Макс Лауэ - ИСТОРИЯ ФИЗИКИ

Осенью 1905 г. Планк предложил мне освободившееся место ассистента в Институте теоретической физики. С радостью я принял это предложение и провел

на этом месте три года. Деятельность моя состояла в заведывании институтской библиотекой и просмотре письменных работ, которые Планк задавал студентам еженедельно после своих лекций. Вечером он требовал от ассистента доклада об этих работах и отбирал из них наиболее заслуживающие внимания с тем, чтобы днем обсудить их на практических занятиях. Я ревностно выполнял эти задания, будучи студентом. Но просмотр чужих работ был, пожалуй, еще более поучительным, потому что при этом я изучал возможные ошибки и недоразумения. А главное, я мог беседовать с Планком об этом и одновременно о других вопросах. В это же время начинается моя собственная научная деятельность. Правда, я уже в Геттингене опубликовал исследование, примыкающее к гипотезе Планка об естественном излучении. Это мое исследование касалось распространения естественного излучения в диспергирующих средах. Но теперь (опять-таки вслед за План-ком) я смог глубже разобраться в обратимости отражения и преломления луча света.

Данная Планком формула для энтропии пучка света недвусмысленно показывала, что распределение энергии одного луча между двумя лучами, подобными ему в геометрическом отношении (и следовательно, например, равной длины), связано с увеличением энтропии, поскольку считалось, что их энтропии складываются. Если это так, то согласно второму закону термодинамики разделение луча на отраженный и преломленный лучи является необратимым процессом. Но простое оптическое рассмотрение интерференции показало, что оба эти луча благодаря их когерентности можно снова соединить в один, который ничем не будет отличаться от первоначального. Это была трудная задача. Применимо ли вообще второе начало к оптическим явлениям?

Объяснение дал вышеупомянутый принцип Больц-мана, касающийся связи энтропии с вероятностью. Благодаря этому принципу стало ясно, что аддитивность энтропии должна иметь значение для некогерентных лучей, но не может быть применима к когерентным

лучам. Энтропия обоих лучей, возникших из одного луча путем отражения и преломления, точно равна энтропии первоначального луча.

Когда я после решающего обсуждения с Планком этой проблемы в доме, расположенном в Грюнвальде, вышел оттуда, то через час я обнаружил, что нахожусь в зоологическом саду; но я совершенно не понимал, как я туда попал и что я там искал. Так огромно было это переживание.

Однако я не собираюсь здесь входить в подробности каждой фазы моего исследования. Я знаю из других биографий, что это - сухое чтение, приятное, в лучшем случае, только для историков науки. Но некоторые главные пункты я все же здесь упомяну.

Когда я в 1905 г. возвратился в Берлин, я услышал в одном из первых физических курсов зимнего семестра (может быть, это был самый первый?) сообщение Планка о появившейся в сентябре месяце этого года работе Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел». Преобразование пространства и времени, которое предприняла теория относительности, изложенная в этой работе, показалось мне необычным. Сомнения, которые позднее открыто высказывали другие физики, не были чужды и мне. Но эти идеи «работали» во мне и дальше, так как впоследствии под руководством Планка я сделал ряд собственных исследований. Так, в 1907 г. я смог показать, как знаменитый опыт Физо по интерференции в движущихся средах, считавшийся до тех пор неопровержимым доказательством существования светового эфира, может быть включен в теорию, отрицавшую существование подобной квазиматерии; также не оправдалось прежде само собой подразумевавшееся сложение скоростей света и тела.

Я не знаю, было ли только это или что-нибудь еще другое причиной того, что в 1910 г. я получил от издательства «Фр. Фивег и сын» предложение написать монографию о теории относительности. Я это сделал и стал таким образом автором первого систематического изложения этой теории. Моя книга встретила хороший

прием и в течение года выдержала четыре издания. Я писал ее, переехав в 1909 г. из Берлина в Мюнхенский университет, в маленьком рыбацком домике, который стоял на берегу озера вблизи парка, откуда открывался великолепный вид на сады и горы. Так хорошо мне впоследствии больше никогда не было.

В Мюнхенском университете кроме Рентгена работал тогда Арнольд Зоммерфельд, который за несколько лет перед этим был приглашен на пустовавшую кафедру Больцмана. Этот замечательный преподаватель высшей школы оказывал огромное влияние на своих слушателей. Между прочим, он излагал также теорию рентгеновских лучей, в которой дал свое понимание возникновения рентгеновских лучей на антикатоде рентгеновской трубки; эта теория впоследствии хорошо подтвердилась. Она целиком стояла на почве волнового представления о рентгеновских лучах и, таким образом, противоречила корпускулярной теории, энергично защищавшейся В. Г. Брэггом в Англии. Материал для решения вопроса о правильности одного из этих двух взглядов доставили опыты Вальтера и Поля в Гамбурге над диффракцией рентгеновских лучей на клинообразной щели. Эта диффракция была фотометрически исследована первым ассистентом Рентгена П. П. Кохом. Зоммерфельд с успехом применил относящуюся сюда теорию диффракции и смог получить среднее значение длины волны, правда грубое, но еще до сих пор применимое (появилось в 1912 г.). Наконец, в его курсе лекций говорилось о данном Баркла доказательстве поляризации рентгеновских лучей, а также о характеристическом рентгеновском излучении химических элементов. Таким образом, я жил там в атмосфере, насыщенной вопросами о природе рентгеновских лучей.

Сам Рентген тогда уже несколько отстранился от этого обсуждения. В течение лета он жил не в Мюнхене, а в Вейльгейме, находящемся в 60 километрах южнее Мюнхена. Для чтения лекций он ежедневно совершал поездки в поезде в Мюнхен и обратно. Он еще

руководил своим институтом, из которого выходили полноценные работы его ассистентов и докторантов. Сам он также еще работал; например, вместе с Иоффе он исследовал некоторые вопросы кристаллофизики, которые его давно занимали. Однако он был чрезвычайно осторожен в отношении опубликования своих результатов; все время искались новые подтверждения, и поэтому дело никак не приходило к завершению. На коллоквиуме он не появлялся и вообще принимал мало участия в новейших исследованиях. Он относился к некоторым теориям с легкой насмешкой. После опытов Фридриха и Книппинга долгое время он решительно отказывался признать объяснение интерференции. Напротив, он сразу же оценил значение предложенной в 1919 г. Ч. Т. Р. Вильсоном камеры для исследования радиоактивности и давал ей высокую оценку, как мне это известно из вернейшего источника. Я лично смог с Рентгеном спокойно поговорить только один раз. Это произошло во время поездки в Фельдафинг в переполненном поезде, где я нашел единственное свободное место в отделении третьего класса против того места, где сидел Рентген. Тогда у меня сложилось впечатление, что мы могли бы хорошо понять друг друга, если бы только представился к этому случай.