|
Гейзенберг начал заниматься атомной физикой в возрасте двадцати лет, придя на курс лекций, которые читал Бор в Геттингене. Темой лекций была созданная Бором новая теория атома, которая воспринималась как огромное достижение и которую изучали все европейские физики. В обсуждении после одной из этих лекций Гейзенберг не согласился с Бором в отношении определенной технической детали, и Бора настолько поразила ясность аргументов молодого студента, что он пригласил его на прогулку, чтобы продолжить обсуждение. Эта прогулка, длившаяся несколько часов, была первой встречей двух выдающихся мыслителей, дальнейшая совместная работа которых стала одной из основных сил в развитии атомной физики. Нильс Бор был на шестнадцать лет старше Гейзенберга; он обладал превосходной интуицией и глубоким ощущением таинственности мира. На него оказала сильное влияние религиозная философия Кьеркегора и мистические сочинения Уильяма Джеймса. Он никогда не удовлетворялся аксиоматическими системами и постоянно повторял: "Все, что я говорю, нужно понимать не как утверждение, а как вопрос". Гейзенберг же обладал ясным, аналитическим, математического склада умом; философской основой для него были греческие мыслители, с которыми он был знаком с раннего детства. Бор и Гейзенберг представляли дополняющие друг друга полюсы человеческого ума, динамичное и часто драматическое взаимодействие которых составляло уникальный процесс в истории современной науки и вело к одному из ее величайших триумфов. Когда я, будучи студентом, прочел книгу Гейзенберга, меня очаровало его объяснение парадоксов и кажущихся противоречий, с которыми сталкивались исследования субатомных явлений в начале 20-х годов. Многие из этих парадоксов были связаны с двойственной природой микромира, материя которого проявляется то как частицы, то как волны. "Электроны, - как говаривали физики в те дни, - оказываются частицами по понедельникам и средам, а по вторникам и четвергам - волнами". И, как ни странно, чем больше физики старались прояснить ситуацию, тем острее становились парадоксы. Лишь постепенно они обретали некоторую интуицию относительно того, когда электрон проявится как частица, а когда -как волна. Они начали, как выразился Гейзенберг, "проникаться духом квантовой теории" раньше, чем она получала точную математическую формулировку. Сам Гейзенберг сыграл значительную роль в этом процессе. Он показал, что парадоксы в атомной физике появляются тогда, когда атомные феномены пытаются описывать в классических терминах, и он был достаточно смел, чтобы отбросить классическую систему понятий. В 1925 году он опубликовал статью, в которой отказался от принятого описания электронов в атоме с точки зрения их положения и скорости, которым пользовались Бор и все остальные, и предложил более абстрактную систему координат, в которой физические качества были представлены определенными математическими структурами - матрицами. Гейзенберговская "матричная механика" была первой логически последовательной формой квантовой теории. Годом позже она была дополнена другим формальным аппаратом, развитым Эрвином Шредингером, известным как "волновая механика". Оба аппарата логически непротиворечивы: математически они эквивалентны - один и тот же феномен может быть описан в двух различных математических языках. — 5 —
|