 |
Накануне. Вот так это было
|
|
|
|
Накануне
– Итак, Вольфганг, я полагаю, мы начнем в том же духе, как я писал с Оскаром: «Мне хочется высказать общие соображения о принципах, лежащих в основе описания атомных явлений. Я надеюсь, эти соображения помогут привести к согласию различные, явно расходящиеся точки зрения…» Ты записываешь?
Это было зачином их отшельнической работы. А потом – почти две недели споров: внезапных разладов и быстрых примирений. С Паули все обострялось. Его язвительная бдительность бывала беспощадна. Но она‑ то и нужна была Бору: он ведь «вышагивал» новый текст своего первого сочинения о самом общем принципе физики микромира. И о лучшем партнере не мог и мечтать.
Легко представить возможную модель их старта.
…Проговорив свою фразу о приведении к согласию расходящихся точек зрения, Бор остановился у окна. Взгляд его обнял в единой картине синее озеро, синеющие горы, синейшее небо над синеватыми вершинами за синей водой. И он молча подумал, как много удается выразить природе языком одной синевы! Нет, поправил он себя в духе своих тогдашних размышлений о предательских свойствах нашего языка, это лишь слово у нас одно, а значений у него множество. К счастью – для поэзии. К несчастью – для науки.
Они долго не могли сосредоточиться. И не потому, что в голову лезли пустяки да синева за окном отвлекала. Это быстро отошло. Накатило другое: воспоминания, не успевшие стать воспоминаниями. История, не успевшая стать историей. За всем, что они уже начали и собирались писать – за словами и равнодушными формулами, – им слышались живые голоса. Виделись живые лица – молодые и старые, серьезные, недоумевающие, воодушевленные, иронические, усталые, разгневанные, смущенные, задумчивые, сияющие, отрешенные, а одно – даже плачущее. Суть дела вся светилась для них изнутри пламенем еще не отгоревшего костра. И, как ветераны всех революций, не могли они глаз отвести от извивов этого живого пламени их длящейся молодости. И не в силах были отодвинуться от жара этого костра, где догорало столько иллюзий и вер (в том числе их собственных).
|
|
|
Вот что рассеивало сосредоточенность. И, примешиваясь к их работе с первого дня, рождало устную летопись той ЭПОХИ БУРИ И НАТИСКА, как позднее стали называть середину двадцатых годов сами физики, а вслед за ними историки. Для обоих эта пунктирная летопись была чем‑ то вроде семейной хроники.
– «…Да‑ да, Шредингера пришлось уложить в постель…»
«…А Вернер оскорбился тогда не на шутку…»
Воспоминания набегали без предупреждения.
Пропустим третьестепенное. Но когда дошли они до 1924 года, Бор рассказал, как впервые объявился в Копенгагене Вернер Гейзенберг – один из главных героев нараставшей драмы физических идей. Юнец, который был на год младше самого века…
Рокфеллеровский фонд обеспечил молодому немцу полугодовое пребывание в боровском институте. Он приехал после летних вакаций, похожий на мальчика с фермы: белокурый бобрик короткой стрижки, ясные глаза, простодушная отзывчивость. А уж если горожанин, то скорее неблагоустроенный студентик, чем преуспевающий доктор философии, в коего он успел превратиться год назад под небом своей Баварии.
Впрочем, еще до осеннего переезда в Копенгаген он побывал на Блегдамсвей минувшей весной. Воспользовавшись пасхальными каникулами, Бор решил показать ему датскую землю. Хотелось до начала совместной работы поближе познакомиться с многообещающим юношей.
…Сойдя с трамвая на окраине Копенгагена («Вот Нёрум – здесь я часто живал в моем детстве у бабушки Дженни»), они приладили ремни рюкзаков и пустились пешком на север Зеландии – вдоль пригородных садов и церковных оград, потом по лесным и полевым дорогам, мимо светлых озер и зеленеющих пастбищ. Как изумлялся житель гористого баварского края непредвиденной красоте покойных равнин! А когда они сворачивали к побережью Эрезунда и проходили рыбацкими поселениями вдоль старых причалов, он глаз не мог отвести от парусников промысловых флотилий, выплывавших точно из прошлого века. Они и были из прошлого века, объяснял ему Бор, потому что мирный датский флот века нынешнего почти весь лежал на дне Северного моря, потопленный кайзеровской Германией в годы мировой войны. И это невесело было произносить датчанину и невесело было слушать немцу. Но зато обоим бывало хорошо на душе, когда бедные фермы вдруг встречали их развевающимися флагами. Бор говорил, что эти флаги не ради праздника, это – символы благополучия в доме. И забава для весеннего ветра…
|
|
|
Голос Паули. Вернер рассказывал мне, как вы на закате подошли к Кронборгскому замку и ты объявил, что вот оно, место, где был, по преданию, гамлетовский Эльсинор. На него произвели впечатление не столько башни и стены, сколько твои комментарии.
