Текст книги "Нильс Бор"

Автор книги: Даниил Данин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 20 (всего у книги 39 страниц)

Глава третья. ВОТ ТАК ЭТО БЫЛО

Весною 25-го года, когда кончилась его полугодовая стипендия, Вернер Гейзенберг, переполненный ощущением назревшего кризиса, уехал из Копенгагена. И это было лучшее, что он увозил с собою в Геттинтен, где его и обязанности приват-доцента. Из памяти не выходили внезапные появления Бора на дороге его комнаты в пансионе фру Мор, когда 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 путем частных предположений. И увяз в электронных орбитах – «в непролазной трясине громоздких и неразрешимых математических уравнений».

Тем временем дошли до Геттингена достоверные сведения из Берлина: намерения искуснейшего Ганса Гейгера и молодого Вальтера Боте не подтверждали построения Бора – Крамерса – Слэтера. Закон сохранения энергии не терял своей строгости в микромире! Закрывался и этот путь догадок. За столом нечего было делать без новой ведущей идеи.

И тогда она пришла к Гейзенбергу. Или он к ней.

Случилось ли это на зацветающих склонах Хайнберга или в окрестных лугах – неизвестно. Но цветочная пыльца той весны сыграла ускоряющую роль в открытии первого варианта искомой КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ. На Гейзенберга набросился приступ сенной лихорадки. Только взглянув на его распухшее лицо и детские воспаленные глаза, Макс Берн 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 заслуживал милосердого внимания. В общем, болезнь обеспечила ему благоустроенное одиночество. И зародившийся еще в Геттингене 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. Путь от такой идеи к формулам показался бы непроложимым.

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.

Ясная параллель обнаруживала, в чем тут корень зла.

…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 квант собьет электрон с его пути. Так и астрономы не смогли бы наблюдать орбиты планет, если бы потоки солнечного света способны были сталкивать их с предписанных механикой небесных дорог. И эта небесная механика потеряла бы физический смысл.

Зачем же теоретикам микромира оперировать с величинами, быть может лишенными физического содержания?

С этой простой идеи начал Гейзенберг.

Он полагал, что с ним заодно 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? Все доступные измерению времена относительны. Они и должны содержаться в формулах механики. А Бор с его отказом описывать в координатах времени и пространства квантовые скачки? Что заставило датчанина пойти на этот шаг, чуждый прежнему духу естественнонаучного понимания хода вещей в природе? 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 движение электрона вокруг ядра! Резерфордовский образ электронов-планет, может быть, чистая иллюзия. Известно лишь, что атом изменяет свою энергию прерывисто и потому последовательность разрешенных уровней образует лестницу. О недробимых прыжках по этой лестнице свидетельствуют испускаемые кванты. Частота и амплитуда «чего-то колеблющегося» в атоме – вот все, что доподлинно наблюдаемо в эксперименте. Частота обнаруживается в цвете спектральных линий, амплитуда – в их яркости. Много это или мало – посмотрим…

Так полагал Гейзенберг. (Если оголить суть до схемы.)

Знания частот достаточно, чтобы судить об энергии квантов. Знания амплитуд достаточно, чтобы судить о вероятности их испускания. Наборы таких наблюдаемых величин дают необманную информацию о главных событиях атомной жизни – о квантовых скачках-переходах. А если так, то лишь этими наборами 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. Прежний опыт физики помочь не мог: она такими вещами не занималась. 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 возможны переходы между любыми двумя стационарными состояниями? Это напоминало задачу о записи всех результатов турнира, когда каждый играет с каждым. Тут участники турнира – стационарные состояния: первое, второе… десятое… энное… Результаты матчей между ними – испускание или поглощение 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.

Он начал придумывать новый язык для разговора о событиях в мире квантовых 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.

Гейзенберг (историкам): Я пришел в невероятное возбуждение, потому что увидел, как отлично все получается. Вспоминаю, у меня появилась схема, из которой можно было выводить сохранение энергии (для каждого матча. – Д. Д.), и я работал всю ночь, делая ошибку за ошибкой в арифметических подсчетах. 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 бы 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 25-го года. И случилось «что-то важное» на крошечном островке совсем неподалеку от устья Эльбы – от Гамбурга, где как раз в то время овладело Вольфгангом Паули чувство тупика.

