Эйнштейн (Жизнь, Смерть, Бессмертие)

Кузнецов Борис Григорьевич

Сравним две картины. Одна из них написана красками, смешанными на палитре. Краски, положенные на холст, дают непрерывный переход от одного цвета к другому. Другая картина написана чистыми, не смешанными красками и состоит из отдельных небольших пятен определенных цветов. Так писали некоторые импрессионисты; они думали, что смешение красок не на палитре, а в глазу, дает более точное изображение натуры. Классическая картина мира соответствует пейзажу, написанному в старой манере, квантовая соответствует указанному только что множеству отдельных пятен без

непрерывных переходов. Какая картина отображает действительность?

В доквантовой физике ответ был различным в зависимости от того, шла ли речь о веществе или же о движении. Вещество признавалось дискретным, и картина вещества в конце концов должна была строиться из отдельных мазков, соответствующих атомам. Но картина движения была непрерывной, закон движения связывал бесконечно малые приращения скорости движения с определенными значениями сил.

Квантовая механика на основе множества непререкаемых фактов пришла к дискретной картине поля и движения.

Все эти выводы можно было сделать уже из самой идеи фотонов. Но в 1917 г. Эйнштейн сделал еще один шаг по направлению к статистико-вероятностпой концепции движения частиц. Он вывел из представления о фотонах и модели Бора законы излучения, найденные когда-то Планком. Законы, управляющие излучением атомов, носят статистический характер, они определяют каждый раз вероятность излучения. Излучение волн и излучение частиц (оно подчинено каждый раз воле случая) - вещи, по-видимому, несовместимые, и именно это Эйнштейн рассматривал как уязвимое место своей теории излучения.

526

"Слабость этой теории, - писал он, - заключается в невозможности связать ее с волновым представлением. Далее, эта теория отдает на волю случая время и направление элементарных процессов..." [3]

3 Physicalische Zeitsclirift, 1917, 18. 127.

Действительно, элементарный процесс, т.е. отдельный акт излучения фотона при переходе электрона с одной боровской орбиты на другую, подчинен случаю, и только при большом числе излученных фотонов результат будет соответствовать вероятности, которая определена статистическим законом.

Указанные обстоятельства - отсутствие связи с волновым представлением и случайный характер излучения - были в глазах Эйнштейна симптомами большой угрозы, нависшей над самим существованием физики. Бора они не смущали. Он знал, что свет ведет себя как частицы в явлениях фотоэффекта, например в фотоэлементах, где фотоны срывают электроны с поверхности металлической пластинки. Бор знал также, что свет ведет себя как волны, проходя, например, через узкие отверстия или решетки, где имеет место дифракция изменение направления волн, огибающих края отверстий. Отсюда - неизбежность нового взгляда на свет, как бы далеко ни уводил этот взгляд.

Бор вспоминает о своей первой встрече с Эйнштейном и первом споре о характере законов, управляющих поведением фотонов.

"Когда в 1920 г. при моем посещении Берлина я в первый раз встретился с Эйнштейном - что было для меня великим событием, - эти фундаментальные

вопросы и были темой наших разговоров. Обсуждения, к которым я потом часто мысленно возвращался, добавили к моему восхищению Эйнштейном еще и глубокое впечатление от его непредвзятой научной позиции. Его пристрастие к таким красочным выражениям, как "призрачные поля, управляющие фотонами", не означало, конечно, что он склонен к мистицизму, но свидетельствовало о глубоком юморе, скрытом в его проницательных замечаниях. И все-таки между нами оставалось некоторое расхождение в отношении нашей точки зрения и наших видов на будущее. При его мастерстве согласовывать, казалось бы, противоречащие друг другу факты, не отказываясь от

527

непрерывности и причинности, Эйнштейн, быть может, меньше, чем кто-либо другой, был склонен отбросить эти идеалы, - меньше, чем кто-либо, кому такой отказ представлялся единственной возможностью согласовать многообразный материал из области атомных явлений, накапливавшийся день ото дня при исследовании этой новой отрасли знаний" [4].

4 Бор Н. Дискуссии с Эйнштейном о проблемах теории иозпа ция.
– В сб.: Albert Einstein: Philosopher Scientist. Evanston, 1949. Русск. пер. в кн.: Вор Н. Избр. науч. труды, т. П. М. 1971, с. 403.

528

В 1961 г. Бор подробнее рассказал о первых спорах с Эйнштейном. Когда Эйнштейн поделился своими сом нениями насчет необходимости расстаться с идеалами не прерывности и причинности, Бор ответил:

"Чего вы, собственно, хотите достичь? Вы - человек, который сам ввел в науку понятие о свете как о частицах! Если вас так беспокоит ситуация, сложившаяся в физике, когда природу света можно толковать двояко, ну что же, обратитесь к правительству Германии с просьбой запретить пользоваться фотоэлементами, если вы считаете, что свет - это волны, или запретить употреблять дифракционные решетки, если свет - частицы".

"Аргументация моя, - прибавляет Бор, - как видите, была не слишком убедительна и строга. Впрочем, для того времени это достаточно характерно..."

В наши дни становится ясным, что позиция Эйнштейна выражала отнюдь не простую приверженность к старым позициям физики, а скорее догадку о неокончательном характере новых позиций, о возможности еще более общих и еще более точных исходных принципов физики.

Бор продолжает свои воспоминания:

"Эйнштейн с горечью заметил:

– Видите, как получается: приходит ко мне такой человек, как вы, встречаются, казалось бы, два единомышленника, а мы никак не можем найти общего языка. Может быть, стоило бы нам, физикам, договориться о каких-либо общих основаниях, о чем-то общем, что мы твердо будем считать положительным, и уже затем переходить к дискуссиям?

И снова я запальчиво возражал:

– Нет, никогда! Я счел бы величайшим предательством со своей стороны, если бы, начиная работу в совершенно новой области знаний, позволил себе прийти к какому-то предвзятому соглашению" [5].