Бело-черная пятница американской науки

Джеймс Уэбб возглавлял НАСА с 1961 по 1968 год. За эти годы Агентство реализовало несколько важнейших проектов, включая основной объем работ в рамках программы «Аполлон», целью которой была высадка людей на Луне. Фото с сайта webb.nasa.gov

В прошлую пятницу, 18 ноября, в США одновременно имели место два события, одно из которых историки американской науки занесут в свои анналы со знаком «плюс», второму же, как я надеюсь, дадут, мягко говоря, весьма нелицеприятную оценку. Первое событие — публикация доклада, снимающего с Джеймса Уэбба все обвинения в участии в гомофобных «чистках» НАСА, шедших там в 1960-х годах. Второе — колонка главного редактора журнала Science, атакующая одного из изобретателей полупроводникового транзистора Уильяма Шокли. Думаю, что по горячим следам о них стоит рассказать.

Начну с хорошей новости. 18 ноября руководство НАСА опубликовало пресс-релиз с сообщением, что Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope, JWST) сохранит свое нынешнее название. Хотелось бы надеяться, что это решение поставит точку в затянувшихся на целый год и, на мой взгляд, совершенно неприличных дискуссиях об уместности увековечивания памяти Уэбба присвоением его имени крупнейшей в мире космической обсерватории, запуска которой много лет ждали астрономы и астрофизики со всего мира. Это название она получила еще двадцать лет назад, на стадии проектирования (а до того фигурировала в официальных документах НАСА как «Космический телескоп следующего поколения» — Next Generation Space Telescope). В прошлом году ей вполне реально угрожало переименование — впрочем, оно могло произойти и после того, как обсерватория через 30 дней после запуска с принадлежащего Европейскому космическому агентству космодрома Куру во Французской Гвиане 25 декабря прошлого года вышла на расчетную околосолнечную орбиту вблизи второй точки Лагранжа системы «Солнце — Земля» на расстоянии полутора миллионов километров от нашей планеты. Вроде бы теперь этот вопрос закрыт — по крайней мере, в предвидимой перспективе.

Чтобы показать всю нелепость споров о законности существования космического памятника Джеймсу Уэббу, расскажу о его жизни и работе. Джеймс Эдвин Уэбб (James Edwin Webb) родился 7 октября 1906 года в небольшом городе Тэлли Хоу в Северной Каролине. Он был вторым ребенком и первым сыном в семье школьного учителя Джона Фредерика Уэбба и его жены Сары. Через год после рождения мальчика Джона Уэбба назначили начальником (суперинтендантом) школьной системы графства Грэнвилл, где расположен Тэлли Хоу, и на этом месте он проработал 26 лет. Предки Джеймса Уэбба перебрались в Америку из Англии не позже конца XVII столетия, так что семья имела на американской земле очень почтенные корни.

В отличие от Эдвина Хаббла, чье имя носит первый оптический мега-телескоп космического базирования, Джеймс Уэбб не занимался ни астрономией, ни астрофизикой. В 1928 году он окончил университет Северной Каролины, где, пойдя по стопам отца, специализировался на педагогике и организации школьного образования. После этого он год проработал клерком в небольшой юридической фирме, а затем поступил летчиком в морскую пехоту, где получил звание второго лейтенанта. В 1932 году Уэбб перешел из активной службы в резерв и приехал в Вашингтон, где устроился секретарем к конгрессмену от своего штата Эдварду Поу. В середине 1930-х годов он работал ассистентом видного вашингтонского юриста Оливера Максвелла Гарднера. Одновременно Уэбб учился в Юридической школе столичного университета Джорджа Вашингтона, где в 1936 году получил степень доктора права. В течение следующих восьми лет он занимал важные должности в знаменитой приборостроительной корпорации Sperry Gyroscope Company, где дослужился до вице-президента.

В 1944 году Уэбб добился возвращения в морскую пехоту, откуда по окончании войны с Японией демобилизовался в звании майора. По возвращении в Вашингтон он еще раз поработал у Гарднера, который тогда был заместителем министра финансов. Затем по рекомендации Гарднера президент Гарри Трумэн назначил Уэбба директором Бюджетного бюро Белого дома. На этой работе он показал себя блестящим финансистом и в высшей степени компетентным администратором. В частности, под его руководством впервые с 1930 года был составлен проект сбалансированного федерального бюджета. Через три года Трумэн счел Уэбба достойным повышения и перевел в Государственный департамент в качестве заместителя его тогдашнего главы Дина Ачесона.

В ноябре 1952 года на президентских выборах победил республиканец Дуайт Эйзенхауэр, что обещало большие перемены в вашингтонских коридорах власти. Не дожидаясь инаугурации нового хозяина Белого дома, Уэбб подал в отставку и уехал в столицу штата Охлакома — город Охлакома-Сити. Там он работал на руководящих должностях в двух местных корпорациях и очень активно занимался общественной деятельностью — в частности, входил в консультативные комитеты при нескольких университетах, включая Гарвард и МТИ (работа в таких комитетах не требовала постоянного пребывания в университете). В итоге он сохранил связи в вашингтонских кругах и укрепил свою репутацию блестящего менеджера широкого профиля.

Когда после восьми лет президентства Эйзенхауэра Белый дом занял демократ Джон Кеннеди, Уэбб по рекомендации своего земляка Роберта Керра, председателя сенатского комитета по аэронавтике, возглавил НАСА, где проработал с февраля 1961 года до октября 1968 года. В этой должности он руководил подготовкой пилотируемых полетов вплоть до начала осуществления программы лунных экспедиций «Аполлон». В годы директорства Уэбба был построен космодром на мысе Канаверал и созданы исследовательские центры НАСА, которые внесли огромный вклад в изучение космоса. Уэбб также много сделал для финансирования космических исследований в университетах и привлечения к ним талантливых молодых ученых. В общем, космонавтика Соединенных Штатов обязана ему очень и очень многим.

Однако список достижений Уэбба этим не исчерпывается. В 1960-е годы началась отправка американских автоматических станций к ближайшим космическим соседям Земли, Марсу и Венере. В результате специалисты НАСА и фирмы-производители космической техники приобрели большой практический опыт, который позднее сделал возможным полеты роботизированных обсерваторий к Юпитеру и Сатурну. Наконец, в 1965 году Уэбб решительно поддержал разработку орбитальной оптической обсерватории, которую тогда называли Большим космическим телескопом (Large Space Telescope) — именно она сейчас известна как телескоп «Хаббл».

Исключительные заслуги Уэбба как руководителя NASA получили заслуженное признание. В 1969 году тогдашний глава Белого дома Линдон Джонсон наградил его Президентской медалью свободы (Presidential Medal of Freedom). В 2002 году его достижениям отдал должное и тогдашний руководитель NASA Шон О’Киф, когда 10 сентября объявил, что преемнику телескопа имени Хаббла будет присвоено имя Уэбба.

После НАСА Уэбб еще десять лет проработал в крупной энергетической компании Kerr-McGee Oil Industries. Позднее он возглавлял Национальное географическое общество и входил в число регентов Смитсоновского института. В последние десять лет жизни он уже не мог работать из-за прогрессирующей болезни Паркинсона. 27 марта 1992 года Джеймс Эдвин Уэбб скончался от инфаркта в больнице Джорджтаунского университета и был похоронен (а это очень большая честь!) на Арлингтонском национальном кладбище.

