"Нильс Бор" - читать интересную книгу автора (Данин Даниил Семенович)

Глава третья. ВОТ ТАК ЭТО БЫЛО

Весною 25-го года, когда кончилась его полугодовая стипендия, Вернер Гейзенберг, переполненный ощущением назревшего кризиса, уехал из Копенгагена. И это было лучшее, что он увозил с собою в Геттинтен, где его и обязанности приват-доцента. Из памяти не выходили внезапные появления Бора на дороге его комнаты в пансионе фру Мор, когда там уже все успевали пожелать друг другу спокойной ночи. Спокойных ночей не получалось — Бор произносил с порога: а не попробовать ли нам обдумать еще и такую возможность?..» И казалось, испробовано было все. Теперь за собственным письменным столом в Геттингене Гейзенберг-совершил последнюю попытку пробиться к механике атома путем частных предположений. И увяз в электронных орбитах — «в непролазной трясине громоздких и неразрешимых математических уравнений».

Тем временем дошли до Геттингена достоверные сведения из Берлина: намерения искуснейшего Ганса Гейгера и молодого Вальтера Боте не подтверждали построения Бора — Крамерса — Слэтера. Закон сохранения энергии не терял своей строгости в микромире! Закрывался и этот путь догадок. За столом нечего было делать без новой ведущей идеи.

И тогда она пришла к Гейзенбергу. Или он к ней.

Случилось ли это на зацветающих склонах Хайнберга или в окрестных лугах — неизвестно. Но цветочная пыльца той весны сыграла ускоряющую роль в открытии первого варианта искомой КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ. На Гейзенберга набросился приступ сенной лихорадки. Только взглянув на его распухшее лицо и детские воспаленные глаза, Макс Берн без колебаний дал ему двухнедельный отпуск для поездки на скалистый север с морским целительным ветром. Хозяйка дома на высоком берегу Гельголанда решила, что молоденький господин доцент пострадал накануне в драке и заслуживал милосердого внимания. В общем, болезнь обеспечила ему благоустроенное одиночество. И зародившийся еще в Геттингене замысел начал быстро превращаться в теорию неожиданной новизны.

Он потом рассказывал Бору, что в первый же вечер уселся на балконе с бескрайним видом на море, и ему вспомнилось их посещение Эльсинора, и он сызнова ощутил, как зрелище морского простора дает нам долю бесконечности в обладание.

Может быть, и это ему помогло?

Его идея физически выглядела так просто, а философски — так простодушно, что, выскажи он ее заранее, как программу построения атомной механики, никто не поверил бы в возможный успех. Путь от такой идеи к формулам показался бы непроложимым.

Только НАБЛЮДАЕМЫЕ величины — вот чем должна оперировать теория микромира! Это —было его исходным пунктом.

Не оттого ли все затруднения, что теоретики стараются описать в деталях картины механического движения, возможно, вовсе не отражающие микродействительности? Молодой Гейзенберг по-новому оценил серьезность этого старого подозрения.

Ясная параллель обнаруживала, в чем тут корень зла.

…Когда астрономы обсуждают положения и скорости планет, они в общем-то знают, о чем говорят: движения освещенных солнцем планет наблюдаемы. И потому величины, входящие в формулы астрономов, доступны проверке. Но когда похожим математическим процедурам подвергаются электроны на атомных орбитах, физики не знают, о чем они говорят: эти орбиты наблюдению недоступны. Увидеть — значит сначала осветить. Однако в первом же измерении квант собьет электрон с его пути. Так и астрономы не смогли бы наблюдать орбиты планет, если бы потоки солнечного света способны были сталкивать их с предписанных механикой небесных дорог. И эта небесная механика потеряла бы физический смысл.

Зачем же теоретикам микромира оперировать с величинами, быть может лишенными физического содержания?

С этой простой идеи начал Гейзенберг.

Он полагал, что с ним заодно сама история физики XX века. Разве не отказался Эйнштейн рассматривать абсолютное время — единое для всех движущихся тел — именно потому, что никакое наблюдение не могло бы подтвердить его существование? Все доступные измерению времена относительны. Они и должны содержаться в формулах механики. А Бор с его отказом описывать в координатах времени и пространства квантовые скачки? Что заставило датчанина пойти на этот шаг, чуждый прежнему духу естественнонаучного понимания хода вещей в природе? Да ведь только то и заставило, что в квантовых событиях никак не проследить постепенный «ход вещей». Ненаблюдаемость скачков с орбиты на орбиту вынудила изменить традициям.

Так отчего же не сделать еще один шаг: раз нельзя наблюдать и орбиты, не надо описывать движение электрона вокруг ядра! Резерфордовский образ электронов-планет, может быть, чистая иллюзия. Известно лишь, что атом изменяет свою энергию прерывисто и потому последовательность разрешенных уровней образует лестницу. О недробимых прыжках по этой лестнице свидетельствуют испускаемые кванты. Частота и амплитуда «чего-то колеблющегося» в атоме — вот все, что доподлинно наблюдаемо в эксперименте. Частота обнаруживается в цвете спектральных линий, амплитуда — в их яркости. Много это или мало — посмотрим…

Так полагал Гейзенберг. (Если оголить суть до схемы.)

Знания частот достаточно, чтобы судить об энергии квантов. Знания амплитуд достаточно, чтобы судить о вероятности их испускания. Наборы таких наблюдаемых величин дают необманную информацию о главных событиях атомной жизни — о квантовых скачках-переходах. А если так, то лишь этими наборами должна оперировать искомая КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА.

Идея стала программой действий.

Еще до бегства на Гельголанд Гейзенберг принялся строить по этой программе теорию атома водорода. И потерпел неудачу. Запутался. Открылось, что надо было еще научиться оперировать с наборами наблюдаемых величин. Прежний опыт физики помочь не мог: она такими вещами не занималась. Неизвестно было даже, в какой форме записывать эти наборы и по каким правилам пускаться с ними в математическую игру.

В общем, следовало придумать свою математику. Уже в Геттингене, бедствуя с атомом водорода, он нащупал основу.

…Как в единой записи охватить все варианты квантовых скачков, если возможны переходы между любыми двумя стационарными состояниями? Это напоминало задачу о записи всех результатов турнира, когда каждый играет с каждым. Тут участники турнира — стационарные состояния: первое, второе… десятое… энное… Результаты матчей между ними — испускание или поглощение квантов. Это как игры на своем и на чужом поле. Нужна квадратная турнирная таблица, чтобы сразу отразить все варианты. Одна таблица для частот. Другая — для амплитуд.

Он начал придумывать новый язык для разговора о событиях в мире квантовых прерывностей.' Нашлись нужные слова — должен был найтись нужный синтаксис. На математический лад: своя алгебра этих квадратных таблиц.

И был на Гельголанде день — ветер, море, одиночество, тишина — из числа счастливейших в его жизни.

Гейзенберг (историкам): Я пришел в невероятное возбуждение, потому что увидел, как отлично все получается. Вспоминаю, у меня появилась схема, из которой можно было выводить сохранение энергии (для каждого матча. — Д. Д.), и я работал всю ночь, делая ошибку за ошибкой в арифметических подсчетах. Было два или три часа утра, когда я убедился, что закон сохранения выполняется. Моя взбудораженность не имела предела, а уже занималось утро. Я решил, что надо бы проветриться. Возбуждение погнало меня к одной из гельголандских скал… Я чувствовал: «Сейчас случилось что-то важное!» Немного погодя вернулся домой и замертво уснул. Ну а потом принялся писать статью.

Это был один из последних майских дней 25-го года. И случилось «что-то важное» на крошечном островке совсем неподалеку от устья Эльбы — от Гамбурга, где как раз в то время овладело Вольфгангом Паули чувство тупика.

Был час смятения, когда все достигнутое показалось Гейзенбергу полнейшей ерундой. Открылось, что в алгебре квадратных таблиц не всегда действителен извечный закон: А на В равняется В на А. Это называлось перестановочностью умножения. И в делах природы почиталось самоочевидным. А тут вдруг обнаружилось, что для разных наблюдаемых величин результат простого умножения вовсе не один и тот же, если множители поменять местами:

А*В lt;gt; В*А!

— Это встревожило меня ужасно, — говорил он. — …Но потом я сказал себе: «К счастью, мне не понадобится такое умножение, к счастью, это не очень существенно».

Но беспокойство, конечно, не прошло. Были для тревоги и другие поводы. И на обратном пути в Геттинген он остановился у Паули в Гамбурге. А тот устроил ему дружеский прием с отменным угощением и такой же критикой. Еще яснее стало, что набросок новой механики требовал работы и работы.

Весь июнь и начало июля ушли на эту работу. И дома Гейзенбергу пришлось побороться с искушением «бросить в огонь» никак не дозревающую статью. 9 июля он послал все написанное к Паули, как посылают к черту то, что мучит и не отпускает. Критическая манера Паули вполне заменяла огонь и скалу.

Гейзенберг: Право, я не мог бы сосчитать, как часто он выговаривал мне: «Ты совершеннейший балда» или что-нибудь в этаком роде… И, знаете ли, это очень помогало. И мы всегда оставались добрыми друзьями. И никогда не возражали против взаимной критической хулы.

(Между прочим, кажется необъяснимым, почему при полной фамильярности их отношений, естественной для студентов-погодков, они, разговаривая на «ты», переписывались на «Вы», точно играли в ученую достопочтенность. А может, и впрямь играли?)