Голос Бора. В самом деле? Возможно. Слушал он жадно, и ты знаешь его восприимчивость.
…Через сорок лет в мемуарной книге «Часть и целое» Вернер Гейзенберг постарался воспроизвести все, что сказал ему тогда Нильс Бор:
«Он напомнил легенду о принце Датском и продолжал:
– Не странно ли, как изменяется этот зá мок, едва начинаешь воображать, что здесь жил Гамлет? Люди науки, мы уверены, что зá мок состоит всего только из камней, и восхищаемся способом, каким архитектор сложил их вместе. Эти камни, эта зеленая крыша с патиной времени, эта деревянная резьба в часовне – все это в единстве и образует Кронборг. И ничто из всего этого не должно становиться иным, чем оно есть, оттого, что Гамлет тут жил, а меж тем все становится совершенно иным. Стены и бастионы вдруг начинают говорить совсем другим языком. Замковый двор начинает вмещать целый мир, темные углы принимаются напоминать нам о тайниках в человеческой душе, и мы слышим гамлетовское „быть или не быть? “. А ведь все, что мы доподлинно знаем о Гамлете, сводится лишь к появлению его имени в Хронике тринадцатого столетия. Никто не может доказать, что он действительно существовал, не говоря уж о том, что он обитал здесь. Но каждому известно, какие вопросы заставил его задавать Шекспир и какие человеческие глубины в нем обнажились, и каждый знает, что место на земле было найдено для него тут – в Кронборге. А коль скоро мы все это знаем, Кронборг превращается для нас в зá мок, совершенно отличный от того, который некогда воздвиг Фредерик Второй».
|
|
|
Можно ли было не сохранить в навсегда удивленной памяти такие внезапные размышления, услышанные на ходу?! Однако для самого Бора была в них давняя обдуманность. Все выглядело так просто: знание преображало мир. Да, но ведь оно из мира и было извлечено! Не в том ли суть, что наполненность мира всегда неоднозначна? Она туманней логических конструкций. И нужна готовность к раскрытию связей, логически не выводимых.
То был разговор о поэтическом начале в научном познании. Гейзенбергу запомнилось и следующее утро, когда весенний ветер расчистил небо и они сумели различить на севере крайний мыс шведского полуострова Кюллен. Бор все глядел туда, за море, а потом сказал:
«Вы росли в Мюнхене, вблизи гор… Может быть, вам не удастся полюбить мою страну. Но для нас, датчан, море – нечто первостепенно важное. Когда мы смотрим в морскую даль, мы думаем, что доля бесконечности нам дана в обладание».
Оттуда они повернули на запад – к Тисвилю.
Голос Паули. Когда‑ нибудь твой Тисвиль будет вызывать у туристов те же мысли, что Кронборг, поскольку люди будут знать, на какие вопросы заставлял отвечать природу датчанин Бор в своем Вересковом доме…
…У Бора не было нужды рассказывать Паули, как осенью 1924 года юный Гейзенберг сразу успешно повел вместе с Гендриком Антони Крамерсом исследование сложных квантовых проблем. Но Паули интересно было услышать, что необычайно одаренному мюнхенцу сначала нелегко далось это сотрудничество с блистательным голландцем. Когда Бор наблюдал их вдвоем, он видел: источник подавленности младшего – его постоянное сопоставление своих качеств с доблестями старшего… Крамерс разговаривал с немцами на немецком, с англичанами – на английском, со шведами – на шведском, с французами – на французском, с соотечественниками – на голландском… А он, Гейзенберг, поселившийся рядом с институтом в пансионе вдовы фру Мор, только еще учил с ее помощью датский и английский… Крамерс сверкал веселой находчивостью и мог, по словам самого Гейзенберга, «целый вечер один держать площадку в доме Бора…». Да и во всех проявлениях молодости тридцатилетний голландец был непобедимо хорош – не исключая искусности в музыке и спорте.