Был час смятения, когда все достигнутое показалось Гейзенбергу 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 вовсе не один и тот же, если множители поменять местами:

А*В <> В*А!

– Это встревожило меня ужасно, – говорил он. – …Но потом я сказал себе: «К счастью, мне не понадобится такое умножение, к счастью, это не очень существенно».

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 пришлось побороться с искушением «бросить в огонь» 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.

(Между прочим, кажется необъяснимым, почему при полной фамильярности их отношений, естественной для студентов-погодков, они, разговаривая на «ты», переписывались на «Вы», точно играли в ученую достопочтенность. А может, и впрямь играли?)

Итак, не в руки учителей – Макса Борна и Нильса Бора, – а на дружеский суд приятеля отправил Гейзенберг свою не совсем оконченную статью. Это звучал в его двадцатичетырехлетней душе эренфестовский мотив: «Мыто с тобой еще достаточно молоды, чтобы позволить себе сделать глупость!» Потом 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.

…Когда Бор и Паули приостановились в своей изустной летописи на этом рубеже, Паули рассказал, как Гейзенберг довольно нервно попросил его вернуть рукопись через два-три дня. Он спешил в Кембридж с 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 Розенфельд.

Но Паули воодушевило впервые осуществленное стремление пойти в теории микромира на разрыв с классическим описанием движения и оставить для союза с классикой только боровский Принцип соответствия. Физика сразу перестала казаться ему загнанной в тупик. И пропала зависть к участи комика в кино. И вскоре он написал все тому же Кронигу иные, чем прежде, слова:

«Механика Гейзенберга вернула мне радость жизни и надежду».

А Гейзенберг уезжал в Кембридж тоже воодушевленный. 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, в Копенгаген он копии не послал! Может быть, из-за Крамерса? Незадолго до отъезда Гейзенберга тот побывал в Геттенгене. И конечно, узнал о гейзенберговских идеях из первоисточника. Да только они, как установил Эрик Рюдингер, не произвели на копенгагенца никакого впечатления.⁷ Однако понимал же Гейзенберг, что Бор и Крамерс – это все-таки не одно и то же…

Так завернуть бы ему по дороге хоть 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, Томас Кун непроизвольно оговорился: «…и вы немедленно отправились в Копенгаген…» Но Гейзенберг его поправил: «В Англию…»

В Кавендишевской лаборатории он познакомил со своим построением теоретика Ральфа Фаулера – зятя Резер-форда и друга Бора. А потом – 28 июля – Фаулер привел его в Клуб Капицы,⁸ 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.⁹

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. Ему ясно представлялось состояние Гейзенберга. Тот и в Кембридж приехал уже вымотанный 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 ничего не услышал и 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 не наполовину, а вполне, 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 25 —го года он диктовал свою фразу о ГОТОВНОСТИ К РЕШИТЕЛЬНОЙ ЛОМКЕ ПОНЯТИЙ, ЛЕЖАВШИХ ДО СИХ ПОР В ОСНОВЕ ОПИСАНИЯ ПРИРОДЫ, эта механика оставалась еще ему неизвестной.

(Жаль, но ни Ван дер Варден, восстанавливая по датам раннюю историю квантовой механики, ни Томас Кун, уточняя в беседах с ветеранами события эпохи бури и натиска, ни сам Вернер Гейзенберг, описывая прошлое, этого удивляющего факта не расследовали. Может быть, не сочли его достойным внимания?)

Однако Бор уже знал в июле другие новости… Знал, как и Гейзенберг, что в Берлине Боте и Гейгер убедительно показали строгость сохранения энергии в микропроцессах. И это заставляло окончательно признать, что выбора нет: волны излучения являют собою еще и частицы. Знал, что в Париже Луи де Бройль – теоретик из поколения тридцатилетних – опубликовал успешно защищенную в ноябре прошлого года докторскую диссертацию о «волнах материи». И была она, как сказал бы Бор позднее, «достаточно безумной». В ней утверждалось: ЧАСТИЦЫ вещества являют собою еще и ВОЛНЫ!

