Близкое будущее атомной техники…
Выход землян за пределы Земли…
На всех материках люди раздумывают об этом. А юноши нашей страны с еще большим историческим правом, чем их сверстники в других странах, относятся к этим проблемам с веселой и реальной озабоченностью будущих астронавтов или диспетчеров ядерной энергетики. Они не могут отмахнуться от странных триумфов сегодняшней физики, даже если и не собираются стать физиками, а хотят только чувствовать себя современниками будущего. Надежды века заставляют сегодня и далеких от естествознания людей «осознавать то, чего нельзя представить». А завтра к этому принудит всех простая повседневность жизни. И наши потомки, чей ум будет с детства, со школьной скамьи, оснащен пониманием непредставимого, окажутся людьми и гораздо более тонкого воображения, чем мы с вами. Сколько нового и неожиданного создадут они в искусстве, так же как и в науке!
Об этом и о многом другом думали писатели, находясь под впечатлением того, что сказал академик Ландау.
А он, обронив свою мысль как бы между прочим, добавил еще, что квантовая механика с ее принципом неопределенности увела ученых гораздо дальше от привычного опыта, чем теория относительности.
Можно только удивляться, с какою стремительностью это новое, такое «неудобное», лишенное наглядности знание овладело умами физиков: за первые два года истории квантовой механики появилось в разных странах около тысячи работ по ее проблемам! Это был лес рук, проголосовавших «за». Но нельзя удивляться, что голосование не было мирным. Новая наука росла, как и рождалась, в атмосфере ожесточенных схваток с инакомыслящими и бесконечных споров среди единомышленников.
Нам уже это знакомо. Но вот один занятный эпизод, который жалко было бы здесь не рассказать. А вспомнился он к месту, ибо связан с именем академика Ландау.
Кстати говоря, громкое имя Ландау раньше или позже все равно обязательно встретилось бы нам на этих страницах — так много сделал он для науки об элементарных частицах материи.
Как некогда Томсона-старшего, первооткрывателя электрона, физики называли просто Джи-Джи, вкладывая в это дружелюбное прозвище всю полноту признания его заслуг и прав на особое место за круглым столом мировой науки; как Игоря Васильевича Курчатова атомники дружески называли в своей среде просто «Бородой»; как Абрама Федоровича Иоффе специалисты по полупроводникам называли во всем мире «папа Иоффе», так уже много лет Льва Давыдовича Ландау физики называют между собой коротко и просто — «Дау»…
Это знак тех же чувств. Это признание тех же прав на особое место в науке. «Дау полагает, что это вздор», «А что думает об этом Дау?» — так говорят теоретики. «Я хотел бы познакомиться с Дау», — так говорил, гостя в Москве, американский писатель-физик Митчел Уилсон.
Из года в год, из месяца в месяц, из недели в неделю каждый четверг ровно в 11 часов начинается теоретический семинар Ландау в Институте физических проблем Академии наук. Ровно в одиннадцать. «Точность — это вежливость королей, — напомнил однажды Ландау опоздавшему кандидату старую крылатую фразу и добавил: — Боюсь, вы не станете королем!» Давнишний эпизод, рисующий атмосферу тех лет, когда были молоды и квантовая физика и Ландау, к нынешним семинарам отношения не имеет. Но он становится тотчас понятен каждому, кого необходимость или любопытство хоть однажды приводили в четверг в 11 часов в здание около Калужской заставы.
…Вот ученый Икс делает сообщение о новых работах — сообщение сугубо специальное, доступное в тонкостях лишь узкому кругу посвященных. Постукивает мел по доске. В аудитории тишина — та лекционная тишина, когда право громкого голоса принадлежит только одному — тому, у кого мелок в руке. Но неожиданно в этой тишине раздается стремительный вопрос. Все поворачивают головы к высокому, очень худому человеку, чей профиль неумолим, как клинок. Седеющие волосы над атакующим лбом, в огромных глазах — внимательность и нетерпение. (Детали, побалуй, и лишние, однако трудно не упомянуть их.) Возникает дискуссия — острая, не терпящая отлагательств. В быстрых вопросах и репликах высокого человека звучат и сомнения, и несогласие, и ответы, не найденные самим Икс. «Дау, конечно, прав…» — вполголоса говорит в аудитории один сосед другому. А сообщение продолжается. Только уже безвозвратно исчез дух лекционного спокойствия. Тишина стала ненадежной — вот-вот она взорвется новой вспышкой внезапной дискуссии.
Я рассказываю об этих впечатлениях стороннего зрителя потому, что мгновенная реакция Ландау на темные места в любой работе., молниеносное обнажение незаметных противоречий, безотказное распутывание запутанных клубков ошеломляют. (Кажется, будь этот человек шахматистом, он, может быть, и знал бы редкие поражения, но никогда не делал бы ничьих и. ведать не ведал бы, что такое цейтнот.) Никому не видимый процесс научного мышления становится как бы зримым и мускульно осязаемым по крайней мере раз в неделю — по четвергам, после одиннадцати утра, в московском Институте физпроблем. И там приходят на память ломоносовские слова о «быстрых разумом Невтонах».
