як Пол пішов до школи, через рік після народження його сестри Беті. Перший — це листування між Шарлем Діраком та його родиною, коли він перебував у Трініті-коледжі в Кембриджі на Міжнародному конгресі з есперанто. Раніше того ж року Шарль дістав право викладати мову, яку він відстоював у Брістолі до кінця свого життя . Коли Шарль був у від'їзді, його родина засипала його листами з любов'ю. Любовні пориви Фло були майже такі ж сильні, як і в розпалі їхньої пристрасті десять років тому. По вуха занурена в хаос догляду за трьома дітьми — виводити їх на прогулянки, годувати домашніх мишей, готувати Полові його улюблені пироги з джемом — вона безроздільно володіла увагою своїх хлопчиків: «Без тебе тут дуже тихо, хлопці тримаються мене для різноманітності». Вона запевнила чоловіка, що його сім'я вдома «добре повечеряла: баранина, горох, джанкіти [солодкий десерт]». Хлопці страшенно сумували за Шарлем, казала йому Фло, як і вона сама: «Я сумуватиму за тобою сьогодні ввечері, коли лягатиму спати» . До своїх листів до Шарля Фло додавала записки від Фелікса та Пола, які писали великими літерами про добробут мишенят і, найголовніше, про свою любов до нього: «Крихітка сподівається, що татко не забув про Крихітку» і «Я дуже тебе люблю». Повертайся скоріше додому до свого Крихітки Дірака ххххх". Шарль відповів листівкою, написаною переважно англійською, але з домішками французької, пообіцявши привезти додому трохи шоколаду «Есперанто» і закінчивши: «Я б не від’їжджав, якби не було потреби».
Ніщо в цьому любовному листуванні не має жодної ознаки жахливого домашнього життя, яке Дірак описував Куртові Гоферу. Вживання Шарлем англійських слів не узгоджується з лінгвістичним режимом лише французької мови, якого, за словами Пола, дотримувався його батько, а в тоні немає жодної ознаки тієї безсердечності, яку пам'ятав Пол.
Зрозуміло, що Шарль, як і будь-який інший батько, прагнув зберегти фотографії своїх дітей. Приблизно в цей час він придбав фотоапарат — імовірно, одну з модних коробкових фотокамер «Кодак Брауні» — щоб робити знімки своїх дітей, на багатьох з яких зображені Фелікс, Пол і Беті, які жадібно читають. Шарль також хотів, щоб портрет його сім'ї зробив професіонал і щоб результат був надрукований на листівках для сім'ї та друзів. Фотографію, єдине збережене зображення всієї родини, зроблено 3 вересня і вона дає нам друге враження про Діраків у 1907 році . Фло виглядає скромною і серйозною, її довге волосся зав'язане ззаду, маленька Беті в неї на колінах. Фелікс нахиляється до неї, широко усміхаючись і дивлячись прямо в камеру, як і Пол, чия ліва рука лежить на правій нозі батька, очевидно, шукаючи заспокоєння. Шарль нетерпляче нахиляється до камери, його пильні очі блищать. Він затьмарює всіх.
Ця фотографія щасливої сім'ї підривається пізнішими спогадами Дірака про травму і нещастя. В одному з найболючіших спогадів його батьки кричали одне на одного на кухні, а він і його брат та сестра стояли в саду, налякані та спантеличені. Якось в інтерв'ю він зауважив, що його батьки «зазвичай їли окремо», хоча двадцять років потому друзі написали, що він сказав їм, що «ніколи» не бачив, щоб його батьки їли разом — мабуть, рідкісний приклад того, що його спіймали на перебільшенні . Розкол між батьками був, за словами Дірака, причиною його випробувань за обіднім столом. Тричі на день дзенькіт столового приладдя, брязкіт каструль на газовій плиті, запах їжі, що розносився будинком, провіщали ритуал, який він ненавидів. У жодній зі збережених розповідей про обіди він не пояснив, чому він сидів з батьком наодинці, тоді як його брат і сестра їли з матір'ю на кухні. Єдине часткове пояснення, яке Дірак коли-небудь давав, полягало в тому, що він не міг сидіти на кухні, тому що там не вистачало стільців . Але це нічого не говорить про загадку, чому Шарль виділив його, а не Фелікса чи Беті, для особливого ставлення.
Дірак згадував, що ритуал вечері був особливо виснажливий зимовими ранками. Він сидів за столом з батьком у тихій кімнаті, обігрітій вугіллям у каміні та освітленій кількома гасовими лампами. Шарль був одягнений у свій костюм-трійку, готовий їхати на велосипеді до Школи торговців-підприємців, завжди турбуючись про те, щоб не запізнитися на збори. Його дружина, яка метушилася на кухні, посилювала його занепокоєння, подаючи сніданок — зазвичай великі порції гарячої каші — надто пізно, щоб він міг заспокоїтися. Поки чекав на сніданок, Шарль давав перше заняття з французької мови своєму молодшому синові. Окрім ненависті Дірака до такого розпорядку, він зненавидів їсти ще й тому, що батьки наполягали, щоб він з'їдав кожен шматочок їжі на тарілці, навіть коли пересичувався і відчував нудоту .
Для молодого Дірака це було нормою. На початку тридцятих років він писав близькому другові про гіркоту свого домашнього життя: «Я не знав нікого, хто любив би когось іншого — я думав, що такого поза романами не буває» . В іншому листі він писав: «У дитинстві я вважав найкращою лінією поведінки [...] зробити так, щоб моє щастя залежало тільки від мене самого, а не від інших людей» . За словами Дірака, його найкращим захистом від неприємностей і ворожості, які він відчував навколо себе, був відступ у бункер своєї уяви.
Дірак вперше відчув товариство дітей за межами своєї сім'ї невдовзі після свого п'ятого дня народження, коли пішов до маленької і затишної молодшої школи Бішоп-роуд . Це була його перша можливість поспілкуватися, дістати уявлення про життя інших дітей, про інші домашні звичаї і традиції. Але він, очевидно, не робив жодної спроби заговорити з іншими дітьми: він мовчав і продовжував жити у своєму власному особистому світі.
Школа стояла за рогом його будинку, так близько, що він міг чути її дзвін на початку дня. Попри щоденний поспіх, пов'язаний зі сніданком, вони з братом завжди приходили вчасно . Клас Дірака зазвичай складався десь з п'ятдесяти дітей, які тіснилися в кімнаті площею приблизно двадцять п'ять кв. футів, учні сиділи за рядами однакових дерев'яних парт і навчалися в атмосфері, яка, за сьогоднішніми мірками, була надзвичайно дисциплінована і конкурентна . Наприкінці навчання в школі діти мали змагатися за стипендії, які б допомогли їм оплатити старшу освіту. Успіх означав, що батьки дитини мали платити мало або взагалі нічого не платити; невдача часто означала, що дитину відправляли на роботу.
Пол і Фелікс були схожі на братів, але Фелікс мав кругліше обличчя, був на кілька дюймів вищий і міцнішої статури . Він був спокійний і добре поводився, хоча й був схильний до втрат концентрації уваги, як зазначав його директор, коли писав про нього у шкільному звіті: "Хлопчик здається мені вічним мрійником. Він повинен прокинутися!» Здається, Фелікс прислухався до цієї поради, бо незабаром він виправився і став успішним у більшості предметів, особливо в малюванні .
З пізніших описів раннього життя Дірака можна було б припустити, що він був нещасливою дитиною, але в збережених описах того часу немає жодної ознаки цього. Двадцять сім років потому, коли його мати написала про нього коротенький віршик для власної розваги, вона описала його як «веселого маленького школярика» і додала, що він був «задоволений» і “щасливий” . В офіційних звітах, написаних, коли йому було вісім років, учителі Бішоп-роуд не коментують його поведінки, кажучи лише, що він «добре поводився», був «розумним хлопчиком» і «дуже старанним працівником». Але є ознаки того, що Дірак не працював на повну силу свого потенціалу. Кілька вчителів натякають на це, зокрема директор школи, який, побачивши, що Дірак ледь потрапив до першої третини класу, написав у своєму звіті в листопаді 1910 року: «Я очікував, що ти будеш вище» .
Серед хлопців, з якими Дірак не познайомився в школі Бішоп-роуд, був Кері Ґрант, тоді відомий як Арчі Ліч, який жив у бідності приблизно за пів милі від Монк-роуд. У класах та на ігровому майданчику школи Бішоп-роуд Дірак набув характерного теплого брістольського акценту, який для інших англомовців звучить дещо провінційно, нагадуючи про фермерів з південного заходу країни. Як і інші молоді уродженці Брістола, Дірак і Ґрант додавали «Л» до вимови більшості слів, що закінчуються на літеру «А» — практика, яка тепер відмирає, хоча багато англійців досі визнають Брістол єдиним містом у Британії, де можна перетворити ideas на ideals, areas на aerials . Кері Ґрант позбувся цього акценту, коли емігрував до Сполучених Штатів, але Дірак зберіг його на все своє життя. Він говорив з м'якою інтонацією і невибагливою прямотою, яка дивувала багатьох людей, що очікували від нього розмови, як від англійського карикатурного інтелектуала із соковитим голосом.
Як і його брат, Дірак поступово покращував свій рейтинг у класі. Він добре, хоча й не винятково, знав аритметику, і добре встигав з більшості предметів, які не передбачали його мізерних практичних навичок. Невдовзі після його восьмого дня народження вчителька охарактеризувала його як «розумного хлопчика, але йому треба добряче постаратися з ручною роботою», звернувши увагу на його погані оцінки за почерк (45 %) і малювання (48 %). Його розчарований вчитель зауважив, що він мав би посідати краще за своє тринадцяте місце в класі. Два роки по тому Дірак постійно був найкращий у класі або майже найкращий, його загальний бал іноді знижувався через відносно слабкі результати з історії та малювання . Вдома він продовжував своє позашкільне захоплення астрономією, стоячи вночі на задньому дворі, щоб перевірити положення видимих планет і сузір'їв, а іноді простежити за траєкторією метеора, що мчав по небу .
У школі не викладали природничих наук, але проводили заняття з креслення від руки, а також технічного креслення — предмета, який дав Діракові одну з основ його унікального способу мислення про науку. Пізніше його мати звернула увагу на його «найкрасивіші руки», припускаючи, що його довгі кістляві пальці добре підготували його до того, щоб стати художником . Технічне креслення, яке використовують інженери для зображення тривимірних об'єктів на плоскому аркуші паперу, тепер викладають у дуже небагатьох англійських школах молодших класів, і рідко в старших класах. Але на початку ХХ століття воно було обов'язковим предметом для половини учнів: на кілька занять щотижня клас ділився на дві частини: дівчатка вивчали рукоділля, а хлопчики — технічне креслення. На цих заняттях Дірак навчився створювати ідеалізовані візуалізації різних вироблених товарів, показуючи їх з трьох ортогональних поглядів, не враховуючи спотворення перспективи .
Британія найповільніше з багатих європейських країн запроваджувала технічне креслення у своїх школах і зробила це лише після Великої виставки 1851 року. Хоча виставка мала великий успіх у публіки, найпроникливіші з 6,2 мільйона її відвідувачів побачили докази того, що масова технічна освіта в Британії повинна суттєво покращитися, якщо країна хоче зберегти свою економічну гегемонію в умовах все більшої конкуренції з боку США та Німеччини. Уряд погодився, що дало змогу головному організаторові Великої виставки серові Генрі «Кінгу» Коулу змінити технічну програму англійських шкіл так, щоб хлопчиків навчали технічного креслення і давали їм можливість оцінити красу як промислових об'єктів, так і природних форм . Однак на це практичне поняття краси була зворотна реакція у вигляді Естетичного руху, який процвітав в Англії із середини 1850-х років. Лідером руху у Франції був яскравий поет і критик Теофіль Ґотьє, важкоатлетичний завсідник грецьких галерей Лувру . Його фраза «Мистецтво для мистецтва» стала девізом англійських естетів, зокрема Оскара Вайлда, який поділяв переконання Ґотьє, що формальна, естетична краса — єдина мета мистецького твору. Пізніше цей погляд знайде віддалений відгомін у Діраковій філософії науки.
Реформи сера Генрі Коула вистояли: настанови, викладені ним та його однодумцями, використовувалися в школі Бішоп-роуд, коли Дірак розпочав своє формальне навчання. У 1909 році педагог Ф. Г. Гейворд підсумував панівну філософію, яка лежить в основі сучасного викладання мистецтва: «Малювання націлене на правдивість задуму та вираження, любов до краси, здатність до винахідництва та тренування спритності [...] заняття з природознавства та природничих наук не можуть далеко просунутися без нього» . Гейворд закликав учнів практикувати свої навички малювання, намагаючись точно зображати як природні, так і штучні об'єкти, зокрема квіти, комах, столи, садові сараї та складані ножі. Восени 1912 року Дірака попросили намалювати складаний ніж, і він зробив це досить грамотно — як і всі інші його малюнки, він не містить жодної лінії прикрашання .
У школі докладали всіх зусиль, щоб навчити учнів писати розбірливо, згідно з правилами підручників, які Дірак і його брат, очевидно, ретельно вивчали . Вони виробили схожий стиль почерку — відповідно до правил, викладених у книжках, які вони вивчали — акуратний, легкий для читання і практично позбавлений розмаху, за винятком незвичної форми літери «D», з характерним закрутком у верхньому лівому кутку. До кінця свого життя Дірак не змінив цієї каліграфії ні на йоту.
На початку літа 1911 року шкільні інспектори відзначили, що «особливо здібних і чуйних хлопців ретельно навчають навичок самостійності та працьовитості». Майже через три роки, коли Дірак був у випускному класі, інспектори знову відвідали Бішоп-роуд і тепло відгукнулися про цю «прогресивну» школу та практичну освіту, яку вона пропонувала: "Гострий, енергійний і вдумливий керівник [вчитель]. Персонал [серйозний, старанний] [...] Рисування добре викладають, а ручна праця винахідлива, хлопці виготовляють багато корисних моделей і мають значну свободу у виборі, а робота організована так, щоб виховати в них звичку до самостійності, спостережливості, ретельних розрахунків і вимірювань..." .
Школа Бішоп-роуд хотіла дати своїм учням навички, необхідні для здобуття хорошої роботи. Але для Дірака найважливішим наслідком такого практичного підходу було те, що він допоміг сформувати його уявлення про те, як влаштований Всесвіт. Коли він сидів за столом у своєму крихітному брістольському класі, створюючи зображення простого дерев'яного предмета, йому доводилося думати геометрично про взаємозв'язки між точками і лініями, які лежать на плоскій площині. На заняттях з математики він також дізнався про цей тип Евклідової геометрії, названої на честь давньогрецького математика, який, на загальну думку, її відкрив. Отже, Дірак вивчав геометрію, використовуючи як візуальні образи, так і абстрактні математичні символи. Протягом десятиліття він перенесе цей геометричний підхід з конкретних технологічних застосувань до абстракцій теоретичної фізики — від ідеалізованого візуального зображення дерев'яної підставки для авторучки до ідеалізованого математичного опису атома.
Пізніше Дірак скаже, що в нього ніколи не було дитинства. Він нічого не знав про обряди дорослішання більшості хлопчиків — довгі вечори на вихідних, проведені за цупленням яєць з пташиних гнізд, крадіжками з сусідніх садів, вибіганнями перед трамваями. Багато в чому в дитинстві він, здається, поводився так само, як і Ньютон. «Тверезий, мовчазний, вдумливий хлопчик [...] ніколи не відчував нестачі в іграх з хлопчиками на вулиці», — так описував його один з друзів Ньютона: цей опис однаково добре підходить і до Дірака в дитинстві .
Дірак не цікавився спортом, за винятком катання на ковзанах, якого він навчився разом з Беті та Феліксом на сусідній ковзанці «Колізей», про яку говорили в Брістолі, коли вона відкрилася в 1910 році . Десятиліття потому його мати згадувала, що він сидів тихо, читаючи книжки, які акуратно розкладав навколо себе, і вчив довгі вірші, які потім декламував своїй родині . Вона пролила світло на його захищене дитинство, коли говорила з журналістами в 1933 році: "Девізом його батька завжди було: працювати, працювати, працювати, працювати, і якби хлопчик виявив якісь інші нахили, то їх би придушили. Але в цьому не було потреби. Хлопчик не цікавився нічим іншим" . Немає сумнівів, що Шарль Дірак справив враження на свого молодшого сина, який пізніше із захопленням писав про сумлінність свого батька:
«Одного разу, їдучи на велосипеді [до школи, мій батько впав з велосипеда], намагаючись уникнути дитини, яка вибігла перед ним, і зламав руку. Він був дуже сумлінний, тому поїхав до школи і продовжував викладати, попри зламану руку. Зрештою директор школи дізнався про це і відправив його додому, сказавши, щоб він не повертався, поки йому не стане краще» .
Пол також знав, що його батько був надзвичайно обережний з грошима. У квітні 1913 року Шарль ухвалив найбільше фінансове рішення у своєму житті, придбавши дорожчий і просторіший будинок. Сім'я переїхала з тісного приміщення на Монк-роуд до охайного окремого будинку, розташованого за кілька хвилин ходьби в дещо благополучнішій частині Брістола, на Джуліус-роуд, 6. Тепер Діраки мали будинок, що відповідав статусові Шарля в суспільстві, з окремими кімнатами для двох хлопчиків, так що Дірак мав куди втекти, приватне місце, де він міг працювати наодинці. Сім'я, як і раніше, трималася замкнуто, не запрошуючи в дім нікого, крім родини Фло, її гостей — усі жінки — на щомісячне післяобіднє чаювання та постійного потоку учнів, які брали приватні заняття з мови в її чоловіка .
Як і багато батьків, Шарль записував усіх своїх дітей на іспити для отримання стипендії . Коли Феліксові було дев'ять років, він провалив один з таких іспитів, що змусило його батька вимагати пояснень від учителів; Беті також провалила іспит кількома роками пізніше. У Пола таких проблем не було: він складав усі іспити на отримання стипендії на відмінно і, отже, на відміну від Фелікса і Беті, забезпечив собі освіту з мінімальними витратами для своїх батьків.
Дірак бачив, як нові технології накладають свій відбиток на Брістол. Центр міста становив клаптикову ковдру з багатовікових будівель і зовсім нових, багато з яких були прикрашені рекламою нових послуг і товарів . Автомобілі з відкритим верхом змагалися за місце на дорогах з кінними екіпажами, труськими велосипедами і трамваями, які рвучко їхали по місту. Коли на початку століття розпочалася програма будівництва доріг, автомобілі почали домінувати в місті. Наприкінці 1910 року Дірак став свідком зародження брістольської авіаційної промисловості, однієї з перших і найбільших у Британії. Провідною фігурою в цій новій брістольській галузі був місцевий підприємець сер Джордж Вайт, який заснував Британську та колоніальну авіаційну компанію і керував будівництвом деяких з перших літаків у трамвайному депо у Філтоні, що за кілька миль на північ від будинку Діраків. Ще довго після цього Дірак розповідав своїм дітям, що вибігав на задній двір, щоб побачити, як літаки невпевнено злітають з нового аеродрому, розташованого менш ніж за милю . Схоже, він хотів дізнатися більше про цю нову технологію: серед паперів, які він зберігав з юності, були деталі програми місцевого технічного коледжу, що розпочалася в грудні 1917 року: «Десять навчальних лекцій з аеронавтики» .
Дірак і його брат виділялися серед хлопців у Бішопстоні, бо обидва добре розмовляли французькою ще до того, як пішли до школи. Згідно з одним повідомленням, місцеві хлопці зупиняли братів Діраків на вулицях і просили їх сказати кілька речень французькою . Знання французької мови було очевидне і для учнів сусідньої школи, де цю мову викладав найгрізніший шкільний прибічник суворої дисципліни — їхній батько.
Найдивніша людина: Приховане життя Пола Дірака, містика атома.
Книжкова премія «Лос-Анджелес таймз» (2010), Біографічна премія «Коста» (2009), книга року від «Фізікс ворлд» (2009).
Поль Дірак був одним з найбільших наукових геніїв сучасності. Один з найулюбленіших колег Айнштайна, він допоміг розкрити квантову механіку, а його передбачення антиматерії стало одним з найбільших тріумфів в історії фізики. Особистість Дірака, як і його досягнення, легендарна. «Найдивніша людина» використовує раніше невідомі архіви, щоб розкрити багатогранність блискучого оригінального розуму Дірака.
Про автора
Ґрем Фармело — автор кількох книжок, зокрема «Найдивніша людина». Фармело — науковець Черчилівського коледжу Кембридзького університету, афілійований професор Північно-Східного університету, а також постійним гостем Інституту передових досліджень у Прінстоні. Живе в Лондоні.
Моїй мамі і пам'яті мого покійного батька
Кількість дивацтв у суспільстві зазвичай пропорційна кількості геніїв, розумової енергії та моральної відваги, яку воно містило. Те, що тепер так мало хто наважується бути ексцентричним, знаменує собою головну небезпеку часу.
Джон Стюарт Міл, «Про свободу», 1869
Ми ніщо без праці інших наших попередників, інших наших вчителів, інших наших сучасників. Навіть коли, в міру нашої неадекватності і нашої повноти, створюється нове розуміння і новий порядок, ми все одно ніщо без інших. І все ж ми щось більше.
Дж. Роберт Опенгаймер, Рейтська лекція, 20 грудня 1953 року
Передмова
Недоброзичливе та егоїстичне ставлення батьків до дітей зазвичай не приводить до поганих наслідків для самих батьків. Вони можуть на довгі роки затьмарити життя своїх дітей.
Семюел Батлер, Шлях усякої плоті, 1903
Достатньо було випити склянку апельсинового соку з добавкою соляної кислоти. Через кілька хвилин стало зрозуміло, що його проблеми з травленням були викликані хронічним дефіцитом шлункової кислоти. Протягом кількох місяців його кожні кілька тижнів клали в лікарню, де він отримував вітаміни внутрішньовенно, але лікарі не мали жодного уявлення, чому його травлення було таке погане. Тепер, після експерименту з апельсиновим соком, лабораторний аналіз хемічного вмісту його шлунку підтвердив висновок про те, що в його шлунку міститься замало кислоти. Простий рецепт таблетки, яку слід вживати після кожного споживання їжі, поклав край майже восьми десятиліттям проблем з травленням. Як результат, Курт Гофер, друг, який запропонував експеримент і поставив правильний діагноз, став мимовільним гуру здоров'я для Пола Дірака, однієї з найшанованіших — і найдивніших — постатей в історії науки.
Гофер і Дірак працювали в Університеті штату Флориди, але в іншому мали мало спільного. Гофер, якому минуло трохи за сорока, був першокласним клітинним біологом, енергійним оповідачем, який розповідав усім охочим про своє раннє сімейне життя серед австрійських гірських фермерів і про момент своєї кінематографічної слави як учасника добре оплачуваної масовки у фільмі «Звуки музики». Очі Гофера блищали, коли він розповідав свої історії, його густий акцентований голос то падав, то злітав, підкреслюючи, а руки рубали і надавали форми повітрю, наче це було тісто. Навіть у цій жвавій компанії Дірак не реагував на розмови, він говорив лише тоді, коли йому потрібно було поставити нагальне запитання або, рідше, зробити коментар. Однією з його улюблених фраз була: «Завжди є більше людей, які воліють говорити, ніж слухати» .
Дірак був одним із найвидатніших піонерів квантової механіки, сучасної теорії атомів, молекул та їхніх складників. Мабуть, найреволюційніший науковий прорив ХХ століття, квантова механіка викорінила багатовікові упередження про природу реальності і про те, що «в принципі» можна достеменно знати про Всесвіт. Теорія також виявилася надзвичайно корисною: вона лежить в основі всієї сучасної мікроелектроніки і дала відповіді на багато фундаментальних питань, які довгий час не мали однозначних відповідей, наприклад, чому електрика легко проходить по дроту, але не по дереву. Проте, коли Дірак говорив про практичні та філософські наслідки квантової фізики, його очі застигали: його цікавив лише пошук фундаментальних законів, які описують найдовші нитки в тканині Всесвіту. Переконаний, що ці закони мусять бути математично прекрасними, він одного разу — що було нехарактерно — ризикнув неперевірним припущенням, що «Бог — математик дуже високого порядку» .
Амбіції Курта Гофера були скромніші, ніж у Дірака. Гофер здобув собі ім'я в дослідженнях раку та радіації, ретельно проводячи експерименти, а потім намагаючись знайти теорії для пояснення отриманих результатів. Це була традиційна, висхідна техніка англійського натураліста Чарлза Дарвіна, який розглядав свій розум «як машину для виточування загальних законів з великих колекцій фактів» . Дірак, класичний приклад мислителя, що мислить зверху вниз, дотримувався протилежного підходу, розглядаючи свій розум як пристрій для винайдення законів, що пояснюють експериментальні спостереження. В одному зі своїх найбільших досягнень Дірак використав цей метод, щоб оформити те, що здавалося малоймовірним — поєднання квантової механіки та теорії відносності Айнштайна — у вигляді вишукано красивого рівняння для опису електрона. Невдовзі, не маючи жодної експериментальної підказки, він використав своє рівняння, щоб передбачити існування антиматерії, раніше невідомих частинок з такою ж масою, як у відповідних частинок матерії, але з протилежним зарядом. Успіх цього передбачення, за загальним визнанням, один з найвидатніших тріумфів теоретичної фізики. Сьогодні, згідно зі стандартною теорією космологів про ранній Всесвіт, підкріпленою безліччю спостережень, антиматерія становила половину матеріалу, що утворився на початку Великого вибуху; з цього погляду, Дірак був першою людиною, яка зазирнула в іншу половину раннього Всесвіту, повністю завдяки силі розуму.
