Наблюдающаяся тенденция отводить место для биологических явлений в рамках системы понятий, применимых для описания материальных систем, делает описываемый подход совершенно чуждым всякой попытке истолковать нарушение причинного описания в атомной физике в спиритуалистическом смысле. Напротив, только что упоминавшаяся точка зрения в отношении основных вопросов биологии способна пролить новый свет на старую проблему психофизического параллелизма. Мои размышления (𝐴_III,𝐵) над вопросами психологии в связи с проблемами атомной физики преследовали кроме всего прочего две различные важные цели. Первой было напомнить общеизвестным примером самонаблюдения и связанных с ним трудностей анализа и синтеза психических переживаний, что в этой области познания мы вынуждены сталкиваться с ситуацией, во многих отношениях формально сходной с той, которую мы имеем в атомной физике, к величайшему беспокойству многих физиков и философов. Другая цель состояла в том, чтобы выразить надежду, что теоретико-познавательная точка зрения, которая в области атомной физики прояснила значительно более лёгкие вопросы, окажется полезной также и при обсуждении психологических проблем. Фактически уже само употребление таких слов, как «мысль» и «чувство» или «инстинкт» и «благоразумие», для описания различного рода психических переживаний указывает на существование характерных дополнительных соотношений, обусловленных особенностями самонаблюдения. Именно в условиях принципиальной невозможности при самонаблюдении проводить чёткое различие между субъектом и объектом в смысле классического представления о причинности прежде всего может найти себе естественное место представление о чувстве воли (Willensgefühl).

Я опасаюсь, что те краткие пояснения, которыми я вынужден был ограничиться в этом докладе по последнему поводу, как и по многим другим, возможно, излишне сильно подчёркивают тот очевидный факт, что в конечном счёте непосредственное употребление каждого слова находится в дополнительном отношении к подробному анализу его собственного смысла. Однако я надеюсь, что мне удалось в какой-то степени передать вам моё убеждение в том, что развитая здесь точка зрения нисколько не противоречит нашему общему стремлению достигнуть возможно большего единства науки в каждой области исследования, преодолевая на этом пути всевозможные предрассудки.

48 О ПРЕВРАЩЕНИЯХ АТОМНЫХ ЯДЕР, ВЫЗВАННЫХ СТОЛКНОВЕНИЯМИ С МАТЕРИАЛЬНЫМИ ЧАСТИЦАМИ

1. ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СООБРАЖЕНИЯ *

(Совместно с Ф. Калькаром)

* On the Transmutations of Atomic Nuclei by Impact of Material Particles. I. General Theoretical Remarks (With F. Kalckar). Kgl. Danske Videnskab. Selsk., Math.-Fys. Medd. 1937, 14, № 10, 1-40.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Как видно из заглавия, настоящая статья должна была составлять первую часть труда, состоящего из трех частей, которые должны были появиться непосредственно друг за другом. Вторая часть мыслилась как более подробное изложение теории ядерных столкновений на основе общих соображений, изложенных ниже; третья же часть должна была содержать анализ имеющихся опытных данных о превращениях атомных ядер, основанный па тех же идеях. Однако опубликование этой статьи, направленной в печать в январе 1937 г., было задержано, а окончание остальных частей отложено; причиной этому была поездка авторов в некоторые американские университеты для участия в ряде конференций, на которых обсуждались проблемы ядра. Тем временем теория ядра получила быстрое развитие благодаря выходу в свет ряда важных работ, появившихся в течение последних месяцев. Кроме того, прекрасный и полный обзор современного состояния ядерной динамики был опубликован Бете ¹. В этот обзор вошёл также и подробный разбор некоторых из развиваемых нами ниже соображений, основанный на устных докладах авторов, сделанных ими на конференции в Вашингтоне в феврале 1937 г. Имея в виду эти обстоятельства, мы временно отказались от нашего плана опубликовать более подробный труд. Для того же чтобы сделать нашу статью более отвечающей настоящему моменту, мы присоединили к ней добавление, написанное в октябре 1937 г.; в нем содержатся указания на важнейшие из последних работ в этой области, а также краткие замечания к ним.

