1 См. кн.: «Ленин и современное естествознание». М., «Мысль», 1969.
Анализ работ Бора, которые помещены в настоящем издании, показывает, что эволюция его философских воззрений неуклонно шла в направлении материализма и диалектики.
36 Максвелл и современная теоретическая физика [53]
Доклад прочитанный в Кембридже 1 октября 1931 г. по случаю празднования столетия со дня рождения Максвелла.
Джемс Клерк Максвелл (1831—1879) — выдающийся английский физик. Родился в Эдинбурге, образование получил в Эдинбурге и Кебридже. Был профессором колледжа в Абердине, затем в лондонском Королевском институте, с 1871 г.— профессор экспериментальной физики в Кембридже и директор Кавендишской лаборатории. Создатель теории электромагнитного поля и электромагнитной теории света, один из основоположников кинетической теории газов. Ему принадлежат работы по теории цветного зрения, исследованию устойчивости кольца Сатурна.
В статьях, написанных по случаю столетия со дня рождения Максвелла, Планк 2, Эйнштейн 3 и Бор выделяют разные стороны влияния творчества Максвелла на современную физику. Планк, подробно проанализировав работы по теории поля и кинетической теории, отмечает то обстоятельство, что именно после этих работ всё яснее стали обособляться два противоположных подхода: физика дискретных частиц и физика континуума. Эйнштейн пишет, что программа Максвелла — описание реальности полями, удовлетворяющими дифференциальным уравнениям, не содержащим сингулярностей, — ещё не выполнена, но развитие современной физики не лишает нас надежды на возможность её выполнения. Бор же, анализируя влияние максвелловской электродинамики на эволюцию атомной физики, подчёркивает, что хотя по мере развития наших знаний о микромире выявлялась ограниченность классической механики и классической электродинамики, единственным путём дальнейшего продвижения в этой области является сохранение возможно более близкого контакта с классическими идеями Ньютона и Максвелла.
2 М. Планк. Джемс Клерк Максвелл и его значение для теоретической физики в Германии. В кн.: Дж. К. Максвелл. Статьи и речи. М., «Наука», 1968, стр. 231—242.
3 А. Эйнштейн. Влияние Максвелла на развитие представлений о физической реальности. Там же, стр. 243—247. См. также: А. Эйнштейн. Собр. научн. трудов, т. 4, М., 1967, стр. 136.
37 Химия и квантовая теория атома [54]
Статья представляет собой переработанное и несколько дополненное изложение Фарадеевской лекции, прочитанной 8 мая 1930 г. в лондонском Химическом обществе.
В статье даётся исторический обзор развития атомной физики, включая развитие представлений о строении атома, квантовой теории атома и периодической системы элементов, квантовой механики. Особое внимание уделяется состоянию квантовомеханической теории атома к 1931 г.
В лекции и статье Бор впервые обращается к проблеме структуры атомного ядра. Состояние этой новой для того времени проблемы излагается в рамках представлений о ядре, как системе протонов и электронов (статья была напечатана на несколько месяцев до открытия нейтрона). Отмечая трудности такой концепции, в частности в отношении статистики, спина и размеров ядер, а также трудности в интерпретации β-спектров, существовавшие до гипотезы Паули об испускании нейтрино при β-распаде и создания Ферми теории β-распада, Бор высказывает мнение о недостаточности квантовой механики, по крайней мере, в применении к внутриядерным электронам.
38 Свет и жизнь [56]
Доклад, прочитанный Бором в 1932 г., представляет собой одно из первых выступлений ученого, посвящённых обсуждению проблем биологии в свете достижений атомной физики. Признавая методологический принцип, согласно которому «самое существо научного объяснения состоит в разложении более сложных явлений на более простые», Бор подчёркивает, что «само существование жизни должно в биологии рассматриваться как элементарный факт», подобно кванту действия в атомной физике.
Значение развития атомной физики для биологии заключается в выявлении «существенной ограниченности механистического описания явлений природы». Бор полагает, что фундаментальные особенности живых организмов надо искать в их своеобразной организации, в которой свойства, поддающиеся анализу на основе обычной механики, переплетаются с типично атомными чертами.