Участники всемирно известного «теорсеминара» к этому давно привыкли. Но то, что продолжает неизменно их удивлять, — всеведение Ландау. Его «равная заинтересованность и равная компетентность в разнообразнейших вопросах, как великих, так и малых, — по признанию одного физика — вызывают порой недоумение и недовольство среди участников руководимого им семинара, когда обсуждение распадов элементарных частиц внезапно сменяется не менее подробным обсуждением свойств квасцов!»
Однажды в ответ на вопрос журналиста: «Чем вы занимаетесь нынче?» — Ландау с улыбкой сказал:
— Я многопредметник, один из немногих оставшихся универсалов. Когда я начинал — моя первая работа была опубликована в конце 1926 года, — все теоретики были универсалистами, то есть занимались разными вопросами. Теперь универсализм скис, потому что теоретическая физика очень разрослась…
Первая работа — 1926 год. Но ведь это год рождения квантовой механики? Да. И восемнадцатилетний студент Ленинградского университета сумел тогда сразу почувствовать запах будущего уже в первой статье Шредингера. Он был едва ли не первым, кто прочел эту статью у нас, и, уж во всяком случае, первым, кто сполна ее оценил. «Дау открыл волновую механику, когда ему было восемнадцать лет…» — в шутку говорят его ученики. По следу шредингеровской статьи сделал он и свою первую квантовомеханическую работу. Универсализм начался с интереса к самым передовым физическим идеям века.
И вот обещанный эпизод…
Его рассказал один из учеников Нильса Бора, приехавший в феврале 1931 года в Копенгаген на очередное паломничество к учителю. Прошло больше пятнадцати лет с той поры, когда сам Бор бывал таким же паломником у Резерфорда, когда идея квантовых скачков спасла планетарную модель англичанина и положила начало современной теории атома. Время сделало Нильса Бора крупнейшим авторитетом в квантовой физике, и с конца 20-х годов к нему постоянно съезжались молодые теоретики из разных стран.)
Едва переступив порог боровского института, вновь приехавший осведомился о последних новостях в Копенгагене.
как осведомляются об обстановке на фронте. Ответ он получил довольно неожиданный — известный физик Гамов молча протянул ему искусный рисунок, только что сделанный почти с натуры. Там был изображен Ландау, накрепко привязанный к стулу. Рот его был заткнут. Перед стулом стоял Бор с поднятым указательным пальцем. Он говорил: «Погодите, погодите, Ландау, дайте и мне хоть слово сказать!»
Споры с двадцатитрехлетним теоретиком из Советского Союза были последней фронтовой новостью в Копенгагене. Ландау прибыл тогда к Бору с новой работой. Он выполнил ее вместе с молодым английским физиком Пайерлсом. Бор не соглашался с выводами этой работы, а в ней «были рассмотрены весьма тонкие вопросы, связанные с соотношением неопределенностей».
— Такая вот дискуссия идет все время, — сказал автор рисунка. И добавил, что Пайерлс уже не выдержал: уехал из Копенгагена в состоянии полного изнеможения.
Но Ландау остался еще на несколько недель. И в ближайшие дни, наблюдая сам происходящие споры, ученик Бора смог убедиться, что на рисунке Гамова положение дел было преувеличено «лишь в пределах, обычно признаваемых художественным вымыслом». Этому рисунку, с сожалением говорит он, вероятно, «дали погибнуть, прежде чем осознали его историческую ценность». К счастью, сохранился хоть рассказ о том эпизоде, так красочно иллюстрирующем эпоху бури и натиска в физике микромира.
Касаться сути тех споров нам, разумеется, не по плечу, да и незачем. Но вы, конечно, заметили, что они вертелись именно вокруг соотношения неопределенностей. Речь шла о тонкостях теоретического рассмотрения в свете этого принципа вопросов целой науки — электродинамики. И между прочим о том множественном рождении пар частиц, о котором мы недавно говорили. С рассказанного эпизода ученик Бора начал статью к 70-летию великого датчанина (октябрь 1955 года), а всей статье он предпослал эпиграф из латинских стихов: «И несогласие может рождать согласие!»
В квантовой физике все так и происходит на протяжении десятилетий.
Глава пятая
«Трещина мира прошла через мое сердце». — Новое законодательство. — Вначале были волны. — Частицы растворяются в пространстве. — Осеняет ищущего. — «Вдвоем приведения не увидишь». — Куда же упадет электрон? — Разгаданные пси-волны. — Вероятностный мир. — Эйнштейн согласен с нами, а не с Бором. — На чьей стороне природа?
Принцип неопределенности надо бы назвать и знаменитым и замечательным законом — у него на это все права. Но если выбирать один эпитет, да поточнее, большинство физиков, наверное, сошлось бы на слове многострадальный.
Вот где заключена нешуточная драма идей.
Чего только не писали об этом принципе! Как только не толковали его! Каким анафемам не предавали! В нем находили даже попытку покуситься на материальность вселенной. Его привлекали даже для обоснования идеи бога. Такое тихое на вид соотношение неопределенностей оказалось чем-то вроде постоянно действующего вулкана.