Именно в промежутке между этими двумя Сольвеевскими конгрессами «трещина мира» прошла через разум и сердце физиков нашего века. В перерыве между двумя брюссельскими теоретическими семинарами родилась новая наука. И при этом возникла не просто новая отрасль знания, а появилось новое физическое понимание закономерного хода вещей в природе. И не оттого ли, что «потрясение основ» произошло так стремительно, физики чувствовали себя точно ошеломленными? У них не было времени срастись с новыми представлениями, постепенно привыкнуть к их смущающей новизне. Подъем был крут и неблагоустроен. Для них, как и для нас.
В общем, когда в октябре 27-го года в Брюсселе по традиции встретились крупнейшие теоретики Европы, принципам квантовой механики пришлось пройти настоящее боевое крещение. «Боевое крещение!» — это слова Гейзенберга. В таких выражениях почти тридцать лет спустя писал он о 5-м Сольвеевском конгрессе. Там споры шли о самом главном — о вероятностном истолковании законов микромира. Там однозначная — и потому казавшаяся такой понятной — классическая причинность давала ожесточенный бой причинности вероятностной, многозначной — и потому казавшейся такой непостижимой.
Председательствовал великий голландский физик, создатель классической электронной теории и предшественник Эйнштейна по теории относительности Гендрик Антон Лоренц. Старейший из присутствующих, он был настроен, пожалуй, непримиримее всех.
Интересно, конечно, что Лоренц, который был двадцатилетним студентом Лейденского университета, когда появилась максвелловская теория электромагнитного поля (1873 год), уже знал на собственном опыте, как несправедливы бывают современники к новым идеям в физике. Но, очевидно, прав был Бернард Шоу, сказавший, что уроки истории заключаются прежде всего в том, что люди не извлекают из истории уроков. Молодой Лоренц так живо заинтересовался в свое время теорией Максвелла, что стал ее усердно изучать «по доброй воле». Однако очень скоро он заметил, что не понимает ее физического содержания. Тогда он поехал в Париж, где в это время вышло французское изложение идей Максвелла. Он надеялся, что автор этого изложения поможет ему понять непонятное. Каково же было его удивление, когда парижский последователь Максвелла сказал ему, что теорию поля вообще понять нельзя — надо довольствоваться ее чисто математической, абстрактной и прекрасной формой, не ища за этой формой никакого физического смысла. Молодой голландец не поверил французу. С годами он стал великим продолжателем максвелловских идей.
Но теперь, в 1927 году, старый урок был забыт.
Лоренц выразил свое непризнание принципов квантовой механики не только непримиримее всех, но и яснее всех.
— Представление о явлениях, которое я хочу себе составить, должно быть совершенно ясным и определенным… — сказал Лоренц и продолжал так, словно вокруг сидели дети, которым нужно было популярно объяснить очевидную вещь: — Для меня электрон — это частица, которая в каждый данный момент находится в определенной точке пространства. И если электрон сталкивается с атомом, проникает в него и после многочисленных приключений покидает этот атом, то я… представляю себе некоторую линию, по которой электрон двигался в атоме.
Это было даже не отрицанием гейзенберговского соотношения неопределенностей, а полным пренебрежением к духу и смыслу квантовой механики.
Можно легко вообразить, с какими чувствами слушал эти классически-спокойные слова двадцатишестилетний Гейзенберг. Негодование должно было подниматься в его душе: столько усилий потрачено, чтобы понять доказанную на опыте неклассичность движения электрона, столько мучительных сомнений преодолено, столько противоречий распутано, а этот великий старик, когда-то и сам знававший, что такое насмешливое недоумение современников, позволяет себе говорить так, будто ничего не случилось в физике и все идеи квантовой механики — заведомый вздор! Однако негодование Гейзенберга могло быть только скрытым: старик был в три раза старше, а менять физические убеждения всей своей долгой и деятельной жизни в 74 года вряд ли кому-нибудь под силу.
Старик был не только великим физиком, но и великим характером. Однажды он сказал Абраму Федоровичу Иоффе во время прогулки в Гарлеме слова, которые звучат трагически: «Я потерял уверенность, что моя научная работа вела к объективной истине, и я не знаю, зачем жил; жалею только, что не умер пять лет назад, когда мне еще все представлялось ясным».
Крутизна, которой не мог одолеть старый Лоренц, оказалась не под силу даже сравнительно молодому де Бройлю. Он ссылался на многовековой «культ ясности мысли» для того, чтобы объяснить свое недоверие к принципу неопределенности и вероятностным законам.
Когда он работал над диссертацией о «волнах материи», ему вовсе не думалось, что волновые свойства частиц заставят отказаться от классических траекторий, от однозначной причинности. И он рассказывает, как в годы, предшествовавшие 5-му Сольвеевскому конгрессу, все время делал попытки «дать изложение квантовой механики, опираясь на традиционные представления физики».
Сейчас ясно, что из этого ничего не могло получиться. И осенью 27-го года в Брюсселе де Бройля ждало глубокое разочарование.