Нелепый скандал вокруг имени Уэбба возник в марте 2021 года. Его запустило письмо в журнал Scientific American за подписями четверых авторов, отнюдь не прославленных научными достижениями, причем лишь двое из них имели прямое отношение к астрономии. Они утверждали, что на посту заместителя госсекретаря Уэбб не мог не участвовать в чистке своего ведомства от сотрудников гомосексуальной ориентации, пришедшейся на 1950–1952 годы. Необходимо подчеркнуть, что решение о ее проведении обосновывалось опасениями, что этих людей могут шантажировать агенты враждебных стран. Более того, само решение было принято в 1947 году, то есть за пару лет до прихода Уэбба в Госдеп. Несмотря на отсутствие доказательств того, что Уэбб играл сколько-нибудь заметную роль в осуществлении тогдашней официальной политики Госдепа, авторы письма обвинили его в гомофобии. Они также потребовали во имя расовой справедливости назвать телескоп в честь видной американской аболиционистки и бывшей рабыни Гарриет Табмен — человека, возможно, весьма достойного, но с наукой уж точно никак не связанного.

Откровенно провокационный призыв четверки адептов новомодной «культуры отмены» (которую, конечно, правильней называть антикультурой) поддержали несколько сотен единомышленников, преимущественно студентов и аспирантов. Однако, к чести руководства НАСА, оно устояло против этого давления, провело детальное расследование обвинений и сочло их необоснованными. В конце сентября 2021 года директор (формальное название должности — администратор) NASA экс-сенатор США от штата Флорида Билл Нельсон объявил, что телескоп не будет переименован. Чтобы подкрепить свою позицию и хоть как-то купировать непрекращающиеся призывы лишить уже действующий телескоп имени Уэбба, руководство НАСА предписало главному историку этой организации Брайану Одому проверить все выдвинутые против Уэбба инвективы (помимо упомянутых, его обвиняли в санкционировании увольнения сотрудника финансового управления НАСА Клиффорда Нортона, которого в октябре 1963 года вашингтонская полиция нравов, DC Moral Squad, заподозрила в поиске гомосексуальных контактов на одной из городских улиц). Однако Одом в своем детальном докладе практически полностью реабилитировал Уэбба. В частности, он пришел к выводу, что Уэбб не только не санкционировал увольнение Нортона, но скорее всего вообще ничего не знал об этом деле (что и неудивительно — слишком уж на разных уровнях они работали). В итоге, как уже говорилось, 18 ноября 2022 года руководство НАСА подтвердило свое прежнее решение. Поскольку к тому времени JWST уже давно начал работать и стал источником большого массива интересной и важной информации, память о Джеймсе Уэббе абсолютно заслуженно приобрела космическое измерение.

В связи с этой историей я не могу не задуматься о том, как повезло Биллу Нельсону с докладом Одома. Чистка федеральных ведомств от людей с сомнительной репутацией, включая и подозрения в склонности к половым извращениям (sexual perversion), была санкционирована специальным распоряжением президента Эйзенхауэра (Executive Order 10450), подписанным 27 апреля 1953 года. Так что, если бы для увольнения Нортона требовалась санкция Уэбба, он бы, вероятно, дал ее без угрызений совести — живущий в Риме да слушает папу! И кого тогда пришлось бы «отменять» нынешним ревнителям прав всех и всяческих меньшинств — одного из крупнейших лидеров своей страны и, к тому же, знаменитого полководца? Интересная коллизия, не так ли?

А вот второе событие 18 ноября для меня закрашено густым черным цветом. В тот день из печати вышел очередной номер журнала Science, где часть материалов посвящена приближающемуся 75-летию появления первого транзистора. Эта подборка содержит несколько интересных материалов, особенно любопытна обзорная статья, посвященная перспективам создания транзисторов на нанотрубках. Однако речь пойдет не о них. Меня очень огорчила вводная заметка с откровенно провокационным заголовком Shockley was a racist and eugenicist, написанная главным редактором журнала Гербертом Холденом Торпом (Holden Thorp). Признавая ведущую роль Уильяма Шокли в изобретении транзистора, автор называет его «шарлатаном, который использовал свой научный авторитет для продвижения расистской идеологии» (в оригинале — «a charlatan who used his scientific credentials to advance racist ideology»). Более того, воспользовавшись своими редакторскими прерогативами, Торп пообещал, что «ссылка на эту заметку будет сопровождать любое упоминание Шокли в этом журнале» («a link to this editorial will appear along with any mention of Shockley in this journal»). Как говорится, не слабо.

Многолетние занятия историей науки давно приучили меня с сильным недоверием относиться к инвективам, которые специалисты средней руки выдвигают против коллег, которым, если процитировать старое изречение, они недостойны подавать чай. Торп, химик по профессии, ничем особенным себя в науке не проявил и продвигался в основном как университетский администратор и предприниматель. Более того, в 2013 году он был вынужден покинуть пост канцлера Университета Северной Каролины после довольно скандальной истории. Так что его крестовый поход против памяти скончавшегося 33 года назад Шокли, мягко говоря, вызывает подозрения.

А чем же велик объект его вражды? Трехэлектродный полупроводниковый усилитель электрических сигналов, ныне известный всему миру как транзистор, справедливо считают одним из величайших достижений научно-технической мысли двадцатого столетия. Его создание было отмечено Нобелевской премией по физике, которую в 1956 году получили американские физики Джон Бардин, Уолтер Хаузер Браттейн и Уильям Брэдфорд Шокли. Правда, уже на следующий год практически такой же прибор был совершенно независимо изобретен и изготовлен в Париже, но это уже совсем другая история.

Джон Бардин, Уильям Шокли и Уолтер Браттейн в 1948 году. Фото было сделано в рамках кампании, сопровождавшей объявление об изобретении транзистора. Фото с сайта ru.wikipedia.org

Очень короткое описание изобретения транзистора выглядит примерно так. В 1925 году гигантская корпорация American Telephone & Telegraph Company открыла научный и опытно-конструкторский центр Bell Telephone Laboratories (знаменитые Белловские лаборатории). Во второй половине 30-х годов тогдашний директор исследовательского отдела Лабораторий и их будущий президент Мервин Келли (Mervin Kelly) задумал серию исследований, направленных на замену ламповых усилителей полупроводниковыми. К слову, сам он в основном занимался вакуумной электроникой, однако рано понял огромные перспективы перехода на твердотельные приборы. Не случайно один из отцов-основателей квантовой теории твердого тела и будущий президент Национальной академии наук США и Рокфеллеровского университета Фредерик Зейтц через много лет назвал Келли духовным отцом транзистора.

Эту работу возглавил Джозеф Бекер (Joseph A. Becker), который привлек к ней Шокли и Браттейна (первый был теоретиком, а второй — блестящим экспериментатором). Однако все попытки построить твердотельный усилитель ни к чему не привели, и после Перл-Харбора были отложены в долгий ящик. В военные годы Браттейн принимал участие в разработке сонаров, а Шокли занимался противолодочным вооружением и планированием рейдов стратегической авиации. В 1945 году они оба возвратились в Белловские лаборатории. В это время Келли решил создать под руководством Шокли сильную команду из физиков, химиков и инженеров для работы над твердотельными приборами. В ее состав вошли Браттейн и еще один физик-теоретик Джон Бардин, который в военные годы также занимался оборонными исследованиями, а в середине 1950-х годов сыграл важнейшую роль в создании квантовой теории сверхпроводимости, за что получил вторую Нобелевскую премию.

К тому времени было хорошо известно, что электрическое поле может влиять на проводимость полупроводников. Шокли придумал (не исключено, что не вполне самостоятельно) схему полупроводникового усилителя, основанного на этом эффекте. Поскольку это устройство упорно отказывалось действовать, он поручил Бардину и Браттейну довести его до ума, а сам практически отключился от этой темы. Пару лет дело не двигалось, однако в конце 1947 году им наконец-то улыбнулась удача. 16 декабря в лаборатории Браттейна заработал твердотельный усилитель, который и считают первым в мире транзистором. Как известно, устроен он был очень просто — металлическая подложка-электрод и лежащая на ней пластинка германия с двумя тончайшими золотыми контактами, отстоящими друг от друга на расстояние не шире волоска. Начальство Белловских лабораторий придержало информацию об этом изобретении и обнародовало ее в специальном пресс-релизе лишь 1 июля 48 года.

