Альберт Эйнштейн: творец и бунтарь - [59]
Эйнштейн знал, что его слово пользовалось колоссальным влиянием среди ученых, и все-таки даже он едва ли мог предполагать, сколь быстрый, впечатляющий отклик получит его рекомендация идеи де Бройля. Результаты не замедлили сказаться. В начале 1926 г. австрийский физик Эрвин Шредингер, работавший в Цюрихском университете, приступил к публикации разработанной им атомной теории, на долю которой выпал величайший успех. Его теория была тесно привязана к уравнениям Ньютона, но тем не менее материя рассматривалась в ней не как частицы (пусть даже сопровождаемые волнами), а исключительно как волны — идеально гладкие волны, причем не в обычном пространстве, а в абстрактных математических Пространствах, способных иметь множество измерений.
Тем временем в июне 1925 г. двадцатитрехлетний немецкий физик Вернер Гейзенберг уже приступил к созданию не менее успешной атомной теории, избрав совершенно иной Путь. Он не признал представления об электронных орбитах, потому что они ненаблюдаемы, и вообще отказался от изображения внутриатомных процессов с таких позиций. Он взял на вооружение чисто абстрактный подход и в ходе анализа давно известных фактов об атомном спектре обнаружил основания для далеко не тривиального вывода: математический аппарат атомной теории может быть достаточно близок к уравнениям Ньютона, однако при этом X, помноженное на Y, не то же самое, что Y, помноженное на X.
К счастью, Гейзенберг был ассистентом Борна в Геттингенском университете, а Борн был достаточно проницательным физиком, чтобы отнестись к его идеям серьезно. Борн вместе со своим сотрудником Паскуалем Иорданом с большой энергией взялись за развитие концепции Гейзенберга, и уже к ноябрю им втроем удалось придать теории законченный вид. Независимо от них к тому же результату — но только избрав удобный путь — пришел английский физик Поль Дирак из Кембриджского университета. Как и Гейзенбергу, ему в ту пору было двадцать три года.
В июне 1926 г. Борн осуществил тот решительный шаг в развитии физики, за который по прошествии долгого времени ему была присуждена Нобелевская премия. Он предложил новую интерпретацию теории Шредингера — к немалому, следует заметить, огорчению и досаде последнего. Отталкиваясь от давней попытки Эйнштейна привести в соответствие волновые и корпускулярные свойства света, Борн предположил, что волны Шредингера не были волнами материи, как представлялось Шредингеру, а, скорее, волнами вероятности[36], связанными с материальными частицами.
Давайте прервем на время наше чрезвычайно запутанное повествование, чтобы задать вопрос: что же послужило для де Бройля и Гейзенберга источником, из которого они почерпнули вдохновение для своих оригинальных идей и мужество для того, чтобы взяться за их математическую разработку? С психологической точки зрения роль первопроходца играть нелегко. Для этого необходимо обладать огромной верой в свою правоту и незаурядной силой духа. Почти закончив основные вычисления, Гейзенберг, например, самым серьезным образом колебался, не лучше ли будет попросту бросить их в огонь. Надо признать, что для спасения атомной теории действительно нужны были героические усилия. Однако отчаяние лишь подстегивало ученых к новым поискам. Само же по себе оно было плохим руководителем.
Идеи де Бройля брали свое начало непосредственно из эйнштейновской идеи световых квантов, а еще точнее — из его специальной теории относительности. Эта теория имела важное значение и для Гейзенберга. Смелость, с которой Эйнштейн отверг существование абсолютной одновременности, придала Гейзенбергу решимость заявить об отрицании ненаблюдаемых орбит. Более того, одной из путеводных нитей для него послужила проведенная Эйнштейном в 1916 г. работа — та самая, которая в конечном счете привела к созданию лазера. Однако влияние Бора сыграло первостепенную роль: год, проведенный Гейзенбергом в Копенгагенском институте, немало вдохновил его на смелые исследования. Идея Гейзенберга явилась непосредственным результатом принципа соответствия, с помощью которого Бору удалось расширить рамки своей теряющей силу теории. В предсмертных муках эта теория дала жизнь теории Гейзенберга, что можно отнести к величайшей из многих ее заслуг.
Идеи де Бройля и Гейзенберга отличались необычайной оригинальностью. Тем не менее исследование де Бройля настолько органично вытекало из теории относительности и концепции квантов света, что можно, пожалуй, только удивляться тому, что Эйнштейн не сделал сам этого решительного шага. И точно так же выводы Гейзенберга столь очевидным образом вытекали из принципа соответствия Бора, что не менее удивительно, почему Бор тоже не сделал этого решительного шага сам. Однако пусть наше запоздалое удивление не приведет к преуменьшению в наших глазах грандиозности этих поразительных достижений. Де Бройль и Гейзенберг, так же как и Шредингер, заслуженно получили Нобелевскую премию.
Исходя именно из этого, можно взглянуть на все и с другой стороны. Ведь концепции де Бройля — Шредингера — это дань интуиции Эйнштейна; точно так же теория Гейзенберга — дань интуиции Бора. Так оно и должно было быть, ведь Бору и Эйнштейну — этим двум столпам физики — суждено было вступить в длительную борьбу, в ходе которой каждый из них отстаивал свою интерпретацию новой теории.