|
|
|
(Слишком тесно жили‑ работали они в Копенгагене, участвуя все во всем. Еще не знали они приходящей только с годами тяги к расползанию по своим углам. Молодость квантовой физики отражалась в этой их молодой неразлучности. И все было на счету у всех. И шло негласное соперничество вундеркиндов. Но были они вундеркиндами особой стати: они опережали само время, и негде им было искать понимания, кроме как друг у друга. )
И в стенах института Крамерс первенствовал бесспорно. Гейзенберга поразила его способность сидеть за расчетами по трое суток подряд, не смыкая глаз. А он еще при этом не делал ошибок и сохранял все ту же пленительную свою легкость. И только когда они вместе у черной доски ломали голову над белыми лабиринтами безвыходных формул, у Гейзенберга исчезала подавленность и пробивался даже критицизм. Очень уж беззаботно отшучивался Крамерс от гибельных трудностей, когда он, Гейзенберг, подобно Бору, испытывал настоящее страдание «мыслей, лежащих на сердце». И Крамерс вдруг уменьшался в его глазах, а сам он вырастал. И начинал подумывать о том, что прямое сотрудничество с Бором давалось бы ему легче. (Так он говорил впоследствии историку Томасу Куну. )
Это‑ то постепенное понижение акций Крамерса у черной доски и повышение собственных привело его наконец к душевному равновесию. И все стало на место: восхищение голландцем перешло в дружескую любовь без гнета сравнительных оценок…
К январю 1925 года они закончили совместную статью – «О рассеянии излучения атомами». У них тогда было чувство, что они заметно продвинулись во тьме. И у Бора – их первослушателя и первокритика – было такое же чувство. Вот только ни у кого из них не явилось чувства, что тьма от этого поредела: искомой механики микромира в догадках Крамерса – Гейзенберга еще не содержалось.
Протестующий голос. В догадках? Не литературная ли это вольность?
|
|
|
В том‑ то вся печаль и прелесть (логическая печаль и психологическая прелесть), что это собственный словарь теоретиков:
«…наши усилия были посвящены не столько выводу корректных математических соотношений, сколько угадыванию их по сходству с формулами классической теории» (Гейзенберг).
Но неужели даже саму механику атомов и квантов – не частные формулы, а общую систему достоверного вывода любых формул – тоже можно было лишь угадывать? А на что оставалось надеяться, если из классической системы описания событий в макромире нельзя было логически извлечь механику микрособытий?
Для нее уже существовало название. Летом 1924 года на семинаре Макса Борна в Геттингене часто склонялся термин – КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА: так озаглавил он одну свою тогдашнюю работу. И осенью, переехав от Борна к Бору, Гейзенберг привез это название в Копенгаген. Но не привез самой механики.
Он приехал отыскивать ее под осенними копенгагенскими небесами: в Фёллед‑ парке, на берегах Эрезунда (где доля бесконечности людям дана в обладание). А без метафор: он приехал угадывать ее в атмосфере теоретических споров на Блегдамсвей, где негромкий голос медлительного Бора заманивал в глубину нерешенных проблем…
– Жаль, черт возьми, что я тогда не мог поработать у тебя с Вернером! – сказал Паули с искренним сожалением.
…Через тридцать пять лет Вольфганга Паули уже не будет на свете. В мемориальном эссе Гейзенберг скажет об их общем умонастроении той зимы (1924/25 года) знакомыми нам словами: «Паули и я держались мнения, что… переход к полной математической схеме квантовой механики совершится когда‑ нибудь путем удачной догадки».
Когда‑ нибудь! Разумеется, не точнее.
А до звонка оставалось пять минут…
Вот так это было
Весною 1925 года, когда кончился его рокфеллеровский семестр, Вернер Гейзенберг, переполненный ощущением назревшего кризиса, уехал из Копенгагена. И это было лучшее, что он увозил с собою в Геттинген, где его ожидали обязанности приват‑ доцента.
Не умолкали в сознании отзвуки копенгагенских дискуссий. Из памяти не выходили внезапные появления Бора на пороге его комнаты в пансионе фру Мор, когда за поздним временем там уже все успевали пожелать друг другу спокойной ночи. Спокойных ночей не получалось – Бор произносил с порога: «А не попробовать ли нам обдумать еще и такую возможность?.. » И, казалось, испробовано было все. Теперь за собственным письменным столом в Геттингене Гейзенберг совершил последнюю попытку пробиться к механике атома чисто вычислительным путем: попробовал найти формулы для квантовых скачков электрона в простейшем атоме водорода. И увяз в электронных орбитах – «в непролазной трясине громоздких и неразрешимых математических уравнений».
За столом больше нечего было делать без новой руководящей идеи. И тогда она пришла к Гейзенбергу. Или он – к ней.