Итак, не в руки учителей — Макса Борна и Нильса Бора, — а на дружеский суд приятеля отправил Гейзенберг свою не совсем оконченную статью. Это звучал в его двадцатичетырехлетней душе эренфестовский мотив: «Мыто с тобой еще достаточно молоды, чтобы позволить себе сделать глупость!» Потом он говорил историку, что Борну — в духе геттингенской школы — всегда хотелось изощренной математической строгости, а Бору — в духе копенгагенской школы — глубинной физической обоснованности. В те дни его могло страшить и то и другое.

…Когда Бор и Паули приостановились в своей изустной летописи на этом рубеже, Паули рассказал, как Гейзенберг довольно нервно попросил его вернуть рукопись через два-три дня. Он спешил в Кембридж с лекциями и хотел до отъезда либо закончить статью, либо уничтожить. Суд Паули был великодушным и приговор оправдательным, хотя он не во всем был согласен с другом.

«Есть в атомном мире гораздо больше наблюдаемых вещей, чем это снилось гейзенберговской философии» — так впоследствии выразил его точку зрения Розенфельд.

Но Паули воодушевило впервые осуществленное стремление пойти в теории микромира на разрыв с классическим описанием движения и оставить для союза с классикой только боровский Принцип соответствия. Физика сразу перестала казаться ему загнанной в тупик. И пропала зависть к участи комика в кино. И вскоре он написал все тому же Кронигу иные, чем прежде, слова:

«Механика Гейзенберга вернула мне радость жизни и надежду».

А Гейзенберг уезжал в Кембридж тоже воодушевленный. Перед отъездом он отважился наконец вручить свою работу Максу Борну, сказав на всякий случай: «Ладно, делайте с нею все, что сочтете нужным». Это его подлинные слова, и они означали: в корзину так в корзину, в печать так в печать. Но молодая улыбка сквозь усталость несмело просила: лучше все же в печать…

Однако даже теперь, уже доверившись геттингенскому учителю, в Копенгаген он копии не послал! Может быть, из-за Крамерса? Незадолго до отъезда Гейзенберга тот побывал в Геттенгене. И конечно, узнал о гейзенберговских идеях из первоисточника. Да только они, как установил Эрик Рюдингер, не произвели на копенгагенца никакого впечатления.⁷ Однако понимал же Гейзенберг, что Бор и Крамерс — это все-таки не одно и то же…

Так завернуть бы ему по дороге хоть на денек в Копенгаген! Это представляется столь естественным, что в 1963 году, уточняя с Гейзенбергом события почти сорокалетней давности и прекрасно зная его тогдашний маршрут, Томас Кун непроизвольно оговорился: «…и вы немедленно отправились в Копенгаген…» Но Гейзенберг его поправил: «В Англию…»

В Кавендишевской лаборатории он познакомил со своим построением теоретика Ральфа Фаулера — зятя Резер-форда и друга Бора. А потом — 28 июля — Фаулер привел его в Клуб Капицы,⁸ где он сделал для участников этого научного содружества вполне серьезный доклад на шутливую тему «Спектральная зоология и зеемановская ботаника». И молодые кембриджцы, устроившись по традиции на полу вокруг камина, одними из первых внимали гейзенберговскому наброску квантовой механики.⁹

А потом он отправился отдыхать. Кажется, в Финляндию. И на сей раз в Данию он не поспешил! Голос Паули:

— Тебя это не удивляет, Нильс? Голос Бора:

— Пожалуй, я могу его понять…

И он вправе был заметить, что всякое открытие не только радость, но и бремя. Ему ясно представлялось состояние Гейзенберга. Тот и в Кембридж приехал уже вымотанный до конца. Фаулер рассказывал, как поселил его у себя, а сам должен был уехать в Лондон, и потому оставил гостя на попечении служанки, и вот… Гейзенберг так передавал случившееся:

— Утром я встал, сел завтракать и уснул за столом. Служанка вошла и, увидев, что я сплю, убрала завтрак. В двенадцать она снова вошла и сказала, что приготовлен ленч… Я ничего не услышал и продолжал спать… Потом после полудня она пришла и сказала, что готов чай. Я пробормотал «да», но продолжал спать. Это же повторилось, когда она принесла обед. Около девяти вечера вернулся Фаулер. Служанка была в панике. Она сказала: «Сэр, этот молодой человек, должно быть, уже наполовину мертв».

Голос Паули:

— Ты хочешь сказать, что он был бы мертв не наполовину, а вполне, если б завернул в Копенгаген ради дискуссии с тобой?

Голос Бора:

— Ты угадываешь не мои сегодняшние мысли, а его тогдашние чувства.

Довольно правдоподобно, что вот так и возникла совершенно неправдоподобная ситуация: Бор узнал о механике Гейзенберга не первым, а последним! И когда в июле 25 —го года он диктовал свою фразу о ГОТОВНОСТИ К РЕШИТЕЛЬНОЙ ЛОМКЕ ПОНЯТИЙ, ЛЕЖАВШИХ ДО СИХ ПОР В ОСНОВЕ ОПИСАНИЯ ПРИРОДЫ, эта механика оставалась еще ему неизвестной.

(Жаль, но ни Ван дер Варден, восстанавливая по датам раннюю историю квантовой механики, ни Томас Кун, уточняя в беседах с ветеранами события эпохи бури и натиска, ни сам Вернер Гейзенберг, описывая прошлое, этого удивляющего факта не расследовали. Может быть, не сочли его достойным внимания?)

Однако Бор уже знал в июле другие новости… Знал, как и Гейзенберг, что в Берлине Боте и Гейгер убедительно показали строгость сохранения энергии в микропроцессах. И это заставляло окончательно признать, что выбора нет: волны излучения являют собою еще и частицы. Знал, что в Париже Луи де Бройль — теоретик из поколения тридцатилетних — опубликовал успешно защищенную в ноябре прошлого года докторскую диссертацию о «волнах материи». И была она, как сказал бы Бор позднее, «достаточно безумной». В ней утверждалось: ЧАСТИЦЫ вещества являют собою еще и ВОЛНЫ!

Словом, дуализм волн-частиц явно приобретал значение неотъемлемой особенности микромира. А если так, то окажутся бесцельными любые попытки стереть эту родовую черту: она будет, проступать наружу всегда и всюду. И нужно будет понять, как совместить эти несовместимости в ПОЗНАНИИ, если в самой ПРИРОДЕ они непринужденно совмещаются в глубинах всего сущего.

…Тем временем в немецком Zeitschrift fur Physik, как мы помним,, должна была вот-вот появиться его, боров-ская статья, написанная в марте. Но она уже не отражала того, что теперь открылось его пониманию. Следовало срочно снабдить ее самокритическим «Послесловием» со ссылками на измерения Боте — Гейгера и на идеи де Бройля, Одно только отсутствие в этом «Послесловии» даже косвенного упоминания о гейзенберговской механике могло бы озадачить историков. (Не озадачило!)

А пока Бор диктовал свое предупреждение о готовности, в те же июльские дни 25-го года геттингенский шеф Гейзенберга решал судьбу его рукописи: в корзину или в печать?

Прощаясь с уезжавшим в Кембридж ассистентом, Макс Борн, в свой черед, мечтал об отдыхе. Однако, поборов усталость, принялся за чтение. Оно было нелегким. Он его скоро прервал. Захотелось отвлечься. Подумалось, что надо ответить на недавнее письмо Эйнштейна. На бумагу просилось грустное самоощущение. Геттинген, 15. 7. 25

…Я сознаю, что все мои дела — будничный хлам по сравнению с твоими мыслями или мыслями Бора…

Показнив себя вдоволь, он прервал письмо — оно получалось длинным — и вернулся к рукописи Гейзенберга.

На сей раз дочитал ее до конца, не отрываясь. У него, как раньше у автора, возникло чувство: что-то важное произошло! Прочитал еще раз. И распорядился отправить в печать. А сам не мог теперь думать ни о чем другом. Сел дописывать письмо Эйнштейну, и там появились строки:

…Мои молодые люди, Гейзенберг, Иордан, Хунд, блестящие ребята. Часто я должен напрягаться изо всех сил, чтобы следить за ходом их рассуждений… Новая работа, Гейзенберга, которая скоро будет опубликована, выглядит весьма мистически, но несомненно истинна и глубока…

Осмотрительность, по выражению самого Борна, удержала его от желания тут же изложить поборнику ясности еще туманную суть дела. И потому Эйнштейн, как и Бор, тоже ничего не узнал тогда о случившемся.

Но «весьма мистическое» не давало покоя Борну. По крайней мере трижды он рассказывал об этом впоследствии, оставляя будущему пересказчику свободу монтажа подробностей:

— Гейзенберговское правило умножения не выходило у меня из головы, и после напряженных размышлений однажды утром я прозрел: вспомнил алгебраическую теорию, которую изучал еще в студенческие годы. Такие квадратные таблицы были хорошо известны математикам. В сочетании с особым правилом умножения они НОСИЛИ название матриц, И я увидел, что гейзенберговское умножение было не чем иным, как элементом матричного исчисления. Теперь можно было продвигаться дальше. Я был взбудоражен, как моряк, увидевший после долгого плаванья желанную землю.

