В автобиографическом очерке Ефим Либерман размышляет о роли науки - в мире и в своей жизни. На долю поколения пришлись сталинщина и Вторая мировая война, “оттепель” и перестройка, создание атомного оружия и молекулярной генетики - Либерман называл свою жизнь праздником биофизики. Вера в науку у него и его друзей появилась удивительно рано и осталась незыблемой до конца. Рожденный в советской еврейской семье Либерман был полностью оторван от всяческой, в том числе и еврейской традиции. Он доверял только экспериментальному подходу. Работа в науке привела его к широкой междисциплинарности и уважению к традиционной мудрости, которая оказалась совместима с непредвзятым научным знанием. Осознание «кода ДНК», как текста программы для вычислительного устройства клетки, привело Либермана к уверенности в существовании в мире истин, закодированных не человеком. Либерман решил, что понять их сможет наука, объединяющая биологию, математику и физику. Он назвал ее «Хаиматика» от ивритского слова “Хаим” - жизнь. Идея, лежащая в основании Хаиматики проста: вычисление - это реальный физический процесс, который связан с обязательным расходом свободной энергии и времени на каждую операцию. Действие, затрачиваемое на вычисление, может изменять состояние квантовых объектов, из которых построено само вычислительное устройство. Для биологической клетки, во внутреннем объеме которой происходит вычисление по генетическим программам, затраты действия на вычисление оказываются существенными. Аналогией может служить ситуация в ноосфере, где расходы энергии и времени на вычисление заметно влияют на состояние экономики. Физическое понятие «действие» становится связующим для квантовой механики и информатики. Постоянная Планка - мировая константа, «квант действия», определяет не только физические границы операций измерения, но и физическую реальность любых вычислений. “Действие” оказалось основной характеристикой для всех живых систем. Ефим Либерман предложил принципы, на которых должна развиваться новая наука, законами природы в которой являются не математические формулы, а вычислительные устройства, работающие по текстовым программам. Наиболее распространенными вычислительными устройствами в нашем мире являются биологические клетки - белковые компьютеры, запрограммированные на генетическом языке.
Либерман в гостях у Гордона
01:24:00
1
Как ни странно, путь к Хаиматике для меня начался еще в школе, когда моих друзей Михаила Бонгарда и Александра Фриденштейна перевели к нам в класс из школы, где училась дочка Сталина.
Ту школу чистили от евреев. Именно Мика стал моим единственным учителем и в 5 или в 6 классе решил, что мы должны понять, как устроен мозг, а для этого надо поступить на физфак МГУ. С этой целью мы окончили школу экстерном, иначе Мику и Шурку сразу забирали в армию.
Михаил Моисеевич Бонгард (полная фамилия Бонгард-Полонский, 1924-1971) — советский кибернетик, один из основоположников теории распознавания образов, автор фундаментальных работ в области цветоразличения, выдающийся исследователь процессов восприятия и адаптивного поведения.
Александр Яковлевич Фриденштейн (1924 -1997) — советский учёный-медик, гистолог, гематолог, иммунолог. Первооткрыватель стволовых стромальных клеток, в последующем названных “мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки”.
Но началась война, и я по настоянию Мики поступил на физфак МГУ, забрав документы с бронетанкового факультета Бауманского института, куда меня уговорили поступить родители, пока Мика рыл окопы. Мы поучились на физфаке в самом центре Москвы, но не долго.
Помню Большую физическую аудиторию, где позже Ю.А. Леднев, “собрав профессоров кагал, льва одряхлевшего Эйнштейна ногой бестрепетной лягал». Помню первую лекцию по алгебре, которую читал Юлий Рабинович. Он меня, но не Мику, тогда оглушил началом лекции: “Детерминантом N-го порядка называется...”. Но потом мы его полюбили. Он бросал свой толстый потрепанный портфель под доску и быстро писал всю лекцию на доске мелом так, что возле доски возникала меловая дорожка.
Время от времени он выходил по меловой дорожке к аудитории и говорил: “...Это мало сказать, это надо показать”.
Один студент утверждал, что был очевидцем в переполненном трамвае, как Рабинович пробирался к выходу, и когда какой-то потревоженный мужчина сказал ему: “Куда... лезешь?”, Рабинович якобы ответил ему: “Это мало сказать, это надо показать”.
