Квант. Эйнштейн, Бор и великий спор о природе реальности

Квант. Эйнштейн, Бор и великий спор о природе реальности

     Однажды, когда Чарли Чаплина и Альберта Эйнштейна окружила восторженная толпа, Чаплин заметил: “Меня приветствуют потому, что меня понимают все, а вас — потому, что не понимает никто”. С тех пор наука стала еще менее доступной пониманию публики. Английский журналист рассказывает о проблемах, занимавших физиков первой половины XX века, искусно соединяя описание человеческих черт “небожителей” — авторов квантовой теории — с рассказом о трудной, но веселой науке, которую они творили. Что получилось? Биография идеи, которая читается как триллер. Путеводитель по парадоксальному миру. Научно-популярная книга, которая сбивает с толку и дает почувствовать себя почти гением.

Жанры: Научпоп, Физика
Серии: -
Всего страниц: 175
ISBN: -
Год издания: Не установлен
Формат: Полный

Квант. Эйнштейн, Бор и великий спор о природе реальности читать онлайн бесплатно

Шрифт
Интервал

Пролог.

Встреча великих


Пауль Эренфест чуть не плакал. Он решился. Скоро начнется конгресс, который продлится неделю. Там будут многие участники квантовой революции, и они попытаются осмыслить значение сделанного ими. И именно там ему придется сказать старому другу Альберту Эйнштейну, что он, Эренфест, принял сторону Нильса Бора. Эренфест, тридцатичетырехлетний австриец, профессор теоретической физики из Лейденского университета (Голландия), был убежден: мир атомов на самом деле так странен и неосязаем, как об этом говорит Бор>1.

В записке, переданной Эйнштейну во время заседания, Эренфест неразборчиво написал: “Не смейся! Для профессоров, преподающих квантовую теорию, в чистилище есть специальный семинар, где они вынуждены слушать лекции по классической физике десять часов каждый день”>2. “Меня умиляет их наивность, — ответил Эйнштейн. — Кто знает, кто посмеется последним?”>3 На самом деле Эйнштейну было совсем не до смеха: на кону стояли сама природа реальности и основы физики.

Фотография участников V Сольвеевского конгресса “Электроны и фотоны”, прошедшего в Брюсселе 24-29 октября 1927 года, отражает финал самого драматического периода в истории физики. Семнадцать из двадцати девяти участников конгресса получили Нобелевскую премию, так что его можно назвать одной из самых впечатляющих “встреч великих”>4. Она ознаменовала собой конец “золотого века” физики, конец невероятной эры научного творчества. Последний раз события подобного масштаба происходили во времена научной революции XVII века, во главе которой шли Галилей и Ньютон.


Пауль Эренфест — третий слева в последнем ряду. В первом сидят восемь мужчин и одна женщина. Шестеро из мужчин — лауреаты Нобелевской премии по физике или химии. У женщины сразу две премии: по физике (1903) и химии (1911). Это Мария Кюри. В центре, на почетном месте, восседает еще один нобелевский лауреат. Это Альберт Эйнштейн — самый знаменитый ученый со времен Ньютона. Он смотрит прямо в объектив, и, кажется, ему немного не по себе. Непонятно, что именно является причиной дискомфорта: жесткий воротничок и галстук — или же услышанное на конгрессе в течение прошедшей недели. Справа в конце второго ряда — Нильс Бор. Он выглядит расслабленным и хитровато улыбается. Конгресс для него прошел удачно. Тем не менее в Данию Бор вернулся разочарованным: ему так и не удалось убедить Эйнштейна в правильности “копенгагенской интерпретации”, договориться о природе реальности, открываемой нам квантовой механикой.

Не собиравшийся сдаваться Эйнштейн потратил неделю на то, чтобы показать: квантовая механика не самосогласованна, а “копенгагенская интерпретация” Бора — некорректна. Гораздо позднее Эйнштейн скажет: “Эта теория напоминает мне состряпанный из бессвязных обрывков мыслей набор бредовых идей исключительно умного параноика”>5.

