Архитектура жизни фон Неймана

08.02.2016

Он пугал всех скоростью вычисления в уме и пророческими высказываниями, а в перерывах закладывал основы теории игр и совершал прорывы в изучении квантовой механики. Он же заставил военных США арендовать казино в Монте-Карло, чтобы побыстрее создать ядерное оружие, но в процессе придумал архитектуру большинства современных компьютеров. В этот день в 1957 году ушел из жизни выдающийся физик и математик Джон фон Нейман.

Способности к точным наукам проявились у Джона Неймана еще в детстве. Будучи шестилетним ребенком, он с успехом проводил арифметические действия с восьмизначными числами, а к восьми годам освоил и высшую математику. Заметив способности сына, родители старались выбирать для него только лучшие учебные заведения, только лучших учителей. Благо финансовое положение семьи это позволяло.

Дело в том, что будущий ученый родился в богатой еврейской семье. Произошло это 28 декабря 1903 года в Будапеште. Джоном его станут называть лишь после переезда в Америку, а при рождении он был наречен Яношем Лайошем Нейманом. Приставка «фон» добавилась к фамилии через десять лет, когда его отец получил дворянский титул. И хотя еврейские традиции в семье не соблюдались, образование Яноша началось с того, что к нему приходил раввин, обучающий его древнееврейскому языку и Танаху. При всем этом родители крестили его в раннем детстве. Однако, по воспоминаниям его друзей, «он никогда не скрывал своего еврейского происхождения»: «Он испытывал сильную гордость за рождение государства Израиль в 1948 году и радовался победам евреев над соседними арабскими странами, демонстрируя национализм, который вряд ли был уместен... Общаясь, он часто “приправлял” беседу еврейскими словечками или шутками».

С десяти лет Янош начал обучение в гимназии Будапешта, где учителя сразу отметили его выдающиеся способности. Янош обладал феноменальной памятью. Содержание прочитанных им книг он помнил наизусть и мог процитировать на выбор любую страницу. А его способность моментально производить сложные математические вычисления поражала всех окружающих. Много лет спустя в исследовательском центре по разработке ядерного оружия в Лос-Аламосе (США) произошла история, которую впоследствии передавали из уст в уста все очевидцы. Тогда во время опытов у ученых возникла срочная необходимость рассчитать какой-то процесс. За эту работу принялись трое – Джон фон Нейман и не менее заслуженные физики Ричард Фейнман и Энрико Ферми. Точный результат был рассчитан всеми одновременно. Только вот Фейнман использовал самый быстрый в то время калькулятор, Ферми – логарифмическую линейку, а Джон фон Нейман считал в уме.

Однако до работы в исследовательском центре Нейман с успехом закончил гимназию и два университета, одновременно отучившись на математическом факультете университета в Будапеште и на факультете химического машиностроения в Технологическом институте Цюриха. В этих учебных заведениях Нейман продолжал восхищать своих педагогов, а кого-то даже и пугать. Так, один из преподавателей Неймана в Цюрихе рассказывал: «Я пришел к одной теореме и сказал, что она не доказана и доказать ее может быть трудно. Фон Нейман ничего не сказал, но через пять минут он поднял руку. Когда я вызвал его, он вышел к доске и написал доказательство. После этого я очень боялся этого студента». Окончив в 1926 году оба учебных заведения, Янош фон Нейман совершенствовал свои знания в Геттингенском, Берлинском и Гамбургском университетах. В конце 20-х годов он уже получил широкую известность в научном мире, и ему предложили читать лекции в Принстонском университете США. На фоне складывающейся политической обстановки в Германии через год Янош решил переехать в США навсегда и стал профессором Принстонского института перспективных исследований.

Будучи гениальным математиком, он как будто бы просчитывал не только математические, но и жизненные аспекты. Позже его близкий друг, известный математик Станислав Улам будет вспоминать, что Нейман предсказывал развитие ситуации в Европе еще задолго до начала Второй мировой: «Он, по-видимому, очень ясно представлял себе картину надвигающейся катастрофы. В России он видел главного противника нацистской Германии. Полагая, что французская армия очень сильна, я спросил его: “А как же Франция?” На что он ответил мне: “Что Вы! Франция не будет иметь никакого значения!” И это были действительно пророческие слова».

Хотя многие доказывают и его скептическое отношение к Советскому Союзу. Более того, считают его приверженцем предупредительной атомной войны с Советским Союзом. Правда, при жизни такие суждения за ним замечены не были, но вот после смерти в статье журнала Life от 25 февраля 1957 года приводятся слова данного им якобы незадолго до смерти интервью о возможной атомной войне с СССР: «Если вы говорите, почему бы не бомбить Советы завтра, я говорю, почему не сегодня. Если вы говорите, сегодня в 5:00, я говорю, почему не в 1:00?» Был ли он автором слов на самом деле, выяснить уже не удастся. Но вот в «Манхэттенском проекте» по созданию атомного оружия он действительно принимал самое активное участие с первых дней его создания в июне 1942 года. В ходе проекта Нейман математически доказал возможность взрывного способа детонации атомной бомбы.