Словом, дуализм волн-частиц явно приобретал значение неотъемлемой особенности микромира. А если так, то окажутся бесцельными любые попытки стереть эту родовую черту: она будет, проступать наружу всегда и всюду. И нужно будет понять, как совместить эти несовместимости в ПОЗНАНИИ, если в самой ПРИРОДЕ они непринужденно совмещаются в глубинах всего сущего.

…Тем временем в немецком Zeitschrift fur Physik, как мы помним,, должна была вот-вот появиться его, боров-ская статья, написанная в марте. Но она уже не отражала того, что теперь открылось его пониманию. Следовало срочно снабдить ее самокритическим «Послесловием» со ссылками на измерения Боте – Гейгера и на идеи де Бройля, Одно только отсутствие в этом «Послесловии» даже косвенного упоминания о гейзенберговской механике могло бы озадачить историков. (Не озадачило!)

А пока Бор диктовал свое предупреждение о готовности, в те же июльские дни 25-го 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 его скоро прервал. Захотелось отвлечься. Подумалось, что надо ответить на недавнее письмо Эйнштейна. На бумагу просилось грустное самоощущение. Геттинген, 15. 7. 25

…Я сознаю, что все мои дела – будничный хлам по сравнению с твоими мыслями или мыслями Бора…

Показнив себя вдоволь, он прервал письмо – оно получалось длинным – и вернулся к рукописи Гейзенберга.

На сей раз дочитал ее до конца, не отрываясь. У него, как раньше у автора, возникло чувство: что-то важное произошло! Прочитал еще раз. И распорядился отправить в печать. А сам не мог теперь думать ни о чем другом. Сел дописывать письмо Эйнштейну, и там появились строки:

…Мои молодые люди, Гейзенберг, Иордан, Хунд, блестящие ребята. Часто я должен напрягаться изо всех сил, чтобы следить за ходом их рассуждений… 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 поборнику ясности еще туманную суть дела. И потому Эйнштейн, как и Бор, тоже ничего не узнал тогда о случившемся.

Но «весьма мистическое» не давало покоя Борну. По крайней мере трижды он рассказывал об этом впоследствии, оставляя будущему пересказчику свободу монтажа подробностей:

– 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. Такие квадратные таблицы были хорошо известны математикам. В сочетании с особым правилом умножения они НОСИЛИ название матриц, И я увидел, что гейзенберговское умножение было не чем иным, как элементом матричного исчисления. Теперь можно было продвигаться дальше. Я был взбудоражен, как моряк, увидевший 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 пор перестановочным соотношением). Все было бы хорошо, но…

– …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 случилась нелепая история. Паули не очень-то приятно было ее вспоминать, когда Бор спросил, что произошло у него с Максом Борном. Паули нехотя, но без труда, назвал дату – 19 июля 25-го года – и место действия: купе в Северном экспрессе, увозившем группу немецких физиков на съезд в Ганновер…

Макс Борн: Выл в нашем вагоне Паули, мой прежний ассистент… В свое время я многому у него научился. Когда, бывало, его соседей беспокоило, что он 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 тотчас заговорил о матрицах и моих затруднениях. Я спросил, не хочет ли он поработать со мной… Но вместо ожидаемого интереса с его стороны я наткнулся на холодный и саркастический отказ: «Да, я знаю… 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 раскаивался. («Чье сердце настолько уверено в себе, чтобы в нем не промелькнуло сожаления?») Бору он, конечно, все объяснил в тех же выражениях, какие слышали потом от него другие:

«Я ведь должен был вернуть рукопись Гейзенбергу немедленно и потому не успел всерьез поразмыслить 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 момент. Макс Борн, любивший повторять, что «математика умнее нас», оказался тогда ближе к истине.

Голос Бора:

– Он мне говорил про 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…

Речь шла о втором из «блестящих ребят» Макса Борна – о двадцатитрехлетнем Паскуале Иордане. Предложение, отвергнутое Паули, тот без колебаний принял на перроне в Ганновере, И когда в сентябре 25-го года Бор наконец впервые знакомился по корректуре с исходной статьей Гейзенберга и ловил в ней отголоски их копенгагенских дискуссий, в это время Иордан и Борн уже заканчивали первое строгое изложение квантовой механики.