Случилось ли это на зацветающих склонах Хайнберга, геттингенской гор ы , или в окрестных лугах – неизвестно. Но известно, что цветочная пыльца той весны нечаянно сыграла ускоряющую роль в открытии первого варианта искомой КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ. На Гейзенберга набросился жесточайший приступ сенной лихорадки. Только взглянув на его распухшее лицо и детские воспаленные глаза, добросердечный Макс Борн без колебаний дал ему двухнедельный отпуск для поездки на скалистый север с морским целительным ветром. Хозяйка дома на высоком берегу Гельголанда решила, что молоденький господин доцент пострадал накануне в драке и заслуживает милосердного внимания. В общем, внезапная болезнь обеспечила ему благоустроенное одиночество. И зародившийся еще в Геттингене счастливый замысел начал быстро превращаться в теорию неожиданной новизны.
Он потом рассказывал Бору, что в первый же вечер уселся на балконе с бескрайним видом на море, и ему вспомнилось их посещение Эльсинора, и он сызнова ощутил, как зрелище морского простора дает нам долю бесконечности в обладание.
Может быть, и это ему помогло?
Его идея физически выглядела так просто, а философски – так простодушно, что, выскажи он ее заранее как программу построения атомной механики, никто не поверил бы в возможный успех.
Только НАБЛЮДАЕМЫЕ величины – вот чем должна оперировать теория микромира! Это было его исходным пунктом. Не оттого ли все затруднения, что теоретики стараются описать в деталях картины механического движения, возможно вовсе не отражающие микродействительности? Молодой Гейзенберг по‑ новому оценил серьезность этого старого подозрения Бора.
…Когда астрономы обсуждают положения и скорости планет, они, в общем‑ то, знают, о чем говорят: движения освещенных Солнцем планет наблюдаемы. И потому величины, входящие в формулы астрономов, доступны проверке. Но когда похожим математическим процедурам подвергаются электроны на атомных орбитах, физики не знают, о чем они говорят: эти орбиты наблюдению недоступны. Увидеть – значит, сначала осветить. Однако в первом же измерении нужный для дела световой квант, осветив электрон, вышвырнет его из атома…
Зачем оперировать с величинами, быть может лишенными физического содержания? «Быть может…» – тут одного сомнения довольно, чтобы не вводить такие величины в формулы.
С этой простой идеи начал Гейзенберг.
Он полагал, что на его стороне сама история физики XX века. Разве не отказался Эйнштейн рассматривать абсолютное время – единое для всех движущихся тел – именно потому, что никакое наблюдение не могло бы подтвердить его существование? Абсолютно покоящиеся часы невозможны. А Бор с его отказом описывать во времени и пространстве квантовые скачки? Что заставило его решиться на этот шаг? Да ведь только то и заставило, что в квантовых событиях никак не проследить постепенный «ход вещей». Ненаблюдаемость скачков с орбиты на орбиту вынудила изменить традициям.
Так отчего же не сделать еще один шаг: раз нельзя наблюдать и орбиты, не надо описывать и движение электрона вокруг ядра! Резерфордовский образ электронов‑ планет, может быть, чистая иллюзия. Известно лишь, что атом изменяет свою энергию прерывисто – скачками – и потому последовательность реальных состояний атома образует лестницу. О недробимых прыжках по этой лестнице свидетельствуют испускаемые кванты света. Частота и амплитуда «чего‑ то колеблющегося» в атоме – только это доподлинно наблюдаемо в эксперименте. Частота обнаруживается в цвете спектральных линий, амплитуда – в их яркости, когда излучают мириады атомов. Много это или мало – посмотрим…
Так полагал Гейзенберг. (Если оголить суть до схемы. )
Знания частот (цвета) достаточно, чтобы судить об энергии квантов: чем больше частота света, тем энергичней его кванты. Знания амплитуд (яркости) достаточно, чтобы судить о вероятности их испускания: чем выше яркость света, тем вероятней рождение именно его квантов. Наборы таких наблюдаемых величин дают необманную информацию о главных событиях атомной жизни – о квантовых переходах. А если так, то лишь этими наборами частот и амплитуд должна оперировать искомая КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА.
Идея стала программой действий.
Еще до бегства на Гельголанд Гейзенберг принялся строить по этой программе теорию атома водорода. И потерпел неудачу. Запутался. Открылось, что надо было еще научиться оперировать с наборами наблюдаемых величин. Неизвестно было даже, в какой форме записывать эти наборы и по каким правилам пускаться с ними в математическую игру.
В общем, следовало придумать свою математику. Уже в Геттингене, бедствуя с атомом водорода, он нащупал основу.
