Джона фон Неймана называют самым умным человеком из всех когда-либо живших. «Я иногда задавался вопросом, не указывает ли мозг, подобный мозгу фон Неймана, на вид, превосходящий человеческий», – признавался астрофизик и ядерный физик, нобелевский лауреат Ханс Бете.
«Чудесное местечко. Причудливая и церемонная деревня щуплых полубогов на подпорках», – так Альберт Эйнштейн описывал в письме к королеве Бельгии американский городок Принстон, куда ему пришлось переехать в 1933 г. из Германии: великого ученого преследовали нацисты.
Эйнштейна пригласили работать в только что созданный в Принстоне Институт перспективных исследований, основатели которого стремились нанять самых звездных математиков и физиков. С 1930-х Принстон заменил в качестве мирового центра математики германский Геттинген, большинство ученых которого были вынуждены покинуть Европу и который навсегда утратил свой статус «математического центра вселенной». Одним из «полубогов», приглашенных в Институт перспективных исследований, стал 30-летний венгерский эмигрант Янош Лайош Нойман – в США он сменил имя на Джон фон Нейман.
Фон Нейман родился в 1903 г. в Будапеште в семье богатого юриста, занимавшегося банковской деятельностью, а вскоре ставшего экономическим советником венгерского правительства. В 1913 г. глава семейства получил от императора Австро-Венгрии Франца Иосифа I дворянский титул и приставку «фон» к фамилии. Отец, приходивший пообедать домой, любил в это время обсуждать с детьми финансовый бизнес, интересуясь, как бы они отреагировали на те или иные инвестиционные возможности или балансовые риски. Домашнее образование продолжалось и за ужином с гостями – предпринимателями со всех концов Европы и учеными, которых детям разрешали расспрашивать обо всем.
Янош, старший из трех братьев, рос вундеркиндом. Он в 6 лет в уме производил арифметические операции над восьмизначными числами и мог разговаривать на древнегреческом, а в 12 «проглотил» монографию по теории функций. Он обладал эйдетической памятью – позволяющей с одного раза запоминать информацию до мельчайших деталей – и мог цитировать наизусть хоть телефонный справочник, хоть 45 томов всемирной истории даже спустя годы после того, как прочел их. Однажды, уже в США, приглашенный на вечеринку к фон Нейманам ведущий эксперт по византийской истории согласился прийти только при условии, что предмет его исследований обсуждаться не будет, добавив, что не хотел бы потерять свою репутацию ведущего эксперта.
К моменту поступления в университет в 17 лет фон Нейман уже был известным математиком, опубликовавшим несколько статей. В 23 года он получил докторскую степень по математике в Будапештском университете, одновременно окончив престижную Швейцарскую высшую техническую школу (ETH Zurich), где по настоянию отца изучал химические технологии. В 1926 г. он отправился в Геттингенский университет, снабдив свою заявку на продолжение исследований рекомендательными письмами от трех выдающихся мировых математиков того времени. В 1930 г. фон Нейман приехал в Принстонский университет в качестве приглашенного профессора, а с 1933 и до самой смерти в 1957 г. занимал профессорскую должность в Институте перспективных исследований – «первоклассном исследовательском учреждении, в котором нет ни преподавателей, ни студентов, ни классов, а только исследователи, защищенные от превратностей и давления внешнего мира», как описывала Сильвия Назар. Профессора института должны были посещать его только шесть месяцев в году, а еще шесть месяцев находились в официальном отпуске, при этом их зарплата была «неприлично большой» для периода Великой депрессии – работники расположенного рядом Принстонского университета завистливо окрестили богатого соседа «институтом улучшенного питания».
За свою жизнь Нейман произвел революцию в нескольких областях математики, физики и экономики и сыграл ключевую роль в изобретении ядерной энергетики и компьютерных вычислений. Предчувствуя большую войну в Европе и прогнозируя вступление в нее США, он решил направить свой математический талант на подготовку к событиям, которые считал неизбежными, и занялся в середине 1930-х изучением математических основ баллистики и взрывов. С началом войны он убеждал политиков, обладающих хоть каким-либо влиянием, открыть второй фронт против Германии: «Нынешнюю битву против гитлеризма не следует воспринимать как далекую и ненужную для США, поскольку принципы, за которые она ведется, являются общими для всего человечества, и компромисс с Гитлером будет означать величайшую опасность для будущего Соединенных Штатов», – писал фон Нейман одному из конгрессменов в сентябре 1941-го.
Атомная бомба и теория игр
Во время Второй мировой он сотрудничал с вооруженными силами США как эксперт по баллистике и, надеясь внести больший вклад в военное дело, даже подал заявление с просьбой принять его в армию лейтенантом в артиллерийское управление. Но провалился на экзамене по воинской дисциплине. На вопрос о том, как нужно наказать дезертира, он ответил, что наказывать следует за отсутствие без разрешения, а не за дезертирство, чем продемонстрировал недопустимую для офицера мягкость.
Вскоре фон Нейман стал консультантом Манхэттенского проекта – сверхсекретного проекта США по созданию атомной бомбы, которая должна была положить конец войне. Он присоединился к команде изобретателей сверхоружия по личному приглашению научного руководителя этого проекта Роберта Оппенгеймера, ценившего фон Неймана за научную проницательность и «холодный, бесстрастный подход к морально неоднозначным вопросам».