Гофер любив порівнювати Дірака з Дарвіном: обидва англійці, обидва незручні в очах громадськості, обидва відповідальні за зміну способу мислення науковців про Всесвіт. Десять років тому Гофер був вражений, коли почув, що Дірак переїжджає з одного з провідних фізичних факультетів світу, Кембридзького університету в Англії, щоб обійняти посаду в Університеті штату Флориди, чий фізичний факультет посідав лише вісімдесят третє місце в США. Коли вперше обговорювалася можливість його призначення, серед професорів почався бурхливий протест, що нерозумно пропонувати посаду старому чоловікові. Заперечення припинилися лише після того, як керівник факультету заявив на зборах викладачів: «Запросити сюди Дірака — це все одно, що англійський факультет найняв би Шекспіра» .
Близько 1978 року Гофер і його дружина Ріді почали відвідувати Діраків майже щоп'ятниці пополудні, щоб відпочити кілька годин після робочого тижня. Подружжя Гоферів виходило зі свого будинку біля університетського містечка в Талахасі приблизно о 16:30 і за дві хвилини доходило до 223 Чапел Драйв, де Діраки мешкали в скромному одноповерховому будинку, за кілька кроків від тихої житлової вулиці. Перед будинком був рівний газон в англійському стилі, засаджений кількома кущами і пальмою піндо. Гоферів завжди тепло зустрічала ошатно вбрана дружина Дірака Мансі, яка сміялася і жартувала, роздаючи херес, горішки та розказуючи останні факультетські плітки. Дірак був хворобливо худий і сутулий, одягнений недбало в сорочку з відкритим коміром і старі штани, задовольняючись тим, що сидів і слухав розмови навколо себе, час від часу перериваючись, щоб сьорбнути води або імбирного елю. Розмови велися на найрізноманітніші теми: від сімейних справ до місцевої політики в університеті, від серйозних висловлювань пані Тетчер на сходах Даунінг-стріт до останньої проповіді Джимі Картера в саду Білого Дому. Хоча Дірак був доброзичливий і сприйнятливий під час цих розмов, він був такий стриманий, що Гофер часто ловив себе на тому, що намагається викликати в нього відповідь — кивок або похитування головою, кілька слів, будь-що, щоб зробити розмову менш однобічною. Лише зрідка Дірак міг сказати кілька слів про одне зі своїх особистих захоплень — вальси Шопена, Мікі Мауса чи будь-яку телевізійну програму за участю Шер, брасі-співачки.
Протягом перших двох років цих візитів Дірак не виявляв жодної ознаки бажання говорити про себе чи проявляти якісь глибокі почуття, тож Гофер був неготовий, коли одного п'ятничного вечора навесні 1980 року Діракові емоції, запаковані у вакуумі, вирвалися назовні. "Я добре це пам'ятаю. Було майже так само, як за всіх моїх інших візитів, за винятком того, що я був сам", — розповідає Гофер. Моя дружина вирішила не приходити, бо була втомлена, на пізніх термінах вагітності нашою першою дитиною". На початку візиту Дірак поводився нормально, виглядав бадьорим і готовим сприймати розмови навколо себе. Після звичних привітань Діраки заскочили Гофера зненацька, коли провели його через офіційну вітальню, де вони завжди розмовляли під час п'ятничних бесід, до менш офіційної сімейної кімнати в задній частині будинку, що прилягала до кухні і виходила вікнами в сад. Довоєнний смак Діраків відобразився в декорі цієї кімнати, з дерев’яною підлогою, панелями на всіх чотирьох стінах і величезним сервантом 1920-х років, вкритим фотографіями Дірака в розквіті сил в рамках. Зі стелі звисала люстра в стилі бароко, а на більшості стін висіли картини без жодного сліду сучасності.
Як завжди, Мансі і Гофер невимушено розмовляли, а кволий Дірак нерухомо сидів у своєму улюбленому старому кріслі, час від часу поглядаючи крізь скляні розсувні двері в сад. Перші пів години розмови він, як завжди, був мовчазним, але ожив, коли Мансі випадково згадала про своїх далеких французьких предків. Дірак виправив один з історичних фактів Мансі і почав розповідати про своє родинне походження і дитинство в Брістолі, плавно розмовляючи своїм тихим, чистим голосом. Як актор, що провів добру репетицію, він говорив упевнено, ретельно сформульованими реченнями, не роблячи пауз і не виправляючи себе. "Я був вражений — з якоїсь причини він вирішив довіритися мені, — розповідає Гофер. Я ніколи не бачив, щоб він так красномовно говорив у домашній обставі".
Дірак описав своє коріння в селах Бордо, на заході Франції, і те, як його сім'я наприкінці XVIII століття переїхала до швейцарського кантону Вале. Саме в Монті, одному з промислових міст регіону, народився його батько. Щойно Дірак почав говорити про свого батька, його охопило хвилювання, і він відвернувся від дружини та Гофера, змінивши позу так, що дивився прямо в камін. Тепер Гофер дивився прямо на профіль верхньої половини тіла Дірака: його згорблені плечі, високе чоло, прямий і спрямований догори ніс, біла пляма вусів. Кондиціонер і телевізор були вимкнені, тож у кімнаті стояла тиша, за винятком випадкового гуркоту транспорту, гавкоту сусідських собак та брязкоту під паром кришки кастрюлі на кухні. Виклавши свій родовід з точністю генеалога, Дірак дійшов до тієї частини своєї розповіді, де його батько прибув до Брістоля, одружився з матір'ю Дірака і створив сім'ю. Його мова залишалася простою і прямою, але, коли він почав розповідати про своє дитинство, його голос став твердішим. Гофер, спостерігаючи, як силует Дірака різко вимальовується у вечірньому світлі, був зачарований.
«Я ніколи не знав любові чи прихильності в дитинстві», — говорив Дірак, і в його зазвичай нейтральному тоні відчутно бриніла печаль. Одним з його головних жалів було те, що він, його брат і молодша сестра не мали соціального життя, а проводили більшу частину часу вдома: «У нас ніколи не було відвідувачів». Дірак згадував, що в сім'ї домінував його батько, тиран, який день у день знущався з дружини і наполягав на тому, щоб троє дітей розмовляли з ним рідною французькою мовою, а не англійською. Під час споживання їжі сім'я розділялася на дві частини: його мати і брати та сестри їли на кухні і розмовляли англійською, а Дірак сидів у їдальні з батьком і розмовляв лише французькою. Це перетворювало кожне споживання їжі на випробування для Дірака: він не мав таланту до мов, а його батько був невблаганним учителем. Щоразу, коли Дірак помилявся — неправильно вимовляв іменник, неправильно визначав рід іменника, неправильно вживав умовний спосіб, — батько брав за правило відмовляти йому в наступному проханні. Це завдавало юному Діраку жахливого страждання. Вже тоді він мав проблеми з травленням і часто відчував нудоту під час їжі, але батько відмовляв йому в дозволі вийти з-за столу, якщо він припускався мовної помилки. Тоді Діракові нічого не залишалося, як сидіти нерухомо і блювати. Це траплялося не час від часу, а знову і знову, протягом багатьох років.
Гофер був вражений, ледве вірячи своїм вухам. "Я відчував себе вкрай збентеженим, ніби був свідком того, як мій друг виливає свої найстрашніші таємниці своєму психіатрові, — згадує він. Ось він, людина, відома своєю справедливістю і майже патологічною мовчазністю, відкрито говорить про демонів, які переслідували його протягом майже сімдесяти років. І він був такий сердитий, ніби ці жахливі події сталися вчора".
Мансі майже не втручалася, хіба що один раз принесла закуски та алкоголь, відтягуючи вечерю. Вона знала, що в тих рідкісних випадках, коли чоловік вирішує розповісти свою історію, краще не заважати йому і дати можливість виговоритися. Коли ввечері стало холодніше, вона принесла йому ковдру і накинула її на ноги, вкривши його від колін до щиколоток. Гофер зібрався з духом, коли Дірак відновив розмову і пояснив, чому він був такий тихий, так погано почувався у звичайній розмові: «Коли я зрозумів, що не можу висловлюватися французькою, для мене було краще мовчати».