Отдыхавший Гейзенберг по письмам из Геттингена знал об их усилиях. И был счастлив. И уславливался в следующей работе вместе с ними придать окончательную форму новой теории. Вот тогда-то, почувствовав, что его построение становится безупречным и защищенным, он заспешил на Блегдамсвей: 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, как Вам, быть может, рассказывал Крамерc, одну работку по квантовой механике, о которой очень хотел бы выслушать Ваше мнение…»

Так, в сентябре, вместо Геттингена он наконец поехал в Копенгаген! На сей раз, очевидно, к немалому удивлению Макса Борна, хотя на сей раз ничего удивительного не случилось.

Бор рассказывал Паули, как он и Гейзенберг тогда поехали в Тисвиль. Был с ними Харальд и знаменитый кембриджский математик Годфри Харди. Был еще русский математик Безикович. Уже в поезде все разговоры шли вокруг матричной механики. Математиков восхищало, что физикам вдруг пригодился этот раздел 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 с ее загадочным правилом умножения.

– Жаль, меня не было с вами – сказал Паули.

– Жаль… – в который раз согласился Бор.

Да, искомая механика была найдена.

И сразу пошла в дело. Поздней осенью 25-го года Паули уже строил на ее основе теорию атома водорода.

…В одно ноябрьское утро Бор принялся читать корректуру своего обзорного доклада на недавнем конгрессе скандинавских математиков, 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 Бальмера для водородного спектра…»

Голос Паули:

– Разве этим я не заслужил прощения за отказ помочь Максу Борну?

Голос Бора:

– Заслужил!

И ему захотелось еще сказать, как взволнован он был тогда, в ноябре 25-го, этим успехом. Ему вспомнился февраль 13-го года, когда он впервые увидел формулу швейцарского учителя и за нею – лестницу квантовых уровней энергии в атоме… Как много принесли прошедшие годы, если сейчас сама эта формула добыта теорией, а не игрою в числа…

В Геттингене тем временем было доведено до конца фундаментальное изложение аппарата квантовой механики. 16 ноября 25-го года оно поступило в редакцию Zeit-schrift fur Physik, 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. (Ей приходилось не раз бывать то немилосердно запаздывающей со своей наградой, то не слишком внимательной и объективной. Так, впоследствии ее осуждали видные физики Европы, в том числе Макс Борн, когда Нобелевскую премию за открытие комбинационного рассеяния света получили только калькуттские исследователи, а московские были обойдены.) В случае с квантовой механикой она присудила лауреатство лишь одному из трех соавторов. И в ноябре 33-го 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 отчасти угрызениями совести, которые я испытываю по отношению к Вам. Тот факт, что я один получил Нобелевскую премию за работу, сделанную в Геттингене нами тремя, угнетает меня, и я, право, не знаю, что сказать Вам… Я верю при этом, что все достойные физики хорошо знают, сколь многое сделали Вы и Иордан для возведения здания квантовой механики. И тут ничто не может измениться из-за ложного решения, принятого посторонними. Но я сам не могу сделать ничего иного, кроме как еще раз поблагодарить Вас за дни прекрасного сотрудничества и признаться, что мне немножко стыдно.

С сердечным приветом – Ваш В. Гейзенберг».

А еще через четверть века, когда старый Борн писал о тех временах (в пока не опубликованных воспоминаниях), ему, в свой черед, не оставалось ничего другого, кроме как прибавить от себя: «Место и дата отправления этого письма говорят о многом: Цюрих, ноябрь 1933 года! Гитлер был уже у власти, и я жил изгнанником в Кембридже. Гейзенберг не мог написать из нацистской Германии того, что он чувствовал, и должен был дождаться случая, который привел его в Швейцарию».

Бор и Паули, ведя свою устную летопись осенью 27-го года, о будущем Европы не гадали. Их мысли были тогда далеки от трагизма социальной истории века. Для них, еще безучастных к политике, драмы людей шли пока лишь на подмостках драмы физических идей.

Она продолжалась.

