Валентин Азерников - Неслучайные случайности

• Название: Неслучайные случайности
• Автор: Валентин Азерников
• Издательство: Детская литература
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1972

Рассказы о великих открытиях и выдающихся учёных.

Из этой книги вы узнаете: о законе плавающих тел; о законе всемирного тяготения; о гальваническом электричестве; о электролизе; о электромагнетизме; о термоэлектричестве; о рентгеновских лучах; о радиоактивности; о электромагнитных волнах; о строении атома; о камере Вильсона; о интерференции рентгеновских лучей; о цепных разветвлённых реакциях и многих других открытиях.

А также узнаете о жизни Архимеда, Исаака Ньютона, Луиджи Гальвани, Алессандро Вольте, Хэмфри Дэви, Вильгельма Рентгена и других учёных, сделавших эти открытия.

---

Глава девятая

Я предупреждал в начале книги, что нам придется немало постранствовать по разным государствам и эпохам. Только что мы были в Канаде и Англии, до этого — во Франции, а теперь предстоит вернуться в Германию, в Мюнхен, в Физический институт при университете, где кафедрой физики руководит В.К. Рентген. Приятно возвращаться в места уже известные — испытываешь двойную радость: от встречи со старыми знакомыми и от узнавания новых людей.

Собственно, новых имен появилось здесь за это время, пока мы кочевали по Европе, не так уж много. Ну, кто здесь новичок? Зоммерфельда мы помним — благодаря стараниям Рентгена он возглавил кафедру теоретической физики. Эрнста Вагнера — тем более, он старый ассистент Рентгена еще по Вюрцбургу. Конечно, помним мы и Абрама Федоровича Иоффе, бывшего ассистента Рентгена, приезжавшего к нему регулярно из России для продолжения совместной работы.

Вот Вальтер Фридрих и Пауль Книппинг действительно новички. Они ровесники — в тот год, когда произойдет интересующее нас событие, им обоим будет по двадцать девять лет; Фридрих будет тогда ассистентом Зоммерфельда, Книппинг — докторантом Рентгена. Еще одна новая фигура — двадцатичетырехлетний Петер Эвальд, ученик Зоммерфельда; ему предстоит защитить докторскую диссертацию о поведении световых волн в кристаллах, но у него не все с ней клеится, и это сыграет свою роль. Другой ассистент Зоммерфельда, Петер Дебай, также примет участие в интересующем нас событии. А произойдет оно по милости Макса Лауэ, молодого преподавателя физики, всего три года назад переехавшего в Мюнхен.

Вот, собственно, и вся ремарка, предшествующая кульминации. Осталось сделать то, что я хотел сделать еще в шестой главе: усадить участников спора за столик кафе, поставить на буфетную стойку коробку шоколада, и действие можно начинать.

Главным действующим лицом будет Макс Лауэ; впрочем, если понимать под действием непосредственное участие в эксперименте, то Лауэ следовало бы назвать главным бездействующим лицом, ибо его роль свелась к высказыванию новой идеи и ее математическому объяснению, после того как она была доказана в эксперименте двумя другими физиками. Но в науке действовать — не обязательно перемещаться по лаборатории, включать и выключать приборы, делать замеры; иногда достаточно просто хорошо подумать; этим теоретики отличаются от экспериментаторов.

Впрочем, Макса Лауэ нельзя назвать чистым теоретиком, он счастливо сочетал в одном лице оба таланта. Поначалу казалось — причем и ему самому, — что теоретиком он вряд ли станет, уж больно не лежала у него душа к чистой математике. В семье вообще считали, что маленький Макс должен быть юристом. Но как-то раз в гимназии он услышал, что из медного купороса под действием электрического тока выделяется чистая медь, с юридической карьерой было покончено. Эта информация настолько потрясла юную душу, что несколько дней Макс не мог ни писать, ни читать, ни есть. Когда не на шутку встревоженные родители узнали, в чем дело, они поняли, что Фемида, строгая богиня правосудия, свергнута с пьедестала детских грез. И точно: сердцем Макса завладела физика, и надолго — навсегда.

Впрочем, любовь к физике не мешала ему основательно изучать литературу, иностранные языки. В зрелом возрасте он не раз приводил слова известного австрийского физика Людвига Больцмана: «Без Шиллера мог, конечно, быть человек с моим носом и бородой, но это не был бы я», и целиком соглашался С Ним, подчеркивая роль родной классической литературы для формирования воззрения ученого именно в детские годы, когда ум наиболее восприимчив к новому. «Образование есть то, что остается, когда все выученное уже забыто», — любил напоминать Лауэ известную поговорку.

В начале 1896 года, когда Максу было семнадцать лет, он узнал об открытии Рентгена. Оно поразило его. Он достал примитивную разрядную трубку и попытался получить таинственные X-лучи, о которых все только и говорили. Разумеется, он не знал тогда, что в будущем ему посчастливится работать с самим Рентгеном и даже сделать с помощью его лучей выдающееся открытие. Может, если бы знал, не так огорчился бы, убедившись, что, несмотря на то что он сделал все, как написано в брошюре, лучей получить не смог.

