Лоран Сексик - Эйнштейн
Луи де Бройль[67] — ученик Поля Ланжевена, друга Эйнштейна. Молодой человек из знаменитой и богатейшей семьи французских аристократов страстно увлечен трудами нобелевского лауреата. Он неустанно работает, развивая его выводы. В тот день, когда он представил плоды своих исследований научному руководителю, тот был поражен. Работы де Бройля разметали в пух и прах заключения Эйнштейна.
Вся концепция структуры и возможностей атома получила новое истолкование. Если верить де Бройлю, Эйнштейн заблуждается. Ланжевен отнесся к работам молодого человека с осторожностью и интересом. Осведомился об исследованиях, которые вели другие ученые. Обнаружил, что де Бройль не один поколебал выводы Эйнштейна. В знаменитом Геттингенском университете Вернер Гейзенберг, двадцати трех лет от роду, пришел к тому же выводу, хотя и другим путем. В это же время в Кембридже, не сговариваясь с двумя коллегами,
Поль Дирак[68], тоже двадцати трех лет, сделал точно такие же выводы. Эйнштейновское кредо, касающееся квантовой теории, содержит неточности, его блестящие умозаключения приблизительны, к ним приплелись ошибки и противоречия. В Швейцарии молодой австрийский физик Эрвин Шрёдинген получил те же результаты. И тем не менее все эти ученые умы восхищались Эйнштейном. Вместо того чтобы свергнуть едва установленную статую, они хотели внести свою лепту в создание новой физики. Они считали Эйнштейна своим духовным наставником. Но набросили ему на плечи мантию Моисея, оставшегося на том берегу Иордана, которому заказана Земля обетованная.
Начали выходить статьи, ставившие под вопрос заключения нобелевского лауреата или стремящиеся их подправить. Каждый бряцал оружием. Умы пришли в возбуждение. Перед лицом молодой гвардии Эйнштейн предстал военачальником без армии. Его гордость была уязвлена, однако он не отступил под прикрытие своей уверенности. Он согласился на встречу с Гейзенбергом и принял его дважды, с разницей в год. Однако при каждой встрече оба отстаивали свою позицию. Тепла не ощущалось. Гейзенберг гнул свою линию, Эйнштейн пытался его сбить. Любопытно, что аргументы Эйнштейна основывались не на четком анализе трудов его оппонентов, а попросту на «интуиции». Эйнштейн осуждал новую квантовую физику, приводя аргументы, которые насмешили бы его 20 лет тому назад.
В чем смысл? В чем суть спора, занимавшего исследователей? В своей статье от 1905 года Эйнштейн высказал предположение о том, что световые волны представляют произвольным образом кванты света, наличием и количеством которых определяется интенсивность светового излучения.
Позже физик Нильс Бор[69], близкий друг Эйнштейна, распространил структуру света на структуру атома и объединил их.
Атом состоит из ядра, вокруг которого вращаются отрицательно заряженные частицы — электроны. Эти электроны обладают энергией, различающейся в зависимости от орбиты, по которой они следуют. Переходя с орбиты на орбиту, они могут терять энергию, и эта энергия преобразуется в свет, единицей которого является фотон. Чем больше количество выпущенных фотонов, тем ярче свет.
Возникает вопрос: когда же это происходит и возможно ли предвидеть это событие? Неужели излучение совершенно непредсказуемо? Или же его возникновение подчиняется еще неведомому закону, который только предстоит открыть? Эйнштейн склонялся ко второму варианту. Он считал, что, хотя никто не может предсказать подобное физическое событие, впоследствии будет создана теория, которая его подтвердит. Надо только продолжать исследования. Структура атома, излучение света не могут возникать в неопределенности и хаосе. Эйнштейн утверждал, что Вселенная строится по определенным правилам. Нет ничего произвольного. Надо только найти ключ.
Де Бройль и его молодые коллеги по всей Европе не могли смириться с этим смутным утверждением, лишенным научной основы, построенным на одной лишь интуиции. Исследователи определили новую механику атома и назвали ее «волновой механикой». Это определение делало ставку на волновые способности атомных частиц. Парадокс в том, что этот вывод походил на открытие Эйнштейна, касающееся света. Молодая гвардия «просто-напросто» распространила его на материю. Известно, что свет способен к преломлению. Из этого они заключили, что и материя к этому способна!