…Как в единой записи охватить все варианты квантовых скачков, если допустимы переходы между любыми двумя возможными состояниями атома? Это напоминало задачу о записи всех результатов турнира, когда каждый играет с каждым. Тут участники турнира – устойчивые состояния: первое, второе… десятое… энное… Результаты матчей между ними – испускание или поглощение световых квантов. Это – как игры на своем и на чужом поле. Нужна квадратная турнирная таблица, чтобы сразу отразить все варианты. Одна таблица – для частот. Другая – для амплитуд.
Гейзенберг начал придумывать новый язык для разговора о событиях в мире атомных прерывностей. Нашлись нужные слова – должен был найтись нужный синтаксис. На математический лад: своя алгебра этих квадратных таблиц.
И был на Гельголанде день – ветер, море, одиночество, тишина – из числа счастливейших в его жизни. Одуряющий день.
Гейзенберг (историкам). Я пришел в невероятное возбуждение, потому что увидел, как отлично все получается. Вспоминаю, как у меня появилась схема, из которой можно было выводить сохранение энергии (в каждом матче. – Д. Д. ), и я работал всю ночь, делая арифметические ошибки. Было два или три часа утра, когда я убедился, что закон сохранения выполняется. Моя взбудораженность не имела предела, а уже занималось утро. Я решил, что надо выйти проветриться. Возбуждение погнало меня к одной из гельголандских скал… Я чувствовал: «Сейчас случилось что‑ то важное! » Немного погодя вернулся домой и замертво уснул. Ну а потом принялся писать статью.
Это был один из последних майских дней 1925 года. И случилось «что‑ то важное» на крошечном островке совсем неподалеку от устья Эльбы – от Гамбурга, где в то время работал доцентом Паули – университетский друг‑ погодок Гейзенберга.
Был час смятения, когда все достигнутое показалось юнцу полнейшей ерундой. Открылось, что в алгебре квадратных таблиц не всегда действителен извечный закон: А на В равняется В на А. Это называлось перестановочностью умножения. И в делах природы почиталось самоочевидным. А тут вдруг обнаружилось, что для разных наблюдаемых величин результат простого умножения может измениться, если множители поменять местами: A · B ≠ B · A!
– Это встревожило меня ужасно, – говорил он. – …Но потом я сказал себе: «К счастью, мне не понадобится такое умножение, к счастью, это не очень существенно».
Так тремя десятилетиями раньше один экспериментатор отмахнулся от непонятного зачернения фотопластинок, когда поблизости работала разрядная трубка, и, пряча подальше свои пластинки, спас их от порчи, но упустил верный шанс открыть лучи Рентгена до Рентгена. Однако на сей раз история поступила хитрей и милостивей. Физике повезло, что Гейзенберг сначала отмахнулся: «…это не очень существенно». Иначе, чего доброго, он скомкал бы кипу исписанных листков и швырнул ее в море с той самой скалы, где твердил себе: «…случилось что‑ то важное! » И, возвращаясь с Гельголанда на материк, он не вез бы с собой первый набросок будущей КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ.
Но беспокойство, конечно, не прошло. Были для тревоги и другие поводы. И на обратном пути в Геттинген он остановился у Паули в Гамбурге. А тот устроил ему дружеский прием с отменным угощением и такой же критикой. Еще яснее стало, что набросок новой механики требовал работы и работы.
Весь июнь и начало июля ушли на эту работу. И дома Гейзенбергу снова пришлось побороться с искушением «бросить в огонь» (за отсутствием скалы) никак не дозревающую статью. 9 июля он послал все написанное к Паули, как посылают к черту то, что мучит и не отпускает. Критическая манера Паули вполне заменяла огонь и скалу.
Гейзенберг. Право, я не мог бы сосчитать, как часто он выговаривал мне: «Ты совершеннейший балда» – или что‑ нибудь в этаком роде… И, знаете ли, это очень помогало. И мы всегда оставались добрыми друзьями. И никогда не возражали против взаимной критической хулы.
Итак, не в руки учителей – Макса Борна и Нильса Бора, – а на дружеский суд приятеля отправил Гейзенберг свою не совсем оконченную статью, которой предстояло стать такой памятной. Потом, в другой связи, он говорил историку, что Борну – в духе геттингенской школы – всегда хотелось изощренной математической строгости, а Бору – в духе копенгагенской школы – глубинной физической обоснованности. В те дни его могло страшить и то и другое. Не в этом ли все дело?