Некоторое утешение он нашел вскоре в более удачных опытах со светом, производя его интерференцию и дифракцию. В те дни, когда в конце школьного обучения Лауэ познакомился почти одновременно с оптикой и рентгеновскими лучами, и определился его будущий интерес в физике, лежащей именно в перекрестии двух явлений.

Сразу же после окончания университета Лауэ защитил диссертацию. Декан, согласно традиции, привел юного доктора наук к присяге. Он обратился к нему со следующими словами: «Торжественно вопрошаю тебя: решился ли ты клятвенно обещать и самым священным образом подтвердить то, что ты желаешь радеть по мере сил своих о благородных искусствах, продвигать их вперед и украшать их; и не корысти ради иль стяжания пустой и ничтожной славы ты будешь делиться своими знаниями, но для того, чтобы шире распространялся свет истины». Лауэ, прослушав текст присяги, читаемый по-латыни, по-латыни же сказал в ответ: «Да, клянусь». И он знал уже, на каком поприще будет он делиться своими знаниями, он только не знал, что свет новой истины забрезжит для человечества в несколько странной обстановке — за столиком кафе «Луц».

Собрания в кафе носили традиционный характер, и обязаны они были своим зарождением Абраму Федоровичу Иоффе.

Как-то вместе с Вагнером, с которым он был дружен, решили они зайти позавтракать в кафе и заодно поговорить об интересующих их научных проблемах. Но потолковать вдвоем так и не удалось, там они встретили еще нескольких знакомых из института, и беседа приобрела общий характер. Когда время ленча кончилось, ни одна из проблем не была решена, и договорились встретиться здесь на другой день, чтобы продолжить дискуссию. Назавтра ситуация повторилась, и постепенно эти встречи стали происходить каждый день. Образовалось «нечто вроде клуба физиков с участием химиков и кристаллографов, где ежедневно обсуждались вопросы, возникавшие в ходе работы» — так вспоминает об этом Абрам Федорович.

Но началась вся эта история не здесь, не в кафе, а поздним февральским вечером дома у Макса Лауэ. Или даже нет, еще раньше — утром того же дня на кафедра у Зоммерфельда. Эвальд делал там предварительный доклад по материалам своей диссертации. Он пропускал световые волны через кристаллы и пытался математически описать их поведение, но что-то у него не получалось. Он решил посоветоваться с Лауэ, признанным специалистом в области кристаллов и в области математики. Вечером он пришел к нему домой; Макс высказал готовность помочь ему, но вскоре оказалось, что и он ничего не может путного предложить: длина световых волн была явно велика для размеров кристаллических решеток. И тут его вдруг осенило. Он вспомнил недавнее сообщение о том, что длина рентгеновской волны что-то около 10-9 см, а, по Эвальду, расстояние между атомами в кристалле были порядка 10-8 см. И, следовательно, между ними было то же соотношение, что и между световой волной и оптической интерференционной решеткой. И, следовательно, короткое рентгеновское излучение могло дать на кристаллах тот же эффект, что свет дает на обычных оптических решетках или щелях. Эвальд вначале обрадовался — идея казалась очень перспективной, но потом поостыл — работа требовала навыка в обращении с рентгеновскими лучами, а с ними Петер никогда не работал.

Тем не менее он поблагодарил Макса за участие, а на другой день рассказал о его гипотезе в кафе. Молодые физики оживились; часть из них стала прикидывать, что может новый эффект дать физике; другие вспоминали, что подобные попытки делал уже сам Рентген, и не один раз, и ничего у него не получалось. Кто-то вытащил из портфеля брошюру шефа и процитировал ее конец: «С самого начала моей работы с X-лучами я многократно пытался получить с ними явления дифракции; я получал даже много раз — с узкими щелями и т. д. — явления, которые внешне совершенно напоминали картину дифракции, но каждый раз, когда я, изменяя условия опыта, проверял правильность такого объяснения, оно не оправдывалось, и я часто имел возможность непосредственно убедиться, что эти явления происходят иначе, чем было бы при дифракции. Я не могу привести ни одного опыта, из которого я мог бы сделать с достаточной, удовлетворяющей меня степенью надежности вывод о существовании дифракции X-лучей». Видите, сказал он, если уж шеф пишет, что не может, значит, нечего и пытаться что-нибудь получить.

Разгорается спор: одни поддерживают идею Лауэ, другие не верят в нее; физики в пылу забывают, что сидят они в общественном заведении, а не на семинаре, все громче звучат голоса. Прислушаемся к ним.

Лауэ. Я повторяю. Раз длина рентгеновской волны соизмерима с расстояниями между атомами в кристалле, должна возникать та же картина, что и при прохождении света сквозь оптическую щель: венчик из темных пятен.