Довид Ласерна - На волне Вселенной. Шрёдингер. Квантовые парадоксы
- Название:На волне Вселенной. Шрёдингер. Квантовые парадоксы
- Автор:
- Жанр:
- Издательство:Де Агостини
- Год:2012
- ISBN:2409-0069
- Рейтинг:
- Избранное:Добавить в избранное
-
Отзывы:
-
Ваша оценка:
Довид Ласерна - На волне Вселенной. Шрёдингер. Квантовые парадоксы краткое содержание
Эрвин Шрёдингер сформулировал знаменитый мысленный эксперимент, чтобы продемонстрировать абсурдность физической интерпретации квантовой теории, за которую выступали такие его современники, как Нильс Бор и Вернер Гейзенберг. Кот Шрёдингера, находящийся между жизнью и смертью, ждет наблюдателя, который решит его судьбу. Этот яркий образ сразу стал символом квантовой механики, которая противоречит интуиции точно так же, как не поддается осмыслению и ситуация с котом, одновременно живым и мертвым. Шрёдингер проиграл эту битву, но его имя навсегда внесено золотыми буквами в историю науки благодаря волновому уравнению — главному инструменту для описания физического мира в атомном масштабе.
Прим. OCR: Врезки текста выделены жирным шрифтом. Символ "корень квадратный" заменен в тексте SQRT().
На волне Вселенной. Шрёдингер. Квантовые парадоксы - читать онлайн бесплатно полную версию (весь текст целиком)
Интервал:
Закладка:
Однако, несмотря на все эти чрезвычайные политические и личные обстоятельства, жизнь шла своим чередом. Отношения Шрёдингера с молодой Итой привели к ее беременности. Ученый уговаривал подругу сохранить ребенка, однако разводиться не собирался. Ита решила избавиться от плода, и их со Шрёдингером отношения потеряли былую теплоту. Однако ученый обратился за утешением к Хильдегунде, жене его давнего друга, австрийского физика Артура Марха. В течение нескольких месяцев Хильда отвергала все его знаки внимания, но в конце концов и она не устояла перед обаянием Шрёдингера.
Летом 1933 года несколько ученых, решивших покинуть Германию, договорились встретиться. Они хотели последний раз насладиться солнцем, горными пейзажами севера Италии и общением друг с другом. Вейль, жена которого была еврейкой, отправлялся в Институт перспективных исследований Принстона. Еврея Борна ждал Кэмбридж. А Шрёдингер нашел временное пристанище в колледже св. Магдалины в Оксфорде. Друзья выбрали самые красивые и самые уединенные места, чтобы надолго оставить в памяти теплые воспоминания и чтобы ничего не испортило момент. В какой-то момент Эрвин и Хильда покинули компанию и отправились на велосипедную прогулку в окрестности озера Гарда. Здесь все и произошло. Вскоре выяснилось, что Хильда забеременела. Отчасти поэтому одним из условий, которое Шрёдингер поставил перед английской стороной,— это пост ассистента для Артура Марха.
Аннемари, Эрвин и Хильда прибыли в Оксфорд 4 ноября. Через пять дней в скромном отеле, где они остановились, раздался телефонный звонок. Редакция The Times сообщила Аннемари новость, которая только готовилась к публикации: ее муж разделил с Полем Дираком Нобелевскую премию по физике.
С возвращением Шрёдингера из Стокгольма ситуация стала крайне деликатной: и Шрёдингер, и Хильда не скрывали своих отношений от Аннемари и Артура. Аннемари стала второй матерью девочке, которая родилась 30 мая 1934 года и была названа Рут Джорджия Эрика Марх. Только в возрасте 17 лет Рут узнала, кто был ее биологическим отцом. Однажды на пляже Эрвин сказал ей: «Посмотри на свои ноги. Они точь- в-точь как мои».
Шрёдингер почти не прилагал усилий, чтобы уберечь свою репутацию. Скоро в Оксфорде пошли слухи о том, что у него две жены, а ученый и без этих неприятностей чувствовал себя в колледже св. Магдалины не очень уютно. Шрёдингеру не хватало немецкой университетской системы, и он каждый день помнил, что его пост был создан специально для него, для беженца. Такая «жизнь благодаря великодушию других» его подавляла.