В те дни его дела перестали казаться ему будничным хламом. Распознав математическую природу построения Гейзенберга, он тотчас получил важнейшую формулу теории микромира (ее называют с тех пор перестановочным соотношением). Все было бы хорошо, но…

— …Я только пожалел, что Гейзенберга не было со мной: скоро возникла одна трудная проблема, и мои попытки одолеть ее не привели к успеху…

И тут случилась нелепая история. Паули не очень-то приятно было ее вспоминать, когда Бор спросил, что произошло у него с Максом Борном. Паули нехотя, но без труда, назвал дату — 19 июля 25-го года — и место действия: купе в Северном экспрессе, увозившем группу немецких физиков на съезд в Ганновер…

Макс Борн: Выл в нашем вагоне Паули, мой прежний ассистент… В свое время я многому у него научился. Когда, бывало, его соседей беспокоило, что он просиживает за письменным столом до рассвета, раскачиваясь на стуле, в позе Будды, мы заверяли их, что он вполне нормальный человек, только гений… В экспрессе я перешел к нему в купе и тотчас заговорил о матрицах и моих затруднениях. Я спросил, не хочет ли он поработать со мной… Но вместо ожидаемого интереса с его стороны я наткнулся на холодный и саркастический отказ: «Да, я знаю… Вы собираетесь подпортить физические идеи Гейзенберга вашей бесполезной математикой!» И так далее в том же роде… Видно, даже такие умы, как Паули, не защищены от ошибок: он в ту минуту просто не схватил сути дела…

Теперь, на берегу Комо, через два года, Паули раскаивался. («Чье сердце настолько уверено в себе, чтобы в нем не промелькнуло сожаления?») Бору он, конечно, все объяснил в тех же выражениях, какие слышали потом от него другие:

«Я ведь должен был вернуть рукопись Гейзенбергу немедленно и потому не успел всерьез поразмыслить над нею и не хотел мешать его собственным планам».

А вообще он любил позлословить над страстью геттингенцев «превращать физику в математику», да только в тот раз выбрал для этого отчаянно неподходящий момент. Макс Борн, любивший повторять, что «математика умнее нас», оказался тогда ближе к истине.

Голос Бора:

— Он мне говорил про Вернера, каким талантливым невеждой надо было быть, чтобы не знать существующего математического аппарата и самому изобрести его, раз он тебе понадобился! А ты не огорчайся — своим отказом ты сделал доброе дело. Правнук одного наполеоновского солдата-испанца, осевшего на немецкой земле, будет всегда благодарить тебя за твою оплошность…

Речь шла о втором из «блестящих ребят» Макса Борна — о двадцатитрехлетнем Паскуале Иордане. Предложение, отвергнутое Паули, тот без колебаний принял на перроне в Ганновере, И когда в сентябре 25-го года Бор наконец впервые знакомился по корректуре с исходной статьей Гейзенберга и ловил в ней отголоски их копенгагенских дискуссий, в это время Иордан и Борн уже заканчивали первое строгое изложение квантовой механики.

Отдыхавший Гейзенберг по письмам из Геттингена знал об их усилиях. И был счастлив. И уславливался в следующей работе вместе с ними придать окончательную форму новой теории. Вот тогда-то, почувствовав, что его построение становится безупречным и защищенным, он заспешил на Блегдамсвей: ему бы поскорей возвратиться с каникул в Геттинген, а он 31 августа отправил Бору письмо с просьбой похлопотать для него о датской визе. И в легком стиле, как бы не придавая особого значения своей механике (и тем оправдывая себя за молчание — стоило ли сообщать о пустяках!), написал:

«Разумеется, в течение последнего месяца я ровно ничего не думал о физике и не уверен, смыслю ли в ней еще хоть что-нибудь. А перед этим я сочинил, как Вам, быть может, рассказывал Крамерc, одну работку по квантовой механике, о которой очень хотел бы выслушать Ваше мнение…»

Так, в сентябре, вместо Геттингена он наконец поехал в Копенгаген! На сей раз, очевидно, к немалому удивлению Макса Борна, хотя на сей раз ничего удивительного не случилось.

Бор рассказывал Паули, как он и Гейзенберг тогда поехали в Тисвиль. Был с ними Харальд и знаменитый кембриджский математик Годфри Харди. Был еще русский математик Безикович. Уже в поезде все разговоры шли вокруг матричной механики. Математиков восхищало, что физикам вдруг пригодился этот раздел высшей алгебры. А трудности физического понимания их мало заботили.

Голос Бора:

— Это заботило нас…

И он принялся вспоминать, как той осенью вместе с Гейзенбергом начал отыскивать физическое истолкование странностей найденной механики с ее загадочным правилом умножения.

— Жаль, меня не было с вами — сказал Паули.

— Жаль… — в который раз согласился Бор.

Да, искомая механика была найдена.

И сразу пошла в дело. Поздней осенью 25-го года Паули уже строил на ее основе теорию атома водорода.

…В одно ноябрьское утро Бор принялся читать корректуру своего обзорного доклада на недавнем конгрессе скандинавских математиков, когда вошла Бетти Шульц с письмом из Гамбурга. Быстро пробежав его глазами, он обрадованно подумал, как хорошо, что корректура лежала еще не выправленной и можно было сделать к ней важное примечание. Это позволяло до выхода работы Паули в печати всех оповестить о первом выдающемся успехе только-только родившейся механики микромира:

«Д-р Паули любезно сообщил мне, что ему удалось количественно вывести из новой теории формулу Бальмера для водородного спектра…»

Голос Паули:

— Разве этим я не заслужил прощения за отказ помочь Максу Борну?

Голос Бора:

— Заслужил!

И ему захотелось еще сказать, как взволнован он был тогда, в ноябре 25-го, этим успехом. Ему вспомнился февраль 13-го года, когда он впервые увидел формулу швейцарского учителя и за нею — лестницу квантовых уровней энергии в атоме… Как много принесли прошедшие годы, если сейчас сама эта формула добыта теорией, а не игрою в числа…

В Геттингене тем временем было доведено до конца фундаментальное изложение аппарата квантовой механики. 16 ноября 25-го года оно поступило в редакцию Zeit-schrift fur Physik, подписанное тремя именами; М. Борн, В. Гейзенберг, П. Иордан. И теперь уже всем стало казаться удивительным, с какой замечательной быстротой явилась на свет новая научная дисциплина.

…А через восемь лет не очень справедливый постскриптум к истории ее возникновения дописала Шведская академия. (Ей приходилось не раз бывать то немилосердно запаздывающей со своей наградой, то не слишком внимательной и объективной. Так, впоследствии ее осуждали видные физики Европы, в том числе Макс Борн, когда Нобелевскую премию за открытие комбинационного рассеяния света получили только калькуттские исследователи, а московские были обойдены.) В случае с квантовой механикой она присудила лауреатство лишь одному из трех соавторов. И в ноябре 33-го года Гейзенберг вынужден был усесться за трудное письмо к своему геттингенскому учителю. Тот получил его вдали от Германии.

«Дорогой Борн!

Если я так долго не отвечал и не поблагодарил Вас сразу за Ваши поздравления, то это объясняется отчасти угрызениями совести, которые я испытываю по отношению к Вам. Тот факт, что я один получил Нобелевскую премию за работу, сделанную в Геттингене нами тремя, угнетает меня, и я, право, не знаю, что сказать Вам… Я верю при этом, что все достойные физики хорошо знают, сколь многое сделали Вы и Иордан для возведения здания квантовой механики. И тут ничто не может измениться из-за ложного решения, принятого посторонними. Но я сам не могу сделать ничего иного, кроме как еще раз поблагодарить Вас за дни прекрасного сотрудничества и признаться, что мне немножко стыдно.

С сердечным приветом — Ваш В. Гейзенберг».

А еще через четверть века, когда старый Борн писал о тех временах (в пока не опубликованных воспоминаниях), ему, в свой черед, не оставалось ничего другого, кроме как прибавить от себя: «Место и дата отправления этого письма говорят о многом: Цюрих, ноябрь 1933 года! Гитлер был уже у власти, и я жил изгнанником в Кембридже. Гейзенберг не мог написать из нацистской Германии того, что он чувствовал, и должен был дождаться случая, который привел его в Швейцарию».

Бор и Паули, ведя свою устную летопись осенью 27-го года, о будущем Европы не гадали. Их мысли были тогда далеки от трагизма социальной истории века. Для них, еще безучастных к политике, драмы людей шли пока лишь на подмостках драмы физических идей.

Она продолжалась.

…Теперь они прослеживали, как все обострилось с появлением в начале 26-го той фундаментальной работы трех геттингенцев. Туже всего завязался узел в одном пункте. Там лежало все то же физически таинственное свойство умножения: А • В не равняется В • А.

От этой смущающей формулы уже нельзя было укрыться за первоначальной надеждой Гейзенберга на Гельголанде: «К счастью, это не очень важно!» ЭТО оказалось сверхважным. Оттого-то всего поразительней бывал редчайший случай, когда оно кого-нибудь не поражало. Судя по всему, так случилось с Бором.

Неужели он сразу прочитал этот ребус?

Сразу он увидел очевидное: А и В не могут быть числами: обычные числа всегда давали бы одно и то же произведение. Суть в том, что квантовая механика имеет дело не с самими наблюдаемыми величинами, но с операциями над ними. А тут уж возможны непредвиденности: почему бы результату двух операций — А и В — не зависеть от последовательности их проведения? Самые естественные операции над наблюдаемыми величинами — их наблюдение. Иначе — измерения.