…Когда Бор и Паули на вилле Маунт Пенсада приостановились в своей изустной летописи на этом рубеже, Паули рассказал, как Гейзенберг нервно попросил его вернуть рукопись через два‑ три дня. Он спешил в Кембридж с какими‑ то лекциями и хотел до отъезда либо закончить статью, либо уничтожить. Суд Паули был великодушным и приговор оправдательным, хотя он не во всем был согласен с другом. «Есть в атомном мире гораздо больше наблюдаемых вещей, чем это снилось гейзенберговской философии», – так впоследствии выразил его точку зрения теоретик Розенфельд.
Но Паули воодушевило впервые осуществленное стремление пойти в теорию микромира на разрыв с классическим описанием движения. Совсем недавно – в мае – он написал в одном письме: «…я жалею, что не сделался комиком в кино или кем‑ нибудь в этом роде, лишь бы никогда и ничего не слышать больше о физике». А теперь эта зависть к участи комика сразу исчезла, и вскоре он оповестил того же корреспондента: «Механика Гейзенберга вернула мне радость жизни и надежду! »
А Гейзенберг уезжал в Кембридж тоже воодушевленный – из‑ за признания Паули. Перед отъездом он отважился наконец вручить свою работу Максу Борну, сказав на всякий случай: «Ладно, делайте с нею все, что сочтете нужным». Это его подлинные слова, и они означали: в корзину так в корзину, в печать так в печать. Но молодая улыбка сквозь усталость несмело просила: лучше все же в печать…
Однако даже теперь, уже доверившись геттингенскому учителю, Бору он копии не послал. Так хоть бы завернуть ему по дороге на денек в Копенгаген! Это представляется столь естественным, что в 1963 году, уточняя с Гейзенбергом события почти сорокалетней давности и прекрасно зная его тогдашний маршрут, историк Томас Кун непроизвольно оговорился: «…и вы немедленно отправились в Копенгаген…» Но Гейзенберг его поправил: «В Англию…»
Там, в Кавендишской лаборатории, он познакомил со своим построением теоретика Ральфа Фаулера – зятя Резерфорда и друга Бора. А потом – 28 июля – Фаулер привел его в Клуб Капицы, где он сделал для участников этого научного содружества вполне серьезный доклад на шутливую тему – «Спектральная зоология и зеемановская ботаника». И молодые кембриджцы, устроившись по традиции на полу вокруг камина, одними из первых внимали гейзенберговскому наброску квантовой механики[2].
А потом он отправился отдыхать. Кажется, в Финляндию. И на сей раз в Данию он не поспешил.
Голос Паули. Тебя это не удивляет, Нильс?
Голос Бора. Пожалуй, я могу его понять…
И он вправе был заметить, что всякое открытие – не только радость, но и бремя. А бремя квантовых открытий тяжелее любых других: их надо охранять от разрушительной мощи собственной и чужой привычной логики. Он мог добавить, что ему ясно представляется состояние Гейзенберга. Тот и в Кембридж приехал уже вымотанным до конца. Фаулер рассказывал, как поселил его у себя, а сам должен был уехать в Лондон и потому оставил гостя на попечении служанки, и вот… Гейзенберг так передавал случившееся:
– Утром я встал, сел завтракать и уснул за столом. Служанка вошла и, увидев, что я сплю, убрала завтрак. В двенадцать она снова вошла и сказала, что приготовлен ленч… Я продолжал спать… Потом, после полудня, она пришла и сказала, что готов чай. Я пробормотал «да», но продолжал спать… Это же повторилось, когда она принесла обед. Около девяти вечера вернулся Фаулер. Служанка была в панике. Она сказала: «Сэр, этот молодой человек, должно быть, уже наполовину мертв».
Голос Паули. Ты хочешь сказать, что он был бы мертв больше чем наполовину, если б завернул в Копенгаген ради дискуссии с тобой?
Голос Бора. Ты угадываешь не мои сегодняшние мысли, а его тогдашние чувства.
Довольно правдоподобно, что вот так и возникла совершенно неправдоподобная ситуация: Бор узнал о механике Гейзенберга не первым, а последним! И когда в июле 1925 года он диктовал свою пророческую фразу о ГОТОВНОСТИ К РЕШИТЕЛЬНОЙ ЛОМКЕ ПОНЯТИЙ, ЛЕЖАВШИХ ДО СИХ ПОР В ОСНОВЕ ОПИСАНИЯ ПРИРОДЫ, эта механика оставалась еще ему неизвестной.