Такая характеристика биологической организации не выявляет ещё её специфики; однако примечательно то обстоятельство, что мысль Бора направлена на поиски естественных факторов, определяющих своеобразие организации живых организмов.
Бор приближается здесь к пониманию принципиальной недостаточности дилеммы «механицизм или витализм». Особенность биологического исследования, в отличие от физического, состоит в необходимости сочетать «применимость чисто физических идей к живым организмам» с таким биологическим понятием, как понятие цели. Говоря о «телеологической аргументации», Бор имеет в виду признание объективного характера целесообразности в жизненных процессах.
39 К вопросу об измеримости электромагнитного поля [57]
Вопросу измеримости поля и заряда посвящена также статья 73. Эти работы Бора и Розенфельда сыграли важную роль в развитии квантовой электродинамики, способствовали разрешению кажущихся парадоксов в вопросах измеримости компонент поля и заряда-тока.
40 О методе соответствия в теории электрона [58]
Статья составлена на основании общих замечаний во время дискуссии по докладу П. А. М. Дирака «Теория позитрона» на VII Сольвеевском конгрессе, состоявшемся 24—29 октября 1933 г. в Брюсселе. Тема конгресса была «Строение и свойства атомных ядер». На конгрессе, прошедшем под председательством П. Ланжевена, присутствовали Бете, Блеккет, Бор, Л. де Бройль, М. де Бройль, Гамов, Гейзенберг, Дебай, Дирак, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, Кокрофт, Крамерс, М. Кюри, Лоуренс, Л. Мейтнер, Мотт, Пайерлс, Паули, Ф. Перрен, Резерфорд, Ричардсон, Л. Розенфельд, Ферми, Чэдвик, Шредингер и др. Конгресс собрался вскоре после открытия позитрона и нейтрона, в период быстрого развития ядерной физики; поэтому дискуссии были очень острыми. Бор выступал почти по всем докладам, хотя активные исследования в этой области он начал лишь после конгресса. Были заслушаны следующие доклады: Кокрофт. Расщепление элементов ускоренными протонами; Чэдвик. Аномальное рассеяние α-частиц. Нейтрон; И. и Ф. Жолио-Кюри. Проникающее излучение атомов под действием α-лучей; Дирак. Теория позитрона; Гамов. Природа γ-лучей и энергетические уровни ядер; Гейзенберг. Общетеоретические соображения о строении ядра.
Одним из обсуждавшихся вопросов была теория β-распада. Трудности интерпретации непрерывного спектра энергии вылетающих при β-распаде электронов, вызвали острую дискуссию ещё на конгрессе по ядерной физике, организованном обществом Алессандро Вольты в Риме в 1931 г. Тогда Бор [55] в качестве возможной альтернативы высказал идею о несохранении энергии; Паули возражал и настаивал на гипотезе о существовании лёгкой нейтральной частицы, ускользающей от наблюдения. Идея Паули была им впервые обнародована в письме от 4 декабря 1930 г. к тюбингенским физикам Гейгеру и Мейтнер 1; затем она обсуждалась на собраниях физиков в Пасадене весной 1931 г. и в Эн Арборе летом того же года. Поэтому, хотя Паули не спешил её публиковать, новая идея стала достоянием физиков. После римского конгресса по предложению Ферми, разделявшего взгляды Паули, гипотетическую частицу стали называть «нейтрино». Выступая по докладу Гейзенберга на Сольвеевском конгрессе, Паули 2 обосновал свою гипотезу. Через два месяца, в декабре 1933 появилась статья Ферми 3, построившего на основе этой гипотезы теорию β-распада.
1 См. В. Паули. К старой и новой истории нейтрино. В кн.: «Теоретическая физика XX века», М., 1962, стр. 390.
2 Structure et propietes des noyaux atomiques. Rapports et discussions du VIIconseil Solvay. Paris, 1934, p. 324.
