Бойль был четырнадцатым ребенком и седьмым сыном в богатой семье. С детских лет его мучили камни в почках, что, вероятно, во многом определило его образ жизни. Бойль не был женат, отличался религиозностью и, по свидетельству друзей, знавших его в течение сорока лет, никогда не произносил слово «Бог» без благоговейной паузы. В течение 16 лет (1661 —1677) он возглавлял знаменитую Ост-Индскую компанию и на этом посту больше всего заботился о деятельности миссионеров в колониях. Примерно треть его ученых трудов посвящена теологии. Он самолично финансировал переводы библии на турецкий, арабский, малайский языки и даже на язык американских индейцев. Вместе с тем Бойль стал одним из основателей Королевского общества и одним из первых его членов.
Это был высокий, худой человек, к концу жизни бледный и изможденный. Несмотря на свою известность, он вел простую жизнь, был дисциплинирован, благороден и предельно учтив. Когда ему в 1680 г. пожаловали звание пэра, он отказался от такой чести, поскольку его принципы не позволили ему принести необходимую в таких случаях присягу. Умер Бойль в постели за правкой корректуры своей книги «Очерки общей истории воздуха».
Джон Дальтон (1766—1844) родился 5 сентября 1766 г. в семье бедного ткача в Камберленде, на севере Англии. Когда пришло время, его отправили в сельскую школу. В 12 лет, после того, как учитель этой школы ушел в отставку, он сам открыл школу сначала в своем доме, а затем в местном доме собраний квакеров и преподавал там два года. Факт этот сам по себе необычный, но комментариев и воспоминаний о нем не сохранилось.
Еще год он работал на ферме и в возрасте 15 лет уехал к старшему брату Джонатану. Вместе с ним они открыли школу и преподавали в ней 12 лет, пока в 1793 г. его не пригласили в Манчестерский новый колледж, где он еще 6 лет преподавал математику и физику. Здесь Дальтон вступает в Манчестерское литературное и философское общество и читает научные доклады. Первый его доклад был посвящен цветовому дефекту зрения, которым он сам страдал и который известен теперь под названием «дальтонизм». В Манчестере он прожил до конца своих дней и умер в 1844 г., разбитый параличом за семь лет до этого.
Дальтон происходил из семьи квакеров, одной из самых строгих протестантских сект. Быть может, именно это обстоятельство усугубило природные черты его характера. Он жил размеренной жизнью, его день никогда не менялся: соседи с точностью до минут узнавали время, когда он поутру выходил записывать показания термометра и барометра. Рабочий день Дальтона заканчивался в 9 часов вечера. Он ужинал и, закурив трубку, сидел в кругу семьи, лишь изредка вставляя краткие замечания.
Каждый четверг после обеда он шел не на работу, а на лужайку для игры в шары, примыкавшую к таверне «Собака и куропатка». Здесь он неожиданно утрачивал свои размеренные манеры, к удивлению окружающих возбужденно жестикулировал и с неожиданным энтузиазмом бросал шары. Несколько умеренных пари, всегда точно рассчитанных, чай и неизменная трубка заканчивали этот день. В воскресенье, одетый в квакерские бриджи до колен, серые чулки и башмаки с пряжками, он дважды прсещал публичное богослужение, хотя по вопросам веры никогда не высказывался.
Он почти ничего не читал и часто хвастал, что «может унести всю свою библиотеку на спине и что даже из этих книг он не прочел и половины». «Как у всех самоучек, в нем было меньше развито желание знать то, что сделали другие, чем твердая уверенность в правильности найденного им самим»,— писал о нем один из биографов.
На современников его человеческие качества действовали удручающе. Они вспоминали впоследствии: «Его вид и манеры были отталкивающими... голос у него был резкий и сварливый, а походка жесткая и неуклюжая». Тем не менее члены Манчестерского философского общества за научные заслуги избрали Дальтона в 1817 г. своим президентом. К концу жизни он признан повсюду: в 1822 г. его избирают членом Королевского общества, а в 1830 г.— одним из восьми иностранных членов Парижской академии, вместо умершего за год до этого Хэмфри Дэви.
Последующие поколения, как правило, полностью равнодушны к личным недостаткам ученого. Они помнят только лучшее в нем — его идеи. Быть может в этом и состоит одна из причин человеческого прогресса.
Антониус Иоганнес Ван ден Брук (1870—1926) был но профессии юристом, а наукой занимался в свободное от работы время. Уже само по себе в XX веке это было редкостью, но и в остальном Ван ден Брук был личностью незаурядной: он знал несколько языков, хорошо играл на фортепиано, профессионально интересовался архитектурой и философией. О своих занятиях наукой он избегал говорить с окружающими: без регулярных контактов с профессиональными физиками он имел основания сомневаться в научной ценности своих изысканий, и, кроме того, они могли повредить его репутации юриста и отпугнуть клиентов.
