Дважды мне посчастливилось видеть Нильса Бора собственными глазами. Дело было в Москве в 1934 году. Впрочем, «дело было» слова неверные

Вид материала

Документы

Содержание XVII столетья создавал си- W Принципе до­полнительности Маргарет Бор

Подобный материал:

• Овсем по небольшому, как говорится, совершенно случайному поводу: мне позвонил Юрий, 16.9kb.
• Берт Хеллингер порядки любв разрешение семейно-системных конфликтов и противоречий, 5363.89kb.
• Слово о казачьем роде, 2572.74kb.
• В 1942 году закончил педагогическое училище и был мобилизован в армию. Сэтого года, 8887.2kb.
• Должностная инструкция, 93.05kb.
• Евгений Романович Романов (настоящая фамилия Островский). Впреподавателях недостатка, 100.42kb.
• К. Бессер-Зигмунд «Магические слова.», 1621.92kb.
• К. бессер зигмунд магические слова, 1643.56kb.
• Примерная программа учебной дисциплины математика, 566.38kb.
• Конспекты занятий по обж, 119.97kb.

Глава ПОГРАНИЧНАЯ первая ВЕХА

...Ноша, взятая человеком на себя в служении челове­честву...

Когда Бор диктовал ассистенту эти слова об Эйнштей­не, он не стал добавлять, что такая ноша пожизненна. Это подразумевалось. И другое было очевидно: ее взве­шивает человечество. А у самого человека для этого нет весов: своя ноша, как известно, не тянет. И несут ее с издревле проверенным ощущением: иго твое — благо, бремя твое — легко.

Но Бор добавил, что эпоха, «омраченная трагическим развитием событий в политическом мире», сделала Эйнштейнову ношу «еще тяжелей». Иначе: эпоха заста­вила Эйнштейна почувствовать всю тяжесть его ноши. И он, мечтавший об участи одинокого смотрителя на мая­ке, понял свою ответственность ученого перед людьми и перед будущим. И не сбросил ноши, когда она стала вдруг тянуть, чем далее, тем сильнее.

А бывало по-другому...

Ньютон в своей Англии XVII столетья создавал си-

W

стему мироздания тоже не под безоблачными небесами:

родившийся в начале гражданской междоусобицы (1642), он стал современником мощных социальных потрясений и мучительных взрывов религиозной нетерпимости. Казнь короля, диктатура Кромвеля, реставрация Стюартов и многое другое случилось на его долгом веку. «Но поли­тические бури, по-видимому, неглубоко отражались на жизни Ньютона» (С. Вавилов). Политические бури не утяжелили его духовной ноши — ни на фунт, ни на гран. Другой был характер? О да, другой: замкнутый, трудный, железный. Однако еще существенней другие были бури. За его голову враги не обещали 50 тысяч марок, и к нему не приходили друзья-коллеги за благословением на со­здание испепеляющей бомбы. Сама наука еще не доросла до ранга движущей силы истории. И пока не доросла, «быстрые разумом Невтоны» еще могли себе позволить не приглядываться к движению стрелки исторического барометра...

Свои слова о ноше Эйнштейна Бор диктовал уже после второй мировой войны — в заокеанском Принстоне 1948 года. Кровоточило прошлое — нацистское палаче­ство. Страшило будущее — атомный шантаж. Обстоя­тельствам захотелось сложиться так, чтобы эти слова Бор отыскивал, работая с ассистентом в эйнштейновском каби­нете Института высших исследований. Там все дышало судьбой, о которой он говорил. Да ведь это стало уже и его судьбой!

Не ньютоновский, а эйнштейновский вариант взаимо­отношений с эпохой сужден был Бору.