Потім Дірак перейшов до розповіді про інших членів своєї сім'ї: «Я був не єдиний, хто страждав», — сказав він, все ще схвильований. Тридцять сім років його мати була замкнена в катастрофічному шлюбі з чоловіком, який ставився до неї, як до підстилки. Але саме брат Дірака відчув на собі основний тягар нечутливості їхнього батька: "Це була трагедія. Мій батько знущався з нього і розбивав його амбіції на кожному кроці". Здавалося, що Дірак змінив свою позицію, згадавши, що його батько завжди цінував важливість гарної освіти і що колеги поважали його як сумлінного, працьовитого працівника. Але це був лише короткий перепочинок. Через кілька секунд Дірак ледве стримував свій гнів, коли виклав висновок, якого врешті-решт дійшов про розмір свого боргу перед батьком: «Я не винен йому абсолютно нічого». Ця остання фраза змусила Гофера здригнутися; він не зміг втриматися від гримаси. Дірак навряд чи коли-небудь говорив про когось недобре, але тут він засуджував власного батька з люттю, яку більшість людей приберігає для найжорстокіших кривдників.
Дірак раптово замовк, щойно стемніло. Його монолог тривав понад дві години. Хофер знав, що будь-які слова з його боку будуть недоречні, тому він тихо попрощався і пішов додому, онімілий і виснажений. Незабаром сам ставши батьком, він розмірковував про свою юність у близькій і люблячій родині: «Я просто не міг уявити собі дитинство, яке було б таке жахливе, як у Дірака» . Час має властивість прикрашати, спотворювати і навіть створювати дитячі спогади: чи може бути, що Дірак — зазвичай буквальний, як комп'ютер — перебільшував? Гофер не міг не запитувати себе знову і знову: "Чому Пол був такий різкий, такий одержимий своїм батьком?
Пізніше того ж вечора, після розмови з дружиною Ріді щодо розповіді Дірака про його молоде життя, Гофер вирішив дізнатися про це більше. «Я думав, що він може знову відкритися під час наших наступних зустрічей». Але Дірак більше ніколи не згадував цю тему.
Один
Англійське домашнє життя сьогодні ані благородне, ані доброчесне, ані здорове, ані миле, ані чисте, ані в жодному іншому аспекті не характерно англійське. Воно багато в чому помітно протилежне [...].
Дж. Б. Шоу, Передмова до «Одруження», 1908
Як бачив Курт Гофер, літній Пол Дірак був зациклений на своєму батькові Шарлі. Але більшість знайомих Дірака нічого про це не знали: вдома він не дозволяв виставляти фотографії батька, а батькові папери тримав під замком у своєму столі. Дірак час від часу переглядав їх і розмовляв з далекими родичами про батькове походження, очевидно, все ще намагаючись зрозуміти людину, що, як він вважав, зіпсувала йому життя .
Дірак знав, що його батько пережив не менш нещасливе дитинство, ніж він сам. Перед тим як Шарлеві Діраку виповнилося двадцять років, у 1888 році, він тричі служив у швейцарській армії, кинув університет у Женеві і поїхав з дому, не сказавши родині, куди прямує . Він став мандрівним викладачем сучасних мов — предмета, який вивчав в університеті — і працював у Цюріху, Мюнхені та Парижі, а через два роки опинився в Лондоні. Англійська була одна з мов, якою він не володів добре, тому незрозуміло, чому він вирішив жити у Великій Британії; можливо, тому, що це була найбагатша економіка світу з великою кількістю викладацьких вакансій з відносно високою зарплатою.
Шість років по тому Шарль Дірак отримав цілий стос схвальних відгуків. В одному з них, який написав директор школи в Стафорді, йшлося про те, що пан Дірак «має дуже велике терпіння в поєднанні з твердістю [...] Я вважаю, що його дуже люблять як колеги, так і учні». Його роботодавець у Парижі високо оцінив «його здатність до аналізу та узагальнення, що дало йому змогу вказати мені на мої помилки і допомогти мені з наукового погляду з'ясувати, чому вони були помилковими». Шарль оселився в Брістолі, місті, відомому високою якістю своїх шкіл, і 8 вересня 1896 року очолив катедру сучасних мов у Школі торговців-підприємців, що швидко розвивалася, підписавши контракт на викладання тридцять чотири години на тиждень за річну зарплату 180 фунтів . Він виділявся серед викладачів своєю сумлінністю, сильним швейцарсько-французьким акцентом і зовнішнім виглядом: невисокий, кремезний, повільний у рухах, з вусами, що звисали, з рідкою чуприною і обличчям, на якому домінував величезний лоб.
Найспокійніше з британських промислових міст, Брістол був відомий доброзичливістю своїх мешканців, м'яким і вологим кліматом та горбистими дорогами, що спускаються до причалів на річці Ейвоні, за вісім миль від узбережжя. На той час Брістол був квітучим промисловим центром, де виробляли шоколад «Фрайз», сигарети «Вілз», мотоцикли «Даґлас» та багато інших товарів. Разом ці галузі перекрили занепад судноплавства, яке століттями було основним джерелом багатства міста, частково заснованим на работоргівлі . Більшість найбагатших морських діячів міста була членами Товариства торговців-підприємців, таємної групи промисловців із сильними філантропічними традиціями. Саме щедрість Товариства уможливила заснування школи Шарля, а також високий рівень її майстерень і лабораторій .
Під час відвідин Центральної бібліотеки через кілька місяців після прибуття до Брістола Шарль познайомився з Флоренс Голтен, безхитрісною дев'ятнадцятирічною бібліотекаркою, яка згодом стала його дружиною. Вона не була красунею, але мала привабливі риси, які згодом передасть своїй найвідомішій дитині: її овальне обличчя обрамляло темне кучеряве волосся, а з-поміж темних очей випинався міцний ніс. Вона народилася в сім'ї корнуольських методистів і була вихована в дусі, що неділя має бути днем відпочинку, що азартні ігри — гріховні, а театр — декадентський і його краще уникати . Її назвали на честь медсестри Флоренс Найтінгейл, з якою її батько Річард познайомився під час Кримської війни, де він служив молодим солдатом, а потім став моряком . Він часто відлучався на місяці, залишаючи дружину і шістьох дітей, серед яких Фло була другою за старшинством .
Фло Голтен і Шарль Дірак були дивною парою. Вона була на дванадцять років молодша за нього, мрійниця, не зацікавлена в кар'єрі, тоді як Шарль був сильний духом і працьовитий, відданий своїй роботі. Подружжя було виховане в різних, навряд чи сумісних релігіях. Вона походила з родини побожних методистів і тому була вихована в дусі неприйняття алкоголю, тоді як Шарль виховувався в римо-католицькій сім'ї і любив випити келих вина за їжею. Католицизм був причиною заворушень у Брістолі та інших англійських містах, тому Шарль, можливо, спочатку тримав свої релігійні переконання при собі. Якби він розкрив їх, його стосунки з юною Фло викликали б здивування в її оточенні .
Попри можливу міжконфесійну напруженість, у серпні 1897 року Шарль і Фло заручилися, хоча Фло почувалася зле. Шарль вирішив «розвіяти чари» їхніх стосунків і поїхав до своєї матері Вали, кравчині в Женеві, залишивши наречену дутися під безперервним брістольським дощем. Його батько помер за рік до того. Він був дуже нервовим учителем молодших класів, а згодом начальником станції Монтей на південному заході Швейцарії, але був звільнений за неодноразове перебування в нетверезому стані на службі, що залишило йому достатньо часу для написання романтичної поезії . Швейцарська частина долини Рони була домівкою для родини Діраків з XVIII століття, коли, згідно із сімейними переказами, вони переїхали з Бордо на заході Франції. Назви багатьох міст у цьому регіоні та його околицях закінчуються на -ac, наприклад, Коньяк (Cognac), Кадилак (Cadillac) і маловідоме село, розташоване приблизно за десять кілометрів на південь від Ангулему, під назвою Дірак (Dirac) . Шарль вважав, що його родина походить звідти, але серед сімейних записів, які тепер зберігаються в ратуші міста Сен-Морісу (поблизу Монті), немає жодного доказу цього, а барвистий герб Діраків — червоний леопард з трилистою конюшиною в правій лапі, під трьома спрямованими донизу сосновими шишками — один з багатьох, намальованих на стінах .
