Сабрина Пастерски: физик, построившая свои собственные крылья

В двенадцать лет она начала собирать самолет из набора. Два года спустя Zenith CH 601 XL был готов — с модификациями, настолько существенными, что потребовалась сертификация летной годности, — и Сабрина Пастерски (Sabrina Pasterski) пилотировала его сама в сопровождении сертифицированного инструктора незадолго до того, как Национальный совет по безопасности на транспорте запретил полеты всех самолетов этой модели после ряда аварий. Это полезное введение к ней, потому что все последующие события следовали той же схеме: создай вещь сама, а затем проверь, взлетит ли она.

Построенный ею самолет

Пастерски родилась 3 июня 1993 года в Чикаго в семье польского и кубинского происхождения. Ее родители, Марк Пастерски (Mark Pasterski) и Мария Гонсалес (Maria Gonzalez), оба юристы, поэтому ее одержимость авиацией — исключительно ее собственная заслуга, хотя отец тоже пилот и организовал для нее уроки полетов в Канаде. Дедушка подарил ей Cessna 150 на день рождения.

Она окончила Иллинойскую академию математики и естественных наук в 2010 году, дойдя до полуфинала Международной олимпиады по физике и пройдя стажировку в Blue Origin еще в старшей школе.

Массачусетский технологический институт за три года

Массачусетский технологический институт (MIT) сначала поместил ее в список ожидания. Затем факультет аэрокосмической техники заметил самолет, и ее приняли на его основании — решение о приеме, которое при взгляде назад выглядит как одно из самых очевидно правильных в истории института.

Она перевелась на физический факультет. Ее записи об успеваемости в бакалавриате настолько плотны, что граничат с комичностью: первая студентка первого курса, назначенная на январскую оперативную стажировку NASA; первый лауреат премии MIT для первокурсников в области предпринимательства; стажировка в Космическом центре имени Кеннеди NASA в 2011 году; исследование в рамках эксперимента Compact Muon Solenoid в CERN, работа, отмеченная в 2013 году премией Европейского физического общества по физике высоких энергий и частиц, присужденной группе MIT-CMS. Она закончила бакалавриат по физике за три года со средним баллом 5.0, став первой женщиной за десятилетия, окончившей физический факультет MIT с лучшими результатами, и выиграла стипендию Джоэла Мэтью Орлоффа (Joel Matthew Orloff).

Гарвард, Строминджер и память пространства-времени

Она поступила в Гарвард на докторскую программу со стипендией Hertz, работая под руководством Эндрю Строминджера (Andrew Strominger), и обратилась к самой глубокой проблеме физики: примирению общей теории относительности с квантовой механикой.

Ее аспирантская работа со Строминджером и Александром Жибоедовым (Alexander Zhiboedov) принесла по-настоящему новый результат: идентификацию ранее неизвестного эффекта гравитационной памяти, связывающего симметрии пространства-времени с эффектом спиновой памяти, обнаруживаемым в гравитационных волнах. «Память» здесь не метафора. Когда гравитационная волна проходит через область, она оставляет постоянный след — детекторы смещаются и остаются смещенными, Вселенная оказывается тихо и необратимо перестроенной. Вклад Пастерски заключался в том, чтобы показать, что существует еще более тонкий класс таких следов, связанный со структурой симметрии пространства-времени на бесконечности. Редко случается, чтобы аспирант добавлял новую запись в каталог физических эффектов.

Небесная голография

С 2019 по 2022 год она была постдокторантом в Принстоне, где начала развивать небесную голографию (celestial holography) — подход, который переосмысливает процессы рассеяния в четырехмерном пространстве-времени как конформную теорию поля, живущую на двумерной сфере на бесконечности, гипотетическую голографию Вселенной. Ее публикации в период с 2016 по 2021 год очерчивают эту территорию: небесные амплитуды, конформная симметрия, асимптотические симметрии и мягкие теоремы.

В 2021 году она присоединилась к Институту теоретической физики Периметр (Perimeter Institute for Theoretical Physics) в качестве основателя и главного исследователя своей Инициативы по небесной голографии. Основание исследовательской программы в двадцать с небольшим лет при поддержке института — это конкретный показатель того, насколько серьезно ее воспринимают в этой области, что значительно важнее любого списка журналов.

Проблема Эйнштейна

Что подводит нас к спискам журналов. Scientific American описал ее как «девушку-пилота и начинающего физика». Forbes включил ее в список «30 до 30» в науке в 2015 году и сделал «звездой 30 до 30» в 2017 году. А сайт Ozy.com опубликовал заголовок, который преследует ее с тех пор: «Этот миллениал может стать новым Эйнштейном».

Эта формулировка является скорее рекламной, чем вердиктом научного консенсуса, и она стала неоднозначным наследством. Подобного рода освещение превращает работающего физика-теоретика в знаменитость, вызывает скептицизм, который всегда сопровождает хайп, и устанавливает планку — планку Эйнштейна — которой не соответствует ни один из ныне живущих ученых. Ее реальные вклады находятся, как и большинство серьезных вкладов, внутри специализированного сообщества, которое читает научные статьи.

Почему Сабрину называют гением

Это слово привязалось к Пастерски рано и по ряду причин, лишь некоторые из которых касались ее ума. Самолет — исток легенды, и стоит быть точными в том, что он демонстрирует: необычайная настойчивость, механическая компетентность и самонаправленность у двенадцатилетнего ребенка — набор, собранный за два года, модифицированный настолько, что потребовал сертификации, а затем фактически взлетевший. Это не интеллектуальная гениальность. Это характер, плюс необычный отказ принимать тот факт, что ребенок не может реализовать взрослый проект.

Интеллектуальная составляющая стоит особняком. Окончание физического факультета MIT за три года с идеальным средним баллом — это жесткий сравнительный показатель по отношению к самой сильной группе в мире. Результат по гравитационной памяти со Строминджером и Жибоедовым — это оригинальное открытие в области, где оригинальные открытия редки. А небесная голография — попытка сделать квантовую гравитацию управляемой путем переноса ее на граничную сферу — это именно тот вид структурного переосмысления, для которого и предназначено слово «гений», требующий увидеть известную проблему в системе координат, о которой никто не догадался подумать.

Контраргумент должен быть изложен прямо, потому что хайп сам его напрашивает. Ни один авторитетный физик не заявлял официально, что она — новый Эйнштейн; это пришло с сайта Ozy.com и подхватывалось СМИ, ищущими сенсацию. Ее главный результат был получен совместно с научным руководителем и старшим коллегой. Небесная голография — это перспективное направление исследований, а не подтвержденное описание природы, и она может не выдержать проверки временем. У нее нет Нобелевской премии, премии Breakthrough Prize, наград уровня Филдсовской медали; ее награды — это групповой приз Европейского физического общества, аспирантская стипендия и два списка Forbes. На данном этапе она является исключительно успешным молодым физиком-теоретиком, ведущим свою собственную программу, что само по себе существенно, но гораздо скромнее, чем гласят заголовки.

Наследие

История не закончена, и в этом суть. Пастерски чуть больше тридцати, она возглавляет исследовательскую инициативу в одном из серьезных институтов теоретической физики в мире, работая над проблемой — браком гравитации и квантовой механики — которая побеждала всех, кто пытался ее решить в течение столетия. Если небесная голография в конечном итоге опишет мир, дело ее жизни будет решено физикой. Если нет, у нее все равно останутся самолет, эффект памяти и послужной список выполнения трудных задач раньше намеченного срока.