Однако всего этого он еще не ведал на исходе 20-х годов, когда вынес на перевал свою ношу незнания и получил право на мысль, что главное сделано. Да и кому бы пришло на ум, что дороги его науки в не­далеком будущем пересекутся с тропой войны и жизнь подчинится трагическому развитию событий в полити­ческом мире?! А к этому шло — все шло к этому. Но то, что не осознавалось тогда, отчетливо различимо из нынешнего далека. 30-е годы нашего века обозна­чились в жизни Бора как переходная пора: от науки к обществу.

То не было, как может показаться, временем отхода от науки и ухода в общественное служение. Ста­рая миссия оставалась неотменимой. Новая вырастала из нее.

358

Влекут к себе подробности — в них плоть существо­вания. И, пускаясь сквозь 30-е годы, надо еще чуть-чуть постоять на берегу 20-х, прежде чем навсегда разлучить с ними Бора.

...Весной 29-го года копенгагенпы разных стран впер­вые собрались в Копенгагене вместе. Не верится, что впервые, а меж тем это так. И все произошло непредна­меренно. Приближались пасхальные каникулы (время возвращения птиц в края их детства, где они однажды обрели крылатость). Многих, кто в недавнюю эпоху бури и натиска подолгу или короткими наездами работал в институте, вновь потянуло на Блегдамсвей. Не сговари­ваясь, они заранее уведомили Бора, что приедут в апреле. И тогда он решил, что это прекрасный повод собрать на семейную встречу по возможности всех «для живых и поучительных дискуссий». В марте разлетелись приглаше­ния на юг и на север, на запад и восток.

Блаженное, как им чудилось, время было в преддверии 30-х годов.

Таким оно запомнилось двадцатипятилетнему бель­гийцу Леону Розенфельду, который как раз тогда попро­сился к Бору в ученики. Он рассказал, как ему посча­стливилось взглянуть на датскую землю в робком цвете­нии весны и увидеть флаги, привычно развевающиеся на фасадах крытых соломою фермерских домиков, старомод­ные паромы и забавные трубы локомотивов. Он почув­ствовал непринужденность в повадках станционных слу­жащих и местных пассажиров на красно-кирпичных по­лустанках, где поезд задерживался, никуда не спеша. И все это вместе создавало впечатление простодушной и нетребовательной сельской общины, замкнувшейся в своем хорошо защищенном маленьком мирке... А впечат­ление было поверхностным, защищенность — мнимой:

подспудно уже зрели разрушительные потрясения близ­кой экономической депрессии начала 30-х годов.

«Ощущение старинного радушия, навеянное зрелищем сельской Дании, обострилось до крайности, когда мы при­ехали в Копенгаген. Нас ожидал на платформе сам Нильс Бор с компанией мальчуганов всевозможных размеров, оче­видно его сыновей. Были с ним еще брат Харальд и оруже­носец Клейн... В первый раз мне довелось обменяться ру­копожатием с Бором. Он одарил меня широкой доброжела­тельной улыбкой и поразил той сердечной простотой, с ка­кою равно встречал и старых друзей и новичков...»

359

Среди старых друзей были Дарвин, Крамере, Паули, Крониг, Росселанд, Эренфест. А среди новичков — -два­дцатилетний Казимир, лейденский студент Эренфеста, запомнивший на всю жизнь, как учитель сказал ему еще в поезде:

— Тебе предстоит познакомиться с Нильсом Бором, а это самое важное, что может случиться в жизни молодо­го физика!

Не все приглашенные сумели перестроить свои кани­кулярные планы и явиться по отеческому зову Бора в назначенный срок — 8 апреля. Семейная встреча зияла отсутствием Гейзенберга и Дирака. Но все-таки собра­лась солидная аудитория. К приехавшим присоединились еще четыре иностранца, работавших тогда на Блегдам-свей.

«...Они добавили в пеструю картину ассамблеи каждый свою отличительную красочную черту: Мотт — кембридж­скую изысканность, Трумци — норвежскую жизнерадост­ность, Чу — китайскую невозмутимость, а Гамов — затмив­шую все это неудержимую фантазию, которую принес он на Запад из лона жизнедеятельной группы молодых советских физиков».