Так не в том ли и вся проблема, что измерения в микромире есть нечто особое по сравнению с миром классической физики?

Ничего нельзя измерить в глубинах материи, не получив оттуда сигнала в ответ на свой вопрос. А сигнал требует энергии и времени. И ответное действие электрона или атома может стоить им дорого. Дорого в их масштабах, где даже самый минимальный сигнал из возможных — квант действия — ощутимая величина. И если при двух операциях — А и В — эксперимент по-разному вторгается в микросистему, мудрено ли, что небезразличен их порядок? Это так несомненно, что просто должно было найти для себя выражение в истинной механике микромира. Вот и нашло:

А • В не равняется В • А!

Но когда результат зависит от порядка двух операций (то есть важно, какая сначала и какая потом), они не могут быть проведены одновременно. Иначе ведь порядок был бы тут ни при чем.

Так забрезжил физический смысл неперестановочности умножения: в микромире есть пары наблюдаемых величин, почему-то не поддающихся ОДНОВРЕМЕННОМУ измерению! Очевидно, есть в таких парах несовместимость.

Странная формула А • В lt;gt; В • А нежданно-негаданно вводила в круг тех же размышлений, что и двойственная — корпускулярно-волновая — природа вещества и света.

Старая, как сама физика, проблема возможностей измерения всегда представлялась лишь технической, но никак не философической. А теперь оказалось, что это вовсе не лабораторная проблема. Микромир, как андерсеновская принцесса, чувствует горошину сквозь толщу десяти перин. И это меняет само устройство нашего знания! И формула неперестановочности умножения превращалась из поражающей нелепости в непредвиденное ручательство за плодотворность найденного пути.

…Как двигалась мысль Бора в действительности — не узнать. И без должной строгости языка не восстановить. Доверимся этой схеме — психологически она приводит к верному итогу: первое же публичное признание успеха новых построений Бор закончил так:

«Можно выразить надежду, что открылась новая эра взаимного стимулирования математики и механики. Наверное, физики, сначала будут [говорить] — нам не миновать ограничения обычных способов описания природы. Но хочется думать, что это сожаление сменится чувством благодарности к математике, дающей нам и в этой области инструмент для продвижения вперед».

Написанные в декабре 25-го года, эти слова появились на страницах английского журнала даже раньше, чем на страницах немецкого фундаментальная работа трех геттингенцев.

Голос Паули:

— Ты хотел всех утешить и обнадежить?

Голос Бора: — И себя тоже.

Отдаются легким эхом сквозь годы его шаги по половицам виллы Маунт Пенсада… Вот он остановился у настежь распахнутого окна, привлеченный голосами озерных птиц. А вспоминать продолжал слова. Он мысли вспоминал, как события. Он говорил о приступах уныния и даже отчаяния среди физиков, недовольства и даже гнева среди философов, когда вынужденная ломка старых понятий стала совершившимся фактом. Новая механика принципиально отказывалась описывать перемещенье атомных частиц и квантов во времени и пространстве, признав такое намерение заведомо безнадежным. Так чем же она собиралась заниматься, называя себя на прежний лад механикой?

Темная суть этого отказа освещалась изнутри все той же необычностью умножения операций.

Было ясно: раз уж А и В не числа, значит, они, эти символы, ведут о микрособытиях особый рассказ. И вправду: числа появляются в теоретических расчетах не раньше, чем измерение проделано и наблюдаемая величина не превратилась в наблюденную. На языке диалектической логики — не раньше, чем возможное стало действительным. А до этого ничего определенного сказать нельзя.

И не стоит восклицать: да, но ведь они, эти измеренные значения, реально существуют и до измерения! Такое простодушное восклицание не имеет никакого смысла в физике наблюдаемых величин. Она скромно спросит: «А откуда вам это известно?» И у протестующего не найдется ответа.

Она, конечно, согласится, что электрон существует до и независимо от нашего измерения — иначе незачем было бы измерение затевать. Но без наблюдения она откажется судить, скажем, о точном месте его пребывания. И негодующе оспаривать ее позицию будет безрадостным занятием. Да ведь и в самом деле: электрон — это частица-волна — как же ответить с точностью, где он сейчас находится? Как частица — здесь. Как волна — везде. И надо провести опыт, чтобы он проявил бы себя как частица, дабы узнать его местоположение в этот момент.

Ничего подобного в классике не бывало!

…Так, надо сыграть матч, иначе в турнирной таблице не появится определенный счет. Имеет ли смысл утверждать, что он существовал еще до игры? Заранее можно говорить лишь о бесчисленных вариантах возможного счета. До игры реальны, хоть и не равны, вероятности любых исходов…

Не так ли и в новой механике?

На квадратных полях ее матриц — ее турнирных таблиц — записываются рассказы о вероятностях возможных в микромире событий. И только о вероятностях. Квантовая механика — это механика ВОЗМОЖНОГО, а не однозначно данного. Микромир предстает в ней как вероятностный мир!

Толпились еще и другие размышления — не строгие, но неизбежные. Мысль, как на привязи, ходила вокруг да около неправдоподобной и неисчерпаемой формулы АВ lt;gt; ВА. Точно стала она пропускным шлагбаумом из прежней механики в новую. И за шлагбаумом Бору все было по душе. Там все было своим — выстраданным его мыслью…

— Еще в 13-м году, вводя идею квантовых скачков, разве он не отказался описывать их во времени и пространстве?

— Еще в 18-м году, определив вероятности квантовых переходов как внутренне присущие им, разве он не заговорил о господстве случая в атомных событиях?

Все это теперь объединялось в единую систему представлений. Но когда он думал о новой механике, чувство говорило ему, что чего-то главного — всеохватывающего или, если угодно, всеоправдывающего! — квантовой механике все-таки пока недостает.

Может быть, только он один это и чувствовал.

И вот, отослав в декабре 25-го года в лондонскую Nature исправленную корректуру своего августовского доклада на конгрессе скандинавских математиков и высказав в последних строках напутствие-надежду, что будущее утешит всех сожалеющих о разрыве с традициями, Бор надолго покинул страницы научных журналов. Надолго — вплоть до этой длящейся на берегу Комо осени 27-го года.

Дальние могли подумать: не вышел ли он на перевал? Высшая точка пройдена, впереди — спокойное плато или медленный спуск с горы. Да и почему бы нет? Ему за сорок. Чаще частого это начало поры учительства без творчества. Начало пожизненной ренты опыта и авторитета. Копья скрещивают другие…

Но близкие-то знали, что все было не так.

Они знали, что на Блегдамсвей и в Тисвиле то была пора мучительных монологов с присказкой (в сторону ассистента): «Не надо записывать…» И столь же часто — пора дуэльных диалогов такой непримиримости, что в них чудом выживали дружеские привязанности, а нервные клетки не выживали. Пора без утешений.

Голос Паули:

— Ты бывал просто неузнаваем. Гейзенберг описывал мне твою прошлогоднюю встречу со Шредингером — ты вел себя предосудительней, чем я…

Голос Бора:

— Разве это возможно? Нет, я не говорил, как ты, «остеррайхише шлямперай»,¹⁰ я только отстаивал достигнутое понимание.

— Ах, жаль, меня тогда не было в Копенгагене!

— Ах, нет, не жаль! — слышится, как впервые не согласился Бор. — Для Шредингера это было бы слишком…

Знакомое прежде немногим физикам имя цюрихского профессора Эрвина Шредингера стало к середине 26-го года широкоизвестным ученому миру благодаря его четырем публикациям в немецких Annalen der Physik. Над первой из них он работал уже на исходе 25-го года — в те дни, Когда Бор писал о неминуемом ограничении старых способов описания природы. Но история любит пошучивать: открытие цюрихского теоретика шло словно бы вразрез с этим прогнозом.

И в скольких душах поднялось ликование!

Зачем печали отхода от обычных способов описания? Вся прелесть работы Шредингера в том и состояла, что для механики микромира нашелся давно испытанный математический аппарат. В третьей публикации появился привлекательный термин — ВОЛНОВАЯ МЕХАНИКА. Это было гораздо милее, чем МАТРИЧНАЯ. Вызывала энтузиазм обжитая математика волновых явлений: что-то непрерывно менялось от точки к точке и от мгновенья к мгновенью, как то бывало всегда в классической картине природы. Это «что-то», названное Шредингером греческой буквой «пси», описывало состояние и поведение микросистем. Оно еще нуждалось в физическом истолковании, это шредингеровское «что-то», но уже само рождение такой механики было логично, раз де Бройль доказательно ввел идею неких волн материи. Их длина для тел большого мира сводилась к нулю. Зато в микромире волны материи по длине становились сопоставимы с размерами атомов и электронов.

Тридцать с лишним лет спустя в Цюрихе рассказывали, как Шредингер пришел к замыслу своей механики: летом и осенью 25-го года его часто видели в местных купальнях — вдохновение он черпал в спокойных водах Цюрихского озера…

Эта простенькая легенда была бы ничем не плоше других научных легенд, когда бы чуть раньше, весною того же года, морские волны не качали у скал Гельголанда другого теоретика, навевая ему совсем другие мысли. Бросая его вверх и вниз, эти морские гребни и провалы вдохновляли Гейзенберга на поиски иной механики микромира, где господствовали скачки. (Очевидно, в одном и том же каждый находит лишь те стимулы, которых жаждет. Их источник не только вне, а и внутри нас.)