¹ H. Béthe. Rev. Mod. Phys., 1937, 9, 69 (см. перевод: Г. Бете. Физика ядра. М., 1947. — Ред.).

§ 1. Основные идеи

В недавно вышедшей статье ¹ было указано, что необычайная лёгкость, с которой происходит обмен энергией между плотно упакованными частицами в атомных ядрах, играет решающую роль в ходе их превращений, вызванных столкновениями ядер с материальными частицами. При рассмотрении таких столкновений обычно делалось предположение, что превращение атомного ядра в основном состоит в непосредственной передаче энергии от падающей частицы к какой-нибудь частице первоначального ядра, что и влечёт за собой выбрасывание этой последней. Однако такое предположение должно быть оставлено. Напротив, мы должны ясно себе представлять, что всякое превращение атомного ядра проходит через промежуточный этап, в котором энергия временно оказывается распределённой между всеми частицами составной системы, образованной ядром и падающей частицей. При тех малых расстояниях, о каких идёт речь, между любыми двумя из ядерных частиц возникают большие силы. Благодаря этому связь между частицами составной системы оказывается чрезвычайно тесной. Всякий могущий произойти распад этой системы, — будь то испускание «элементарной» частицы вроде нейтрона или протона или же испускание «сложной» ядерной частицы вроде дейтрона или α-частицы, — следует поэтому рассматривать как отдельное событие, независимое от первого этапа процесса столкновения. Таким образом, можно сказать, что окончательный результат столкновения зависит от свободной конкуренции между всеми различными процессами распада или излучения составной системы, совместимыми с обычными законами сохранения.

1 N. Bohr. Nature, 1937, 136, 344, 351 (статья 45). Далее цитируется как А. [В более новой статье (N. Bohr. Science, 1937, 86, 161) дан краткий обзор дальнейшего развития взглядов, изложенных в цитированной статье. Более полный отчёт, с более подробными ссылками на предшествующую литературу по этому предмету, содержится в речи, произнесенной на Международном физическом конгрессе в Париже в октябре 1937 г. Эта речь должна скоро появиться в докладах конгресса.— Прим. авт. при корректуре.]

С этой точки зрения изучение превращений атомных ядер, вызванных столкновениями, должно прежде всего состоять в рассмотрении баланса между теми отдельными процессами, из которых состоит образование и распад промежуточной полустабильной системы. Несмотря на то что простые механические аналогии (А, стр. 351) очень наглядны, разработка этого вопроса, очевидно, невозможна без соответствующих квантовых соображений. Действительно, прежде всего законы квантовой механики налагают общие ограничения на возможные энергетические состояния составной системы; кроме того, само образование или распад этой системы часто связаны с характерными квантовыми эффектами, хорошо известными по удачному объяснению законов радиоактивного распада, данному Кондоном, Гэрни и особенно Гамовым. Предположенная здесь тесная связь между движениями частиц ядра заставляет, однако, внести значительные изменения в обычный способ рассмотрения таких задач, основанный на предположении, что в первом приближении частица внутри ядра движется в постоянном силовом поле. Но мы увидим, что чрезвычайная сильная связь частиц в ядре приводит к известным упрощениям, позволяющим сделать ряд простых заключений общего характера относительно ядерных реакций.

Представление об атомных ядрах как о квантовомеханических системах, состоящих исключительно из нейтронов и протонов, как известно, привело к чрезвычайно интересным результатам, касающимся строения таких ядер. Представление это даёт, во-первых, объяснение одному факту, выявленному при изучении полосатых спектров и сверхтонкой структуры сериальных линий; а именно, оно объясняет, почему собственный спин ядра любого изотопа равен чётному или нечётному целому кратному ℎ/4π в зависимости от того, чётным или нечётным числом является его атомный вес; кроме того, это представление объясняет в общих чертах то, как меняется устойчивость ядра (а значит, и наличие изотопов и величина их дефекта массы) с атомным весом и атомным номером.