Словом, семейная встреча переросла в 1-ю Копенгаген­скую конференцию теоретиков. Но... ни программы засе­даний, ни представления докладов, ни переводчиков, ни церемоний. Бор, как хозяин дома, попросту брал под руку каждого, отводил в сторонку и тихо спрашивал: «О чем вы хотели бы нам рассказать?» И каждому было о чем рассказать, даже студенту Гендрику Казимиру.

Созданная молодыми, она продолжала собирать под свои знамена молодых, эта только-только победившая и покуда не успевшая превратиться в классику квантовая механика микромира. За партами-столами в небольшой аудитории, где было всего шесть рядов, усаживалась под столовыми часами с домашним боем стайка датских сту­дентов. Для них — Кристиана Мёллера, Могенса Пиля, Бенгта Штромгрена — то была неделя старта в будущее.

«Упоительной неделей» назвал ее от лица всех стар­товавших Леон Розенфельд.

А только и было, что дискуссии да редкие вылазки на весенний простор — в храм Спасителя на островной сто­роне столицы или в зеландские замки на пути к Тисви-лю... Но и в часы таких экскурсий длились все те же споры, что в институтской аудитории.

И даже в кино продолжалась работа. В те наивные

360

киновремена'после каждой :части -зажигали свет для сме­ны; роликов картины, и самый молоденький из зрителей-физиков немедленно принимался исписывать формулами клочки бумаги. Казалось, он только и ждал, когда пре­рвется вздор на экране и замолчит тапер: это Казимир наверстывал время, потерянное на неразумное детство, когда старшие создавали решающе главное в физике мик­ромира.

Но и эти старшие вели себя в том же духе. Бор по­тащил участников конференции на знаменитый, опоясан­ный спиральной лестницей шпиль амагерского храма Спасителя - прежде всего затем, чтобы показать им гро­маду давно бездействующего механизма старинных часов ньютоновских времен. Там, наверху, взяв в свидетели это весомое воплощение классической механики, он еще раз заговорил о каверзности измерений в механике квантовой:

«...Всякий, кто увидит это, не сможет более сомневаться, что наши измерительные инструменты — поневоле макро­тела!»

Но вообще-то о наисущественном — о Принципе до­полнительности или о Соотношении неопределенностей — в своем семейном кругу уже почти не спорили. Кванто­вая механика теперь разрасталась вширь, стирая белые пятна на карте микромира: с памятной весны 27-го года число работ по ее проблемам перевалило за тысячу!

Ничто и никем не принималось на веру. «Для мысли и воображения открылись неизведанные области» (Бор в пересказе Розенфельда). И каждый торил в эти области свою тропу. А все вместе тотчас исследовали, не заводит ли она в тупик. И ничего сверхобычного не заключалось в том, что одна теория, развитая Чарлзом Дарвином, за­служила лишь короткую отповедь Бора: «Все это че­пуха!» А другая теория, возвещенная утром Оскаром Клейном, прожила в разноголосице критики лишь до пос-леполудня. А третья теория, разумно построенная Валь­тером Гейтлером, вызвала неправедную ярость Паули...

Однако, что бы ни происходило, ни на минуту не уле­тучивался из аудитории школьно-семейный копенгаген­ский дух с его непринужденной сменой серьезности и ре­бячливости.

...Одно замечание Иордана по поводу злополучной тео­рии Клейна позволило Бору увлечься мыслью, что между грозовыми облаками и землей могут возникать условия, влекущие за собой распад вещества, и птица, пролетаю-

361

щая там, будет обречена на гибель. Чем нз эксперимен­тальная проверка теории? Продолжалась полемика, а Бор все раздумывал вслух о судьбе несчастной птицы. И когда затихали спорщики, раздавался насмешливо-опе­чаленный голос Эренфеста: «Ну как, Бор, птичка жива еще?» И взрывы смеха заставляли проходящих по ко­ридору заглядывать в дверь. Не без зависти, не без за­висти.