Гейзенберг думал об электроне-частице и квантовых прерывностях. Шредингер думал об электроне-волне и непрерывности колебаний. Оба думали о равно реальных ипостасях микромира и потому создавали РАВНОПРАВНЫЕ механики.

Но каждый отдавал предпочтение только своему физическому видению. И ничто не могло заставить их отказаться от таких притязаний, хотя тогда же было доказано главное: обе механики на несхожих математических языках рассказывали о микромире одно и то же! Однако их создателям хотелось слышать больше, чем говорили математика и эксперимент. И для обоих столкновение с Бором было неизбежным.

Первым пришел черед Эрвина Шредингера. И не случайно.

Построив свою волновую механику на полгода позже, он зато раньше приписал ей непомерные возможности. Уж не Цюрихское ли озеро шепнуло ему однажды:

«…движущаяся частица не что иное, как пена на волновой радиации, образующей мир»?!

У этой метафоры было физическое оправдание. Недостаточное, но было. Когда на колеблемой глади озера нет-нет да и вздыбливался пенный гребешок, это свидетельствовало, что там удачливо наложились друг на друга волны разной длины и разной высоты: в окрестностях гребня они погасились взаимно, а в том месте, где он поднялся, взаимно усилились. Сформировался движущийся «волновой пакет». Так отчего бы не предположить, что микрочастицы — это пакеты волновой радиации, образующей мир? Тогда никакой двойственности волн-частиц. Есть только волны. И можно надеяться на исчезновение противоестественных квантовых скачков. Если электрон — волновой пакет, то, быть может, в момент излучения кванта волны материи просто собираются в такой же точно пакет на другой орбите. Или что-нибудь в этом роде. Поживем — увидим. Как-нибудь все это обязательно устроится…

Меж тем волны Цюрихского озера вели себя не совсем послушно — не так, как хотелось бы Шредингеру: ценные гребешки неизбежно сникали. Формирующие их волны, двигаясь каждая на свой лад, скоро расползалась. Математически — и физически! — волновые пакеты оказывались нестойкими образованиями. Из них нельзя было бы построить долговечное вещество мира — разве что пену… Прекрасный физик, Шредингер сам это сознавал. Но охота пуще неволи (философия — охота, физика — неволя). «Со временем как-нибудь все устроится…» — повторял он про себя и даже вслух.

С этим-то убеждением, что в принципе уже покончено со всеми покушениями на классическую непрерывность, ранней осенью 26-го года приехал Эрвин Шредингер в Копенгаген… Голос Бора:

— А ты знаешь, что я пригласил его тогда, в сущности, ради Гейзенберга?

Голос Паули:

— Оставь! Ты пригласил его ради истины. Просто повод и причина в тот раз совпали.

Гейзенберг снова жил тогда в Копенгагене.

Весной 26-го года он покинул Геттинген и Макса Борна по первому зову Бора. А Бор позвал его потому, что с весны освобождалось место Крамерса.

…Тридцатидвухлетний голландец уезжал навсегда, получив на родине самостоятельную профессуру, достойную его таланта и опыта. А в облегченье утраты Бору оставалось вот это — позвать на его место хоть и совсем еще неопытного, но сверхталантливого Вернера Гейзенберга…

Создатель матричной механики узнал о возникновении механики волновой уже в Копенгагене. Сидя у себя в мансарде под скатами институтской крыши, он вчитывался в письмо Паули с изложением идей Шредингера и никак не мог освоиться со случившимся. Он говорил историку, что сперва ему явилась пугающая мысль: «Мы оба безнадежно заблудились…» Он сравнил себя и Шредингера с двумя альпинистами, искавшими в тумане путь к вершине горы. Когда туман стал редеть, они увидели с двух разных направлений заветную скалу. Но столь несхожи между собою были открывшиеся им картины — отвесные кручи с одной стороны (квантовые скачки) и холмистые склоны — с другой (плавные волны), — что неоткуда было взяться уверенности, будто перед ними единая гора.

Потом он бросился читать статьи самого Шредингера. Математика волновой механики восхитила его своей доступностью. А физика разочаровала. «…Тут я не верил ни единому слову». Ложной и сулящей физике микромира одни только беды стала казаться ему даже дебройлевская идея волн материи.

Потом были летние каникулы 26-го года. Их последние дни он решил провести в Мюнхене. И там вдруг узнал, что на зоммерфельдовском семинаре будет выступать автор волновой механики!..

…Хотя Шредингеру оставался еще год до сорока, что-то заметно старило его, словно бы приобщая к поколению шестидесятилетних. Старомодные очки в непритязательной оправе? (А в ходу были оправы броские — совиные.) Старомодная речь с чуть возвышенным словарем? (А в ходу был словарь иронический — вольный.) Или, может быть, это сама старомодность философии природы, которую он исповедовал, прибавляла ему годы?

Семинар был многолюдней, чем обычно. И пестрее по возрасту. Присутствовал даже директор Мюнхенского института экспериментальной физики стареющий Вилли Вин, давний противник квантовых нововведений. Но волновое новшество — это было совсем другое дело!

Всем своим видом он выражал одобрение, когда Шредингер говорил, что пси-волны обещают вернуть микромиру классическую непрерывность. Ему, Вилли Вину, как нарочно, еще и реакционеру в политике, этого было довольно для торжества, как если бы после недавней революции вновь возвращалась в Германию династия Гогенцоллернов. С досадой слушал он подстрекательские возражения хорошо ему известного недоучки Гейзенберга. Он еще помнил, как три года назад этот выпускник университета не смог ответить на экзамене, что такое разрешающая сила микроскопа (!). Он до сих пор негодовал, что заступничество Зоммерфельда все-таки обеспечило невежественному юнцу степень доктора философии. И еще больше негодовал, что этот юнец, придумавший дурацкую матричную механику, позволял себе критиковать создателя механики истинной за излишнее доверие к волновым пакетам и вообще за генерализацию волн. Потеряв наконец самообладание, Вин вскочил (забыв о своем возрасте) и прокричал (вспомнив о своем чине):

«Молодой человек, вам еще надлежит учиться физике, и было бы лучше, если б вы изволили сесть на место!»

Голос Паули:

— Старый болван едва его не вышвырнул вон…

Голос Бора:

— Ну зачем же болван. Для понимания происшедшего достаточно слова «старый»…

Вилли Вин заявил, что ему, конечно, понятны чувства Гейзенберга, поскольку теперь-то уж поставлен крест над всяческим вздором вроде квантовых скачков, но указывать на возникающие трудности бестактно и глупо: «У нас нет сомнений, что господин Шредингер преодолеет их в самом близком будущем!»

Даже Зоммерфельд, как ни благоволил он своему ученику, доводов его не поддержал: он был, по словам Гейзенберга, пленен красивой легкостью, с какой выводилась из волнового уравнения Шредингера уже известная теория атома водорода. Гейзенберг сам пережил эти чувства раньше, да ведь не о том шла речь!

Человек, который понял бы его тотчас, находился далеко…

Гейзенберг (в воспоминаниях): Я отправился домой в удрученном состоянии. И, должно быть, в тот же вечер написал Нильсу Бору о несчастливом исходе этой дискуссии. По-видимому, именно в результате моего письма он сразу пригласил Шредингера провести несколько сентябрьских дней в Копенгагене. Тот согласился, и я поспешил вернуться в Данию…

Видна внезапная улыбка, мелькнувшая на хмуром лице Шредингера, когда он, выходя из вагона, увидел Бора и Гейзенберга вдвоем на копенгагенской платформе. День был хорош, и Дания прекрасна, а беседы с Бором давно желанны, и хмурился Шредингер только от бессонной ночи в поезде. А улыбку вызвало юмористическое наблюдение: молоденький Гейзенберг рядом с Бором выглядел как недавно побитый мальчик, позвавший на помощь отца.

…Спор начался тут же на перроне, как засвидетельствовал младший из троих. Снова на перроне, точно ради символа «физика в пути!».

С вокзала поехали прямо к Бору домой.

Существенная подробность: Бетти Шульц не записала имени цюрихского профессора в Книгу иностранных гостей института. Она вела эту книгу со времен комнатки в Политехническом. Первым в списке значился Крамерс. А к осени 26-го года там уже накопилось около сорока ученых имен из Голландии, Швеции, Норвегии, Венгрии, Германии, Румынии, Японии, Соединенных Штатов, Австрии, Индии, Англии, Канады. Шотландцем был записан Дарвин, приехавший недавно. Страница ожидала следующего визитера. Указание Швейцарии рядом с именем Шредингера увеличило бы еще на единицу и без того уже внушительный перечень международных связей института. Но этого не произошло. Следующим стало имя Поля Адриенна Мориса Дирака, приехавшего из Кембриджа чуть позже и тоже впервые. Может быть, Шредингер так и не появился на Блегдамсвей? И до конца остался только домашним гостем Бора?

Гость заболел. Впрочем, для сути происходившего это значения не имело: когда он слег и Маргарет принялась выхаживать его с умелостью матери пятерых детей, в главном — в общении с Бором — для него ничего не изменилось. Ватаге маленьких бориков было, разумеется, сказано, что надо вести себя тихо, но, воспитанные демократически, они резонно возражали: «А папа?!» Нет, папа не шумел, однако его тихо неумолимый голос часами раздавался из комнаты, где лежал больной. Когда мама вносила туда печенье и чай, настоянный на травах, бывало видно, как отец, точно лечащий доктор, говорит-говорит-говорит, а у окна стоит дядя Вернер и молчит-молчит-молчит. А больной? Опираясь на локоть, он вдруг приподнимался в кровати и начинал отвечать-отвечать-отвечать, но совсем не так, как отвечают врачу.