Когда Резерфорду рассказали о гипотезе Ван ден Брука, он с раздражением заметил, что «...только любитель может позволить себе высказывать забавы -ради много догадок сразу без достаточных на то оснований». Следы этой корпоративной неприязни сохранились надолго и даже в 1934 г. он продолжал утверждать, что первым идею тождественности порядкового номера элемента и заряда ядра выдвинул Бор и «...только по странной оплошности приписал эту мысль Ван ден Бруку».
Только в конце жизни Ван ден Брук был повсеместно признан научным сообществом и смог всецело отдаться любимому занятию. В 1923 г., за три года до смерти, по рекомендации Г. А. Лоренца и других коллег он был избран членом Голландской академии наук.
«Наука состоит из фактов, как дом из камней. Но собрание фактов еще не наука, точно так же как куча камней еще не дом.»
Анри Пуанкаре
«Не совсем верно, что ученый преследует истину, скорее истина следует за ним.»
Сорен Кьеркегор
«Что дополнительно понятию истина? Ответ: ясность.»
Нильс Бор
«Несчастны те люди, которым все ясно.»
Луи Пастер
Идеи
ГЛАВА 6
Теория Бора глазами современников. Явление, образ, понятие, формула. Матричная механика Гейзенберга. Вокруг кванта
ГЛ А В А 7
Луи де Бройль. Волны материи. Оптико-механическая аналогия. Волновая механика Шрёдингера. Вокруг кванта
ГЛАВА 8
Уравнение Шрёдингера. Смысл ф-функции. Образ атома. Квантовая истина. Вокруг кванта
ГЛАВА 9
Корпускулярно-волновой дуализм. Соотношение неопределенностей. Принцип дополнительности. Вокруг кванта глава ю
Игра в «орел — решку» и стрельба в тире. Дифракция электронов. Волны вероятности. Электронные волны. Атом и вероятность. Вероятность и спектры атомов. Причинность и случайность, вероятность и достоверность. Вокруг кванта гл а в а п
Что такое атом? Что такое кван-. товая механика? Физическая реальность. Вокруг кванта
ГЛАВА 6
Линъюй
Значение слов определяется традицией и привычкой, но их истинный смысл выясняется только в контексте. Так происходит всегда: в науке и искусстве, в технике и политике. Узнавая новые явления, человек называет их старыми словами, но вкладывает в них другой смысл; смысл, который нельзя понять, если не знать происхождения новых понятий и их связей с прежними. Это стремление хоть как-то отделить нужное значение слов от привычного объясняет появление жаргона в науке, который, как правило, противоречит нормам литературного языка. Дилетанты от науки впадают в другую крайность: они воспринимают все ее утверждения буквально, не зная той сложной системы условностей, которыми окружена словесная формулировка любого научного результата. Сплошь и рядом из-за этого возникают недоразумения — смешные для физиков, огорчительные для самих дилетантов.
В конце прошлого — начале нашего века физики открыли новый мир — мир атома. Их ошеломило богатство новых явлений, они наскоро придумали им названия, но не вполне понимали, какой смысл в них надо вкладывать. Когда Бор впервые произнес слова «стационарное состояние» и «квантовый скачок», вряд ли кто, включая и его самого, мог объяснить, что же они, в сущности, означают.
Рассказ о квантовой физике мы начали с определения: квантовая физика — это наука о строении и свойствах квантовых объектов и явлений. Сразу же выяснилось, что мы не вполне понимаем, что означают слова «квантовый объект», одним из которых является и атом. Вполне однозначно понятие «атом» мы не можем определить и сейчас, хотя знаем о нем гораздо больше, чем вначале.
Под влиянием опытов умозрительные образы сменялись более сложными, менее наглядными, но зато и более адекватными представлениями об атоме. Ученые постепенно доказали, что атом действительно существует, но совсем не похож на атом Демокрита. Узнали, что он состоит из ядра и электронов. Выяснили, что он может испускать электромагнитные волны. Установили, что его излучение связано с движением электронов в атоме. Необходимо было найти законы этого движения. И тогда изобрели квантовую механику.
Начал создавать ее Нильс Бор; его постулаты, хотя и противоречили духу и традициям всей прежней физики, внесли неожиданный порядок в первозданный хаос опытных фактов.
Но наука ничего не принимает на веру — даже если это постулаты Бора. Надо было либо отбросить их, либо устранить их противоречия.