...А Паули в своем негодовании против гейтлеровской теории молекулярной связи вошел в такой раж, что угро­жающе двинулся с мелком в руке на молодого геттин-генца. И когда тот невольно откинулся назад, под ним за­трещал стул, и бедняга с грохотом полетел на пол. В то же мгновенье Гамов с подозрительной невозмутимо­стью констатировал: «Эффект Паули!» Зная повадки Га-мова, все решили, что непрочность стула он обеспечил за­ранее. Возможно, возможно.

К слову сказать, сверхобычным было, пожалуй, лишь то, что никаких возражений не вызвала теория, доложен­ная самим Георгием Гамовым. Она развивала его кван­товое объяснение альфа-распада радиоактивных ядер. Выдвинутое годом раньше, это объяснение уже сделало имя Гамова широкоизвестным. Его идеи с одобрением встретил Резерфорд и с восхищением Бор. Оттого он после Кембриджа и Гттингена появился в Копенгагене. (Это было его первое турне по европейским центрам тео­ретической физики. И едва ли кто-нибудь мог тогда предугадать, что через пять лет он покинет «лоно жизне­деятельной группы молодых советских физиков» и, пре-. дав свой дом, дружбы и привязанности, эмигрирует во Францию. «Самоликвидируется», как скажет о нем с на­смешкой его ленинградский однокашник Лев Ландау. И станет ему не до новых идей, не до прежних фантазий. А через сорок лет будет тяжко умирать за океаном, взы­сканный славой и вполне благополучный, но в конце концов безысходно спившийся, по свидетельству одного его друга — коллеги, от запоздало нахлынувшей эми­грантской тоски.)

Двадцатичетырехлетнего Гамова увлекла загадка альфа-распада потому, что классическая механика такой распад запрещала. Физика уже надежно знала: атомные ядра окру­жает высокий энергетический барьер. Его называли потен­циальным.

Заряженным частицам трудно вырваться наружу — надо обладать энергией, превышающей высоту барьера. А энер-

362

гия вылетающих альфа-частиц была явно ниже. Происходи­ло нечто классически необъяснимое. Однако ядерные части­цы еще и волны. И Соотношение неопределенностей размы­вало точные границы ядра. Оно допускало как бы просачи­вание альфа-луча вовне. Гамов назвал это «туннельным эф­фектом»: частица-волна словно бы прорывала туннель в барьере и вылетала на свободу. Вероятность такого со­бытия была очень мала, но совершенно достаточна, чтобы среднее время жизни радиоактивных ядер не было беспре­дельным. Иногда оно оказывалось огромным — 6с полови­ной миллиардов лет у ядер урана! — но все-таки конеч­ным. А по классической механике любым атомным ядрам следовало жить вечно.

Теория Гамова открывала перед экспериментаторами дол­гожданный путь вторжения в ядра. Ведь энергетический барьер вырастал и перед альфа-частицами, приходящими извне. Так, для проникновения в ядро урана поверх барь­ера надо бы обладать энергией в 10 миллионов электрон-вольт или выше. При тогдашней лабораторной технике даже Резерфорд не смел мечтать о частицах-миллионерах. А те­перь на выручку приходил обратный туннельный эф­фект — возможность просачивания заряженных частиц в ядро под барьером. Гамов сосчитал, что достаточно снабдить бомбардирующие протоны энергией порядка 100 тысяч элек­трон-вольт. И в резерфордовском Кавендише молодой Джон Коккрофт уже приступил с благословения Папы к созда­нию первого в мире ускорителя...

Так в работе Гамова квантовая механика впервые распространила свои права и на загадочную сердцевину атома. Это и удостоверила Копенгагенская конференция в апреле 29-го года. «Работа Гамова стала провозвестьем ядерной физики...» — написал Леон Розенфельд. И пото­му он напрасно назвал ту семейную встречу только «сим­волом завершения героического периода».

