Литмир - Электронная Библиотека
Содержание  
A
A

«Его замечание было полным откровением для меня…» — написал впоследствии Кронигу Бор. И добавил, что так пришел конец его сомнениям в гипотезе спина.

Но Паули ничего не желал слушать. И на берлинском вокзале он негодовал, что из-за капитуляции Бора теперь «возникнет в атомной физике новая ересь». И на сей раз сторонние слушатели на платформе могли подумать, что это дорожная встреча двух приверженцев какой-то новой секты.

…Паули понадобились для капитуляции еще два месяца. А суммарно — целый год, считая со дня, когда Крониг впервые изложил ему свою «очень остроумную выдумку»….

Как это ни алогично, юному Кронигу потому и не повезло, что зимой-весной 25-го года он попал: в лучшее место на земле для начинающего теоретика: в эпицентр квантовой революции. Он угодил в силовое поле ее главных участников как раз тогда, когда они жили с ощущением кризиса всех полумер — всех полуклассических подходов к пониманию механики микромира. Даже вечный оптимизм Бора той весной не защитил его от внезапного «чувства грусти и безнадежности», как сказал он сам. И потому той весной позавидовал Паули участи комика в кино. Он написал об этом Кронигу 21 мая 1925 года, и в том его письме была фраза:

«Физика теперь снова загнана в тупик…»

Выход существовал уже единственный: не обходные пути, а разрушение тупика. Или, как вскоре — в июле 25-го — определил это Бор памятными нам словами: РЕШИТЕЛЬНАЯ ЛОМКА ПОНЯТИЙ, ЛЕЖАВШИХ ДО СИХ ПОР В ОСНОВЕ ОПИСАНИЯ ПРИРОДЫ.

Глава третья. ВОТ ТАК ЭТО БЫЛО

Весною 25-го года, когда кончилась его полугодовая стипендия, Вернер Гейзенберг, переполненный ощущением назревшего кризиса, уехал из Копенгагена. И это было лучшее, что он увозил с собою в Геттинтен, где его и обязанности приват-доцента. Из памяти не выходили внезапные появления Бора на дороге его комнаты в пансионе фру Мор, когда там уже все успевали пожелать друг другу спокойной ночи. Спокойных ночей не получалось — Бор произносил с порога: а не попробовать ли нам обдумать еще и такую возможность?..» И казалось, испробовано было все. Теперь за собственным письменным столом в Геттингене Гейзенберг-совершил последнюю попытку пробиться к механике атома путем частных предположений. И увяз в электронных орбитах — «в непролазной трясине громоздких и неразрешимых математических уравнений».

Тем временем дошли до Геттингена достоверные сведения из Берлина: намерения искуснейшего Ганса Гейгера и молодого Вальтера Боте не подтверждали построения Бора — Крамерса — Слэтера. Закон сохранения энергии не терял своей строгости в микромире! Закрывался и этот путь догадок. За столом нечего было делать без новой ведущей идеи.

И тогда она пришла к Гейзенбергу. Или он к ней.

Случилось ли это на зацветающих склонах Хайнберга или в окрестных лугах — неизвестно. Но цветочная пыльца той весны сыграла ускоряющую роль в открытии первого варианта искомой КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ. На Гейзенберга набросился приступ сенной лихорадки. Только взглянув на его распухшее лицо и детские воспаленные глаза, Макс Берн без колебаний дал ему двухнедельный отпуск для поездки на скалистый север с морским целительным ветром. Хозяйка дома на высоком берегу Гельголанда решила, что молоденький господин доцент пострадал накануне в драке и заслуживал милосердого внимания. В общем, болезнь обеспечила ему благоустроенное одиночество. И зародившийся еще в Геттингене замысел начал быстро превращаться в теорию неожиданной новизны.

Он потом рассказывал Бору, что в первый же вечер уселся на балконе с бескрайним видом на море, и ему вспомнилось их посещение Эльсинора, и он сызнова ощутил, как зрелище морского простора дает нам долю бесконечности в обладание.

Может быть, и это ему помогло?