…Оба — хозяин и гость — нападали, и оба защищались.

В контратаках Шредингера для Бора не содержалось ничего нового. Они возвращали его к началу начал: к тем недоумениям, какие он сам преодолевал еще во времена Трилогии 13-го года.

Тысячу раз уже слышал Бор эти соображения. И более изощренные слышал! И давно уже убедился в их бесплодности.

Бор: То, что Вы говорите, абсолютно правильно. Но это вовсе не доказывает, что квантовых скачков нет. Это доказывает только, что мы не можем их вообразить, что предметно-изобразительные представления, с помощью которых мы описываем события повседневной жизни и эксперименты классической физики, становятся непригодными, когда мы приходим к описанию квантовой прерывности. И нам не следовало бы удивляться этому, раз уж мы сознаем, что замешанные тут процессы не входят непосредственно в опыт нашего бытия…

А Шредингер еще возражал, что формирование наших представлений его вообще не интересует («я предпочитаю оставить это философам»). Он требовал лишь точного отчета о событиях в атоме («и мне неважно, какой язык вы изберете для разговора о них»). Он утверждал, что стоит только отказаться от электронов-частиц и оставить волны материи, как все проясняется («то, что казалось неразрешимыми противоречиями, вдруг исчезает»). И за стеклами очков — нервическое поблескивание упорства.

Догадывался ли он, каково было Бору столкнуться с пренебрежением к природе наших понятий и с безразличием к языку, познания! То был удар по натянутой тетиве. И стрела сорвалась.

Не с той ли минуты — а она наступила очень скоро — превратился Бор, к изумлению Гейзенберга, в «почти лишенного милосердия фанатика»? Он забыл слова и жесты древней роли радушного хозяина. Иная роль поглотила его целиком: он вел осаду. И вот вместо утренней улыбки — суровость в глазах: «Вы обдумали мои вчерашние доводы?»

А Шредингеру всегда дурно спалось — не только в поезде. Бессонницы делали его неработоспособным в ранние часы… Для того чтобы заставить себя позавтракать, он должен был выкурить трубку на пустой желудок. И вообще бывал в начале рабочего дня весь во власти неврастенических привычек… А Бор спал ночи напролет сном ребенка, намаявшегося за день. И, подобно Гейзенбергу, был жаворонком — не совой. В другую пору он терпеливо ждал бы, когда гость проснется, но тогда… Гейзенберг рассказывал: «Спор начинался рано утром».

Бор попросту его будил. Он тоже не мог иначе.

Голос Паули:

= Это ужасно. Теперь я понимаю, почему Шредингер слег. Простуду он перенес бы. на ногах… Тяжела наша совиная участь…

Однако Шредингер. был не из тех, кого берут осадой. Ни многодневной, ни многолетней, как показало будущее. Он и через двадцать лет стоял на своем! С ним и штурмом нельзя было ничего поделать, как показало еще раньше его детство… Он жил у бабушки-ирландки в Англии, когда его мать решила пересилить мальчика, легко писавшего стихи, но не любившего музыки. Пришел учитель и сказал: «Сейчас я возьму ноту на пианино, ты же изволь ее спеть!» А Эрвин ответил совершенно как Гамлет в истории с флейтой: «Но я не пианино, из меня нельзя извлекать ноты!» Тем дело и кончилось…

Худой, покорный, очень благовоспитанный, лежал он, бессильно вытянувшись на постели, и слушал непреклонного Бора. Однако в костистом лице Шредингера не было покорности. Бору хотелось единомыслия с ним. Но единомыслия не получалось, потому что для обоих оно могло быть достигнуто лишь ценой философской капитуляции противника. А философия — это последнее, что капитулирует в мыслящем человеке.

И когда с обеих сторон все логические аргументы были уже многократно исчерпаны-переисчерпаны и ни у хозяина, ни у гостя уже не оставалось в запасе ничего, кроме сказанного-пересказанного, Шредингер вдруг взорвался знаменитой фразой:

— Если эти проклятые квантовые скачки действительно сохранятся в физике, я простить себе не смогу, что вообще связался когда-то с квантовой теорией! — Ив ответ на этот крик души услышал:

— Но зато все мы чрезвычайно благодарны вам за то, что вы это сделали! Ваша волновая механика принесла с собою такую математическую ясность и простоту, что явилась гигантским шагом вперед…

Бор снова был неузнаваем: внезапное радушие в голосе и светлейшая улыбка на лице. Отчего бы? Да оттого, что спор окончился. Не разрешился, но окончился: с последней реплики Шредингера ушла из многодневной дискуссии наука.

А пришло другое: драма характера. И к Бору тотчас вернулось все его добросердечие.

Слышится:

— Выздоравливайте, мой друг! Спокойной ночи.

Выходя вслед за Бором и с больничной осторожностью прикрывая дверь, Гейзенберг не удержал вздоха облегчения.

Вздох облегчения был преждевременным. Теперь для него, для Гейзенберга, наступала пора испытаний. Но он не знал этого.

Происшедшее было в его глазах равносильно поражению Шредингера: хотя тот и не сдался, но защитить свою волновую ересь не смог. А если так, не значило ли это, что вся физическая правда оставалась на стороне механики матричной — механики частиц и квантовых скачков!

Эта убежденность привела его той осенью даже к размолвке с Максом Борном — он тогда обвинил своего геттингенского учителя в «измене самому духу матричной механики». А поводом для этого послужило одно из памятных событий в истории квантовой революции: появление ВЕРОЯТНОСТНОГО ИСТОЛКОВАНИЯ шредингеровских пси-волн.

…Еще летом 26-го года — в июне и в июле — Макс Борн отправил в редакцию Zeitschrift fur Physik две работы, содержавшие это истолкование. (За них-то почти через тридцать лет он все-таки удостоился Нобелевской премии.) Судя по всему, в Копенгагене его исследование стало известно в сентябре уже после шредингеровского визита. И там оно было воспринято так, точно ничего нового к пониманию хода вещей в природе не прибавляло.

Спонтанные вероятности Бора и призрачные волны Бора — Крамерса — Слэтера тотчас вспомнились копенгагенцам. Еще до рождения квантовой механики они прониклись боровским убеждением, что глубины материи — это ВЕРОЯТНОСТНЫЙ МИР. И потому идейная суть построения Макса Борна выглядела для них как бы само собой разумеющейся.

…Таким — вполне очевидным — казалось статистическое истолкование даже восемнадцатилетнему Льву Ландау, студенту Ленинградского университета, который вдали от Копенгагена делал тогда, в 1926 году, свою первую научную работу по волновой механике .

Гейзенберг не был исключением среди копенгагенцев. И, разумеется, результатов Борна он не оспаривал. Негодование вызвало в нем то, что его геттингенский патрон и соавтор в дело пустил волновую механику!

Макс Борн исследовал процесс столкновения частиц. И показал: пси-волны Шредингера совсем не загадочны, если отбросить мысль, будто природа лепит из них частицы. Эти волны рассказывают не о материальном естестве электронов, атомов, квантов, а об их поведении.

…У брошенного камня линия поведения — парабола. А у микрочастицы, с ее дебройлевской волнообразностью, линии поведения нет — есть «волна поведения». И траектории у нее не существует: падающий электрон может быть застигнут опытом и тут и там. Но для «тут» и для «там» вероятности различны. Они-то и подчиняются волновому распределению в пространстве и времени. Где и когда у такой волны горбы, там и тогда вероятность найти частицу наибольшая…

( Так говорил он, вспоминая минувшие времена, автору этой книги. Точно то же самое не раз повторял он своим коллегам и ученикам, прибавляя, что «так думали все».)

В этаком духе пси-волны могли предуказывать вероятность разнообразных итогов измерений. И микрособытий вообще. Эти волны переводили на свой язык записи в турнирных таблицах матричной механики. И негодовать следовало бы Шредингеру: наносился неотразимый удар по его излюбленной конструкции природы. А Гейзенбергу негодовать, напротив, совершенно не следовало: ведь это он не далее как в 24-м году находил необыкновенно привлекательной картину «реальности особого рода» — картину боровских ВОЛН ВЕРОЯТНОСТИ в глубинах материи. Теперь эта картина воплотилась в строгие формулы и становилась еще привлекательней. Зачем же вдруг: «Это измена…»?! А затем, что сказалось это вовсе не вдруг.

Гейзенберг (историкам): Электрон всегда рисовался моему воображению в виде маленького шарика — сферы.

Я, бывало, говаривал только одно: «Иногда, конечно, можно с пользой называть его волной, но это не более чем способ разговора, а физическая реальность тут ни при чем».

Так вместе с волновым заблуждением Шредингера завелось в теории микромира корпускулярное заблуждение Гейзенберга. И второй с такой же отчаянной досадой хулил волны плюс непрерывность, с какою первый проклинал частицы плюс скачки.

А Бор?

Гейзенберг (в воспоминаниях): А Бор пытался во всем учитывать одновременное существование и корпускулярной и волновой картин. Он держался убеждения, что лишь обе эти картины могут совместно обеспечить полное описание атомных процессов.