ШЛА ВОЙНА
Мы веселились, но шла кошмарная война. И 16 октября нас посадили в автобус, чтобы рыть окопы на окраинах Москвы. Но автобусы не тронулись. Нас высадили, и мы с Микой остались одни в центре грязной Москвы.
Небо было черным от пепла — это убегавшее начальство жгло свои преступные документы.
Война была наша, мы знали, что немцы убивают всех евреев, и женщин, и детей. Мы пошли по брошенным военкоматам и райкомам искать оружие. Но нашли только штыки от винтовки СВТ. Все пулеметы и винтовки были разрезаны для обучения пушечного мяса.
По непонятной причине немцы Москву не взяли. И Мика уехал в эвакуацию с туберкулезным институтом, в котором работала его тетушка Полина Бонгард. На удивление ехали они в Киров, где в это время собрались уже все танковые заводы и главным диспетчером Кировэнерго, снабжавшим эти заводы электричеством, был Микин отец Моисей Полонский.
Моисей Ильич, варивший со своим отцом кошерное мыло в еврейском местечке на Украине и защищавший это местечко пулеметом от банд Махно и первой конной, как бывший член Бунда был арестован в Москве вскоре после рождения Мики.
Он рассказывал, что когда их эпатировали в Среднюю Азию, они, как политзаключенные, отказывались нести свои вещи. Вещи носила охрана. Это были еще ленинские лагеря, и только потом придумали, что все в сталинских лагерях уголовники.
Там били Микину мать, которая была арестована как жена врага народа.
Я остался на физфаке один. Гасил зажигалки на крыше и видел, как бомбы падали в Кремль и на площадь между Манежем и физфаком. Крыша Манежа провалилась, но деревянные перекрытия, которые теперь сгорели, выдержали.
30 ноября университет начали эвакуировать в Ашхабад. Я захватил с собой в эвакуацию мать, Симу Хаимовну Израэль. Отец Азриэль Либерман остался защищать Москву. Эшелон шел в Ашхабад несколько месяцев. Потом я узнал, что в соседнем вагоне ехал мой будущий друг Иосиф Шкловский и будущий знакомый Андрей Сахаров.
2
В Ашхабаде я помню лекции только Самсона Гвоздовера. В основном мы занимались поисками пропитания. И вскоре нашли подходящую дичь: по пустыне Каракум ходили черепахи, которых мы варили и сначала с отвращением ели. Это были не те черепахи, которых едят гурманы. Перед майскими праздниками мы ушли далеко в пустыню и взяли с собой велосипед, чтобы привезти побольше черепах. Но лишь случайно приползли назад живыми. Одновременно сестра Израиля Гельфанда вышла на ближайшую окраину Каракума со своим молодым человеком. Хотя, в отличие от нас, она была в шляпе, ей стало плохо. Молодой человек посадил ее под барханом и побежал к соседнему кишлаку за водой, но на обратном пути он ее не нашел, и она погибла.
Начальство решило перенести МГУ в Свердловск. Оказалось, что там на втором курсе физфака уже учился Мика, и мы некоторое время учились вместе. Мику забрали в армию и направили, как я узнал потом, в Сердловское пехотное училище.
Кормили нас только
супом из крапивы
Через три месяца забрали и меня в Камышловское пехотное училище. Нас поднимали в пять часов утра и отправляли в лес тащить на себе несколько километров бревна. Училище закрывали, и начальство разворовывало предназначенную для нас еду и что-то строило для себя.
Нас кормили только супом из крапивы.
Это была, пожалуй, самая большая голодовка в моей жизни. Через пару месяцев нас перевели в Свердловское пехотное училище. Там я встретил Мику. Вскоре меня с большой командой отправили на Орловско-Курскую Дугу.
Интересно отметить, что в этих “училищах” я не только ничему не научился, но даже ни разу не стрельнул.
“либерман – вперёд!”
