Даниил Данин - Нильс Бор

Но «…я никогда не послал бы мою работу в печать, прежде чем не узнал бы, что Бор одобряет ее».

И потому, уехавшие из Копенгагена, они не смогли уехать друг от друга. Гейзенберг явился перед Бором на мартовской дороге, точно вытащенный из лесной чащи притяжением его мысли. От неожиданности они доверчиво улыбнулись друг другу. И в продолжение улыбки Вора раздались слова восторженной оценки Соотношения неопределенностей. И те слова были как протянутый пряник. А затем взметнулся кнут: монолог об ошибках в аргументации Гейзенберга.

…Пряник и кнут? Да нет, этот расхожий образ не вяжется с Бором. Кнут и пряник — обдуманность тактики. А Бору она была чужда. Он обдумывал ход идей, по не обдумывал поведения. Оно складывалось непреднамеренно — из велений вечно его одолевавшей жажды ясности. Поэтому бывал нескончаем его рабочий день, лишено педантизма расписание занятий, не запланированы отъезды, несчетны корректуры статей, безжалостны дискуссии…

Гейзенберг сразу перестал улыбаться. Хоть и предвидевший недовольство Бора, он почувствовал растерянность: атака началась совсем не с той стороны, откуда он ее ожидал.

«Я не знал, что мне отвечать на возражения Бора…»

Признанный основоположник матричной механики, он уже попривык весело рассказывать, как «засыпался у Вилли Вина» на экзаменационном вопросе о разрешающей силе микроскопа. Такой грешок недавней юности только красил молодого гения. Но теперь на мартовском проселке не замшелый Вилли Вин, а наисовременнейший Нильс Бор уличал его в неумении строго обращаться с теорией классического прибора. А оно, это старомодное уменье, становилось чуть ли не решающим: нельзя было отвлечься от неизбежного взаимодействия макроприбора и неклассической микродействительности! С разрешающей силой микроскопа на сей раз у Гейзенберга было все в порядке, да только там существовали другие тонкости, а с ними-то он и обошелся в своем анализе грубо. Возник туман. Ставилась под удар достоверность самого вывода Соотношения неопределенностей.

Микроскоп появился в работе Гейзенберга не случайно. Ему надо было показать, как неточности измерений с неизбежностью возникают даже в идеально точных опытах.

…Позапрошлогодней зимою в Геттингене он простудился, лежал с высокой температурой, и к нему пришел поболтать приятель Буркхардт Друде, сын известного физика Пауля Друде. После всякой всячины заспорили о квантовых вещах.

Гейзенберг (историкам): Он сказал: «Я не верю ни слову в этих твоих россказнях о несуществовании электронных орбит… Если бы ты имел очень хороший микроскоп, например, работающий на гамма-лучах, почему бы ты не смог увидеть орбиту?» Я подумал: «А вообще говоря, это правда. Гамма-микроскоп обладал бы нужной разрешающей силой». Помню, впал в беспокойство. Это замечание ужасно смутило меня. Но потом я о нем забыл…

Теперь, через два года, все вспомнилось. Друде-младший придумал сверхчуткий микроскоп взамен логических доводов. Он повел себя как Диоген у Пушкина в полемике с Зеноном: «Движенья нет, сказал мудрец брадатый. Другой смолчал и стал пред ним ходить». Увеличительный прибор на гамма-лучах, хоть и практически неосуществимый, в принципе не противоречил законам оптики. Конечно, обычный свет для фотографирования электрона не годился: длина волны любого из видимых цветов для этого слишком велика. Океанская волна не споткнется о песчинку и потому не укажет наблюдателю, где песчинка находится. Но гамма-лучи радиоактивных ядер соизмеримы по длине волны с электроном-частицей. Они могут его засечь. А в мысленном эксперименте можно взять сколь угодно коротковолновое гамма-излучение и сколь угодно точно отметить положение летящего в атоме электрона. Отчего же и вправду не увидеть под гамма-микроскопом электронную орбиту?

Гейзенберг знал: энергичный гамма-квант собьет электрон с пути, и дальше нечего будет фотографировать. Но теперь он мог об этом думать в терминах нового закона природы. В мысленных опытах со сверхмикроскопом предлагалось ведь ТОЧНО измерять ОДНОВРЕМЕННО и положение, и скорость электрона — только это значило бы наблюдать орбиту. Однако ясно было, что не избежать неопределенности в координате: длина волны гамма-луча хоть и очень мала, но не равна нулю, и это ставит предел точности в измерении положения. И неопределенности в скорости не избежать: в тот самый момент, когда гамма-квант засекает электрон, он непоправимо нарушает его движение. Надо было убедиться, что обе неопределенности подчиняются выведенному Соотношению.

Уже на ощупь — без точного анализа — все получалось правильно: стремление поточнее узнать, где электрон, заставляло брать гамма-квант с волной покороче, а чем короче волна, тем энергичней квант, а чем он энергичней, тем сильнее искажает скорость электрона. Словом, уменьшение одной неопределенности приводило к увеличению другой. Но надо было, чтобы безукоризненный анализ подтвердил: да, произведение неопределенностей даже в идеальном опыте не может сделаться МЕНЬШЕ кванта действия.

…Разумеется, Гейзенберг не сомневался, что все проделал с должной полнотою. А услышал на мартовской дороге, что в одном пункте допустил небрежность (с действующим отверстием микроскопа), в другом — допустил путаницу (смешал саму скорость с ее неопределенностью), в третьем… Унизительно было сознавать, что он ничего не может возразить. И ничто не шло на ум, кроме беспомощно растерянного «а Паули это одобрил».

Ему бы сразу повиниться! А он стал оскорбленно сравнивать длину взметнувшегося кнута с размером своих промахов. Нашел, что слишком длинен кнут, и замкнулся в плохо скрытом негодовании.

Но с Бором так нельзя было себя вести: Бор понял бы и оценил негодование в ответ на свою неправоту, как это уже бывало. А тут вся правота была на его стороне — очевидная научная правота. Прочее не имело значения. И под приветливым небом того памятного дня они как-то нехорошо расстались — в еще большем разладе, чем накануне внезапного отъезда Бора в Норвегию.

Гейзенберг (историкам): Внутренне я был чуть ли не в бешенстве от этой полемики, и Бор уходил тоже заметно рассерженный, потому что сумел распознать мою реакцию, хотя я старался внешне ее не выдать.

Оскар Клейн потом объяснял:

— Восхищение Бора способностями Гейзенберга было почти безграничным, и то, что тот оказался не на высоте анализа проблемы, явилось для него гнетущим открытием. А Гейзенберг, возвращаясь в Копенгаген, знал, что там, у черной доски, ему еще предстоят решающие испытания. Облака уже наползли на утреннюю зарю. И сквернее всего, что Паули не поможет их рассеять. Во-первых, он в Гамбурге, и во-вторых… похоже, он тоже принял бы теперь сторону Бора как это уже сделал на мартовской дороге верный боровский оруженосец Оскар.