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.

---

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.

…Пройдет двадцать шесть лет, и в 1953 году, за два года до смерти, работая вместе с госпожою Кауфман над своей последней полемической статьей против основ квантовой механики, он снова напишет, что «это пока неизвестно», и снова поручит будущему достижение так и не достигнутой желанной полноты. До самого конца он не изменит своему классическому идеалу…

А в 27-м году, накануне 5-го Сольвея, полагая, что будущее вот-вот докажет его правоту, он почувствовал себя вправе заранее опротестовать Соотношение неопределенностей. За невозможностью прямой логической атаки он решил испробовать как бы экспериментальный путь: Гейзенберг с помощью гамма-микроскопа показал, что неопределенности неустранимы, а надо поискать другие мысленные эксперименты, где они, эти неопределенности, будут столь же неопровержимо сводиться к нулю.

К нулю, а не к конечному кванту действия h!

Тогда станет очевидно, что у микрообъектиков все-таки есть одновременно точно определимые координаты и скорости. Это-то и будет означать, что лишь из-за неполноты ее основ квантовой механике приходится довольствоваться вероятностными законами случая.

Он начал придумывать роковые мысленные эксперименты загодя. И загодя торжествовал: в его хитроумных конструкциях возникали неразрешимые парадоксы. Они разрешались при одном условии: если неопределенности можно сводить на нет. И не видно было, как сумеет даже проницательнейший Бор отыскать уязвимые пункты в таких разоблачительных, построениях.

С этим он и приехал в Брюссель. И потому победительно сияли его широко открытые глаза.

Он еще придумал, кроме парадоксов, маленький — не лишенный предусмотрительности — дипломатический ход: решил, что в первую же минуту, приступая к полемике по докладу Бора, заранее скромно отстранится от ответственности за странные выводы новорожденной механики микромира. И вот он, провозгласивший двадцать два года назад реальность световых квантов, а десять лет назад подчинивший статистическим законам квантовые скачки, он, Эйнштейн, во вступительной фразе сказал:

«Я должен принести извинения, что выступаю в дискуссии, не внеся существенного вклада в развитие квантовой механики!»

А может быть, он просто захотел чуть развеселить высокоученую аудиторию после утомительного доклада Бора? Если так, ему это мастерски удалось. Все развеселились. А дальше он заговорил…

(Даже Бор в подробной работе 49-го года «Дискуссии с Эйнштейном по проблемам теории познания в атомной физике» не изложил всего, что было. И в отчете конгресса не найти подробностей полемики на заседаниях, а уж о спорах в кулуарах там, естественно, нет ни слова.)

Все вспоминали: главное происходило в кулуарах. Но и на заседаниях было много памятного навсегда. Эйнштейн не оставался одиноким перед лицом копенгагенской школы. Вместе с ним против вероятностного мира квантовой механики протестовало большинство. Неважно, что оно делало это молча. Он непрерывно ощущал атмосферу поддержки. А трое из антикопенгагенского большинства, чьи суждения он высоко ценил, — Лоренц, Шредингер, де Бройль, — протестовали вслух, защищая, как и он, классическую причинность. Как и он, однако не вместе с ним: были тут свои тонкости.

…Лоренц держался безоговорочным классиком, и двойственность волн-частиц была ему враждебна.

…Шредингер по-прежнему лелеял надежду доказать, что материя построена из одних только волн.

…Де Бройль примирительно пытался, по его выражению, «поместить частицу в лоно непрерывной волны», поручая этой волне классически пилотировать электрон.

Да, да, Луи де Бройль, чью основополагающую идею волнообразности частиц как раз незадолго до конгресса окончательно подтвердили опыты Девиссона — Джермера в Америке и Томсона-младшего в Англии, все-таки страстно хотел оградить теорию от далеко идущих последствий своей же идеи (как некогда Планк от идеи световых квантов). Четверть века спустя — уже шестидесятилетний — де Бройль набросал живую картину столкновения мнений на конгрессе. И Бор мог бы на свой лад набросать такую картину — с перестановкой имен и идей:

«Мой доклад о волне-пилоте, — рассказал де Бройль, — встретил мало сторонников. Паули привел против моей концепции серьезные возражения… Шредингер, который не верил в существование частиц, не мог следовать за мной. Вор, Гейзенберг, Борн, Паули, Дирак и другие развивали чисто вероятностное истолкование волн… Лоренц, председательствовавший на конгрессе, не мог признать такое толкование и всячески настаивал, что теоретическая физика должна, как и раньше, пользоваться ясными образами в классических рамках пространства и времени… Эйнштейн критиковал вероятностное истолкование, но выдвигал против него несколько смутившие меня возражения…»

Так происходило по всякому спорному поводу. Все возвращались на круги своя. И форум крупнейших физиков мира превращался в студенческий дискуссионный клуб. Бор иногда беспричинно улыбался — перед ним оживала его юность: сборища Эклиптики в кафе а'Порта.