Орловско-Курская бойня разгорелась на моих глазах. Нас встречал ГБ-шный офицер, который дал мне кличку Иванов. Потом, в затишье, он как-то пришел ко мне узнать, почему я не пишу доносов. Но у меня уже был автомат, и он сразу убежал. Мой командир, пожилой деревенский учитель, выработал гениальную тактику сохранять своих солдат во время боя. Он поднимал солдат криком: “Либерман — вперед!” и подводил нас на расстояние 50 метров к немецким окопам. Так он берёг нас от систематичных немецких мин. Правда, мы попадали под огонь наших полевых минометов, но он был не эффективен.
Под конец Курской бойни я попал на совещание к замполка по политической части. У очередного политлейтенанта нашей потрепанной роты от ужаса началась медвежья болезнь, и меня, как бывшего студента, отправили вместо него. Полковник, еврей Семен Кулиш, отец полка, который всегда был с солдатами на передовой, и все утверждали, что он вовсе не еврей, держал речь перед своей трусливой политсворой. В конце речи он сказал: «Cреди нас есть шпион» и прочитал мое письмо в Москву маме.
После совещания я подошел к Семену Кулишу и сказал:
— Это мое письмо.
— Что ты такое пишешь?
— А что мне писать еврейской маме?
— Давай я напишу, что ты воюешь как герой.
— Вот этого как раз мама знать не должна. Переведите меня в разведку.
— Давай я переведу тебя во взвод химзащиты.
— Неужели Вы не знаете, какой в армии антисемитизм?
— Знаю.
И я остался в пехоте.
Орловско-Курская бойня кончилась, и нас через Москву повезли в ”Невельский мешок”.
Один в полевом госпитале
В Москве Кулиш с удовольствием пересадил меня из солдатской теплушки в роскошные условия: в отдельный вагон за самоволку на гауптвахту.
Когда мы прибыли в Новосокольники, оказалось, что солдаты 45-миллиметровой батареи полка заболели тифом, и Семен Кулиш назначил меня командиром четвертого орудия, из которого я стрельнул один раз перед отправкой на передовую. Был приказ: перед началом боя ночью вывести орудия в боевое охранение. Надо было везти первое орудие, но его командир куда-то спрятался, и повез это орудие я. До моей пушки дело не дошло. Объявили отбой. Надо везти орудие назад. Командир первого орудия опять спрятался. Я вез орудие назад. На дороге туда и назад погибло несколько человек, и я был ранен до боя и оказался один в роскошном полевом госпитале.
В тот день, когда я был ранен, Мику, наконец, отправили рядовым, и он въезжал в “мешок” автоматчиком на танке, а выходил из него среди немногих оставшихся в живых, раненый, пешком.
Я пролежал девять месяцев в госпитале и не попал второй раз на передовую, так как Самсон Давидович Гвоздовер и моя мама уговорили генерала, командовавшего военно-воздушной академией, прислать мне в госпиталь вызов. В академию я не попал, но благополучно кончил войну лаборантом горюче-смазочных материалов в батальоне аэродромного обслуживания. Лично до начальства принимал капитуляцию эсесовских дивизий Курляндской группировки. Проехал до Балтийского моря и разоружил пять генералов.
Е.А.Либерман (справа) с сослуживцами. 1945г.
3
Куда откатится пушка?
Так мы прошли фронт и вернулись в МГУ, когда Сталин и Берия собирали физиков делать атомную бомбу. Мы понимали, что делать бомбу для этих бандитов нельзя и не пошли “на ядро”. Вскоре физфак начали чистить от еврейских профессоров. Дошла очередь до Семена Эммануиловича Хайкина, которого мы любили. За всю жизнь я прочитал только его учебник “Механика”.
А прочитали мы с Микой этот учебник внимательно, так что, когда профессора собрались прорабатывать Семена Эммануиловича за Махизм, мы смогли вмешаться, заявив, что нашли в этом учебнике ошибки. Профессора с радостью допустили нас на проработку и выпустили первыми. Я рассказывал задачу о вращении. Пушка стреляет, и пробка вылетает, а пушка откатывается, но к пробке Семен Эммануилович подвесил сбоку грузик. Пробка и грузик летят от пушки и вращаются. Спрашивается, куда откатится пушка? Ответ в учебнике: будет вращаться в направлении, противоположном вращению снаряда. Несколько часов ушло на то, чтобы Семен Эммануилович, ожидавший антисемитской проработки, согласился с тем, что задача сложная, надо складывать все моменты, и необходимо задать массы пушки и пробки. Проработка была сорвана, но его все же выгнали. Задача же о вращении помогла (мне в будущем) заменить принцип относительности принципом оптимальности, где моменты вращения не складываются.