(Мужчины) чувствовали смущение в присутствии женщин. <...> Жизнь в колледжах была организована, как в монастыре. Хороший стол, хорошие напитки предназначались для мужчин. Если какой-либо коллега был женат, его жену не принимали.
Впечатление Шрёдингера об обстановке в колледже св. Магдалины в Оксфорде
Часто бывало, что ученому «становилось не по себе, когда его сосед по столу, которому он с присущей ему откровенностью высказывал свое мнение, принимал важный вид, почти как какой-то бывший премьер-министр». Тоска по дому все не проходила, и в это время давний университетский друг Шрёдингера Ганс Тирринг предложил ему место профессора в университете Граца — австрийском городе, расположенном на юго- востоке страны. Шрёдингер почувствовал, что части большого пазла его жизни, который разлетелся после побега из Берлина, наконец, становятся на место. Отношения Артура и Хильды исчерпали себя. По возвращении на родину Шрёдингер найдет себе новую работу, вернет родной язык, свою дочь Рут, а также обретет новую любовь — Ханси Бауэр, дочь генерального директора страхового общества, в котором Аннемари работала после их помолвки в Вене.
Богатый внутренний мир ученого мешал ему ясно видеть происходящее вокруг него. Шрёдингер даже не подозревал, что его страна вскоре будет присоединена к Третьему рейху... И что нацисты не забыли его дерзкого отъезда из Берлина. Через много лет он расценит это решение вернуться домой как «беспрецедентную глупость».
Аллергия на классическую физику
Вернер Гейзенберг благодаря отличному образованию обладал нестандартным мышлением. Его отец был профессором греческого языка в университете Мюнхена, мать — дочерью ректора закрытого института. Гейзенберг любил быть первым во всем, чем занимался, — не важно, о чем шла речь: о теоретической физике, игре в настольный теннис или музицировании на пианино (на этом инструменте он играл с почти профессиональной виртуозностью). В мире науки Гейзенбергу посчастливилось встретить лучших учителей: «Я выучил физику, смешанную с оптимизмом Зоммерфельда и математикой Макса Борна, тогда как Нильс Бор посвятил меня в глубокий философский смысл научных проблем».
Неожиданный приход Гейзенберга в квантовую механику означал появление человека, который мыслил оригинально и без всяких обязательств по отношению к наследию прошлого. Планк был прав, утверждая, что «новая научная правда побеждает не потому, что удается переубедить оппонентов и заставить их прозреть, а больше благодаря тому, что оппоненты в конце концов умирают, уступая место новому поколению, для которого эта правда уже привычна». Для движения вперед нужно было, чтобы пришло новое поколение, способное без внутренних затруднений работать над пробелами, уже заполненными квантовой теорией, и углублять знание. Первая мировая война задержала упомянутую смену поколений. Многие молодые ученые, такие как Шрёдингер, должны были оставить исследования и пойти на фронт. Кто-то из них не вернулся из окопов, и их возможный вклад в науку погиб вместе с ними. В первые послевоенные годы Германия, изгнанная из международного сообщества, страдала от научной изоляции. Однако когда Гейзенберг вошел в зрелый возраст, лед тронулся.
В статье, которая вскоре сделает его знаменитым, Гейзенберг прислушался к словам из «Логико-философского трактата» Людвига Витгенштейна, опубликованного четырьмя годами ранее: «О чем невозможно говорить, о том следует молчать». Он применил этот совет, исследуя мир атомов: «О том, что невозможно измерить, следует умолчать». Объясняя феномены, ученые должны были воздержаться от введения элементов, которые невозможно измерить в лаборатории. Добавление любого элемента ради того, чтобы облегчить понимание, могло завести науку в тупик. Так Гейзенберг положил начало физике для канатоходцев. Прежде всего необходимо придерживаться математических правил. Тот, кто видел дальше других благодаря своему воображению, заканчивал тем, что спотыкался. Исходя из этого было несложно предвидеть результат: не следует применять интуитивное понимание к теории, которую невозможно увидеть. Статья Гейзенберга под названием «О квантовотеоретическом истолковании кинематических и механических соотношений» появилась летом 1925 года — за шесть месяцев до волновой механики Шрёдингера.
Читать дальшеИнтервал:
Закладка: