Геннадий Горелик - Матвей Петрович Бронштейн

Тем самым космологическая компонента гипотезы Гальперна была «убита».

Оставалась физическая компонента. И эту компоненту можно было проверить только прямым расчетом. Таких расчетов Бронштейн выполнил, собственно, два; это было связано с тем, что, как он отмечает, «несовершенство существующей теории позитрона делает исчерпывающее теоретическое решение вопроса крайне затруднительным». Первый расчет, в рамках «элементарной теории, не учитывающей взаимодействия электронов отрицательной энергии друг с другом», привел к возможности спонтанного распада фотона на три части. Однако помимо физически неполной формулировки задачи получившееся в результате выражение вероятности нелегко осмыслить физически. Второй расчет проведен уже с учетом поляризации вакуума и дал нулевую вероятность спонтанного расщепления фотона (при тогдашнем состоянии квантовой электродинамики такой расчет был трудной задачей). Так что предположение Гальперна и Гайтлера было опровергнуто окончательно.

Результат, полученный на основе общего физического принципа — специального принципа относительности,— согласовывался с прямым квантово-электро-динамическим расчетом. Это согласие было существенно и для самой физической теории, потому что, как писал Бронштейн: «В настоящее время еще не существует вполне законченной теории поляризации вакуума».

Последняя работа Бронштейна — это теоретическая физика высшего класса: мастерское владение фундаментальными физическими принципами, умение с их помощью извлекать новые физически содержательные утверждения для сложных ситуаций, внимание к эксперименту и, конечно, владение техническим ремеслом теоретика.

Результат Бронштейна был замечен и оценен. Его красивое рассуждение, использующее принцип относительности, приводится, например, в известной монографии по космологии Я. Б. Зельдовича и И. Д. Новикова [183, с. 124]. Вошло оно и в арсенал фундаментальной микрофизики. В этой области время от времени появляются предположения о необычном поведении физических объектов на очень малых расстояниях (соответственно при больших импульсах), достаточно малых (больших), чтобы эта необычность не была заметна до сих пор в экспериментах. Бронштейновское рассуждение указывает существенные ограничения для гипотез такого рода. Ведь если предположить, что с фотоном, например, может «что-то» происходить при очень коротких длинах волн, когда, скажем, может чувствоваться дискретность пространства, то согласно Бронштейну это «что-то» должно помнить о своем низкочастотном (длинноволновом) хвосте, гораздо более доступном эксперименту, так как

Но и Бронштейн в 1937 г. не замыкался в рамках космологии и теории вакуума (эти рамки, как ни странно это звучит сейчас, были тогда весьма узкими):

«Заметим, что общие свойства вероятности расщепления в единицу времени, выведенные выше с помощью принципа относительности, остаются справедливыми и в том случае, если в числе частей, на которые распадается фотон, имеются не только кванты света, но и гравитационные кванты. (Такие расщепления, разумеется, нисколько не противоречат законам сохранения.) В настоящее время не существует удовлетворительной теории взаимодействия между светом и тяготением. Возможно, что будущая квантовая «единая теория поля» должна будет рассмотреть и такие превращения (полные или частичные) квантов электромагнитного поля в гравитационные кванты. «Nature seems to be delighted with transmutations» (Исаак Ньютон. «Оптика», вопрос 30)» [35, с. 290].

Трансмутации с участием гравитонов, о которых здесь говорится, привлекали внимание спустя 10— 30 лет в рамках квантовой гравидинамики, но, несомненно, более важную роль им предстоит сыграть во псе еще будущей «квантовой единой теории поля».

В конце предыдущей главы приведен абзац из статьи Бронштейна в ЖЭТФе. Трудно не заметить слов, написанных за два века до открытия красного смещения и позитронов. Что это? Желание щегольнуть эрудицией? Надеемся, у читателя такое предположение не возникает. Если же кто-то, знакомый с бесстрастным, сухим языком ЖЭТФа, заподозрит нечто подобное, советуем ему прочитать статью Бронштейна и убедиться: написана она во всех других отношениях совершенно «по делу».

Что же означает древняя цитата в статье на вакуумно-космологическую тему? В ссылке на Ньютона проявилось авторское мировосприятие. Для Бронштейна физика не игра с заданными правилами, а то, что выросло из размышлений Ньютона и других естествоиспытателей прошлого. Он ощущал связь позитронов и космологии с атомами и механикой Ньютона, связь, представляющую собой цепь заблуждений и прозрений, опытов и теорий. Эта цепь, быть может, иногда мешает быстрому движению корабля науки, но зато обеспечивает безопасность в штормы.

Уже 23-летний Бронштейн пишет в популярной брошюре: «Мир оказался еще более простым, чем думали древние греки, по мнению которых все тела природы состояли из четырех элементов — земли, воды, воздуха и огня. Протоны и электроны в настоящее время считаются (надолго ли?) последними элементами, образующими материальные тела» [63, с. 58]. Слова «древние греки» и «надолго ли?» ясно показывают, что для автора настоящее органически связано с прошлым и будущим.

В книге «Атомы, электроны, ядра» по поводу рождения и аннигиляции электрон-позитронной пары М. П. приводит «одно пророческое место в "Оптике" Исаака Ньютона, написанной больше двухсот лет тому назад. Ньютон говорит: «"Природа любит превращения. Среди разнообразных и многочисленных превращений, которые она делает, почему бы ей не превращать тела в свет и свет в тела?"... Так, через два века с лишним сбылась гениальная фантазия Ньютона» (судя по расхождению с вавиловским переводом 1927 г., М. П. читал Ньютона в подлиннике). А в научной статье 1929 г. о циркуляции атмосферы есть такая ссылка: «...как отметил еще Галилей в "Разговорах о двух важнейших системах" (в беседе коперниканца Сальвиати и аристотелианца Симпличио о причине пассатных ветров)...».

Физику Бронштейн воспринимал и как гуманитарную науку, поскольку ее делают люди. Подлинному профессионалу, получающему радость от своей работы, ему все же было тесно и рамках одной лишь своей профессии.

Слово «игра», употребленное по отношению к физике, вполне выражает точку зрения, бытующую среди профессионалов. Это слово давно уже обрело серьезные значения: в психологии, в педагогике, в культурологии. Тот, кто наблюдал, как самозабвенно погружается в игру ребенок, легко себе представит и физика-теоретика, отдающегося игре с формулами и понятиями. Швейцарский писатель Г. Гессе в книге «Игра в бисер» придумал целую страну — Касталию, для жителей которой главное дело — освоение духовной культуры. Высшей формой их жизни была Игра, для которой годились все результаты духовного развития человечества — от японского стихосложения и прелюдий Баха до астрофизики и теории чисел.