Но однажды понимающе улыбнулись все. Даже неизменно печальная Мария Кюри. На черной доске в зале заседаний появился рисунок недостроенной Вавилонской башни и слова из Книги Бытия: «…Там смешал Господь язык всей земли». (И не надо было добавления: «чтобы никто не понимал речи другого».) Слова на доске вывела рука Эренфеста. Он, назвавший себя бузинным шариком в силовом поле Эйнштейна — Бора, пародировал их пошучивания над квантовой драмой идей: его карикатура была совершенно в духе эйнштейновского бога, не играющего в кости, и боровского иронического предостережения не давать советов Провидению.

А главное происходило действительно за стенами зала заседаний — все шесть дней конгресса.

Победительное сияние потускнело в глазах Эйнштейна к вечеру первого дня — за ужином в ресторанчике отеля. Парадокс, брошенный им за утренним столом, Бор в течение дня распутал, и за вечерней трапезой без труда показывал, что Соотношение неопределенностей проходит через предложенное испытание невредимым. К концу ужина сияние переселилось в глаза Бора. И проступило на молодых лицах, окружавших стол.

Однако и торжество копенгагенцев длилось недолго.

На следующее утро Эйнштейн спустился в ресторанчик первым и снова был радостно возбужден. Он ожидал появления Бора, а заодно и Гейзенберга, Борна, Дирака (ожидать появления Паули в столь ранний час было заведомо бессмысленно). И вскоре в несмелом утреннем шуме пробуждающегося ресторана раздалось приветливое:

— Гутен таг, майне фройнде! А все-таки я не верю, будто господь бог…

И все сначала!

Гейзенберг (в воспоминаниях): «Дискуссии обычно начинались уже ранним утром с того, что Эйнштейн за завтраком предлагал нам новый мысленный эксперимент… Естественно, мы тотчас принимались за анализ… Потом, на протяжении дня, мы снова и снова заговаривали о возникшей проблеме. И, как правило, вечером во время совместного ужина Нильс Бор уже с успехом доказывал Эйнштейну, что даже и это новейшее его построение не может поколебать Соотношения неопределенностей. Беспокойство охватывало Эйнштейна, но на следующее утро у него бывал готов к началу завтрака еще один мысленный эксперимент — более сложный, чем предыдущий, и уж на сей-то раз, как полагал он, неопровержимо демонстрирующий всю несостоятельность Принципа неопределенности. Однако к вечеру и эта попытка оказывалась не более успешной, чем прежние…»

Так качались они на весах. И утро возносило одного, а вечер — другого. Окружающие следили за этими весами-качелями, понимая, что остановиться в равновесии они не могут: не тот был случай, когда решал компромисс.

…Оскар Клейн рассказывал историкам, что нельзя было соперничать с Бором в уменье ставить и проводить мысленные эксперименты. Многим теоретикам, говорил Клейн, легко удавалось обнаружить, как возникают неточности даже в идеальных условиях. Да только фокус состоял в том, чтобы тонкое исследование привело к оценке МИНИМУМА этих неточностей: воочию показало бы, как все упирается в конечность кванта действия. Сегодня сказали бы: искусство минимизации.

В осеннем Брюсселе 27-го года Бор довел это искусство до высшего мастерства. Вынужден был довести.

Они походили на гроссмейстеров экстракласса в Матче Века, когда каждому нужна только победа. И они всякий раз откладывали партию для домашнего анализа, чтобы найти этюдное решение позиции: иное не принесло бы успеха. А Бору надо было не просто выиграть матч, но выиграть его без единого поражения, потому что не в шахматы они играли! И потому что слишком многое значила ставка: новая физическая картина глубин материи.