Даниил Данин - Нильс Бор

• Название: Нильс Бор
• Автор: Даниил Данин
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1978

Эта книга — краткий очерк жизни и творчества Нильса Бора — великого датского физика-мыслителя, создателя квантовой теории атома и одного из основоположников механики микромира. Современная научная мысль обязана ему глубокими руководящими идеями и новым стилем научного мышления. Он явился вдохновителем и главой интернациональной школы физиков-теоретиков. Замечательной была общественная деятельность ученого-гуманиста — первого поборника международного контроля над использованием ядерной энергии, борца против политики «атомного шантажа»

Книга основана на опубликованных ранее материалах, обнаруженных автором в Архиве Н. Бора и в Архиве источников и истории квантовой физики в Копенгагене.

---

Однако шел уже декабрь, а письма из Копенгагена все не было. Неужто изнурительно вежливый Бор изменил себе и не внял его просьбе ответить как можно быстрее? Но Бор тут был ни при чем. Сэру Эрнсту не следовало делать на конверте дразнящую пометку «Лично и конфиденциально!», искушая подозрительность почтовой цензуры и обрекая письмо на затяжную перепроверку. Логика подозрительности хитра. И хотя уже наступил мир, письмо где-то застряло. А тут еще неполадки с судоходством… Бор получил послание Резерфорда только через месяц.

Конечно, он ответил немедленно. И конечно, его ответ, пылающий искренней преданностью, все-таки не мог принести Резерфорду ничего другого, кроме досади.

Копенгаген, 15 декабря 1918

…Не знаю, как высказать Вам мою благодарность за Ваше письмо от 17 ноября, которое я только что получил. Оно стало для меня предметом раздумий, полных сожаления…

Вы знаете, что это было всегда моим жгучим желанием — работать бок о бок с Вами в обстановке того заразительного энтузиазма и того вдохновения, которыми Вы так щедро одариваете всех окружающих… Вместе с тем я сейчас не вправе принять Ваше блестящее предложение, за которое благодарен Вам сильнее, чем мог бы выразить это, ибо в нем заключено больше веры в меня, чем я того заслуживаю…

А дальше шла исповедь совершенно в духе Хольгера-Датчанина. И слышался голос побуждений, не обсуждаемых на языке физики.

…Суть в том, что я чувствую себя нравственно обязанным посвятить свои силы развитию физических исследований в Дании, и этому будет служить моя маленькая лаборатория… Разумеется, мое личное годовое жалованье, материальные средства, равно как и все, что требуется для успешного ведения дела, будут у нас гораздо ниже английского стандарта. Но я сознаю, что это мой долг — трудиться в Дании, хоть для меня и очевидно, что здесь я не смогу добиться того же, чего сумел бы достичь, работая вместе с Вами…

Сэр Эрнст должен был бы сразу понять, что отныне даже ему уже ничем не прельстить Бора. Однако он предпринял еще одну атаку на датчанина.

Манчестер, 11 января 1919

…Конечно, это было для меня большим разочарованием — услышать, что Вы полагаете своим долгом оставаться работать в Вашей стране, но я надеюсь, что Вы не решите этот вопрос безоговорочно, прежде чем не воспользуетесь случаем побывать в Англии и потолковать обо всем этом со мной…

Прежняя требовательность смягчилась до просьбы приехать поговорить, «как только станут возможными нормальные путешествия по морю». Просто физически ощутимо, как не хотелось ему смириться с мыслью, что копенгагенец бросил якорь в Копенгагене навсегда.

А меж тем это действительно произошло.

Глава третья. ПОСЛЕ ВОЙНЫ

Случайно ли совпадение, что именно тогда, на рубеже войны и мира, свою очередную работу, задуманную в четырех частях, Бор решил публиковать не в английском журнале, а на страницах «Трудов Датского Королевского общества»? Впервые после докторской диссертации он печатал большое исследование в Дании. И еще одним знаком приверженности к взрастившей его почве выглядело посвящение на той работе:

«Памяти моего высокочтимого учителя — профессора К. Кристиансена».

Семидесятичетырехлетний Кристиансен умер в ноябре 17-го года, завещав «Великой физике» одно открытие — Нильса Бора. И перед глазами Нильса Бора в день погребения старого добряка еще стояли прочувствованные строки из недавнего письма Кристиансена, в котором тот поздравлял его с копенгагенской профессурой:

«…Я никогда не встречал никого, кто бы так досконально углублялся в предмет, кто бы так неутомимо доводил начатое до конца и кто вместе с тем был бы исполнен такого всестороннего интереса к жизни вообще…»

Каждая из этих строк была полна значения для его ученика. Невольно явилась мысль, что из былого квартета, собиравшегося по академическим пятницам в кабинете отца, теперь лишь двое продолжали свой жизненный путь — Вильгельм Томсен и Харальд Хеффдинг. Языковед и философ. В печали прощания с ушедшим учителем Бор благодарно вспоминал и о них — еще живых и работающих. Далекие от точных наук, не они ли, однако, в те давние годы заставляли его, подростка, задумываться если не над устройством природы, то над устройством нашего знания? Теперь его вынуждала к этому сама квантовая физика — трудности постижения микромира.

Они все более обнажались, эти влекущие трудности. И были не только лабораторными и не только математическими. Уже предугадывалось: «доскональное углубление в предмет» столкнет его мысль с философскими недоумениями, какие не мучили физиков прежде. Уже предчувствовалось: «неутомимое доведение начатого до конца» приведет его к размышлениям о лукавых свойствах нашего языка, до которых прежде физикам не бывало решительно никакого дела…

Да, все это уже предугадывалось и предчувствовалось, хотя мысль его по-прежнему работала привычным для теоретика чередом — без философических претензий. Под размеренный скрип его прочных подошв Крамерс терпеливо ловил на кончик пера все те же термины — стационарные состояния, спектральные линии, периодические движения… Правда, теперь все чаще склонялись на разные падежи и другие выражения: Фурье-компоненты, гармонические составляющие, вероятности перехода… Но и это все принадлежало словарю физики — не философии.

Снова и снова он спрашивал себя: откуда бралась доказанная жизнеспособность его странной атомной модели? Что заставляло атом излучать свет и как это происходило, если электроны, летящие по разрешенным орбитам, энергии не теряли и электромагнитные волны от них не отчаливали? Кванты света рождались в процессе неделимых и неуследимых электронных перескоков с орбиты на орбиту. Но беда заключалась в том, что такие скачки из-за их принципиальной неделимости нельзя было описывать как процесс — как непрерывное перемещение электронов от точки к точке! Когда бы не так, любой скачок дробился бы на мелкие скачочки, а те — на еще более мелкие, и движение электрона с орбиты на орбиту предстало бы непрерывным, и раз уж тут происходило излучение, оно тоже явилось бы нам в виде сплошного — непрерывного — спектра, а вовсе не линейчатого — прерывистого. Теория вступила бы в противоречие с опытом. Ее незачем было бы создавать.

Но ВЫНУЖДЕННОЕ примирение с идеей квантовых скачков тотчас возбуждало вопрос: по каким законам они совершаются? Больше не связанное с классическим движением, какими закономерностями управляется излучение атомов?

…Для Бора были духовной поддержкой дважды прозвучавшие в недавних статьях Эйнштейна слова высокой оценки его модели.

В конце 16-го года — по поводу всего построения в целом:

«С тех пор как предложенная Бором теория добилась выдающихся успехов, едва ли можно усомниться, что основополагающая идея квантов должна быть сохранена».

В середине 17-го — по поводу постулата квантовых скачков:

«…Ныне можно уже утверждать, что он принадлежит к числу надежно установленных основ нашей науки».

Бор тогда не знал (и, возможно, не успел узнать до самой смерти), что еще перед войной, на исходе 13-го года, Эйнштейн не только в беседе с Хевеши, но и вслух выступил однажды защитником его квантовой модели. Об этом лишь в мае 1964 года — в частном письме — рассказал старый швейцарский профессор Танк историку Максу Джеммеру. Дело было на еженедельном коллоквиуме в Цюрихе, где присутствовали фон Лауэ и Эйнштейн. После доклада о только что появившейся теории Бора раздались две реплики одна за другой:

Макс фон Лауэ: Это вздор!.. Электрон на орбите должен излучать!

Эйнштейн: Нет, это замечательно! И что-то кроется за этим…

И вот через три года с лишним в двух статьях Эйнштейн сам попытался нащупать это «что-то»… Опираясь на боровскую модель да еще на резерфордовский закон радиоактивного распада, он провозглашал многообещающую идею.

Испускание квантов света напомнило ему испускание радиоактивных частиц: оно тоже совершалось самопроизвольно. И потому для описания процессов излучения тоже годились статистические законы случая. Ничего не зная о механизме квантовых скачков, одно можно было утверждать наверняка: рождение разных квантов происходит с разной вероятностью.

Эйнштейн сумел ввести эти вероятности в теорию. И получил поразительно простой вывод сложного закона Планка для теплового излучения. Он сам назвал этот вывод поразительно простым. Другие называли его потрясающе простым, изумительно простым, фантастически простым: все помнили, каким громоздким был он у Планка. Такая простота воспринималась как залог правоты. Идея Эйнштейна работала.

Но старых вопросов это не снимало. Скорее обостряло их. И новое сочинение Бора «О квантовой теории линейчатых спектров» должно было охватить все понятое и не понятое теоретиками за минувшие годы.