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.

---

То была старая дискуссия, начавшаяся между ними еще без Эренфеста на вечерних улицах голодного Берлина в апреле 20-го года. Говорили о происхождении статистических законов в квантовых явлениях. Говорили-гадали. Каждая из сторон верила, что будущее станет на ее стезю.

…Эйнштейн не сомневался, что у квантовых событий есть внутренний механизм. Лишь от незнания его мы вынуждены довольствоваться законами случая. Как в статистической физике газов, где за поведением каждой молекулы не проследишь.

…Бор настаивал, что квантовые события — это нечленимые на подробности акты. В статистических предсказаниях отражается само устройство материи: прерывность процессов предоставляет свободу случаю.

…Эренфест добавлял, что с такими закономерностями физика прежде не имела дела и потому так трудно с ними примириться. И посмеивался: но разве легко было двадцать лет назад примириться с теорией относительности — с мыслью, что в природе есть предельная скорость — скорость света, — да еще одинаковая для любых наблюдателей!

Спорили раздумчиво. Оба гостя скорее укрепляли свои позиции, чем надеялись разбить друг друга. И у обоих сохранились приятнейшие воспоминания от лейденского спора в декабре 25-го года. И когда в апреле 27-го Бор отправлял в Берлин корректуру работы Гейзенберга о Соотношении неопределенностей, он в письме Эйнштейну припомнил ту дискуссию с доброй мечтательностью. И заранее радовался их новой встрече.

Теперь он располагал достаточным доказательством своей правоты: формула НЕУСТРАНИМЫХ неопределенностей делала вероятностные закономерности единственно возможными. И едва ли он сомневался, что справедливейший Эйнштейн сразу напишет ему, а при свидании скажет с облегчением: «Вот теперь все ясно — вы были правы…»

А вместо этого полгода глухого молчания в ответ на доверчивое письмо. Это совсем не походило на ту легкость, с какою Эйнштейн во всеуслышанье признавал свои редкие заблуждения, когда обратное бывало убедительно доказано… Все помнили нашумевший четыре года назад эпизод с блистательной работой русского исследователя Александра Фридмана. Его, безвременно погибшего от тифа, знавал еще в дореволюционном Петербурге Пауль Эренфест, чьи семинары посещал одаренный юноша. В 1922 году на страницах немецкого Zeitschrift fur Physik появилась статья Фридмана «О кривизне пространства». Он показал вопреки Эйнштейну, что вселенная по общей теории относительности может быть нестационарна: радиус мира меняется со временем! С этого началась теория расширяющейся вселенной. Эйнштейн тотчас отозвался коротеньким письмом в редакцию с поспешной критикой фридмановского решения: «Результаты относительно нестационарного мира представляются мне подозрительными». И прибавил лаконичные выкладки в подтверждение своей критики. Но через пять номеров тот же журнал напечатал его второе письмо:

«Моя критика, как я убедился… основывалась на ошибке в вычислениях. Я считаю результаты Фридмана правильными и проливающими на всю проблему новый свет».

Так просто и легко умел смиряться Эйнштейн в научном споре.

Но разве Соотношение неопределенностей не было правильным результатом и не проливало новый свет на ДРУГУЮ грандиозную проблему — устройства не самого большого, а самого малого в природе? Отчего же на сей раз глухое молчание? Очевидно было, что он не захотел ПРИНЯТЬ этот безошибочный закон. И по мере приближения встречи в Брюсселе Бору становилось все яснее, что он не услышит радостное «вы были правы!».

Однако если он не услышит этого, то что же он услышит? Какие доводы против сумели осенить Эйнштейна?

Известно, что полемика между ними вспыхнула в первую же минуту их встречи на конгрессе. И тогда-то Бор услышал ставшую со временем столь часто повторяемой эйнштейновскую фразу:

— Я не верю, что господь бог играет в кости!

Бор был не первым, кто услышал эту фразу. Первым был Макс Борн. Почти год назад, 4 декабря 26-го года, в кратеньком письме геттингенскому другу Эйнштейн написал:

«Квантовая механика внушает большое уважение. Но внутренний голос говорит мне, что все же это НЕ ТО». Он употребил насмешливую немецкую идиому «это не настоящий Иаков». И продолжал: «Эта теория многое дает, но к тайне Старика она едва ли нас приближает. Во всяком случае я убежден, что Он не бросает кости». Это означало, что, по его мнению, Старуха-Природа на самом деле не прибегает к помощи случая.