Дипломная работа
Дипломную работу я делал у Самсона Давыдовича Гвоздовера на кафедре СВЧ. Самсон Давыдович — мой благодетель и милейший человек — разрешал своим дипломникам делать все, что они хотят. Дипломная работа называлась “Изучение релаксационных явлений в ядерном парамагнетизме методом радиоспектроскопии”.
Я работал под руководством Александра Александровича Магазаника — действующего инженера, который, на мое счастье, решил получить второе образование. Саша принес из секретного учреждения приемник, который был лучше, чем, у американских первооткрывателей, но генератор радиоволн был слишком мощным. Поэтому, вслед за сигналом поглощения радиоволн спинами протонов, магнитный момент которых расположен в основном по полю, появлялся сигнал противоположного знака. Я прочитал понятную квантовую теорию излучения Альберта Эйнштейна.
Эйнштейн объяснил, что вероятность перехода с нижнего и верхнего энергетического уровня под действием электромагнитного излучения одинаковая. Переход же на нижний уровень происходит за счет спонтанного излучения (Эйнштейн А., 1965а, б.).
Стало понятно, что наш сигнал противоположного знака — это сигнал излучения спинов протонов, загнанных в положение против направления постоянного магнитного поля, нашим слишком мощным генератором. Нобелевскую премию за это открытие дали через 7 лет. В этой работе опять было вращение и понятная часть квантовой теории.
Дипломная работа Е.А.Либермана. Титульная страница (слева) и стр. 40, где описан обсуждаемый эффект (справа).
Встреча с Ландау
Я пошел рассказать наш эксперимент к академику Льву Давыдовичу Ландау. Лев Давыдович, спасенный из тюрьмы великим физиком-экспериментатором П.Л. Капицей, лежал на диване Петра Леонидовича в квартире института. Я спросил, не является ли наш эффект отрицательной температурой, о которой он рассказывал на лекции. Сначала Лев Давыдович вскочил с дивана, забегал по комнате, потом справедливо заметил, что температуру в этой системе определить нельзя. Поскольку о Нобелевской премии за отрицательную температуру я узнал из его книги, он потом передумал, но во время нашего разговора правильно отнесся к этой ошибочной идее. Иначе я бы всю жизнь занимался физикой.
Но на пути к Хаиматике этот эксперимент был подходящим шагом. Обнаруженный нами эффект описывается понятным разделом квантовой механики, но про остальные выводы этой науки Ричард Фейнман не зря говорил, что квантовую механику не понимает никто. Действительно, невозможно понять, как одиночный электрон обследует всю структуру кристалла. Хаиматика, в отличие от физики, не пытается ответить на вопрос “как”, но делает понятным, почему так, на первый взгляд, странно устроен мир. Благодаря квантовым и волновым свойствам существуют стабильные атомы и молекулы, и, написав текст ДНК, Творец создал живые клетки и живые существа, способные измерять и вычислять с помощью этой программы, записанной молекулярными буквами.
4
“... и перекуют они мечи свои на орала, и копья свои — на садовые ножницы.”
Но мой диплом числился по кафедре СВЧ, и я был направлен в КБ-1, где делали радиолокаторы противовоздушной обороны. Я занялся этой работой с энтузиазмом. В скором времени на КБ-1 надвинулась гроза. Академик Александр Львович Минц (тот самый Минц, который воевал в первой конной, построил радиостанцию имени Коминтерна, которому ГБ-шный лейтенант говорил: “Товарищ Минц, снимите орден. Гражданин Минц, вы арестованы”) создал магнетрон, мощность которого была вдвое больше, чем у магнетрона американского десятисантиметрового локатора. Этот локатор был разработан Массачусетским институтом и украден для КБ-1.
Сталин дал приказ сделать локатор на магнетроне Минца. Главной проблемой был волноводный тракт с американскими газовыми разрядниками. Они не выдерживали мощность и взрывались.