Разъезжались нехотя. Бор сказал, что такие сборища станут традицией на Блегдамсвей. И снова каждого отво­дил в сторонку:

— Надеюсь, вам будет что рассказать нам в следую­щий раз... — и улыбался самой отеческой из своих улыбок.

...А на полянах Фёллед-парка посвистывали первые стайки перелетных птиц.

...А в каменных ущельях Берлина полиция готовилась к расстрелу первомайской демонстрации 29-го года, зная по доносам, что 200 тысяч пролетариев и интеллигентов, ведомых немецкими коммунистами, собираются предупре­дить всю Германию и весь мир о надвигающейся чуме нацизма с его угарно-милитаристскими планами.

363

Глава СКВОЗЬ вторая ТРИДЦАТЫЕ ГОДЫ

1930... 1931... 1932...

...8 апреля 30-го года Бетти Шульц сделала запись в Книге иностранных гостей института:

«Д-р ЛАНДАУ — из Ленинграда».

Доктору было двадцать два. Но этим никого нельзя было удивить на Блегдамсвей. Равно как и отчаянной юношеской худобой, детски непорочной свежестью лица, воинственной категоричностью научного правдолюбия.

Бескомпромиссность исследовательской этики стала логикой поведения редкостно одаренного юноши. И это роднило его, пожалуй, всего более с Вольфгангом Паули. Он тоже мог показаться дурно воспитанным, хотя — ви­дит бог! — его родители, папа-инженер и мама-врач, де­лали в своем бакинском доме все, чтобы сын их рос хо­рошим мальчиком. И Лев Ландау рос хорошим мальчи­ком. Но пылкая трезвость — это неверно, будто трезво­сти принудительно сопутствует холодность, — темпера­ментная требовательность его мышления устанавливала собственную шкалу ценностей. И по этой логически вы­веренной шкале такие добродетели, как смирение перед авторитетом или почтительность к возрасту, никакой це­ной не обладали. К восемнадцати годам он уже осознал себя самостоятельным исследователем в самой современ­ной области знания (шел 26-й год!). А к моменту появ­ления в Копенгагене весной 30-го года был уже автором примерно десяти печатных работ. И полагал, что в сфере квантовой механики ему ведомо все существенное, сде­ланное другими. Да не просто ведомо, а пережито его мыслью — наново пересоздано его стремительным вооб­ражением.

...Он из тех, кто никогда не вчитывается в детали чужой работы. Он проглядывает ее, чтобы схватить суть намере­ний автора, а потом усаживается и воспроизводит получен­ные результаты своим собственным путем.

Так впоследствии говорил историку Дж. Хэйлброну Рудольф Пайерлс. И говорил не понаслышке: 8 апреля 30-го года, он, двадцатитрехлетний ассистент Паули, тоже приехал в Копенгаген из Цюриха, где в январе трудился вместе с Ландау над их первой совместной статьей.

364

По-иному, чем это делали другие, они пытались распро­странить власть квантово-механических представлений на электродинамику. И он воочию видел, как осваивал Лан­дау новости физики.

Хэйлброн: Ферми, насколько я понимаю, бывало, рабо­тал так же... Но в Ландау жил еще и дух мятежа...

Пайерлс: О да! ...Когда он был юн, ему нравилось руко­водствоваться крайностями во всем, не только в физике.

Чуть опоздавший родиться, чтобы вовремя созреть к эпохе бури и натиска в квантовой революции, он все-таки сразу стал совершенно своим на Блегдамсвей.

Совсем коротко — проездом — он побывал тогда на эйнштейновском семинаре в Берлине. Зная антиборов­скую позицию Эйнштейна, он страстно захотел внушить ему веру в полноту основ квантовой механики. Пригото­вился к атаке. Однако то ли не нашел подходящей мину­ты, то ли просто не решился. Второе верней. И это был едва ли не единственный случай, когда его агрессивность отступила перед чувством глубокого пиетета *.