Фон Нейман придумал, как лучше всего взорвать атомную бомбу для достижения максимального ущерба, и стал одним из прототипов доктора Стрейнджлава в одноименной киносатире Стэнли Кубрика времен холодной войны: эксцентричный эксперт, существующий словно за гранью добра и зла, бесстрастно и в то же время увлеченно рассчитывает последствия гибели всей планеты и необходимую пропорцию мужчин и женщин для размножения в бункере. И никак не может совладать со своей правой рукой, которая сама по себе то вскидывается в нацистском приветствии, то начинает душить своего владельца.
В год своего присоединения к Манхэттенскому проекту фон Нейман в соавторстве с Оскаром Моргенштерном завершил 640-страничный трактат по теории игр, давший начало этой дисциплине и изменивший экономику как науку. Учившийся в Принстонском университете математик Джон Нэш заинтересовался этим трактатом и занялся развитием теории игр, получив за свои работы Нобелевскую премию в 1994 г. Сегодня теория игр применяется в самых разных областях от военной стратегии и политологии до психологии и эволюционной биологии. Математические работы фон Неймана повлияли на квантовую теорию, теорию клеточных автоматов, использующуюся в разработке процессоров, моделировании диффузии, распространения вирусов и лесных пожаров, поведения толпы и других сложных систем; на планирование обороны. Он основал отдельную область математической науки, которая носит название «алгебра фон Неймана».
После того как атомные бомбы, спроектированные при участии фон Неймана, были сброшены на Хиросиму и Нагасаки, он переключился на создание первого в мире программируемого устройства – компьютера ENIAC. Современные компьютеры и смартфоны в той или иной степени наследуют разработанный им принцип хранения данных и программ – «архитектуру фон Неймана». Его размышления о сходстве человеческого мозга и компьютерных программ впоследствии подтолкнули ученых к созданию искусственного интеллекта и дали импульс развитию нейробиологии.
Марсиане
Нейман был «марсианином» – так называли плеяду венгерских математиков и физиков, эмигрировавших в США после прихода к власти нацистов: все «марсиане» говорили на непонятном языке, прибыли из малоизвестной страны и отличались сверхинтеллектом. Среди них были выходцы из Геттингенского университета, первые сотрудники занявшего его трон Института перспективных исследований, несколько участников будущего Манхэттенского проекта.
Среди коллег фон Нейман считался умнее даже Эйнштейна и «второго Аристотеля», австрийского логика и философа математики Курта Геделя – своих соседей по офису в Институте перспективных исследований, которых он, обладая специфическим юмором, любил выводить из себя, включая на полную громкость немецкие марши. Никогда не имея водительских прав, фон Нейман обожал гонять на автомобиле – точнее, на автомобилях, поскольку примерно раз в год приходилось покупать новый, так как прежний был разбит. Один из перекрестков в Принстоне тоже получил имя фон Неймана из-за большого количества аварий, которые великий математик там совершил, пытаясь на полном ходу в плотном трафике рассчитать наилучший маршрут. О причинах аварий он обычно рассказывал примерно так: «Еду себе со скоростью шестьдесят миль, деревья мелькают справа стройными рядами, и вдруг одно из них преграждает мне дорогу. Бац!» Если же дорога оказывалась полупустой, фон Нейман начинал скучать, петь песни и крутить руль в такт мелодии. В конце жизни, будучи прикованным болезнью к постели, он развлекал брата, цитируя наизусть первые строки каждой страницы «Фауста» Гете.
В фон Неймане сталкивались две противоборствующие силы – цинизм и отзывчивость. Вскоре после уничтожения Хиросимы он полушутя заметил, что сверхновые, ярчайшие вспышки которых вызваны коллапсом ядер гигантских звезд, на самом деле развитые цивилизации. Скорее всего, объяснил фон Нейман, «они не сумели решить проблему мирного сосуществования, зато преуспели в достижении единения путем космического самоубийства». Он прекрасно понимал, каким образом его работа может положить конец существованию человечества.
В 1955 г. он опубликовал в Fortune статью под названием «Переживем ли мы век технологий?». Технологический прогресс, улучшая жизни людей, одновременно будет использоваться для военных целей – и от прогресса лекарства нет, писал фон Нейман: «Любая попытка найти по определению безопасные для него направления лишь приведет к разочарованию. Единственно возможное безопасное поведение относительно, и заключается оно в разумном применении регулярных оценок нашей деятельности».
Взгляды и идеи фон Неймана, подхваченные учеными, изобретателями, интеллектуалами и политиками, ныне определяют наше видение социального и экономического взаимодействия друг с другом и с машинами, которые способны поднять нас на невообразимые высоты – или уничтожить, пишет американский ученый и популяризатор науки Ананьо Бхаттачарья в книге «Человек из будущего. Жизнь Джона фон Неймана, создавшего наш мир».
Эта книга в русском переводе недавно вышла в Издательстве АСТ. «Эконс» публикует отрывок из нее, посвященный созданию теории игр.