Дж. Эрнест Уилкинс-младший: вундеркинд, которого не смогли остановить законы Джима Кроу

В 1944 году он был настолько нужен Манхэттенскому проекту (Manhattan Project), что Эдвард Теллер (Edward Teller) написал письмо в его защиту, назвав его «способным человеком», выполняющим «превосходную работу». Это не помогло. Когда его коллеги по Металлургической лаборатории (Metallurgical Laboratory) переезжали в Ок-Ридж (Oak Ridge), Дж. Эрнест Уилкинс-младший (J. Ernest Wilkins Jr.) не поехал, потому что законы о сегрегации в Теннесси означали, что его поселили бы отдельно от тех людей, чьи уравнения он решал. Ему был двадцать один год, он уже два года имел степень доктора наук и помогал разрабатывать способы движения нейтронов внутри ядерного реактора. США не смогли найти для него место.

Чикаго, тринадцать лет

Уилкинс родился в Чикаго в 1923 году в семье с большими достижениями — его отец, Дж. Эрнест Уилкинс-старший (J. Ernest Wilkins Sr.), сам был фигурой национального масштаба — и способности сына проявились рано и безошибочно. В тринадцать лет он поступил в Чикагский университет, став самым молодым студентом, когда-либо принятым в это учебное заведение. Национальная пресса ухватилась за него с грубым энтузиазмом той эпохи, окрестив его «негритянским гением».

Этот ярлык был бременем и искажением, но достижения, стоящие за ним, были реальными. В 1940 году, в возрасте семнадцати лет, он получил степень бакалавра математики. В следующем году последовала степень магистра. В 1942 году, в девятнадцать лет, он защитил докторскую диссертацию по математике под руководством Магнуса Хестенеса (Magnus Hestenes), представив работу по вариационному исчислению, став седьмым афроамериканцем, получившим докторскую степень по математике в Чикаго. Очень немногие люди в истории американской математики сжимали карьеру, достойную целой жизни, в шесть лет. И еще меньше тех, кто сделал это, будучи объектом любопытства прессы.

Таскиги, затем Металлургическая лаборатория

После периода преподавания в Институте Таскиги (Tuskegee Institute) Уилкинс присоединился к Металлургической лаборатории Чикагского университета в 1944 году — это была военная операция под руководством Артура Холли Комптона (Arthur Holly Compton) при участии Энрико Ферми (Enrico Fermi), где была осуществлена первая управляемая ядерная цепная реакция и велись работы по физике производства плутония. Уилкинс работал над методами производства делящихся материалов, уделяя особое внимание плутонию-239.

Когда план переезда в Ок-Ридж провалился из-за преграды в виде законов Джима Кроу (Jim Crow laws), Теллер рекомендовал его Юджину Вигнеру (Eugene Wigner). Последовавшее сотрудничество привело к созданию работы, благодаря которой Уилкинс наиболее известен.

Спектр Вигнера-Уилкинса

Ядерный реактор — это, в сущности, задача учета нейтронов: сколько их, и, что критически важно, какова скорость каждого из них. Вероятность того, что нейтрон вызовет деление, сильно зависит от его энергии, поэтому реактор, в дизайне которого не учтено энергетическое распределение его популяции нейтронов, — это вообще не дизайн.

Вигнер и Уилкинс разработали способ оценки этого распределения. Результат известен как подход Вигнера-Уилкинса (Wigner-Wilkins approach), и спектры энергий нейтронов, которые он дает, носят их имена. Это не экзотический уголок области, а фундамент. Этот метод лежит в основе проектирования ядерных реакторов, и статьи на эту тему цитируются работающими учеными даже спустя более семидесяти лет. Уилкинсу было немногим более двадцати, когда он это сделал.

Карьера в четырех секторах

Что необычно в его остальной жизни, так это то, как мало времени он проводил на одном месте. Уилкинс перемещался между чистой математикой, ядерной инженерией, оптикой и промышленностью с беглостью, редкой в любую эпоху и еще более редкой в американской академической среде XX века. Он работал над оптическим дизайном и линзовыми системами. Он работал над защитой от гамма-излучения — математикой того, сколько материала должно отделять реактор от людей рядом с ним. Он опубликовал более ста работ за семь десятилетий. Он даже обратил свое внимание на математику азартных игр.

В 1970 году он стал заслуженным профессором в Говардском университете (Howard University), где основал докторскую программу по математике — первую программу PhD по математике в исторически черном университете (HBCU). Это было институциональное строительство, результаты которого накапливались таким образом, как не могут накапливаться отдельные статьи. Он занимал пост президента Американского ядерного общества (American Nuclear Society) в 1974–75 годах и был избран в Национальную инженерную академию (National Academy of Engineering) в 1976 году.

Почему Эрнеста называют гением

Это слово прикрепилось к Уилкинсу еще до того, как он что-либо сделал, и в этом заключается первая проблема. Пресса называла его «негритянским гением», когда он был тринадцатилетним первокурсником, и эта фраза выполняла как расовую, так и интеллектуальную функцию — он был чудом, на которое нужно указывать пальцем, а не ученым, которого нужно нанимать. Любой честный рассказ должен начинаться с отделения ярлыка от достижений.

Достижения сохраняются и после этого разделения. Спектр Вигнера-Уилкинса — это не то, что может создать вундеркинд; это реальный вклад в теорию ядерных реакторов, сделанный в сотрудничестве с одним из величайших физиков века, и он остается в литературе, потому что он до сих пор верен и полезен. Конкретное качество, которое здесь проявилось, — это аналитический диапазон: один и тот же человек переходит от вариационного исчисления к переносу нейтронов, проектированию линз и радиационной защите, каждая из которых требует разной физической интуиции, и во всех делает работу, достойную публикации. Это необычно. Большинство математиков сопоставимых способностей сужают свою специализацию, а не расширяют.

Контраргумент также стоит привести. Уилкинс не открыл область и не оставил после себя теорему, носящую только его имя, как это делают величайшие математики; его самый значимый результат разделен с Вигнером, который был старшим коллегой. Большая часть его деятельности была прикладной, промышленной и консультативной — отличная работа, которая решала конкретные задачи, а не переосмысливала дисциплину. И выдающиеся ранние достижения, взятые сами по себе, измеряют скорость приобретения знаний, а не глубину оригинальности.

Но есть и контрафактическое допущение, которое никуда не исчезает. Человек с такими способностями провел свои самые продуктивные десятилетия, ориентируясь в стране, которая не позволяла ему сесть в поезд до лаборатории, где происходила работа. То, чего достиг Уилкинс, он достиг, расходуя значительную часть своей энергии просто на то, чтобы получить право работать. Гениальность задокументирована. Потолок для нее устанавливал не он.

Наследие

Уилкинс умер в 2011 году в возрасте восьмидесяти семи лет, после примерно семидесяти лет трудовой жизни. Его имя сохранено в двух местах, которые едва ли могут быть более разными: в нейтронных спектрах, которые до сих пор вычисляют реакторные физики, и в докторской программе в Говарде, которая готовит чернокожих математиков с тех пор, как он ее создал. Первое — это часть физики. Второе — это часть восстановления справедливости. Он один из немногих людей, которым удалось и то, и другое.