Справа от Марии Кюри, с сигарой и шляпой в руке, Макс Планк — человек, открывший кванты. В 1900 году он вынужден был выдвинуть гипотезу о том, что энергия световой волны или любого другого электромагнитного излучения, испускаемого или поглощаемого телом, может складываться только из разного числа небольших порций. Отдельную порцию энергии Планк назвал квантом. Введение кванта энергии означало принципиальный разрыв с давно устоявшимся представлением о том, что энергия излучается или поглощается непрерывно, как текущая из крана вода. В окружающем мире, где безраздельно царит физика Ньютона, вода может капать из крана, но обмен энергией не может происходить отдельными капельками разных размеров. Однако на атомном и субатомном уровнях хозяйничают кванты.

Позднее ученые открыли, что энергия электрона в атоме “квантована”: она может принимать только строго определенные значения. Когда стало понятно, что микромир неспокоен и лишен непрерывности, что он не является съежившейся копией большого мира людей, в котором физические свойства меняются плавно и непрерывно, а при движении из пункта А в пункт С не миновать пункта В, выяснилось, что и другие физические величины квантованы. А квантовая физика утверждает, что электрон в атоме, находившийся в некотором определенном месте, испустив или поглотив квант энергии, может, как по волшебству, оказаться на новом месте, не появляясь в каком-либо промежуточном пункте. Такое поведение частицы находится за пределами понимания классической физики. Это казалось невероятным, равнозначным тому, что тело, вдруг исчезнувшее в Лондоне, в то же мгновение не менее неожиданно появилось бы в Париже, Нью-Йорке или Москве.

Уже к началу 20-х годов стало окончательно ясно, что достижения квантовой физики построены на зыбком фундаменте и не структурированы логически. Из этого состояния замешательства возникла дерзкая новая наука — квантовая механика. В школе до сих пор рассказывают, что атом похож на миниатюрную Солнечную систему, в которой электрон вращается по орбите вокруг ядра. Эта модель атома была забыта. Согласно новой теории, зримого образа атома просто не существует. В 1927 году Вернер Гейзенберг сделал открытие, настолько противоречившее здравому смыслу, что даже ему, вундеркинду квантовой механики, вначале трудно было понять его значение. Он сформулировал так называемый принцип неопределенности, который гласит: если вы хотите узнать точную скорость частицы, то определить точно, где она находится, невозможно (и наоборот).


Рекомендуем почитать
Отцы и сыновья

В спектакле, как и в романе, дело происходит в середине девятнадцатого века, накануне отмены крепостного права. Мы встретимся с известными по школьной программе персонажами — студентом-медиком, нигилистом Евгением Базаровым, его другом Аркадием и их семействами; помещицей Анной Сергеевной, под власть которой оба попадают. Однако, стирая с первоисточника хрестоматийный глянец, театр вслед за английским драматургом прямо подчеркивает близость происходящего дню сегодняшнему. На это указывают не только манера и способ общения персонажей, предметы, их окружающие вплоть до грохочущего мотоцикла.


Нужен перевод

Ирландия, 1833 год. В деревушку Бейле Бейг/Бэллибег, где в школе изучают греческий и латынь и живут в своем утопическом мирке, приезжают английские военные составлять топографические карты местности. Больше не будет колоритных, звучащих, как музыка, названий, а будут «Черная гряда», «Свиной форт» и так далее. Английский лейтенант Йолланд, влюбившись в местную красотку Мейре, пропадает, а это грозит всем жителям выселением и уничтожением деревни…


Немец

Вызвавшись помочь немецкому туристу Ральфу Мюллеру найти следы его дяди, сгинувшего в России во время Великой Отечественной войны, Антон не предполагал, чем все обернется.А обернулось все… охотой. На Антона и Ральфа. По их следам идут местные бандиты и даже бывший офицер СС. За героями следят спецслужбы России и Германии. Друзьям поневоле приходится распутывать клубок тайн и мистических загадок, чтобы не только понять, в чем дело, но и постараться остаться в живых.От Баварии и Австрийских Альп до Москвы и Воронежа, от зимы 1943 года до наших дней события романа переплетены в пространстве и времени так, что читатель начинает ощущать себя реальным участником происходящего.