Было у Неймана и много других разработок. Так как создание атомной бомбы требовало огромного количества расчетов, с которыми не справлялась техника того времени, появились две задачи. Необходимо было создать новое быстродействующее счетное устройство и разработать ускоренные методы численных расчетов. Совместно с другими учеными такой метод был Нейманом найден. В двух словах суть его заключалась в просчете вероятности удачных исходов в огромном количестве комбинаций. Но так как в то время подобного «генератора случайных чисел» не было, Нейман предложил арендовать казино в Монте-Карло, где на рулетках, дающих случайные числа, и просчитывались возможные варианты. Военное ведомство согласилось на эксперимент, а метод был назван впоследствии методом «Монте-Карло».

К слову сказать, высшие военные чины США всегда прислушивались к словам Неймана. Про него говорили, что «для Пентагона он представляет такое же значение, как и целая армейская дивизия». Но так как постоянно крутить рулетку и арендовать казино было все же проблематично, Нейман принял и самое активное участие в разработке первых компьютеров. В 1943 году началось строительство компьютера «ЭНИАК» в Пенсильванском университете, следующей ЭВМ был «ЭДВАК», а в 1945 году по принципам, предложенным фон Нейманом, началось строительство компьютера «ДЖОННИАК», названного в честь самого ученого. Именно с помощью этого компьютера были проведены необходимые расчеты для создания водородной бомбы.

Позже этот компьютер использовался для прогнозирования погоды, а принципы, заложенные в компьютере Неймана, используются и в современных машинах. На основе опыта в создании компьютеров Нейман разработал и теорию автоматов – науку об основных принципах для искусственных автоматов. Говорят, в его записях была и теория самовоспроизводящихся механизмов, где такая возможность их к самовоспроизведению была доказана. Правда, до сих пор никем, кроме создателей фильма «Терминатор», она в жизнь не воплощена.

Последние годы жизни Джон фон Нейман провел на посту научного руководителя Комиссии США по атомной энергии. Работоспособность у него была поразительной. Даже сон являлся частью работы. Он ложился с нерешенной проблемой, а просыпался ночью с готовым ответом. Открывавшиеся в связи с новой должностью возможности в исследованиях занимали все его мысли. Но одновременно с назначением на эту должность у него был обнаружен и быстро развивающийся рак. Многие уверены, что началась болезнь еще в годы работы над созданием атомного оружия, когда воздействие радиации еще не было изучено до конца.

Он умер в больничной палате, прожив всего 53 года. Адмирал Штраус, председатель Комиссии по атомной энергии, позже вспоминал: «В один их драматических моментов, незадолго до его смерти, у его постели в больнице Уолтера Рида собрались министр обороны США и его заместители, министры сухопутных войск, военно-морского флота и военно-воздушных сил, а также все начальники военных штабов, чтобы послушать его последние слова совета и мудрости». Мудрости человека, написавшего за свою жизнь более 150 исследований в различных областях науки и всегда искренне удивлявшегося тому, что математика воспринимается людьми как сложная наука. Он же утверждал, что математика проста, а некоторые просто не понимают, «что на самом деле сложна жизнь».

Статьи по теме

Хроники

Самый американский суд в мире

До сих пор кто-то считает его палачом и убийцей, а кто-то – борцом за справедливость. Хоть Ирвинг Кауфман и добился для американских СМИ прав на сатиру, пародию и публикацию секретных документов, в истории он остался как судья, приговоривший к смертной казни супругов Розенберг по обвинению в...

Умер американский математик Соломон Голомб, вдохновитель изобретателя «Тетриса»

Наука

Доказательство Нётер

«По мнению большинства наиболее авторитетных современных математиков, фройляйн Нётер является самым выдающимся математическим гением с тех пор, как женщины получили возможность обучаться в университетах», — писал в некрологе о немецком ученом Эмми Нётер Альберт Эйнштейн

Израильская команда заняла первое место на международной математической олимпиаде

Самое читаемое

Хроники

Казни ради

Трупы повешенных были сожжены. Прах передали двум агентам госбезопасности. На зимней дороге в пригороде Праги их машина забуксовала. Прах высыпали под колеса, чтобы ехать дальше...

Общество

Еврейка из прошлого

«Муж умирал, и я сказала: “Можно ли мне обнять тебя, хотя я нечиста?” (ибо у меня были месячные, и я не смела коснуться его). Он ответил: “Упаси Б-же, детка, подождем еще немного, и ты очистишься”. Увы, когда это произошло, было уже поздно!»...

Литература

Близнецы в зверинце

Ева начала процесс по сбору свидетельских показаний бывших врачей Освенцима, а потом сообщила, что прощает их, в том числе и доктора Менгеле. Сама власть прощать, по словам Евы Мозес-Кор, делала её сильнее её мучителей, и только прощение помогло ей отрешиться от тягостных воспоминаний,...