Реплика первой рабочей версии транзистора. Фото с сайта extremetech.com

Поначалу сотрудники лаборатории именовали новый прибор германиевым триодом, но для широкой публики требовалось название попроще и покрасивее. Бардин с Браттейном хотели найти слово, заканчивающееся на «тор», по аналогии с резистором и варистором, но сами не смогли ничего придумать. Тогда Браттейн обратился за помощью к инженеру-электронщику Джону Пирсу, который отлично владел языком и позднее приобрел известность как популяризатор науки и писатель-фантаст. Пирс вспомнил, что одним из параметров вакуумного триода служит крутизна характеристики, по-английски transconductance. Он предложил назвать аналогичный параметр полупроводникового усилителя transresistance, после чего его и озарило название transistor.

Такие транзисторы, как изобрели Бардин и Браттейн, сейчас именуют точечными. В середине января 48 года Шокли предложил принципиальную схему более эффективного твердотельного усилителя со слоеной структурой — биполярного транзистора. «В железе» его идею воплотили сотрудники Белловских лабораторий Гордон Тил (Gordon Kidd Teal) и Морган Спаркс (Morgan Sparks), причем лишь в 1950 году. Так что свою долю Нобелевской премии Шокли заработал честно, пусть в создании «самого первого» транзистора он фактически не участвовал.

Однако работы в области практической микроэлектроники составляют только часть научного наследия Шокли. У него были и другие изобретения в области микроэлектроники; кроме того, в 1950 году он опубликовал фундаментальный труд Electrons and Holes in Semiconductors, который через три года появился в русском переводе. По этой монографии училось целое поколение физиков-твердотельщиков. К сожалению, в середине жизни Шокли испытал интеллектуальный и духовный кризис и практически ушел из физики. В это время (1960-е годы) он увлекся идеями евгеники, что вызвало весьма резкое осуждение со стороны многих коллег. Позднее Шокли не раз обвиняли в откровенном расизме. Судя по всему, он действительно считал, что интеллектуальные способности неравномерно распределены между расами и на основе этой уверенности иногда выдавал действительно шокирующие высказывания — что было, то было. Последние полтора десятилетия его жизни были весьма тяжелыми — в том числе, и благодаря остракизму со стороны научных кругов. 12 августа 1989 года он скончался от запущенного рака предстательной железы.

Сейчас я не собираюсь ни анализировать принципы евгеники, ни обсуждать взгляды Уильяма Шокли на наследственность и расовые проблемы. Однако мне представляется глубоко порочным намерение Торпа «маркировать» любые упоминания самого имени Шокли ссылками на свою редакционную статью. Многих и многих великих, включая и ученых, сегодня несложно обвинить в различных грехах, которые в былые времена таковыми не считались. Например, гениальный Ньютон на посту директора британского Монетного двора приговаривал фальшивомонетчиков к таким казням, которые у меня рука не поднимается описывать. Крупный американский генетик и Нобелевский лауреат Герман Мёллер открыто поддерживал евгенику и не сомневался в ее научной обоснованности. История материального и духовного прогресса человечества вообще исполнена трагизма, и облегчение нам, судя по всему, не светит. Но те, кто сделал этот прогресс возможным, заслуживают того, чтобы о них помнили по их лучшим деяниям, а не по слабостям и заблуждениям. Это в полной мере относится и к памяти Уильяма Брэдфорда Шокли.

Источники:
1) NASA Shares James Webb History Report // Пресс-релиз НАСА, 18.11.2022.
2) H. Holden Thorp. Shockley was a racist and eugenicist // Science. 2022. DOI: 10.1126/science.adf8117.

Алексей Левин