Вероятностный мир - Даниил Семенович Данин

квантовых скачков — знаменитому Эрвину Шредингеру. А слова о полном изнурении — не менее знаменитому Вер–неру Гейзенбергу, который уверял вдобавок, что полным бывало и «отчаяние из–за непонятности квантовой теории».

Таких свидетельств, психологически нас утешающих, сколько угодно. Без преувеличения: каждый из ветеранов квантовой революции, независимо от его вклада в общий успех, хотя бы однажды выразил те же чувства. Если не в научной статье, то в мемуарном эссе, если не в публичной речи, то в частном письме. И мы уже понимаем: иначе–то и быть не могло!

Пожалуй, лучше других в середине 20–х годов выразил общее умонастроение коллег Сергей Иванович Вавилов. Он начал теми же точно словами, какими впоследствии независимо от него говорил о своем умонастроении Эйнштейн:

«Современному физику порою кажется, что почва ускользает из–под ног и потеряна всякая опора. Головокружительное ощущение, испытываемое при этом, вероятно, схоже с тем, которое пришлось пережить астроному–староверу времен Коперника, пытавшемуся постичь неподвижность движущегося небесного свода и солнца. Но, — довольно неожиданно продолжал свою мысль Вавилов, — это неприятное ощущение обманчиво, почва тверда под ногами физика, потому что эта почва…»

Любопытно, что поставил бы сегодня на место многоточия историк физики? У Вавилова стоит короткое — «факты». Почва тверда потому, что «эта почва — факты». Такое убеждение видится бесспорным.

Еще в 10–х годах нечто похожее сказал однажды Вильям Брэгг. Он уверен был, что рентгеновские лучи — поток частиц, а сам в это время проводил вместе с сыном замечательное исследование волнового поведения — дифракции — этих лучей на кристаллах. Какую же теорию ему следовало исповедовать — корпускулярную или волновую? Самочувствие у него было не из лучших. Теоретическая почва и от него ускользала. «Однако, — написал он тогда Резерфорду, — об этом можно поспорить отдельно: я же дам Вам сейчас факты». Та же интонация, что у Вавилова: прибежище от духовной смуты — надежные факты.

Но приходит невольно в голову, что ведь как раз по причине надежных фактов и возникают духовные смуты — те, что томят исследователей природы. Оттого и появляется ощущение ускользающей почвы, что обнаруживаются неопровержимые факты, на прежний лад необъяснимые.

Так было и с опытом Майкельсона, и с тепловым излучением, и с рассеянием альфа–частиц на большие углы, и с линейчатыми спектрами атомов…

Эти экспериментальные факты, каждый на свой лад, покрывали глубокими трещинами фундамент прежнего здания физики. И для того, чтобы восстановить нарушенную экспериментами цельность физической картины природы, вернуть опоре прочность, понадобились дьявольски проницательные теоретические догадки.

Эйнштейну надо было открыть относительность пространства–времени. Планку — квант действия. Резерфорду — планетарность атома. Бору — квантовые постулаты. Де Бройлю — волнообразность вещества.

Что же обнаруживается? Вовсе не факты, а цемент надежных теорий скрепляет воедино расползающийся под напором новых наблюдений фундамент физического осмысления действительности! И стало быть, скорее с теориями вяжутся слова о твердой почве под ногами физика? Пожалуй, так оно и есть. Да ведь это совершенно понятно: суть и значение фактов раскрываются не раньше, чем они объяснены. И только с этого момента можно на них опираться.

Еще и еще раз вспоминается эйнштейновская мысль, что лишь теория решает, каково содержание наших наблюдений. До этой мудрости каждый мог бы дойти и самостоятельно, задумавшись однажды над подлинным смыслом хотя бы такого достовернейшего наблюдения, что солнце «всходит и заходит». Делает ли оно это действительно — решают не наши глаза, а наше понимание мироустройства. Иначе говоря, теория! Она говорит, что восходы и закаты — знак вращения самой Земли вокруг своей оси, а Солнцу вовсе не приходится для этого эффекта с сумасшедшей скоростью обегать нашу планету.

Глядя из сегодняшней дали в 20–е годы нашего века, потому и хочется изменить окончание вавиловской фразы об ускользающей почве: «…почва тверда под ногами физика, потому что эта почва — надежные теории». Но это если глядеть назад из сегодняшней дали… А ощущалось ли и тогда право на такую замену?

Психологически правота все–таки была на стороне Вавилова: великолепные теории, едва–едва родившиеся, еще не воспринимались как безусловно надежные. И даже напротив того: своими отказами от вековечных истин они–то, эти теории, создававшие твердую почву, вызывали головокружение. Они оставляли место для иллюзии, будто факты сами по себе только и способны крепить фундамент знания. Возможно, тогдашние самоощущения физиков походили на переживания не только астрономов–староверов времен Коперника, но и моряков всех времен после долгого плаванья по штормовому океану: достигнут, наконец, берег, а земля еще ходит и ходит под ногами, точно норовит ускользнуть из–под ног. …Не одна, а целые две механики микромира возникли одновременно в середине 20–х годов.

3

Дабы уж покончить с околичностями и соблазном на каждом шагу удивляться нашей хорошей истории, хочется уступить еще одному искушению.

Селия: О, удивительно, удивительно, удивительнейшим образом удивительно! Как это удивительно! Нет сил выразить, до чего удивительно!

В этой удивительной реплике из шекспировской комедии «Как вам это понравится» не заключалось никакой издевки. Просто Селии нужно было оттянуть момент разгадки происходившего и возбудить до предела догадливое любопытство Розалинды. Что и было достигнуто.

Розалинда: …Каждая минута промедления для меня — целый Южный океан открытий. Умоляю тебя, скажи скорей мне, кто это! Да говори живее. Я бы хотела, чтобы ты была заикой; тогда это имя выскочило бы из твоих уст, как вино из фляги с узеньким горлышком: или все зараз, или ни капли. Умоляю тебя, раскупори свой рот, чтобы я могла упиться твоими новостями!

Кстати, те, кто склонны утверждать, что на свете никогда не бывало ничего нового, могут радостно усмотреть в словах Розалинды намек на квантовый принцип излучения: «или все зараз, или ни капли»! Излучающие атомы так и ведут себя, как заики, по Шекспиру, или как фляги с узеньким горлышком. А Шекспир, стало быть, нечаянно обронил идею квантов ровно на триста лет раньше Планка, ибо его комедия появилась на свет в 1600 году, а Планк сообщил о своем озарении, как мы помним, в 1900–м…

Да, кроме сути дела, было удивительнейшим образом удивительно, что сорокалетний Нильс Бор, признанный глава теоретиков–квантовиков, возвещая летом 1925 года близость «решительной ломки» прежних понятий, не знал, что она уже шла полным ходом. И к тому же с двух противоположных направлений одновременно. И в двух разных уголках Центральной Европы. И вели ее независимо друг от друга два физика, еще не имевших случай даже просто познакомиться на каком–нибудь конгрессе или семинаре.

Тогдашняя неосведомленность Бора проистекала из врожденного