«Я испытывал неприязнь к такому взгляду на вещи», — добавил Гейзенберг. Откуда же и после отъезда Шредингера мог взяться на Блегдамсвей покой согласия?

…Когда мальчикам, несмотря на их протесты, все-таки приходилось отправляться спать, а Маргарет уже успевала разведать, отчего ее Нильс выглядит сегодня таким усталым, а во тьме заоконного пространства затихали ближние шумы города и повисали только бессонные голоса далеких причалов; в общем, когда вечер уже переходил в ночь, Бор внезапно произносил:

— Ты знаешь, я хочу подняться к Вернеру…

— Всякий раз это звучало как только что принятое решение. Толчок изнутри поднимал его на ноги. Нередко он возвращался с полдороги и озабоченно спрашивал, есть ли еще в доме портвейн. И, держа бутылку в согнутой руке как лечебную микстуру, поспешно уходил, точно наверстывая потерянную на возвращенье минуту.

А Гейзенберг у себя на мансарде уже слушал, как знакомые шаги, становясь все явственней, берут пролет за пролетом по ночной институтской лестнице. И он спешил к двери, чтобы отворить ее раньше, чем Бор постучит. Но порою ничего, кроме неумолимости, не слышалось ему в этих приближающихся шагах. Неумолимая неутомимость двигалась на него по темной лестнице. И он припоминал испытания недавно уехавшего Шредингера. И отступал к ночному окну в покатой стене мансарды, ощущая себя загнанным под крышу беглецом. И не торопился отворить дверь до стука.

Раздавался негромкий стук. Вслед за тем бутылка портвейна в сильной руке пересекала плоскость дверного проема, и это служило знаком непримиримости, как древнее «иду на вы». Значит, спор сегодня будет идти на износ — старое вино и впрямь понадобится обоим как тонизирующая микстура. Снова будет схватка во имя единственной цели: понять, ПОНИМАЮТ ЛИ они квантовую механику с ее парадоксами. И снова будет критика его, гейзенберговской, неприязни к равноправию частиц и волн.

Он недоумевал: что приоткрылось интуиции Бора да все никак не могло открыться до конца и заставляло его самого казниться этими полуночными дискуссиями? Как решался Бор утверждать, будто чего-то фундаментально главного они еще не понимают и что-то всеобъемлющее должны еще отыскать?

…Сызнова — в несчетный раз — придирчиво расследовали они один мысленный эксперимент за другим. И Гейзенберг не знал, как избежать рассуждений о волнообразности электрона-частицы. А Бор не знал, как ОБЪЯСНИТЬ, что при полной несовместимости образов волн и частиц ПРИРОДА умудряется их примирить. (В этом духе сам Гейзенберг сформулировал мучившую Бора проблему.)

Их смущало не одно и то же. Масштаб их размышлений был различен. И тревоги исканий не одинаковы.

Одно экспериментальное явление, и не воображаемое, а тысячекратно наблюдавшееся в любой лаборатории, чаще других непонятностей погружало их в те ночные споры. И заставляло перед рассветом глотать бодрящее вино. А были это всего лишь треки заряженных частиц в туманной камере Вильсона.

Белые ниточки тумана. Каждая — след одной пролетевшей частицы. Белый шлейф невидимого самолетика высоко в небесах. Это не образ, а точное отражение происходящего: частица в камере, как самолет в небе, летит сквозь пересыщенные пары и вызывает по дороге выпадение капелек влаги. Они и прочерчивают белым пунктиром путь частицы.

— Эти белые нити прямо показывали, что движение электрона все-таки можно проследить во времени и пространстве, не так ли? И даже сделать зримым, не правда ли? Когда камеру Вильсона помещали в сильное магнитное поле, как это впервые осуществил в Кавендише около двух лет назад, в 24-м году, Петр Капица, траектории тяжелых альфа-частиц отчетливо искривлялись, подобно параболам падающего камня. А треки легких электронов и вовсе превращались в окружности, напоминая атомные орбиты. На фотоснимках их можно было видеть невооруженным глазом.

Орбиты электронов? Да ведь матричная механика началась с утверждения, что они ненаблюдаемы. Что же было делать с таким противоречием между теорией и опытом? Бор и Гейзенберг задавали друг другу простейшие вопросы и не находили, ответов… Сегодня в это почти невозможно поверить, а меж тем так оно я было. Так и было…

Гейзенберг (в воспоминаниях): Ни один из нас не умел растолковать, каким образом следовало достигнуть примирения математического языка квантовой механики со столь элементарным явлением, как траектория электрона в туманной камере… Оттого, что споры наши часто продолжались далеко за полночь и, несмотря на усилия нескольких месяцев, к удовлетворительному результату не приводили, мы оба начали приходить в состояние полного изнурения, и наши нервы были напряжены до предела…

И снова: задавая друг другу одни и те же вопросы, они все-таки ныряли на разную глубину. Бор и тут доискивался чего-то фундаментально главного в УСТРОЙСТВЕ НАШЕГО ЗНАНИЯ и настаивал, что оно, это главное, пока от них ускользает. А Гейзенберг?

С улыбкой самоосуждения, запоздавшей на тридцать семь лет, он говорил в феврале 63-го года историку, что прежде всего хотел утвердить единовластие механики частиц и скачков. И потому все надежды возлагал на изворотливость ее формул:

«Математика достаточно умна и сделает все сама — без умствований физиков».

И, прибавив к своему изначальному заблуждению еще и это, упорствовал в обоих. Когда Бор, одолеваемый наконец усталостью, оставлял его одного, Гейзенберг чувствовал, что нервы скоро сдадут. И не только у него: в медленных шагах спускавшегося по лестнице Бора ему все чаще слышалась тяжесть, копившаяся день ото дня.

Голос Паули:

— Разумеется, это не могло не кончиться взрывом.

Ах, жаль, меня тогда не было с вами!

Голос Бора:

— Конечно, жаль… Но ты тоже не знал еще решения, и просто взрыв был бы громче. Я думаю, что Гейзенберга ободряло в его упорстве присутствие Дирака на Блегдамовей…

…Да, в их пунктирную летопись не могло не войти наконец и это имя.

В самом деле: из окна мансарды, а оно выходило в сторону Феллед-парка — Гейзенберг нередко наблюдал фигуру худющего кембриджца, удалявшегося в зеленую глубину-тишину парковых рощ и полян. Впрочем, зелеными долго оставались только поляны, точно засеянные неувядающими травами, а древесные аллеи быстро пропитывались осенней желтизной и, начав редеть, все дольше позволяли следить за одинокой фигурой.

Она привлекала внимание. Случайные встречные, разминувшись с нею, немного погодя оглядывались, будто их вдруг осеняло, что мимо прошло существо не совсем обычное. Ничего броского. Но в узкой вытянутости этой фигуры была отчетливая замкнутость, словно нежелание занимать собою пространство. И в чистых глазах под светлыми бровями — невозмутимая молчаливость. Не угрюмая, а, напротив, приветливая.

Молодой иностранец нравился в институте всем. Но Гейзенберг — был он лишь на год старше « — провожал глазами фигуру юнца с такими чувствами, каких никто не мог бы с ним разделить.

…Появление Дирака на Блегдамевей в сентябре 26-го года почти совпало с отъездом Шредингера. Причинной связи между их визитами в Копенгаген не было. Просто дни паломничества к Бору рано или поздно ожидали всех теоретиков-квантовиков. Поль Дирак к своим двадцати четырем годам уже бесспорно вошел в их первую шеренгу. Бор полагал, что дираковский вариант квантовой теории микромира был способен «по своей общности и законченности конкурировать с аппаратом классической механики». А исходный толчок к возникновению этого варианта был дан, по убеждению Гейзенберга, в тот июльский день 25-го года, когда Дирак услышал об его идеях на заседании Клуба Капицы в Кембридже.

Дирак (в Оппенгеймеровской лекции 1970 года): В то время я был исследователем, не имевшим никаких других обязанностей, кроме исследовательских. Я благодарен судьбе, что родился вовремя: будь я старше или моложе на несколько лет, мне не представились бы столь блестящие возможности. Казалось, все благоприятствовало мне…

Благом оказалось даже то, что он, молоденький инженер-электрик из Бристоля, не сумел угодить своим перовым боссам («недостаточно сообразителен и вообще странноват»). И даже то, что у него сложились трудные отношения с мрачновато-деспотическим отцом (учителем французского языка). Это заставило его сменить отчий дом в Бристоле на холостяцкое жилье в Кембридже, а —прикладную науку — на теоретическую физику. И все же ему, начинающему, посчастливилось не настолько, чтобы уже в июле 25-го года от самого Гейзенберга услышать о новых идеях.

Уверенный в этом Гейзенберг в действительности ошибался. Юный Поль тогда еще просто не был вхож в Клуб Капицы. Будь он поразговорчивей, маленькая ошибка давно бы развеялась. Однако он ее развеял лишь в преклонные годы, попав под перекрестный допрос историков. Не только на озере Комо, но и до конца своих дней Бор не подозревал, что это он нечаянно помог безвестному Дираку впервые приобщиться к новым идеям. А было так… Осенью 25-го года, вслед за тем, как осмелевший Гейзенберг заехал наконец в Копенгаген с корректурой своей статьи, Бор тотчас отправил ее в Кембридж Ральфу Фаулеру, хотя и знал, что тот уже все знает. Вероятно, Бору захотелось, чтобы о поворотном событии в теории атома скорее проведал Резерфорд — и не по слухам, а по тексту подлинника. Но было очевидно, что без комментариев зятя-теоретика сэр Эрнст, не затрудняясь, объявит галиматьей физическую теорию, в которой А*В отчего-то не равняется В*А! Короче, Фаулеру предлагалась роль адвоката. Показал ли он рискованную статью великому тестю или нет, не так уж важно. Зато приобрело непредвиденную важность, что он показал ее своему молодому ученику из Бристоля.