Тогда, в декабре 26-го года, Соотношения неопределенностей еще не было. Но и теперь, поздней осенью 27-го, когда оно уже существовало, эта же фраза раздалась в Брюсселе. Не в тишине частного дружеского письма, а в многолюдье шумных споров. Раздавшись однажды, а потом повторно, а потом еще раз, она стала притчей во языцех среди участников 5-го Сольвея. Их было тридцать два, включая Эйнштейна. И многие из них с нескрываемым удовлетворением вторили впечатляющей новости: «Вы слышали, что сказал Эйнштейн о квантовой механике?!» А остальные — их было меньше трети — Борн, Гейзенберг, Дирак, Крамерс, Паули, Фаулер, Эренфест — становились на сторону Бора, когда Эйнштейн бросал свой вызов.

Гейзенберг (в воспоминаниях): «Бог не играет в кости» — то был его непоколебимый принцип, один из тех, какие он никому не позволил бы подвергать сомнению.

Непоколебимый принцип… Вот ведь что произошло со времени лейденского спора в доме Эренфеста и за полгода молчания в ответ на апрельское письмо Бора: внутренний голос Эйнштейна окреп. Не притих, а окреп!

А по здравому-то рассуждению следовало ожидать обратного. Соотношение неопределенностей, казалось, должно было непоправимо поколебать Эйнштейнову веру в классическую причинность. Она же, эта вера, напротив, приготовилась от самозащиты перейти к нападению. Словно обрела она теперь физические аргументы в свою пользу. Именно теперь обрела, когда вероятность, что они смогут найтись, вообще уменьшилась до нуля. Допустить, что такие доводы действительно нашлись, Бор не сумел бы. Это было бы все равно что зачеркнуть искания целого поколения физиков…

…Бор смотрел в победительно сиявшие глаза Эйнштейна (это сияние в начале дискуссии отмечено мемуаристами) и мог подумать словами Сирена Кьеркегора: «Гений бессознателен — он не представляет доводов». Что можно было возразить на фразу о господе боге, не играющем в кости? Улыбнуться ее философическому остроумию? Восхититься ее мастерской краткости? Бор сделал и то и другое. Но вместе с тем ее нельзя было оставить без ответа. Подумав, Бор сказал:

«Но, право же, не наша печаль — предписывать господу богу, как ему следовало бы управлять этим миром!»

Так запомнилась его реплика Гейзенбергу. Тоньше и сложнее Бор пересказал ее сам в пространном эссе к 70-летию Эйнштейна — двадцать два года спустя:

«…Я отвечал, что уже мыслители древности указывали на необходимость величайшей осторожности в присвоении Провидению атрибутов, выраженных на языке повседневной жизни».

И это означало, что мы, вынужденные разговаривать даже о самых глубоких микротайнах природы на классическом языке нашего макроопыта, должны пользоваться этим языком с мудрой осмотрительностью: всегда помнить о диалектическом единстве несовместимых представлений.

Но когда бы все их единоборство свелось к обмену этими афористическими репликами, спор между ними продолжался бы пять минут. А он продолжался всю жизнь. Вопреки Кьеркегору один гений представил другому ДОВОДЫ! Вот в чем все дело.

В апреле, увидев простенькую формулу Гейзенберга для неустранимых неопределенностей, Эйнштейн испытал чувства той же силы, что Бор, но только противоположно направленные.

Вывод этой формулы был неопровержим. И он сразу понял: однозначная определенность событий теперь исчезала из физической картины мира безвозвратно. Но его чувство природы не смирилось. Да, Соотношение неопределенностей выведено из основ квантовой механики — и выведено хорошо! — однако еще остается вопрос: хороши ли сами эти основы? Разве доказано, что они с нужной ПОЛНОТОЙ отражают микрореальность?

Впрочем, психологически все было немножко сложнее. Он отлично видел, что с нужной полнотою квантовая механика микрособытия отражала: она находилась в замечательном согласии с опытом. Для критерия истинности словно бы и достаточно. Но ему еще хотелось полноты желанной. Искал удовлетворения иной критерий истинности — философско-эстетический. Эта желанная полнота мнилась ему в старинно-гармоническом идеале описания природы: в принципиальной возможности совершенно точных предсказаний хода вещей в микромире, как в макромире.

Желанен был Принцип определенности! И вот оттого-то, что из квантовых основ такой принцип никак не выводился, внутренний голос Эйнштейна отважился объявить эти основы недостаточно полными. Как и чем пополнить их, он не знал. Он поручал это будущему.