…Теперь они прослеживали, как все обострилось с появлением в начале 26-го той фундаментальной работы трех геттингенцев. Туже всего завязался узел в одном пункте. Там лежало все то же физически таинственное свойство умножения: А • В не равняется В • А.

От этой смущающей формулы уже нельзя было укрыться за первоначальной надеждой Гейзенберга на Гельголанде: «К счастью, это не очень важно!» ЭТО оказалось сверхважным. Оттого-то всего поразительней бывал редчайший случай, когда оно кого-нибудь не поражало. Судя по всему, так случилось с Бором.

Неужели он сразу прочитал этот ребус?

Сразу он увидел очевидное: А и В не могут быть числами: обычные числа всегда давали бы одно и то же произведение. Суть в том, что квантовая механика имеет дело не с самими наблюдаемыми величинами, но с операциями над ними. А тут уж возможны непредвиденности: почему бы результату двух операций – А и В – не зависеть от последовательности их проведения? Самые естественные операции над наблюдаемыми величинами – их наблюдение. Иначе – измерения.

Так не в том ли и вся проблема, что измерения в микромире есть нечто особое по сравнению с миром классической физики?

Ничего нельзя измерить в глубинах материи, не получив оттуда сигнала в ответ на свой вопрос. А сигнал требует энергии и времени. И ответное действие электрона или атома может стоить им дорого. Дорого в их масштабах, где даже самый минимальный сигнал из возможных – квант действия – ощутимая величина. И если при двух операциях – А и В – эксперимент по-разному вторгается в микросистему, мудрено ли, что небезразличен их порядок? Это так несомненно, что просто должно было найти для себя выражение в истинной механике микромира. Вот и нашло:

А • В не равняется В • А!

Но когда результат зависит от порядка двух операций (то есть важно, какая сначала и какая потом), они не могут быть проведены одновременно. Иначе ведь порядок был бы тут ни при чем.

Так забрезжил физический смысл неперестановочности умножения: в микромире есть пары наблюдаемых величин, почему-то не поддающихся ОДНОВРЕМЕННОМУ измерению! Очевидно, есть в таких парах несовместимость.

Странная формула А • В <> В • А нежданно-негаданно вводила в круг тех же размышлений, что и двойственная – корпускулярно-волновая – природа вещества и света.

Старая, как сама физика, проблема возможностей измерения всегда представлялась лишь технической, но никак не философической. А теперь оказалось, что это вовсе не лабораторная проблема. Микромир, как андерсеновская принцесса, чувствует горошину сквозь толщу десяти перин. И это меняет само устройство нашего знания! И формула неперестановочности умножения превращалась из поражающей нелепости в непредвиденное ручательство за плодотворность найденного пути.

…Как двигалась мысль Бора в действительности – не узнать. И без должной строгости языка не восстановить. Доверимся этой схеме – психологически она приводит к верному итогу: первое же публичное признание успеха новых построений Бор закончил так:

«Можно выразить надежду, что открылась новая эра взаимного стимулирования математики и механики. Наверное, физики, сначала будут [говорить] – нам не миновать ограничения обычных способов описания природы. Но хочется думать, что это сожаление сменится чувством благодарности к математике, дающей нам и в этой области инструмент для продвижения вперед».

Написанные в декабре 25-го года, эти слова появились на страницах английского журнала даже раньше, чем на страницах немецкого фундаментальная работа трех геттингенцев.

Голос Паули:

– Ты хотел всех утешить и обнадежить?

Голос Бора: – И себя тоже.

Отдаются легким эхом сквозь годы его шаги по половицам виллы Маунт Пенсада… Вот он остановился у настежь распахнутого окна, привлеченный голосами озерных птиц. А вспоминать продолжал слова. Он мысли вспоминал, как события. Он говорил о приступах уныния и даже отчаяния среди физиков, недовольства и даже гнева среди философов, когда вынужденная ломка старых понятий стала совершившимся фактом. Новая механика принципиально отказывалась описывать перемещенье атомных частиц и квантов во времени и пространстве, признав такое намерение заведомо безнадежным. Так чем же она собиралась заниматься, называя себя на прежний лад механикой?

Темная суть этого отказа освещалась изнутри все той же необычностью умножения операций.