Он привез с собою теорию, основанную на традиционных представлениях. Она образно называлась: «теория волны-пилота» или «волны-лоцмана». Уже в самом этом названии отразилось стремление построить наглядную модель движения частицы. Безнадежное стремление! Его доклад не встретил поддержки. Даже со стороны Эйнштейна. «Он одобрял меня на том пути, по которому я шел, — вспоминает де Бройль, — но тем не менее не одобрял достаточно определенно моей попытки». И Шредингер, ненавистник квантовых скачков, построивший волновую механику на почве первоначальной идеи де Бройля о волнах материи, на сей раз не стал его союзником. Вы помните: создатель волновой механики просто хотел сконструировать частицы из волн. Представление о пси-волне, ведущей, как пилот, частицу, было для него неприемлемым. «Шредингер, который не верил в существование частиц, — говорит де Бройль, — не мог следовать за мною». И, наконец, на решительные возражения сторонников вероятностного толкования законов микромира де Бройль не нашелся, что ответить. Он оказался одиноким в Брюсселе — одиноким даже в окружении могучих противников «квантовой революции».
Так закончился первый акт его драмы.
Не поразительно ли: когорта критиков вероятностной многозначной причинности была в Брюсселе и вправду на редкость могучей — Лоренц, Планк, Ланжевен, Эйнштейн, Шредингер, де Бройль; казалось бы, кто мог выстоять против таких сил? А принципы квантовой механики выстояли! Правда, на их стороне стояла шеренга тоже гроссмейстеров физики: Бор, Борн, Гейзенберг, Дирак, Паули… Но главное, конечно, заключалось в том, что на стороне этих принципов была еще и природа, а на стороне их критиков только традиция. Победу одержала природа. Могло ли случиться как-нибудь иначе?
Де Бройль вернулся в Париж, огорченный и взволнованный спорами на конгрессе. Он продолжал размышлять над своей теорией и, наконец, пришел к печальному умозаключению, что она не защитима.
Так начался второй акт его драмы. Пожалуй, самый мучительный.
Дело в том, что, оставив теорию волны-пилота, он не оставил своей старой механистической убежденности, что в природе возможна только однозначная причинность. Не потеряв этой веры, он, однако, совершил вероотступничество: он присоединился к вероятностному толкованию законов микромира, в глубине души не веря в его истинность. «Я пал духом и присоединился…» — с редким мужеством сознался он через четверть века в измене самому себе. «В течение 25 лет я признавал ее (вероятностную точку зрения. — Д. Д.) как основу своего преподавания и излагал в своих книгах и лекциях».
Двадцать пять лет он втайне жаждал избавления от того, с чем примирился, продолжая лелеять свои сомнения и неоправдавшиеся надежды.
А избавление не приходило. Время работало в пользу принципов квантовой механики. Оно постепенно превращало эти принципы, как и принципы теории относительности, в новую классику — классику XX века, — в основу основ современного естествознания. (Так с годами стал бронзовеющим классиком современной поэзии сверхнеклассический Маяковский и на наших глазах становится маститым классиком современной архитектуры столь же неклассический Корбюзье. Время, хоть и не очень спеша, в конце концов всегда узаконивает новое!)
Годы шли, и как бы само собою сделалось так, что молодые исследователи приходили в науку, успев еще на университетских лекциях и семинарах срастись с новыми представлениями. И живая мысль большинства из них уже чувствовала себя как дома в странном мире утраченных траекторий и не тяготилась ни принципом неопределенности, ни волнами вероятности.
Противниками многозначной вероятностной причинности оставались главным образом те, кто в 20-х годах присутствовал при рождении квантовой механики и с первого дня не одобрял ее принципов. Они продолжали спасать свою веру в механистический детерминизм. Отколовшийся от них де Бройль надеялся на ее спасение тайно, а они во главе с Эйнштейном, Планком, Шредингером делали усилия спасти ее явно. Их основным оружием была критика, а не конструирование новых теорий. И Макс Борн говорил, что «эту группу выдающихся людей можно назвать возражающими в философии или, если употребить менее почтительное выражение, ворчунами».
Словом, время шло, де Бройль читал парижским студентам квантовую механику «как надо», думая, что на самом деле «надо не так». А как? Это не прояснялось. Второй акт дебройлевской драмы грозил никогда для него не кончиться: возрождения старых надежд не предвиделось.
Но однажды летом… Видите, и в физике события порою происходят, как в заправском беллетристическом повествовании. Итак, однажды летом 1951 года выдался день, когда де Бройль вдруг почувствовал себя помолодевшим сразу на двадцать пять лет. В этот день он познакомился с еще не опубликованными статьями молодого американского физика Давида Бома, в которых услышал голос собственной молодости: там звучало отчетливое эхо теории волны-пилота и были прямые ссылки на нее. Нет, это было больше чем эхо. Де Бройль писал: «…Бом полностью воспроизвел (во всяком случае, в одной из тех форм, которые я им придал) мои построения 1927 года, а в некоторых пунктах дал интересные дополнения». А вскоре де Бройль был обрадова