Нерівномірні поштові затримки призводили до того, що листи Шарля зі Швейцарії приходили з перебоями, розлючуючи Фло, яка мріяла, щоб «листи рухалися завдяки електриці, як трамвайні вагони»; мине століття, перш ніж закохані на відстані зможуть користуватися типом спілкування, який вона туманно уявляла, — електронною поштою . Самотня і засмучена, вона неодноразово перечитувала короткі листи Шарля і, коли сім'я не зазирала їй через плече, відповідала багатими на новини листами, в яких писала про те, як вони не можуть стриматися від того, щоб не дражнити її з приводу її туги за «своїм хлопцем». Намагаючись висловити свою тугу словами, вона надіслала йому вірша, сповненого палкої любові; у відповідь він надіслав букет альпійських квітів, який вона повісила навколо його фотографії.
Майже через два роки Фло і Шарль одружилися «згідно з обрядами і церемоніями веслеянських методистів» у каплиці на Портленд-стріт, одній з найстаріших і найвеличніших методистських церков Брістола. Подружжя переїхало до Шарлевого помешкання Котем-роуд, 42, — ймовірно, в орендовані кімнати — за кілька хвилин ходьби від родинного будинку Фло в Бішопстоні, на півночі міста. За звичаєм і практикою, Фло перестала виконувати оплачувану роботу і залишилася вдома, щоб займатися хатньою роботою і читати про перші сутички останньої імперської авантюри Британії — англо-бурської війни в Південній Африці. Незабаром вона вже була зайнята іншими справами: у першу Великодню неділю нового століття народився перший син Діраків Фелікс . Дев'ять місяців по тому країна оплакувала відхід епохи, коли королева Вікторія, яка була на троні безпрецедентні шістдесят три роки, померла на руках свого онука, кайзера Вільгельма II. Невдовзі після періоду національної скорботи, пом'якшеної лише полегшенням після закінчення війни, сім'я готувалася до нового початку власного життя. У липні 1902 року вони переїхали в один із нових будинків на Монк-роуд, просторої двоповерхової будівлі, що її Шарль назвав на честь свого рідного містечка Монті. Незабаром Діракам знадобиться додатковий простір, бо Фло знову завагітніла, і до пологів залишалося лише кілька тижнів .
У п'ятницю, 8 серпня 1902 року, погляди Брістола були спрямовані на Лондон, де наступного дня мав бути коронований король Едвард VII. Тисячі людей їхали потягом з Брістола до столиці, щоб побачити коронаційну процесію, але в родині Діраків урочистості перетворилися на побічне шоу. Того п'ятничного ранку Фло народила вдома здорового хлопчика вагою шість фунтів, Пола (Поля) Адріана Моріса Дірака. Як пізніше згадувала його мати, це було «досить маленьке» карооке немовля, яке годинами спокійно спало у своєму візочку в саду . Мати хвилювалася, що він їсть менше, ніж більшість дітей, але сімейний лікар заспокоїв її, що з Полом «усе гаразд, у нього ідеальні пропорції» . Батьки прозвали його «Крихітка».
Коли Фелікс і Пол були молоді, вони були схожі один на одного, кожен з них був тихий, круглолиций херувим з густою шапкою чорного кучерявого волосся. Фло стильно одягала їх у товсті вовняні жилети, увінчані жорсткими ітонськими комірцями з білого мережива, які сягали їхніх плечей, наче крила величезного метелика. Із сімейних листів і пізніших свідчень Фло випливає, що хлопчики були близькі і любили бути зі своїм батьком, для якого головним пріоритетом було заохочувати їх до навчання. За фактичної відсутності відвідувачів і можливості спілкуватися поза межами своєї сім'ї, Пол і Фелікс, імовірно, не усвідомлювали, що виховувалися в надзвичайно незвичному середовищі, в парнику приватної освіти під наглядом батька, який розмовляв з ними лише французькою, і матері, яка розмовляла лише англійською мовою. За словами одного свідка, молодий Пол Дірак вважав, що чоловіки і жінки розмовляють різними мовами .
Але час від часу Пола і Фелікса відпускали з повідця. Мати іноді брала їх до Брістольського пагорба, щоб вони могли погратися на величезних просторах трав'янистого парку, що простягався від скель Ейвонської ущелини до околиць міста . Зі свого улюбленого місця на пагорбі Діраки мали чудовий вигляд на Кліфтонський підвісний міст — одне з найвідоміших творінь Ізамбарда Кіндома Брунела, харизматичного інженера, який залишив у спадок Брістолові плавучу гавань і залізничну станцію Темпл-Мідз, дві найкращі пам'ятки міста.
Влітку сім'я їздила автобусом на пляж у сусідній Портісед, де хлопчики вчилися плавати. Як і більшість сімей зі скромними статками, Діраки рідко брали відпустку, але 1905 року вони поїхали до Женеви відвідати матір Шарля, яка мала квартиру за два кроки від озера і за десять хвилин ходьби від залізничного вокзалу . Брати годинами сиділи біля статуї філософа Жан-Жака Русо на березі озера, гралися разом і дивилися, як штучний гейзер вистрілює струмінь води на дев'яносто метрів у небо. Коли сімдесятирічний Дірак розповідав цю історію, один зі своїх ранніх спогадів, він любив підкреслювати, що його перша подорож до Швейцарії відбулася в той самий час, коли Айнштайн переживав свій найуспішніший творчий сплеск у Берні, лише за кілька хвилин їзди поїздом від Женеви. Того року Айнштайн написав чотири роботи, які змінили уявлення людей про простір, час, енергію, світло і матерію, заклавши основи квантової теорії та теорії відносності. Двадцять три роки потому Дірак стане першим, хто успішно поєднає ці теорії.
Існує два яскраві знімки життя родини Діраків влітку 1907 року, незадовго до того, як Пол пішов до школи, через рік після народження його сестри Беті. Перший — це листування між Шарлем Діраком та його родиною, коли він перебував у Трініті-коледжі в Кембриджі на Міжнародному конгресі з есперанто. Раніше того ж року Шарль дістав право викладати мову, яку він відстоював у Брістолі до кінця свого життя . Коли Шарль був у від'їзді, його родина засипала його листами з любов'ю. Любовні пориви Фло були майже такі ж сильні, як і в розпалі їхньої пристрасті десять років тому. По вуха занурена в хаос догляду за трьома дітьми — виводити їх на прогулянки, годувати домашніх мишей, готувати Полові його улюблені пироги з джемом — вона безроздільно володіла увагою своїх хлопчиків: «Без тебе тут дуже тихо, хлопці тримаються мене для різноманітності». Вона запевнила чоловіка, що його сім'я вдома «добре повечеряла: баранина, горох, джанкіти [солодкий десерт]». Хлопці страшенно сумували за Шарлем, казала йому Фло, як і вона сама: «Я сумуватиму за тобою сьогодні ввечері, коли лягатиму спати» . До своїх листів до Шарля Фло додавала записки від Фелікса та Пола, які писали великими літерами про добробут мишенят і, найголовніше, про свою любов до нього: «Крихітка сподівається, що татко не забув про Крихітку» і «Я дуже тебе люблю». Повертайся скоріше додому до свого Крихітки Дірака ххххх". Шарль відповів листівкою, написаною переважно англійською, але з домішками французької, пообіцявши привезти додому трохи шоколаду «Есперанто» і закінчивши: «Я б не від’їжджав, якби не було потреби».
Ніщо в цьому любовному листуванні не має жодної ознаки жахливого домашнього життя, яке Дірак описував Куртові Гоферу. Вживання Шарлем англійських слів не узгоджується з лінгвістичним режимом лише французької мови, якого, за словами Пола, дотримувався його батько, а в тоні немає жодної ознаки тієї безсердечності, яку пам'ятав Пол.
Зрозуміло, що Шарль, як і будь-який інший батько, прагнув зберегти фотографії своїх дітей. Приблизно в цей час він придбав фотоапарат — імовірно, одну з модних коробкових фотокамер «Кодак Брауні» — щоб робити знімки своїх дітей, на багатьох з яких зображені Фелікс, Пол і Беті, які жадібно читають. Шарль також хотів, щоб портрет його сім'ї зробив професіонал і щоб результат був надрукований на листівках для сім'ї та друзів. Фотографію, єдине збережене зображення всієї родини, зроблено 3 вересня і вона дає нам друге враження про Діраків у 1907 році . Фло виглядає скромною і серйозною, її довге волосся зав'язане ззаду, маленька Беті в неї на колінах. Фелікс нахиляється до неї, широко усміхаючись і дивлячись прямо в камеру, як і Пол, чия ліва рука лежить на правій нозі батька, очевидно, шукаючи заспокоєння. Шарль нетерпляче нахиляється до камери, його пильні очі блищать. Він затьмарює всіх.