Было отмечено, что излучение частиц света, интенсивность и частота лучей произвольны. Но при этом сохраняли убеждение в том, что положение атомных частиц, траектория электронов повинуются четким правилам. Это одна из основ механистической физики. Теория Гейзенберга смела эту уверенность. Структура материи, структура атома могут быть определены только испускаемым излучением. Механистическая физика была похоронена квантовой, или волновой, механикой. С этим еще Эйнштейн со своей «теорией квантов света» мог смириться. Но Бор пошел еще дальше, поскольку установил непреложную связь между атомной частицей и световой волной, электроном и фотоном. В ходе его исследований было установлено преимущество поведения испущенного фотона над движением электрона. Это был переход от механистической физики к квантовой.
Бор объяснил: мы умеем только измерять последствия этих «событий». Эти наблюдаемые последствия заключены в испускаемом свете, а не в гипотетической траектории породившего его электрона. Эйнштейн еще мог согласиться с этой теорией Бора. Но вот мысль о произвольности он отвергал. По Бору, никакой закон никогда не сможет предсказать частоту и интенсивность света, испускаемого частицей. Эйнштейн не мог решиться на теорию, которая принимала бы за постулат необъяснимое, непросчитываемое, игру случая. Бор, Гейзенберг и их коллеги считали понятие случайности фундаментальным элементом, на котором можно выстроить физику Нового времени. На их взгляд, элементарная структура — уравнение с двумя неизвестными. Зная одно, невозможно вычислить другое.
Эйнштейн не мог принять такого приговора, осуждающего на неведение. Еще ни одно уравнение не смогло определить появление квантового события. Значит, никто не сумел его найти, а не то что оно вовсе не существует. По мнению Эйнштейна, ко всему можно подобрать уравнение. Во Вселенной нет ничего случайного. Эйнштейн, великий Эйнштейн позже даст глобальный ответ на эти вопросы в форме теории, которая объединит все законы физики. Эйнштейн откроет «теорию единого поля». Окончательную концепцию, которая объяснит все природные явления. Эта теория провалится.
На Конгрессе Сольвея в октябре 1927 года, том самом конгрессе, который прославил Эйнштейна в 1911 году, разыграется драма. Борьба неравна. Одинокий Эйнштейн, замкнувшийся в неодобрительном молчании, смотрел, как они сменяют друг друга на трибуне — бойцы молодой гвардии квантовой механики, под руководством двух видных ученых — Бора и Борна[70]. Они не сомневаются в своей убедительности, в своей победе. Их заключения водворяют новую физику, превосходящую ту, что «выдумал» Эйнштейн. Однако они подчеркивают тот факт, что их теория является лишь продолжением, завершением эйнштейновской. Эйнштейн не верит своим ушам. Когда он нарушил молчание, молодые оппоненты разнесли его аргументы в щепки. Собеседники-иконоборцы по-прежнему уважительно относятся к мэтру. Но в любезности их ответов сквозит тон надгробных речей во время похорон по первому разряду. С отчаяния, не зная, что отвечать, он отмел выводы своих противников фразой, ставшей знаменитой: «Бог не играет с миром в кости». Эта фраза повергла в изумление и вызвала непонимание даже у самых близких ему людей. Для них никакого Бога в квантовом мире быть не могло. Неужели Эйнштейн выжил из ума? Неужто он слишком стар в свои 47 лет, чтобы подвергнуть сомнению собственные идеи? При чем тут Бог, когда речь о материи?
Конец конгресса ознаменовал собой пришествие новой квантовой физики, противоречащей теории Эйнштейна. Тот был побит, уничтожен. Смирившись, усомнившись в себе, он впервые в жизни признался, что не способен уяснить для себя всю сложность новых исследований. Сказал, что уже немолод. Говоря это, он не знал, что в дальнейшем дни и годы станут лишь долгой борьбой с его грузом неуверенности, страха, изгнания, по сравнению с которой поражение на Конгрессе Сольвея не значило ровным счетом ничего. Он еще не знал, что потеряет на этом пути гораздо больше, чем поруганную честь. Да, по прошествии времени этот конгресс, с которого он уйдет обескураженным, униженным, одиноким, покажется ему счастливым сном.
Но он не тот человек, чтобы сидеть и переживать из-за своего поражения. Всего через несколько месяцев после диспута он предложил Шведской академии наук кандидатуру нового нобелевского лауреата — Гейзенберга, того самого Гейзенберга, который первым развенчал его квантовую теорию!
