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

то есть от его "цвета". Красному цвету соответствует почти вдвое меньшая
частота, чем фиолетовому; значит, энергия красных фотонов почти вдвое меньше
энергии фиолетовых фотонов.
Так как электроны удерживаются в твердом теле вполне определенными для каждого
вещества силами, то энергии красного фотона может не хватить для преодоления
этих сил и освобождения электрона, а фиолетовый фотон легко это сделает. Так
возникает красная граница, характерная для каждого вещества.
Столь же непосредственно объясняется и независимость энергии вылетевшего из
вещества электрона от яркости вырвавших его лучей. Ведь энергия электрона - это
остаток, разность между энергией фотона и той энергией, которую он затратил на
вырывание электрона. Яркость света, то есть число квантов, попадающих в секунду
на квадратный сантиметр поверхности тела, тут ни при чем. Кванты света падают
независимо один от другого, и каждый поодиночке выбивает (или не выбивает)
электрон. Они не могут дождаться друг друга, чтобы совместными усилиями вырвать
электрон, поэтому фотоэффект не зависит ни от яркости света, ни от времени
освещения.
Теряет свой мистический характер и гипотеза Планка о квантовом характере
взаимодействия электромагнитного поля с веществом. До Эйнштейна эта гипотеза
опиралась только на то, что выведенная на ее основе формула соответствовала
опыту, ликвидировала ультрафиолетовую катастрофу. Но оставалось неясным, как
волна - совершенно непрерывный процесс - разбивалась на кванты в процессе
взаимодействия с веществом. Теперь, когда оказалось, что электромагнитная
энергия всегда существует в виде квантов, трудно предположить, что она
взаимодействует с веществом не квантами, а непрерывно, как это думали до Планка.
Квантовая теория света, успешно справившаяся с загадкой фотоэффекта, отнюдь не
была всесильной. Наоборот, она была совершенно беспомощной в попытках описать
ряд общеизвестных явлений. Например, таких, как возникновение ярких цветов в
тонких слоях нефти, разлитой на воде, или существование предельного увеличения
микроскопа и телескопа.
Волновая же теория света, бессильная в случае фотоэффекта, легко справлялась с
этими вопросами.
Это вызвало непонимание и длительное недоверие к квантовой теории света. Ее не
принял и отец квантов - Планк. Даже в 1912 году, представляя уже знаменитого
Эйнштейна в Прусскую академию наук, Планк и другие крупнейшие немецкие физики
писали, что ему не следует ставить в упрек гипотезу световых квантов!
Сам Эйнштейн не придавал трагического значения этому противоречию. Наоборот, он
считал его естественным, отражающим сложный, многогранный (мы сказали бы -
диалектический) характер природы света. Он считал, что в этом проявляется
реальная двойственная сущность света и что это лежит в природе вещей. А
постоянная Планка играет существенную роль в объединении волновой и квантовой
картины. Она иллюстрирует собой союз волн и частиц.
Как мы увидим позже, распространив эти идеи Эйнштейна на микрочастицы,
французский физик Луи де Бройль заложит основы волновой механики - одного из
краеугольных камней фундамента современной квантовой физики.
При создании теории фотоэффекта и гипотезы световых квантов проявилась
особенность гения Эйнштейна - вместо введения частных гипотез, отвечающих на
конкретные вопросы, давать революционные решения, одновременно проясняющие
множество сложных и разнообразных проблем.
Эта черта во всем блеске проявилась в основном деле жизни Эйнштейна - в создании
теории относительности, приведшей к революции в современной науке.