Его идея физически выглядела так просто, а философски — так простодушно, что, выскажи он ее заранее, как программу построения атомной механики, никто не поверил бы в возможный успех. Путь от такой идеи к формулам показался бы непроложимым.

Только НАБЛЮДАЕМЫЕ величины — вот чем должна оперировать теория микромира! Это —было его исходным пунктом.

Не оттого ли все затруднения, что теоретики стараются описать в деталях картины механического движения, возможно, вовсе не отражающие микродействительности? Молодой Гейзенберг по-новому оценил серьезность этого старого подозрения.

Ясная параллель обнаруживала, в чем тут корень зла.

…Когда астрономы обсуждают положения и скорости планет, они в общем-то знают, о чем говорят: движения освещенных солнцем планет наблюдаемы. И потому величины, входящие в формулы астрономов, доступны проверке. Но когда похожим математическим процедурам подвергаются электроны на атомных орбитах, физики не знают, о чем они говорят: эти орбиты наблюдению недоступны. Увидеть — значит сначала осветить. Однако в первом же измерении квант собьет электрон с его пути. Так и астрономы не смогли бы наблюдать орбиты планет, если бы потоки солнечного света способны были сталкивать их с предписанных механикой небесных дорог. И эта небесная механика потеряла бы физический смысл.

Зачем же теоретикам микромира оперировать с величинами, быть может лишенными физического содержания?

С этой простой идеи начал Гейзенберг.

Он полагал, что с ним заодно сама история физики XX века. Разве не отказался Эйнштейн рассматривать абсолютное время — единое для всех движущихся тел — именно потому, что никакое наблюдение не могло бы подтвердить его существование? Все доступные измерению времена относительны. Они и должны содержаться в формулах механики. А Бор с его отказом описывать в координатах времени и пространства квантовые скачки? Что заставило датчанина пойти на этот шаг, чуждый прежнему духу естественнонаучного понимания хода вещей в природе? Да ведь только то и заставило, что в квантовых событиях никак не проследить постепенный «ход вещей». Ненаблюдаемость скачков с орбиты на орбиту вынудила изменить традициям.

Так отчего же не сделать еще один шаг: раз нельзя наблюдать и орбиты, не надо описывать движение электрона вокруг ядра! Резерфордовский образ электронов-планет, может быть, чистая иллюзия. Известно лишь, что атом изменяет свою энергию прерывисто и потому последовательность разрешенных уровней образует лестницу. О недробимых прыжках по этой лестнице свидетельствуют испускаемые кванты. Частота и амплитуда «чего-то колеблющегося» в атоме — вот все, что доподлинно наблюдаемо в эксперименте. Частота обнаруживается в цвете спектральных линий, амплитуда — в их яркости. Много это или мало — посмотрим…

Так полагал Гейзенберг. (Если оголить суть до схемы.)

Знания частот достаточно, чтобы судить об энергии квантов. Знания амплитуд достаточно, чтобы судить о вероятности их испускания. Наборы таких наблюдаемых величин дают необманную информацию о главных событиях атомной жизни — о квантовых скачках-переходах. А если так, то лишь этими наборами должна оперировать искомая КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА.

Идея стала программой действий.

Еще до бегства на Гельголанд Гейзенберг принялся строить по этой программе теорию атома водорода. И потерпел неудачу. Запутался. Открылось, что надо было еще научиться оперировать с наборами наблюдаемых величин. Прежний опыт физики помочь не мог: она такими вещами не занималась. Неизвестно было даже, в какой форме записывать эти наборы и по каким правилам пускаться с ними в математическую игру.

В общем, следовало придумать свою математику. Уже в Геттингене, бедствуя с атомом водорода, он нащупал основу.

…Как в единой записи охватить все варианты квантовых скачков, если возможны переходы между любыми двумя стационарными состояниями? Это напоминало задачу о записи всех результатов турнира, когда каждый играет с каждым. Тут участники турнира — стационарные состояния: первое, второе… десятое… энное… Результаты матчей между ними — испускание или поглощение квантов. Это как игры на своем и на чужом поле. Нужна квадратная турнирная таблица, чтобы сразу отразить все варианты. Одна таблица для частот. Другая — для амплитуд.

70
{"b":"119504","o":1}