Ця фотографія щасливої сім'ї підривається пізнішими спогадами Дірака про травму і нещастя. В одному з найболючіших спогадів його батьки кричали одне на одного на кухні, а він і його брат та сестра стояли в саду, налякані та спантеличені. Якось в інтерв'ю він зауважив, що його батьки «зазвичай їли окремо», хоча двадцять років потому друзі написали, що він сказав їм, що «ніколи» не бачив, щоб його батьки їли разом — мабуть, рідкісний приклад того, що його спіймали на перебільшенні . Розкол між батьками був, за словами Дірака, причиною його випробувань за обіднім столом. Тричі на день дзенькіт столового приладдя, брязкіт каструль на газовій плиті, запах їжі, що розносився будинком, провіщали ритуал, який він ненавидів. У жодній зі збережених розповідей про обіди він не пояснив, чому він сидів з батьком наодинці, тоді як його брат і сестра їли з матір'ю на кухні. Єдине часткове пояснення, яке Дірак коли-небудь давав, полягало в тому, що він не міг сидіти на кухні, тому що там не вистачало стільців . Але це нічого не говорить про загадку, чому Шарль виділив його, а не Фелікса чи Беті, для особливого ставлення.
Дірак згадував, що ритуал вечері був особливо виснажливий зимовими ранками. Він сидів за столом з батьком у тихій кімнаті, обігрітій вугіллям у каміні та освітленій кількома гасовими лампами. Шарль був одягнений у свій костюм-трійку, готовий їхати на велосипеді до Школи торговців-підприємців, завжди турбуючись про те, щоб не запізнитися на збори. Його дружина, яка метушилася на кухні, посилювала його занепокоєння, подаючи сніданок — зазвичай великі порції гарячої каші — надто пізно, щоб він міг заспокоїтися. Поки чекав на сніданок, Шарль давав перше заняття з французької мови своєму молодшому синові. Окрім ненависті Дірака до такого розпорядку, він зненавидів їсти ще й тому, що батьки наполягали, щоб він з'їдав кожен шматочок їжі на тарілці, навіть коли пересичувався і відчував нудоту .
Для молодого Дірака це було нормою. На початку тридцятих років він писав близькому другові про гіркоту свого домашнього життя: «Я не знав нікого, хто любив би когось іншого — я думав, що такого поза романами не буває» . В іншому листі він писав: «У дитинстві я вважав найкращою лінією поведінки [...] зробити так, щоб моє щастя залежало тільки від мене самого, а не від інших людей» . За словами Дірака, його найкращим захистом від неприємностей і ворожості, які він відчував навколо себе, був відступ у бункер своєї уяви.
Дірак вперше відчув товариство дітей за межами своєї сім'ї невдовзі після свого п'ятого дня народження, коли пішов до маленької і затишної молодшої школи Бішоп-роуд . Це була його перша можливість поспілкуватися, дістати уявлення про життя інших дітей, про інші домашні звичаї і традиції. Але він, очевидно, не робив жодної спроби заговорити з іншими дітьми: він мовчав і продовжував жити у своєму власному особистому світі.
Школа стояла за рогом його будинку, так близько, що він міг чути її дзвін на початку дня. Попри щоденний поспіх, пов'язаний зі сніданком, вони з братом завжди приходили вчасно . Клас Дірака зазвичай складався десь з п'ятдесяти дітей, які тіснилися в кімнаті площею приблизно двадцять п'ять кв. футів, учні сиділи за рядами однакових дерев'яних парт і навчалися в атмосфері, яка, за сьогоднішніми мірками, була надзвичайно дисциплінована і конкурентна . Наприкінці навчання в школі діти мали змагатися за стипендії, які б допомогли їм оплатити старшу освіту. Успіх означав, що батьки дитини мали платити мало або взагалі нічого не платити; невдача часто означала, що дитину відправляли на роботу.
Пол і Фелікс були схожі на братів, але Фелікс мав кругліше обличчя, був на кілька дюймів вищий і міцнішої статури . Він був спокійний і добре поводився, хоча й був схильний до втрат концентрації уваги, як зазначав його директор, коли писав про нього у шкільному звіті: "Хлопчик здається мені вічним мрійником. Він повинен прокинутися!» Здається, Фелікс прислухався до цієї поради, бо незабаром він виправився і став успішним у більшості предметів, особливо в малюванні .
З пізніших описів раннього життя Дірака можна було б припустити, що він був нещасливою дитиною, але в збережених описах того часу немає жодної ознаки цього. Двадцять сім років потому, коли його мати написала про нього коротенький віршик для власної розваги, вона описала його як «веселого маленького школярика» і додала, що він був «задоволений» і “щасливий” . В офіційних звітах, написаних, коли йому було вісім років, учителі Бішоп-роуд не коментують його поведінки, кажучи лише, що він «добре поводився», був «розумним хлопчиком» і «дуже старанним працівником». Але є ознаки того, що Дірак не працював на повну силу свого потенціалу. Кілька вчителів натякають на це, зокрема директор школи, який, побачивши, що Дірак ледь потрапив до першої третини класу, написав у своєму звіті в листопаді 1910 року: «Я очікував, що ти будеш вище» .
Серед хлопців, з якими Дірак не познайомився в школі Бішоп-роуд, був Кері Ґрант, тоді відомий як Арчі Ліч, який жив у бідності приблизно за пів милі від Монк-роуд. У класах та на ігровому майданчику школи Бішоп-роуд Дірак набув характерного теплого брістольського акценту, який для інших англомовців звучить дещо провінційно, нагадуючи про фермерів з південного заходу країни. Як і інші молоді уродженці Брістола, Дірак і Ґрант додавали «Л» до вимови більшості слів, що закінчуються на літеру «А» — практика, яка тепер відмирає, хоча багато англійців досі визнають Брістол єдиним містом у Британії, де можна перетворити ideas на ideals, areas на aerials . Кері Ґрант позбувся цього акценту, коли емігрував до Сполучених Штатів, але Дірак зберіг його на все своє життя. Він говорив з м'якою інтонацією і невибагливою прямотою, яка дивувала багатьох людей, що очікували від нього розмови, як від англійського карикатурного інтелектуала із соковитим голосом.
Як і його брат, Дірак поступово покращував свій рейтинг у класі. Він добре, хоча й не винятково, знав аритметику, і добре встигав з більшості предметів, які не передбачали його мізерних практичних навичок. Невдовзі після його восьмого дня народження вчителька охарактеризувала його як «розумного хлопчика, але йому треба добряче постаратися з ручною роботою», звернувши увагу на його погані оцінки за почерк (45 %) і малювання (48 %). Його розчарований вчитель зауважив, що він мав би посідати краще за своє тринадцяте місце в класі. Два роки по тому Дірак постійно був найкращий у класі або майже найкращий, його загальний бал іноді знижувався через відносно слабкі результати з історії та малювання . Вдома він продовжував своє позашкільне захоплення астрономією, стоячи вночі на задньому дворі, щоб перевірити положення видимих планет і сузір'їв, а іноді простежити за траєкторією метеора, що мчав по небу .
У школі не викладали природничих наук, але проводили заняття з креслення від руки, а також технічного креслення — предмета, який дав Діракові одну з основ його унікального способу мислення про науку. Пізніше його мати звернула увагу на його «найкрасивіші руки», припускаючи, що його довгі кістляві пальці добре підготували його до того, щоб стати художником . Технічне креслення, яке використовують інженери для зображення тривимірних об'єктів на плоскому аркуші паперу, тепер викладають у дуже небагатьох англійських школах молодших класів, і рідко в старших класах. Але на початку ХХ століття воно було обов'язковим предметом для половини учнів: на кілька занять щотижня клас ділився на дві частини: дівчатка вивчали рукоділля, а хлопчики — технічне креслення. На цих заняттях Дірак навчився створювати ідеалізовані візуалізації різних вироблених товарів, показуючи їх з трьох ортогональних поглядів, не враховуючи спотворення перспективи .