(Жаль, ни Ван де Варден, восстанавливая по датам раннюю историю квантовой механики, ни Томас Кун, уточняя в беседах с ветеранами события той эпохи, ни сам Вернер Гейзенберг, описывая прошлое в книге воспоминаний, этого удивляющего факта не расследовали. Может быть, не сочли его достойным внимания? )
А пока Бор диктовал свое предупреждение о готовности, в те же июльские дни 1925 года геттингенский шеф Гейзенберга решал судьбу его рукописи: в корзину или в печать?
Прощаясь с уезжавшим в Кембридж ассистентом, Макс Борн в свой черед мечтал об отдыхе. Однако, поборов усталость, принялся за чтение. Оно было нелегким. Он скоро прервался. Захотелось отвлечься. Подумалось, что надо ответить на недавнее письмо Эйнштейна. На бумагу просилось грустное самоощущение:
«…Я сознаю, что все мои дела – будничный хлам по сравнению с твоими мыслями или мыслями Бора…»
Показнив себя вдоволь, теперь он прервал письмо – оно получалось длинным – и вернулся к рукописи Гейзенберга. На сей раз дочитал ее до конца, не отрываясь. Многое лежало в плотном тумане, но и у него, как раньше у автора, возникло чувство: «Что‑ то важное произошло? » Прочитал еще раз, уже забыв об усталости. И распорядился – отправить в печать. А сам не мог теперь думать ни о чем другом. Сел дописывать письмо Эйнштейну, и там появились строки:
«Новая работа Гейзенберга, которая скоро будет опубликована, выглядит весьма мистически, но несомненно истинна и глубока…»
Осмотрительность – по выражению самого Борна – удержала его от желания тут же изложить великому поборнику ясности еще туманную суть дела. И поэтому Эйнштейн, как и Бор, тоже ничего не узнал тогда о случившемся.
Но «весьма мистическое» не давало покоя Борну. Он рассказывал:
– Гейзенберговское правило умножения не выходило у меня из головы, и после напряженных размышлений однажды утром я прозрел: вспомнил алгебраическую теорию, которую изучал еще в студенческие годы в Бреслау. Такие квадратные таблицы были хорошо известны математикам. В сочетании с особым правилом умножения они носили название МАТРИЦ. И я увидел, что гейзенберговское символическое умножение было не чем иным, как элементом матричного исчисления. Теперь можно было продвигаться дальше… Я был взбудоражен, как моряк, увидевший вдали, после долгого плаванья, желанную землю.
В те дни его дела перестали казаться ему «будничным хламом». Распознав математическую природу построения Гейзенберга, он тотчас получил важнейшую формулу теории микромира (ее называют с тех нор «перестановочным соотношением»). Короче – он первым строго заговорил на новом языке и много лет спустя написал: «Я немножко горжусь этим».
– …Я только пожалел, что Гейзенберга не было со мной: скоро возникла одна трудная проблема, и мои попытки одолеть ее не привели к успеху…
И тут история позвала на помощь Паули. Однако он не услышал ее голоса. И ему не очень приятно было сознаться в этом. Когда на вилле Маунт Пенсада Бор спросил, что произошло у него с Максом Борном, Паули без труда вспомнил дату – 9 июля 1925 года – и место действия: купе в северном экспрессе, увозившем большую группу немецких физиков на съезд в Ганновер…
Макс Борн. Среди коллег из других университетов был в нашем вагоне Паули – мой прежний ассистент. В свое время я многому у него научился. Он определенно давал мне больше, чем я ему. Когда, бывало, его соседей беспокоило, что он ночами просиживает за письменным столом до рассвета, раскачиваясь на стуле в позе Будды, мы заверяли их, что он вполне нормальный человек, только гений… В экспрессе я перешел к нему в купе и, поглощенный тем, что мне удалось тогда открыть, тотчас заговорил о матрицах и моих затруднениях. Я спросил, не хочет ли он поработать со мной над возникшей проблемой. Но… наткнулся на холодный и саркастический отказ: «Да, я знаю вашу любовь к утомительному и сложному формализму. Вы собираетесь подпортить физические идеи Гейзенберга вашей бесполезной математикой! » И так далее – в том же роде… Видно, даже такие умы, как Паули, не защищены от ошибок: он в ту минуту просто не схватил сути дела…
Теперь, на берегу Комо, через два года, Паули наверняка раскаивался. «Чье сердце настолько уверено в себе, чтобы в нем не промелькнуло сожаления? » Бору он, конечно, объяснил случившееся в тех же выражениях, какие слышали потом от него другие:
«Я ведь должен был вернуть рукопись Гейзенбергу немедленно и потому не успел всерьез поразмышлять над нею и не хотел мешать его собственным планам».
