Валентин Азерников - Физика. Великие открытия

Сразу же после окончания университета Лауэ защитил диссертацию. Декан, согласно традиции, привел юного доктора наук к присяге. Он обратился к нему со следующими словами: «Торжественно вопрошаю тебя: решился ли ты клятвенно обещать и самым священным образом подтвердить то, что ты желаешь радеть по мере сил своих о благородных искусствах, продвигать их вперед и украшать их; и не корысти ради иль стяжания пустой и ничтожной славы ты будешь делиться своими знаниями, но для того, чтобы шире распространялся свет истины». Лауэ, прослушав текст присяги, читаемый по-латыни, по-латыни же сказал в ответ: «Да, клянусь». И он знал уже, на каком поприще будет он делиться своими знаниями, он только не знал, что свет новой истины забрезжит для человечества в несколько странной обстановке — за столиком кафе «Луц».

Собрания в кафе носили традиционный характер, и обязаны они были своим зарождением Абраму Федоровичу Иоффе.

Как-то вместе с Вагнером, с которым он был дружен, решили они зайти позавтракать в кафе и заодно поговорить об интересующих их научных проблемах. Но потолковать вдвоем так и не удалось, там они встретили еще нескольких знакомых из института, и беседа приобрела общий характер. Когда время ленча кончилось, ни одна из проблем не была решена, и договорились встретиться здесь на другой день, чтобы продолжить дискуссию. Назавтра ситуация повторилась, и постепенно эти встречи стали происходить каждый день. Образовалось «нечто вроде клуба физиков с участием химиков и кристаллографов, где ежедневно обсуждались вопросы, возникавшие в ходе работы» — так вспоминает об этом Абрам Федорович.

Но началась вся эта история не здесь, не в кафе, а поздним февральским вечером дома у Макса Лауэ. Или даже нет, еще раньше — утром того же дня на кафедре у Зоммерфельда. Эвальд делал там предварительный доклад по материалам своей диссертации. Он пропускал световые волны через кристаллы и пытался математически описать их поведение, но что-то у него не получалось. Он решил посоветоваться с Лауэ, признанным специалистом в области кристаллов и в области математики. Вечером он пришел к нему домой; Макс высказал готовность помочь ему, но вскоре оказалось, что и он ничего не может путного предложить: длина световых волн была явно велика для размеров кристаллических решеток.

И тут его вдруг осенило. Он вспомнил недавнее сообщение о том, что длина рентгеновской волны что-то около 10 -9см, а, по Эвальду, расстояние между атомами в кристалле были порядка 10 -8см. И, следовательно, между ними было то же соотношение, что и между световой волной и оптической интерференционной решеткой. И, следовательно, короткое рентгеновское излучение могло дать на кристаллах тот же эффект, что свет дает на обычных оптических решетках или щелях. Эвальд вначале обрадовался — идея казалась очень перспективной, но потом поостыл — работа требовала навыка в обращении с рентгеновскими лучами, а с ними Петер никогда не работал.

Тем не менее он поблагодарил Макса за участие, а на другой день рассказал о его гипотезе в кафе. Молодые физики оживились; часть из них стала прикидывать, что может новый эффект дать физике; другие вспоминали, что подобные попытки делал уже сам Рентген, и не один раз, и ничего у него не получалось. Кто-то вытащил из портфеля брошюру шефа и процитировал ее конец: «С самого начала моей работы с Х-лучами я многократно пытался получить с ними явления дифракции; я получал даже много раз — с узкими щелями и т. д. — явления, которые внешне совершенно напоминали картину дифракции, но каждый раз, когда я, изменяя условия опыта, проверял правильность такого объяснения, оно не оправдывалось, и я часто имел возможность непосредственно убедиться, что эти явления происходят иначе, чем было бы при дифракции. Я не могу привести ни одного опыта, из которого я мог бы сделать с достаточной, удовлетворяющей меня степенью надежности вывод о существовании дифракции Х-лучей». Видите, сказал он, если уж шеф пишет, что не может, значит, нечего и пытаться что-нибудь получить.

Разгорается спор: одни поддерживают идею Лауэ, другие не верят в нее; физики в пылу забывают, что сидят они в общественном заведении, а не на семинаре, все громче звучат голоса. Прислушаемся к ним.

Лауэ. Я повторяю, раз длина рентгеновской волны соизмерима с расстояниями между атомами в кристалле, должна возникать та же картина, что и при прохождении света сквозь оптическую щель: венчик из темных пятен.

Арнольд Иоганн Вильгельм Зоммерфельд 1868–1951

Вагнер. Помилуйте, какой может быть венчик, когда кристаллическая решетка трехмерна! Ведь если Макс прав, должны получиться три интерференционные картины — от каждого периода своя, и они просто-напросто перекроют друг друга и ничего вы не увидите.

Лауэ. И все же я уверен, что венчик должен быть. Было бы странно, если бы на оптических решетках он появлялся, а на кристаллических — нет. Природа, как известно, логична, гораздо логичнее нас.

Дебай. Все это может быть. Но с одним «но»: если правильны расчеты Петера.

Вагнер. Даже в этом случае ничего не будет. Почему вы упорно не хотите учесть трехмерность решетки? Я готов держать пари, что она съест весь эффект, даже если бы он и мог быть.

Фридрих. Пари? Это идея, я вхожу в долю с Максом. Макс?

Лауэ. Ладно, я согласен. Но на что?

Дебай (оборачивается к буфету). Коробка шоколада подойдет?

Вагнер. Подойдет.

Лауэ. Нас хоть двое, но не боится ли милый Вагнер за свой живот, если ему одному достанется вся коробка?

Вагнер. Я готов пожертвовать здоровьем ради истины.

Фридрих. Слушайте, чем спорить здесь, среди чашек и пепельниц, давайте перенесем спор туда, где его можно решить. Я берусь выполнить эксперимент.

Зоммерфельд. У меня не так много ассистентов, чтобы отдавать их на отхожий промысел. Кто, интересно, пока вы спорите, будет заниматься серьезным делом?

Лауэ. Интересно, почему проверка моей гипотезы менее серьезное дело, чем исследования, которыми Вальтер занимался до этого?

Зоммерфельд. Не знаю, не знаю, я предпочел бы, чтобы Вальтер занялся изучением расхождения Х-лучей из антикатода. Ваш спор может затянуться, а в одиночку здесь скоро не управишься.

Фридрих. А может быть, Книппинг поможет мне. Пауль, как ты?

Книппинг. Что ж, можно, наверное. Диссертацию я закончил, а уезжать мне только через пару недель, так что время у меня вроде бы есть. Если все это не очень затянется, я готов.

Вальтер Фридрих 1883–1968