В других случаях она не отступала... Вскоре, в том же году, он Очутился— тоже ненадолго — в Бристоле, где познакомился с недавним докладом Поля Дирака в Ливерпуле. Воспылав несогласием, он тотчас отправил из Бристоля телеграмму Бору (9 сентября 30-го года) с крат­чайшей рецензией по-немецки: «Квач» — вздор и бол­товня. Меж тем мало кого он ставил столь же высоко, как Дирака. Про Геттинген Ландау скаламбурил: «У Бор-на я!» К счастью, это было непереводимо на другие язы­ки, и только Георгий Гамов мог расхохотаться всей не­почтительности такого каламбура. Впрочем, вполне в ко­пенгагенском духе Ландау не щадил и самого себя. Он гозаривал, что сознает, отчего его называют коротко — Дау; это от французской транскрипции его фамилии:

«Л'ан Дау», что значит просто «осел Дау». Так ведь и Бор без тени немецко-профессорского самопочтения го­варивал о себе: «Я не боялся показаться глупым...» Та же непринужденность.

Словом, в Копенгагене Дау почувствовал себя как до­ма. И, как дома, не робел перед главой семьи.

Маргарет Бор: Нильс оценил и полюбил его с первого дня. И понял его нрав... Вы знаете, он бывал невыносим,

* Бытующий рассказ о его состоявшемся споре с Эйнштейном, судя по всему, едва ли соответствует действительности.

365


не давал говорить Нильсу, высмеивал взлохмаченного мальчишку... Это про фан террибль («несносный ребенок»).. лантлив! Я его тоже очень полюбила бил Нильса...*


старших, походил на таких говорится: ан-. Но как он был та-и знала, как он лю-




Впрочем, Бор и сам заготовил сюрприз. Тем более не­ожиданный, что не слишком новый, однажды уже экспе­риментально отвергнутый физикой микромира. Потому-то психологически кажется труднообъяснимым, как он мог решиться вновь нарушить верность принципу сохранения энергии?! А именно на это он решился в Фарадеевской лекции: раз энергетический баланс наглядно не сходится при бета-распаде, значит, ядра устроены так, что в один прекрасный день «могут заставить нас отказаться от са­мой идеи сохранения энергии».

Его лондонские слушатели убеждались, что он, соро­капятилетний, в общем совсем не постарел: классические традиции физического мышления по-прежнему не власт­вовали над ним.

А пока та лекция мученически принимала форму ста­тьи, Паули нащупал путь иного решения проблемы. История повторялась зеркально: за принцип сохранения снова заступился он. Но его сюрприз был еще неожидан­ней, потому что вводил в игру новую, еще никем не на­блюдавшуюся частицу.

В главном его рассуждение выглядело простей про­стого. Нарушение закона сохранения при бета-распаде только видимость. Эксперимент показывает, какую энер­гию уносят из распадающихся ядер электроны, но, может быть, не они одни се уносят? Довольно предположить, что вместе с электроном ядро покидает еще какая-то ча­стица и энергия распада делится между ними двумя. Эта энергия для тождественных ядер всегда одинакова, но на долю электронов приходится из нее то мало, то много. Вот и видимость произвола. А если бы удалось поймать и вторую частицу, баланс энергии сошелся бы точно!

Невидимка Паули, конечно, должна была быть неза­ряженной, чтобы не искажать заряда атомного ядра. И очень легкой, чтобы ничтожно влиять на его массу. А нейтральных частиц физика тогда вообще не знала. Паули только помнил, что десятилетием раньше Резер-форд предсказал существование тяжелого нейтрона. Одна­ко и нейтрон не был еще открыт. Это имя оставалось ва­кантным. И Паули решил присвоить его своей легкой невидимке.

Бор продолжал работать над текстом лондонской лек­ции, когда Паули после долгих колебаний отважился по­ставить свою красивую и рискованную гипотезу на суд знатоков радиоактивности.