Собрали совещание, на которое позвали и меня. Все молчат, не знают, что сказать. Я говорю, что волноводный тракт и переключатель на две антенны мы сделаем в срок, если нам поставят нужные разрядники. Я сел и все начальство принялось меня ругать: вот мальчишка не понимает, что нас всех через три месяца расстреляют, а за это время разрядники сделать нельзя. А я сел и придумал, что надо делать.
Мощность была лишь в два раза больше. Вместо обычного прямоугольного волновода можно будет сделать круглый, а разрядники поставить под углом 45 градусов к электрическому полю магнетрона. И тут снова вращение — на этот раз плоскости поляризации электромагнитного поля. Мне дали 25 инженеров, но как только система заработала, меня выгнали. Александр Львович Минц рассказал мне, что когда к нашему локатору на сверхсекретном стенде присоединили антенны, он не работал. Мой начальник, интриган и будущий академик, который уже командовал всей системой, заявил, что виноват магнетрон Минца.
Хотя у Александра Львовича не было подходящего допуска, он в воскресенье проник на стенд, увидел круглый волновод, покрутил антенну, понял, что “бежит фаза”, и поставил фазовращатель.
Дела этого нашего локатора страшные. С его помощью сбили самолет американского шпиона Пауэрса, а заодно убили советского летчика Сергея Сафронова. Во время же Кубинского кризиса, какой-то лейтенант без указания Н.С. Хрущева нажал кнопку и сбил американский самолет. Нужно понимать, что не только атомные бомбы, но и оружие обороны на совести разработчиков.
Надеюсь, что новая наука поможет исполнению пророчества Исаии: “...и перекуют они мечи свои на орала, и копья свои — на садовые ножницы”.
Александр Львович Минц построил и Серпуховской ускоритель, на которм мы позднее пытались ставить на себе хаиматические опыты. Интересно вспомнить, что в Академии наук был еще один академик Минц – историк. После ареста Александра Львовича на заседания первой конной стал ходить этот Минц. Во время знаменитого “дела врачей” ему было поручено собирать подписи евреев сталинской элиты с просьбой о депортации для защиты от погромов. Он сам рассказывал об этом в моем присутствии еврею-функционеру Академии наук, который сидел по этому делу на Лубянке.
Нас свела больница Академии наук. Гуляя с нами по парку больницы, академик жаловался, как трудно было собирать эти подписи, как один еврей забинтовал себе руку и как он предложил ему поставить вместо подписи крест. Но все, кому предложили подписать, подписали, врал академик. Кроме сотрудника академика Лысенко Беленького, который сказал:
— Немедленно публикуйте этот документ с моей подписью в газете
Но вместе с другими подписывать отказался, заявив:
— Меня партия учила, никаких коллективок!
И мало того, что не подписал, но после смерти Сталина позвонил Минцу и обругал его матом.
5
Поскольку я отвлекся от основного пути к новой науке рассказом об академике, еврее, антисемите, мне хочется вспомнить о другой встрече в той же больнице. Там лежал с двумя охранниками Юлий Борисович Харитон, реальный создатель всех советских атомных и водородных бомб. И каждое утро он учил меня играть в пинг-понг. Позже я работал в одной лаборатории с его прекрасной дочерью Татой и дружил с ее сыном Алешей Семеновым, внуком двух великих академиков. Тогда я узнал, что у Юлия Борисовича было два теоретических отдела. Одним руководил Андрей Дмитриевич Сахаров, другим Яков Борисович Зельдович. Все три великих академика были трижды Героями СССР. Первые атомные бомбы Юлий Борисович собирал сам, своими руками. И хотя потом маршал Жуков бросил какую-то из этих бомб на советских солдат, я почему-то не осуждаю ни Юлия Борисовича, ни Якова Борисовича. Хотя, в отличие от большинства моих знакомых, осуждаю Андрея Дмитриевича Сахарова, который создал этот страшный завершающий плод старой науки. Испытание его водородной бомбы погубило много людей на севере, но он не раскаялся.