Дирак (историкам): …Сначала я эту статью не сумел оценить. Отложил в сторону… А потом, когда вернулся к ней, мне вдруг стало ясно, что это первоклассная вещь. И я принялся разрабатывать ее изо всех сил… Бор и Паули на озере Комо еще не знали, что и Дирак, подобно Максу Борну, пережил ту же задержку на старте — «что за притча эта нелепая формула умножения в механике наблюдаемых величин?!». Однако в отличие от других он, Дирак, подобно Бору, решил, что тут-то и заключена «главная особенность новой теории» (это его собственные слова). И на ней, а не на идее наблюдаемости, основал он свой вариант квантовой механики.

Ральф Фаулер настоял на внеочередной публикации его работы в последнем выпуске «Трудов» Королевского общества за 1925 год. И легко представить, что ему это удалось лишь благодаря Резерфорду, тогдашнему президенту общества. В год 1926-й П.-А.-М. Дирак вступал уже знаменитостью среди физиков.

…Для Гейзенберга успех его погодка из Кембриджа с самого начала явился радостью необыкновенной: Дирак шел вслед за ним! Потому-то, когда осенью 26-го года кембриджский молчальник приехал на полугодовую стажировку к Бору, одно его присутствие на Блегдамсвей поощряло Гейзенберга к упорству в дискуссиях на мансарде. Но если он сверх того надеялся еще и на поддержку кембриджца, то напрасно…

В институте все очень скоро убедились, что Поль Дирак был решительно непригоден для четырех вещей: обычного приятельства, многословного говорения, спортивного соперничества и научного соавторства. Впоследствии, когда историки его разговорили, он дважды повторил о себе Томасу Куну и Эугену Вигнеру: «Я — интроверт», прибавив, что таким человеком — «замкнутым в своем внутреннем мире» — он был всегда.

Нечто незнакомое копенгагенцам пришло вместе с ним на Блегдамсвей. Он вспоминал: «Я чувствовал себя воистину революционером». Но его революционность была бесшумной: «Пусть каждый развивает собственные идеи» (и это дираковские слова). Дирак держался нерастворимым кристаллом в кипящем растворе. Он жил один. Работал один. Ходил один. И не испытывал одиночества. Впоследствии он не помнил точно, кто еще тогда трудился в институте рядом с ним. И даже «не очень много Гейзенберга» отметилось в его памяти! И только «очень много Бора» навсегда сохранилось в его душе.

Дирак: …Там все определяла личность Бора. Думаю, что без него там вообще не было бы ничего. И я находился под сильнейшим впечатлением от разговоров с ним.

Томас Кун: А что в этих разговорах вас особенно впечатляло?

Дирак: Он был глубоким мыслителем и действительно размышлял обо всем на свете… Нет, он не занимался метафизическими проблемами. Но его интересовали проблемы, не имевшие отношения к науке вообще. Ну вот, например: когда двое гангстеров вытаскивают револьверы и хотят друг друга убить, но ни один из них не осмеливается выстрелить — как найти этому объяснение? Бор искал его и нашел… Это психологический вопрос: если вы сначала принимаете решение стрелять и затем стреляете, это более медленный процесс, чем выстрел в ответ на внешний стимул. И пока вы решаете нажать курок, другой увидит это и выстрелит первым.

Томас Кун: А не навела ли Бора на эту проблему его любовь к киновестернам?

Дирак: Не знаю… Но говорят, что гангстерам это правило знакомо. И, сойдясь лицом к лицу, ни один из них не осмеливается на первый выстрел.

В институте провели экспериментальную проверку боровской гипотезы: купили детские пистолеты и устраи-вали внезапные «гангстерские встречи» с Бором. Он доказал, что при прямой угрозе неизменно успевал выстрелить раньше нападавших.

Долго еще шестидесятилетний Дирак, точно приоткрыв в душе обычно закрытые шлюзы, позволял свободно выразиться своему былому удивлению перед психологической содержательностью наблюдений Бора. Историки даже решили, что молчальник вообще разговорился.

Томас Кун: Многое ли вы рассказывали ему о своих исследованиях — о том, как идут они?

Дирак: Говорил по преимуществу Бор, а я слушал. Это больше мне подходило, ибо я не очень люблю… Он мог не договаривать, чего он не любит. …Это было наследием детства — не слишком счастливого. Отец-швейцарец, давший ему тройное французское имя Поль Адриенн Морис, требовал, чтобы мальчик разговаривал с ним только по-французски. А мальчику это было трудно. И дабы не мучиться, он стал молчать. И чтобы не разоблачилось притворство, он научился молчать и по-английски. «Это началось очень рано», — сказал он Эугену Вигнеру. Учившийся молчать в ту пору жизни, когда другие учатся говорить, он незаметно научился и быть без других.

И вот, увлеченный проникновенностью Бора, он не догадывался, что ее завоеванием была сама дружеская близость, возникшая между ними на исходе 26-го года. «Там не было никого, с кем я сдружился бы так, как с Бором».

Маргарет Бор (историкам): Да, Нильс очень любил Дирака. Но, конечно, он относился к нему тогда скорее как отец к сыну; сказывалось различие в возрасте… Много лет спустя Нильсу было очень приятно услышать от Поля, что самым любимым временем для него навсегда остались дни первого приезда в Данию… Я не думаю, чтобы Дирак вообще любил кого-нибудь больше, чем моего мужа.

Тогда произошло маленькое чудо: с некоторых пор Дирак стал появляться на дорожках Феллед-парка и на улицах города не один!

Они бродили вдвоем, сначала по осеннему, потом по зимнему Копенгагену. И приветливому молчальнику были желанны эти прогулки с единственным копенгагенцем, не просившим у него в обмен на собственную духовную щедрость решительно ничего. Оба не теряли в этом спокойном общении своей внутренней сосредоточенности. Потому и не теряли, что у старшего она всегда хотела высказаться в монологе, а у младшего всегда хотела избежать диалога.

В часы тех прогулок Бор отдыхал от споров с Гейзенбергом, но Дирак ошибался, думая, что Бор рассказывает ему о ненаучных проблемах.

Сегодня — гангстеры в двусмысленном положении с их яростным желанием убить и невозможностью безнаказанно решиться на это… В другой раз — спекулятивные операции на бирже с неожиданным доказательством, что при случайной купле-продаже вероятность выигрышей выше, чем при доверии к официальной информации… А в третий раз — раздумье о трости в руке и нелегкий вопрос, где при ощупывании дороги гнездится источник осязания — в нижнем или верхнем конце трости, когда она свисает к земле свободно и когда рука сжимает ее крепко?.. За гангстерами, за биржей, за тростью, как за иносказаниями в поэзии, скрывались для Бора все те же неразрешенные проблемы устройства нашего знания:

— как совмещаются в единой картине несовместимые начала? (Гангстеры.)

— как соотносится неопределенность случая с точной причинностью? (Биржа.)

— где кончается измерительный прибор и начинается измеряемая реальность? (Трость.)

А в глубине этих иносказаний прорисовывались для него пока еще неясные черты объединяющего принципа, что делал равно истинными разные варианты механики микромира — механики волн-частиц.

Как тонко понял Бор ни на кого не похожего юнца из Кембриджа! Философические раздумья без прямого участия физики и математики были не для Дирака:

— Вопрос, реальны волны или нет, был не из тех, что меня беспокоили, так как он относился, на мой взгляд, к области метафизики.

Но тут не звучало гейзенберговской враждебности к волновому инакомыслию. С Дираком не надо было бороться. Его мысль следовало обеспокоить тем, что ее не беспокоило. И Бор нашел для этого ключ иносказаний.

…Так, отдыхая в покорной немоте дираковского дружелюбия, сосредоточенность Бора продолжала трудиться «в области метафизики». А Дирак не улавливал причины боровского бесконечного варьирования одних и тех же мотивов. Как-то он сказал Бору с улыбкой, что мама-англичанка учила его правилу: «Сперва все обдумай, а потом уж говори». Нет, он не был столь невежлив, чтобы сказать это по поводу их тогдашних — так нравившихся ему — бесед. Это сказалось в шутку по поводу страсти Бора к многократным переделкам научных текстов. (И сказалось позже, потому что в то время Бор статей не писал.) Но все равно Дирак еще не знал того, что давно усвоили на Блегдамсвей ветераны, и лучше других — полгода назад уехавший Крамерс.

«Мой метод работы, — записал голландец фантастическое признание Бора, — мой метод работы заключается в том, что я стараюсь высказать то, чего я, в сущности, высказать еще не могу, ибо просто не понимаю этого!»

И о чем бы в часы дневных прогулок с Дираком ни произносился долгий — иногда длиною в десять миль — непредсказуемый монолог, мысль Бора при этом втайне пробиралась по темной лестнице на институтскую мансарду, где в изнурительных диалогах с другим юнцом назревал неминуемый взрыв…