"Безумные идеи" - читать интересную книгу автора (Радунская И.Л)

Копенгагенская дискуссия продолжала бушевать много месяцев подряд. Споры
тянулись до глубокой ночи. Надежда на просвет сменялась разочарованием. Это был
один из замечательных "котлов" коллективного научного творчества. Гейзенберг
вспоминает: "И когда я после таких обсуждений предпринимал прогулку в соседний
парк, передо мной снова и снова возникал вопрос, действительно ли природа может
быть такой абсурдной, какой она предстает перед нами в этих атомных
экспериментах".
Вновь и вновь обсуждалась работа Бора, Крамерса и Слетера, которые еще в 1924
году пытались устранить противоречие между волновой и корпускулярной картинами.
Они считали электромагнитные волны не реальными полями, а волнами вероятности,
показывающими, где скорее всего должен появиться квант света - фотон. Но эта
упрощенная точка зрения оказалась неверной. Она приводила, в частности, к
возможности нарушения закона сохранения энергии в элементарных актах, а это было
недопустимым прегрешением против святая святых природы.
Закон сохранения энергии не мог быть нарушен. Взаимосвязь между волновой и
корпускулярной картинами должна была быть более сложной. Однако идея
вероятностной интерпретации вновь и вновь порывалась на поверхность
копенгагенского "котла".
Использовав идеи Шредингера, Макс Борн предположил, что волна вероятности - это
не трехмерная волна, аналогичная радиоволнам, свету или упругим волнам, а
шредингеровская волна в многомерном пространстве. Это уже не волна материи, не
материальный заменитель электрона, фотона или другой частицы, а абстрактный
математический образ, тесно связанный с этими частицами. Борн предположил, что
квадрат от амплитуды (высоты) этой незримой нематериальной волны определяет
вероятность появления частицы в данном месте и в данный момент. Представить эту
волну как нечто материальное невозможно и не нужно, но она удивительным образом
позволяла согласовать теорию с экспериментом.
Эта трактовка не приводила к нарушению закона сохранения энергии. Но оставалось
много неясностей: как определять, например, такую основную и, казалось, простую
величину, как скорость частицы?
Дорогая цена
Выход из положения снова указал Гейзенберг. Стремясь к формальной стройности
теории и много размышляя над философией проблемы, он сформулировал знаменитое
соотношение неопределенностей. Оно было предельно просто: произведение ошибок в
определении положения частицы и ее скорости не может быть меньше определенной
величины, тесно связанной со знаменитым квантом, введенным еще Планком.
Гейзенберг не давал математического анализа истоков этого соотношения. Он вывел
его из простого мысленного эксперимента и показал, что на опыте оно всегда
справедливо. Он продемонстрировал новые возможности, открывающиеся, если
признать это соотношение, в качестве основного закона микромира.
Новое соотношение, возведенное в ранг принципа неопределенности, позволило
придать квантовой механике формальное совершенство и внутреннюю
непротиворечивость. Но эти преимущества оказались оплаченными дорогой ценой.
Квантовой механике пришлось отказаться от детального, наглядного описания
процессов.
Исчезла наглядность, столетиями помогавшая ученым в их путешествиях по дебрям
неведомого. Нельзя было даже мысленно проследить за траекторией движения
электрона - ведь для этого нужно было одновременно знать его положение и
скорость, а теория объявила это невозможным. Теории пришлось даже отказаться от
возможности подробного анализа причин явлений микромира. Новая теория разорвала