Мойсес Пабло - Последний элемент
— Де Бройль был холостяком. Он говорил, что «женат на физике».
— Во время Первой мировой войны он служил военным телеграфистом на Эйфелевой башне.
— Строительство фамильного замка де Бройлей началось в 1716 году. Местечко, в котором находится замок, называется Бройль в честь этого семейства.
Волны из материи?
Докторская диссертация де Бройля была одной из революционных в истории науки: в ней он заложил основы новейшей физической теории — квантовой механики. Де Бройль выдвинул «сумасшедшую» гипотезу: частицы материи могут вести себя как волны!
Эта идея была новаторской, и когда он представил диссертацию на факультете естественных наук Парижского университета, работу де Бройля не отвергли, оценив корректность и оригинальность рассуждений, однако не приняли ее всерьез из-за отсутствия экспериментальных подтверждений.
Первым признал ценность этой работы Эйнштейн, после чего ею заинтересовались и другие члены научного сообщества.
Волновая природа материи предполагает, помимо всего прочего, что невозможно одновременно точно определить положение и скорость частицы. Мы можем говорить лишь о вероятности, рассуждая об элементарных частицах в рамках статистической интерпретации.
Виктор Боско был поражен. Но не информацией о де Бройле, а совершенно неожиданным открытием, — в папке с файлами, подготовленными для них А, он в конце вдруг увидел еще одно имя и фамилию и понял, что дело принимает неожиданный оборот.
«ЭРВИН ШРЕДИНГЕР».
— Джулия, иди сюда! Посмотри-ка!
Сальдивар оторвалась от бумаг и, подняв голову, взглянула через плечо Виктора на экран ноутбука.
— Ничего себе! И что это значит?
— Ты у меня спрашиваешь? Я надеялся, это ты мне объяснишь, — пошутил Виктор.
Оба подумали об одном и том же: дружище А обращается к ним с того света и направляет в очень опасное место.
Затем Виктор нарушил молчание, вызванное тем, что они сосредоточенно обдумывали неожиданное открытие.
— Если А протягивает нам руку помощи, давай возьмемся за нее и пройдем за ним по лабиринту науки до самого конца.
На экране появились черные буквы, набранные жирным шрифтом. Так обычно начинались все биографии, составленные А., на сей раз речь шла об австрийском физике Шредингере.
ЭРВИН ШРЕДИНГЕР
Родился 12 августа 1887 года в Вене. Был единственным сыном Рудольфа Шредингера, эрудита, хорошо разбиравшегося в химии, увлекавшегося живописью и ботаникой. Интересы отца благотворно повлияли на юного Эрвина.
В гимназии сын Шредингеров интересовался всем на свете, от научных дисциплин до грамматики древних языков.
Однако он ненавидел запоминать даты, не связанные между собой никакой внутренней логикой.
С 1906 по 1910 годы Эрвин учился в Вене и проявил недюжинные способности к науке. В этот период он решил несколько физических задач весьма оригинальным способом.
Во время Первой мировой войны Шредингер служил офицером артиллерийских войск.
В 1920 году он стал ассистентом академика Макса Вина.
Был профессором в университетах Штутгарта, Бреслау и Цюриха. В последнем городе пробыл шесть лет.
Работал в области термодинамики, изучал атомные спектры и физиологию восприятия цвета.
Шредингер был настоящим донжуаном, хотя и не обладал красивой внешностью, был чересчур худым и сутулился.
Тем не менее, он постоянно волочился за женщинами и имел любовные интрижки во всех городах, где ему довелось побывать. Когда он в тридцать два года женился на Анне-Марии Бертель, все были изумлены.
Знакомые недоумевали, зачем Эрвин это сделал. Позднее он признавался, что заключил брак в надежде иметь еще больше возможностей ухаживать за другими дамами.
Шредингер никогда не скрывал своих романов — напротив, он непрестанно похвалялся любовными победами.
Жена отплатила Эрвину той же монетой, заведя роман с его коллегой. Она постаралась, чтобы Эрвин узнал о ее измене, но физик отреагировал на нее самым обидным образом: полнейшим равнодушием.
Как-то раз он в одиночестве встречал Рождество в одном из самых любимых мест — швейцарской долине Ароза. Там ему пришла в голову гениальная мысль: как собрать новый «пазл», предложенный квантовой механикой… Но это, как выяснилось, не было типичным интеллектуальным подвигом одинокого гения.
По словам Шредингера, его теорию породило «эротическое воображение». Позже он рассказывал, что во время этого отпуска к нему приезжала женщина необыкновенной красоты и что именно в ее объятиях он обрел вдохновение.
Свой главный вклад в квантовую физику он внес в 1926 году, составив так называемое уравнение Шредингера.
— В отличие от других ученых, Шредингер всегда работал один.
— В 1933 году он получил Нобелевскую премию вместе с англичанином Полом Дираком.
— В юности Шредингеру нравились все предметы, которые он изучал. Как гуманитарные науки, так и точные.
Неопределенность исчезает?
Шредингер сочетал уравнение движения, разработанное в рамках классической механики, с новой квантовой теорией, и сумел вывести уравнение, дающее возможность описать движение субатомной частицы, положение которой в пространстве мы можем знать лишь приблизительно, а не точно.
Кот-призрак
Другим ключевым принципом теории Шредингера является роль наблюдателя. Согласно квантовой теории, частица может существовать в суперпозиции (наложении) различных состояний, и только увидев ее, можно понять, в каком она сейчас состоянии. Этими наблюдениями занимается ученый в своей лаборатории.
Для пояснения Шредингер предложил умозрительный эксперимент, известный ныне как парадокс «кота Шредингера».
Представим себе кота в закрытом ящике, в котором также находится емкость с ядовитым газом (механизм, содержащий радиоактивное ядро). Если газ вылетит, кот сдохнет. Вероятность же того, что радиоактивное вещество распадется за короткий промежуток времени, составляет 50 %.
По законам квантовой механики, состояние кота и радиоактивных частиц описывается суперпозицией двух состояний. Пока мы не откроем ящик и не увидим кота, он будет жив и мертв одновременно, а радиоактивные частицы — и в нераспавшемся, и в распавшемся состоянии.
Только открыв ящик, мы узнаем, жив кот или умер. И, соответственно, распалось ли радиоактивное ядро.
В этом одна из величайших тайн Вселенной, описываемая в терминах квантовой механики.