Британія найповільніше з багатих європейських країн запроваджувала технічне креслення у своїх школах і зробила це лише після Великої виставки 1851 року. Хоча виставка мала великий успіх у публіки, найпроникливіші з 6,2 мільйона її відвідувачів побачили докази того, що масова технічна освіта в Британії повинна суттєво покращитися, якщо країна хоче зберегти свою економічну гегемонію в умовах все більшої конкуренції з боку США та Німеччини. Уряд погодився, що дало змогу головному організаторові Великої виставки серові Генрі «Кінгу» Коулу змінити технічну програму англійських шкіл так, щоб хлопчиків навчали технічного креслення і давали їм можливість оцінити красу як промислових об'єктів, так і природних форм . Однак на це практичне поняття краси була зворотна реакція у вигляді Естетичного руху, який процвітав в Англії із середини 1850-х років. Лідером руху у Франції був яскравий поет і критик Теофіль Ґотьє, важкоатлетичний завсідник грецьких галерей Лувру . Його фраза «Мистецтво для мистецтва» стала девізом англійських естетів, зокрема Оскара Вайлда, який поділяв переконання Ґотьє, що формальна, естетична краса — єдина мета мистецького твору. Пізніше цей погляд знайде віддалений відгомін у Діраковій філософії науки.
Реформи сера Генрі Коула вистояли: настанови, викладені ним та його однодумцями, використовувалися в школі Бішоп-роуд, коли Дірак розпочав своє формальне навчання. У 1909 році педагог Ф. Г. Гейворд підсумував панівну філософію, яка лежить в основі сучасного викладання мистецтва: «Малювання націлене на правдивість задуму та вираження, любов до краси, здатність до винахідництва та тренування спритності [...] заняття з природознавства та природничих наук не можуть далеко просунутися без нього» . Гейворд закликав учнів практикувати свої навички малювання, намагаючись точно зображати як природні, так і штучні об'єкти, зокрема квіти, комах, столи, садові сараї та складані ножі. Восени 1912 року Дірака попросили намалювати складаний ніж, і він зробив це досить грамотно — як і всі інші його малюнки, він не містить жодної лінії прикрашання .
У школі докладали всіх зусиль, щоб навчити учнів писати розбірливо, згідно з правилами підручників, які Дірак і його брат, очевидно, ретельно вивчали . Вони виробили схожий стиль почерку — відповідно до правил, викладених у книжках, які вони вивчали — акуратний, легкий для читання і практично позбавлений розмаху, за винятком незвичної форми літери «D», з характерним закрутком у верхньому лівому кутку. До кінця свого життя Дірак не змінив цієї каліграфії ні на йоту.
На початку літа 1911 року шкільні інспектори відзначили, що «особливо здібних і чуйних хлопців ретельно навчають навичок самостійності та працьовитості». Майже через три роки, коли Дірак був у випускному класі, інспектори знову відвідали Бішоп-роуд і тепло відгукнулися про цю «прогресивну» школу та практичну освіту, яку вона пропонувала: "Гострий, енергійний і вдумливий керівник [вчитель]. Персонал [серйозний, старанний] [...] Рисування добре викладають, а ручна праця винахідлива, хлопці виготовляють багато корисних моделей і мають значну свободу у виборі, а робота організована так, щоб виховати в них звичку до самостійності, спостережливості, ретельних розрахунків і вимірювань..." .
Школа Бішоп-роуд хотіла дати своїм учням навички, необхідні для здобуття хорошої роботи. Але для Дірака найважливішим наслідком такого практичного підходу було те, що він допоміг сформувати його уявлення про те, як влаштований Всесвіт. Коли він сидів за столом у своєму крихітному брістольському класі, створюючи зображення простого дерев'яного предмета, йому доводилося думати геометрично про взаємозв'язки між точками і лініями, які лежать на плоскій площині. На заняттях з математики він також дізнався про цей тип Евклідової геометрії, названої на честь давньогрецького математика, який, на загальну думку, її відкрив. Отже, Дірак вивчав геометрію, використовуючи як візуальні образи, так і абстрактні математичні символи. Протягом десятиліття він перенесе цей геометричний підхід з конкретних технологічних застосувань до абстракцій теоретичної фізики — від ідеалізованого візуального зображення дерев'яної підставки для авторучки до ідеалізованого математичного опису атома.
Пізніше Дірак скаже, що в нього ніколи не було дитинства. Він нічого не знав про обряди дорослішання більшості хлопчиків — довгі вечори на вихідних, проведені за цупленням яєць з пташиних гнізд, крадіжками з сусідніх садів, вибіганнями перед трамваями. Багато в чому в дитинстві він, здається, поводився так само, як і Ньютон. «Тверезий, мовчазний, вдумливий хлопчик [...] ніколи не відчував нестачі в іграх з хлопчиками на вулиці», — так описував його один з друзів Ньютона: цей опис однаково добре підходить і до Дірака в дитинстві .
Дірак не цікавився спортом, за винятком катання на ковзанах, якого він навчився разом з Беті та Феліксом на сусідній ковзанці «Колізей», про яку говорили в Брістолі, коли вона відкрилася в 1910 році . Десятиліття потому його мати згадувала, що він сидів тихо, читаючи книжки, які акуратно розкладав навколо себе, і вчив довгі вірші, які потім декламував своїй родині . Вона пролила світло на його захищене дитинство, коли говорила з журналістами в 1933 році: "Девізом його батька завжди було: працювати, працювати, працювати, працювати, і якби хлопчик виявив якісь інші нахили, то їх би придушили. Але в цьому не було потреби. Хлопчик не цікавився нічим іншим" . Немає сумнівів, що Шарль Дірак справив враження на свого молодшого сина, який пізніше із захопленням писав про сумлінність свого батька:
«Одного разу, їдучи на велосипеді [до школи, мій батько впав з велосипеда], намагаючись уникнути дитини, яка вибігла перед ним, і зламав руку. Він був дуже сумлінний, тому поїхав до школи і продовжував викладати, попри зламану руку. Зрештою директор школи дізнався про це і відправив його додому, сказавши, щоб він не повертався, поки йому не стане краще» .
Пол також знав, що його батько був надзвичайно обережний з грошима. У квітні 1913 року Шарль ухвалив найбільше фінансове рішення у своєму житті, придбавши дорожчий і просторіший будинок. Сім'я переїхала з тісного приміщення на Монк-роуд до охайного окремого будинку, розташованого за кілька хвилин ходьби в дещо благополучнішій частині Брістола, на Джуліус-роуд, 6. Тепер Діраки мали будинок, що відповідав статусові Шарля в суспільстві, з окремими кімнатами для двох хлопчиків, так що Дірак мав куди втекти, приватне місце, де він міг працювати наодинці. Сім'я, як і раніше, трималася замкнуто, не запрошуючи в дім нікого, крім родини Фло, її гостей — усі жінки — на щомісячне післяобіднє чаювання та постійного потоку учнів, які брали приватні заняття з мови в її чоловіка .
Як і багато батьків, Шарль записував усіх своїх дітей на іспити для отримання стипендії . Коли Феліксові було дев'ять років, він провалив один з таких іспитів, що змусило його батька вимагати пояснень від учителів; Беті також провалила іспит кількома роками пізніше. У Пола таких проблем не було: він складав усі іспити на отримання стипендії на відмінно і, отже, на відміну від Фелікса і Беті, забезпечив собі освіту з мінімальними витратами для своїх батьків.
Дірак бачив, як нові технології накладають свій відбиток на Брістол. Центр міста становив клаптикову ковдру з багатовікових будівель і зовсім нових, багато з яких були прикрашені рекламою нових послуг і товарів . Автомобілі з відкритим верхом змагалися за місце на дорогах з кінними екіпажами, труськими велосипедами і трамваями, які рвучко їхали по місту. Коли на початку століття розпочалася програма будівництва доріг, автомобілі почали домінувати в місті. Наприкінці 1910 року Дірак став свідком зародження брістольської авіаційної промисловості, однієї з перших і найбільших у Британії. Провідною фігурою в цій новій брістольській галузі був місцевий підприємець сер Джордж Вайт, який заснував Британську та колоніальну авіаційну компанію і керував будівництвом деяких з перших літаків у трамвайному депо у Філтоні, що за кілька миль на північ від будинку Діраків. Ще довго після цього Дірак розповідав своїм дітям, що вибігав на задній двір, щоб побачити, як літаки невпевнено злітають з нового аеродрому, розташованого менш ніж за милю . Схоже, він хотів дізнатися більше про цю нову технологію: серед паперів, які він зберігав з юності, були деталі програми місцевого технічного коледжу, що розпочалася в грудні 1917 року: «Десять навчальних лекцій з аеронавтики» .
Дірак і його брат виділялися серед хлопців у Бішопстоні, бо обидва добре розмовляли французькою ще до того, як пішли до школи. Згідно з одним повідомленням, місцеві хлопці зупиняли братів Діраків на вулицях і просили їх сказати кілька речень французькою . Знання французької мови було очевидне і для учнів сусідньої школи, де цю мову викладав найгрізніший шкільний прибічник суворої дисципліни — їхній батько.