Квантовый возраст - [3]

Я хочу выразить признательность дирекции, сотрудникам библиотеки и фотолаборатории Института ядерной физики, неизменно способствовавшим моей работе над книгой.

Я благодарна моим друзьям — теоретикам Института ядерной физики, которым приходилось иногда вместо обсуждения серьезных научных вопросов обсуждать систему обучения в русской гимназии или немецкий урановый проект, в зависимости от того, что меня волновало в данный момент в связи с написанием книги.

Глава 1. «Верным путем экспериментирования»

В конце XIX в. в физике царила атмосфера уверенности и спокойствия.

Научная революция, начавшаяся еще в эпоху Возрождения, вступившая затем в век Галилея и Ньютона, увенчалась к концу XIX в. торжеством «новой» науки — классической физики. Четыре с лишним века создавалась «новая» физика.

И все это время наука была частным делом немногих. Порой одно открытие отделяло от другого целое поколение. Только самые смелые и удачливые из тех, «кто не только расходился во взглядах с древними, но также правильно поставил себе целью идти медленным, но верным путем экспериментирования», достигали успеха или способствовали ему. «И они шли этим путем, насколько им позволяла это краткость их жизни или множество других их дел, или ограниченность их состояния» [3, с. 252]. Эти слова принадлежат епископу Спрату, автору «Истории Королевского общества», изданной в 1667 г. В этой книге епископ Спрат впервые относит людей, занимающихся исследованием законов природы, к разряду философов, к разряду ученых. Уже была признана справедливой критика всей физической картины мира, доставшейся средневековью от античных времен. Уже Коперник создал гелиоцентрическую систему мира, потрясшую основы религиозного мировоззрения. Уже поплатился жизнью Джордано Бруно за продолжение проклятого церковью учения Коперника (Джордано Бруно родился в 1548 г., спустя пять лет после смерти Коперника). Кеплер, продолжая наблюдения Тихо Браге, открыл законы движения планет. Умирал ослепший узник «святой инквизиции» Галилео Галилей, обвиненный в ереси, вынужденный публично признать на позорном процессе 1633 г. требования инквизиции. В 1643 г. родился Ньютон. А естествоиспытатели только-только были отнесены к «третьему виду новых философов». Отдавая им при этом должное, епископ Спрат пишет, что многое уже сделано и что «сомневаться… можно только в отношении будущих веков. И даже им мы спокойно можем обещать, что они ненадолго будут лишены плеяды пытливых умов, ибо перед ними лежит так четко намеченный путь; ведь им достаточно только вкусить этих первых плодов и вдохновиться этим примером» [Там же].

В 1687 г. выходят в свет «Начала» Ньютона — «Математические начала натуральной философии», открывшие новую эру в физике. Теперь уже в отношении «будущих веков» можно было не сомневаться. Интервалы между важными открытиями стали измеряться уже не целой человеческой жизнью, а несколькими годами. Но к развитию новой цивилизации — промышленной — вплоть до XVIII в. наука имела лишь косвенное отношение. И лишь в XIX в. она перешла от пассивной роли к активной и «усовершенствование пушек» перестало быть только «делом рук литейщиков». Прогресс в науке и промышленности теперь уже в тесном переплетении шел наперегонки со временем.

К концу XIX в. наступило время уверенности и чувства полной власти над природой. Уже были изобретены телефонный аппарат и фонограф, уже работали паровая турбина и двигатель внутреннего сгорания, скоро должно было родиться радио. Стройные законы, покоящиеся на классической механике Галилея и Ньютона, на электродинамике Максвелла, казались созданными навечно. Воздух был пропитан идеями чудесных изобретений.

«На горизонте классической физики были два темных облака, омрачавших ее чистое небо: опыт Майкельсона и проблема распределения энергии в спектре черного излучения» [4, с. 143].

В 1879 г. американские газеты сообщили о том, что на научном горизонте Америки появилась новая яркая звезда. Младший лейтенант морской службы Альберт Майкельсон, которому нет еще 27 лет, добился выдающегося успеха в области оптики: он измерил скорость света [5, с. 11]. Майкельсон не только провел измерения с большой точностью, но неопровержимо доказал, что скорость света не зависит от движения Земли. Это утверждение прямо противоречило законам классической механики Ньютона, согласно которой скорость луча света, идущего в одном с Землей направлении, должна быть больше скорости луча, идущего в обратном направлении. Но ни ошеломляющий результат опыта Майкельсона, ни спектр излучения нагретого тела, который не поддавался объяснению на основе существующих теорий, не беспокоили особенно старых физиков. Нельзя было не признать возникшие противоречия, нельзя было не видеть эти «два облачка», но уверенным в своих твердых знаниях физикам казалось, что так или иначе все когда-нибудь и как-нибудь сойдется. Казалось, эти маленькие противоречия не могут помешать близкому и полному завершению картины о силах, действующих в природе, единой картины, до которой осталось всего несколько шагов. И ученые, все еще оставаясь учеными-одиночками, в своих маленьких лабораториях и «задних комнатах» неторопливо и с наслаждением занимались своим ремеслом.