Сказка про Судьбу

Короткая сказка о родинках, о Предназначении и Неотвратимости… О Богах и их дарах.© Доктор Вова.


Архитектурные современники из прошлого

Книга знакомит читателя с профессией реставратора, секретами его творчества, методами восстановления памятников архитектуры. В книге рассказано, что такое памятник архитектуры, какую историческую и культурную ценность он представляет, каково его место в современном мире. Освещена проблема охраны и современного использования памятников архитектуры. Для школьников, выбирающих профессию, а также для широкого круга читателей. М.: Стройиздат, 1988. - 160 с: ил. - (Науч.-попул. б-ка школьника).


Москва в Москве

Автор увлекательно рассказывает о новых фактах в истории нашей столицы, которые удалось установить в результате археологических раскопок последнего времени. Книга адресована массовому читателю. Московский рабочий, 1982 г. Издание 2-е, дополненное и переработанное.


Животные защищаются

Комплект из 16 открыток знакомит читателя с отдельными животными, отличающимися наиболее типичными или оригинальными способами пассивной обороны. Некоторые из них включены в Красную книгу СССР как редкие виды, находящиеся под угрозой исчезновения и поэтому нуждающиеся в строгой охране. В их числе, например, белая чайка, богомол древесный, жук-бомбардир ребристый, бабочки-медведицы, ленточницы, пестрянки. Художник А. М. Семенцов-Огиевский.


186 суток на орбите (спросите у космонавта)

Тим Пик увлекается марафонским бегом, альпинизмом и лыжным спортом, воспитывает сына и ходит в спелеологичес кие походы в Западном Суссексе. А еще Тим прошел отбор в программу Европейского космического агентства (EKA). На шесть мест для полетов в открытый космос претендовало более 8000 участников… А сегодня Тим Пик – единственный космонавт во всей Великобритании. 15 декабря 2015 года в 14:03 Тим Пик в должности второго борт инженера отправился с космодрома Байконур к МКС, чтобы провести на орбите 186 суток и узнать все о том, как жить и выживать в космосе. Что чувствовал Тим, вращаясь вокруг Земли быстрее, чем ускоряющаяся пуля? Каково это есть, спать и вообще жить в космосе? Что делать, когда нечего делать? Как вообще обстоят дела в современном космосе? Вернувшись домой, Тим решил поделиться всем пережитым с землянами.


Как мы стали людьми. Поиски истоков человечества

Долгое время за истину в последней инстанции принимали то утверждение, что истоки человечества находятся в Африке. Однако в последнее годы ученые сделали множество находок, которые не вписывались в привычную картину эволюции. Так, в Европе обнаружены окаменелые останки древних предков нынешних человекообразных обезьян, от которых ведет свою родословную человечество. Мадлен Бёме смогла реконструировать естественную историю человека, опираясь на абсолютно новые данные, которые противоречат многим расхожим убеждениям.


Погода интересует всех

Когда у собеседников темы для разговора оказываются исчерпанными, как правило, они начинают говорить о погоде. Интерес к погоде был свойствен человеку всегда и надо думать, не оставит его и в будущем. Метеорология является одной из древнейших областей знания Книга Пфейфера представляет собой очерк по истории развития метеорологии с момента ее зарождения и до современных исследований земной атмосферы с помощью ракет и спутников. Но, в отличие от многих популярных книг, освещающих эти вопросы, книга Пфейфера обладает большим достоинством — она знакомит читателя с интереснейшими проблемами, которые до сих пор по тем или иным причинам незаслуженно мало затрагиваются в популярной литературе.