Несравненный Абрам Федорович
Из КБ-1 меня выгнали в Элементно-электроугольный институт, который разрабатывал гальванические батареи. В этом институте уже больше года работал мой друг Михаил Сергеевич Смирнов. В аспирантуру МГУ его не взяли — он требовал, чтобы и евреям давали премии на олимпиаде. Миша, вместе с лаборантом, сумел воспроизвести за это время один термогенератор на керосиновой лампе для питания ламповых радиоприемников. Технология была негодная. Я поехал в Ленинград, к академику Абраму Федоровичу Иоффе. Его институт полупроводников разработал этот термогенератор на термопаре Беккереля.
Отличие было в том, что электронный проводник константан запрессовывался для хорошего электрического контакта в дырочный (проводник) сурьма-цинк, переносящий ток положительными зарядами, при температуре 400 градусов для хорошего электрического контакта. Одиночный термоэлемент давал 50 милливольт. Когда их сваривали, чтобы получить 6 вольт, и шлифовали для теплового контакта, все рассыпалось. Главная беда была в том, что вибропреобразователь, дающий более 100 вольт для питания анодов ламп, стоил дороже, чем мог стоить весь термогенератор.
Абрам Федорович, учитель всех советских физиков, принял меня на своей вилле на берегу Финского залива. С вышки он показал волны, накормил роскошным обедом.
После этого я начал объяснять, почему технология не годится. Несравненный Абрам Федорович слушал внимательно, потом похлопал меня по колену и сказал: “Молодость - ужасная пора, но она проходит”.
Обстановка в институте Иоффе была прекрасная, и я понял, как менять конструкцию термогенератора, чтобы его можно было производить и продавать. Теперь в нем вместо сотни было больше трех тысяч термоэлементов. Они прессовались в асбестовых сотах, пропитанных высокотемпературным лаком.
После того как меня снова выгнали в процессе антисемитской кампании, удалось наладить производство на заводе, выпускавшем керосиновые лампы. Учил всех — от главного инженера до работниц, набивавших соты из асбестовой бумаги. Тогда еще не было известно, что асбест — канцероген. К счастью, термогенератор производили и продавали, в том числе и за границу, лишь несколько лет. Мы же получили авторское свидетельство и по суду триста рублей на троих.
Институт рентгенологии и радиологии
После смерти тирана меня взяли в Институт рентгенологии и радиологии дозиметристом, хотя там был дозиметрический отдел с двумя профессорами. Профессорша-медик решила немедленно лечить больных раком мочевого пузыря, вводя внутрь раствор радиоактивного кобальта. Дозиметрический отдел собирался считать дозы от такого шара целый год, хотя они выражались простой формулой. Я участвовал в этой повреждающей медицине. Но одно полезное дело удалось: измерил, сколько получает больной при рентгеноскопии желудка. Оказалось, 100 рад, а 600 рад — верный рак. Начальство спохватилось. Рассказали за границей — и там сделали усилители для рентгеновских аппаратов. Я же перешел в Институт биофизики АН СССР и стал преподавателем на курсах “меченые атомы в биологии”.
Тепловой электрогенератор на основе керосиновой лампы питает радиоприемник.
хаиматика
хаиматика
Итогом жизни в науке стало установление связей между биологией, физикой, математикой и новая область исследования, посвященная вычислениям в живых системах. Ефим Либерман дал имя новой науке: «Хаиматика»
I
ДНК – это текст программы для молекулярных компьютеров клеток. «Текст» по определению не случайная последовательность знаков и может существовать только внутри языковой системы. В данном случае это генетический язык, изоморфный естественному языку
II
Вычисление в живой клетке является реальным физическим действием и требует затрат свободной энергии и времени. Поскольку все живые организмы состоят из клеток, это относится ко всему управлению, которое осуществляется в биосфере
III
Молекулярные вычисления ограничены микроскопическим объемом клетки и принципиальной возможностью влияния вычисления на условия решаемой задачи: квантовая механика возникла из осознания реальности измерения, Хаиматика - из реальности вычисления
IV
Для решения сложных задач клетка создает устройство квантового вычисления, использующего кванты гиперзвука и клеточный цитоскелет, как вычисляющую среду. Цена вычисления в таком компьютере стремится к физическому пределу – постоянной Планка
Утверждения Хаиматики просты, но они требуют изменения традиционных представлений, принятых в научной практике
Читать книгу
Глава I
Как все начиналось
хаиматика