А вообще он любил позлословить над страстью геттингенцев «превращать физику в математику», да только в тот раз выбрал для этого отчаянно неподходящий исторический момент. Макс Борн, любивший повторять, что «математика умнее нас», оказался тогда ближе к истине.
Голос Бора. Он мне говорил про юного Вернера, каким талантливым невеждой надо было быть, чтобы не знать существующего математического аппарата и самому изобрести его, раз он тебе понадобился! А ты не огорчайся – своим отказом ты сделал доброе дело. Правнук одного наполеоновского солдата‑ испанца, осевшего на немецкой земле, будет всегда благодарить тебя за твою оплошность…
Предложение, отвергнутое Паули в купе северного экспресса, без колебаний принял на перроне в Ганновере двадцатитрехлетний Паскуаль Иордан. И когда в сентябре 1925 года Бор наконец впервые познакомился по корректуре с пионерской статьей Гейзенберга и ловил в ней отголоски их копенгагенских дискуссий, в это время Иордан и Борн уже заканчивали начатое в августе первое строгое изложение квантовой механики. Отдыхавший Гейзенберг по письмам из Геттингена знал об их усилиях. И был счастлив. И условливался в следующей работе вместе с ними придать окончательную форму новой теории.
Вот тогда‑ то, почувствовав, что его построение становится безупречным и защищенным, он заспешил: ему бы поскорей возвратиться с каникул в Геттинген, а он 31 августа отправил Бору письмо с просьбой похлопотать для него о датской визе. И в легком стиле, как бы не придавая особого значения своей механике (и тем оправдывая себя за молчание – стоило ли сообщать о пустяках! ), написал:
«Разумеется, в течение последнего месяца я ровно ничего не думал о физике и не уверен, смыслю ли в ней еще хоть что‑ нибудь. А перед этим я сочинил… одну работку по квантовой механике, о которой очень хотел бы выслушать Ваше мнение…»
Так в сентябре вместо Геттингена он наконец поехал в Копенгаген! (Идеи, как птицы, в конце концов влекутся к гнезду, где начали еще до полета пробовать крылья. )
Бор рассказывал Паули, как вместе с Вернером они ездили тогда в Тисвиль. Были с ними брат Нильса математик Харальд Бор и знаменитый кембриджский математик Годфри Харди. Был еще русский математик Безикович. В поезде все разговоры шли вокруг новой механики. Математиков восхищало, что физикам вдруг пригодилась техника матриц из высшей алгебры. А трудности физического понимания их мало заботили.
Голос Бора. Это заботило нас…
И он принялся вспоминать, как той осенью вместе с Гейзенбергом начал отыскивать физическое истолкование странностей найденной механики микромира с ее загадочным правилом умножения.
Да, искомая механика была найдена.
И сразу пошла в дело. Поздней осенью 1925 года Паули уже строил на ее основе теорию атома водорода.
…В одно ноябрьское утро Бор разложил на столе корректуру из лондонской «Природы» – текст его обзорного доклада, читанного в августе, – когда вошла Бетти Шульц с письмом из Гамбурга. Быстро пробежав его глазами, он обрадованно подумал, как хорошо, что корректура лежала еще не выправленной и можно было сделать к ней важное примечание. Это позволяло до выхода работы Паули в печати всех оповестить о первом выдающемся успехе только‑ только родившейся механики микромира.
«Д‑ р Паули любезно сообщил мне, что ему удалось количественно вывести из новой теории формулу для водородного спектра…»
Голос Паули. Разве уже одним этим я не заслужил прощения за свой отказ помочь Максу Борну?
Голос Бора. Заслужил, заслужил…
В Геттингене тем временем было доведено до конца фундаментальное изложение аппарата квантовой механики. 16 ноября 1925 года оно поступило в редакцию «Цайтшрифт фюр Физик», подписанное тремя именами: М. Борн, В. Гейзенберг, П. Иордан. И теперь уже всем стало казаться удивительным, с какой замечательной быстротой явилась на свет новая научная дисциплина.
…А через восемь лет не очень справедливый постскриптум к истории ее возникновения дописала Шведская академия. Она присудила Нобелевскую премию лишь одному из трех соавторов. И в ноябре 1933 года Гейзенберг вынужден был усесться за трудное письмо к своему геттингенскому учителю. Тот получил его вдали от Германии.
«Дорогой Борн!
Если я так долго не отвечал и не поблагодарил Вас сразу за Ваши поздравления, то это объясняется отча
|
|
|
