Время вспять
Шрифт:
Наконец я набрался ума и взялся за книги де Бройля. Я был приятно поражен, найдя первую же из них — „Волновую механику“ — вполне удобоваримой, хотя порой и излишне сложной. Вторая, и самая лучшая из них, — „Квантование в новой механике“ — очень хороша! Зато третья — „Магнитный электрон“, где изложена теория Дирака, — плоха.
*Для того, кто знает, в чем дело, скажу, что де Бройль доказывает тензорный характер операторов, которые можно построить с помощью матриц Дирака, страшно неуклюже, выписывая матрицы Дирака в явной форме.*
После этого я легко закончил вторую часть книги Евгения Блоха.
Еще три книги дополнили мою квантовую культуру, Первой был объемистый двухтомник того же Я. И. Френкеля „Волновая механика“. Френкель был блестящим теоретиком, который предложил массу новых идей, многие из которых оказались плодотворными, как,
Вторая книга была написана советским физиком Фоком для научных работников. Я сделаю здесь небольшое примечание о Фоке, который был одним из основателей советской теоретической физики и блестящим учителем, как я скоро убедился.
*Фоку принадлежит важное улучшение приближенного метода вычисления электронных волновых функций, предложенного английским физиком Хартри (Hartree). В этом приближении каждый электрон движется в среднем поле, производимом остальными электронами. Вычисление должно быть самосогласованным, т. е. таким, чтобы вычисленное с помощью полученных волновых функций значение среднего поля снова совпало с тем, с которого начали. Недостатком метода Хартри было отсутствие учета неразличимости электронов Фок ввел эту неразличимость и показал, что его, волновые функции были наилучшими в том смысле, что давали наилучшее, т. е. самое низкое, значение энергии.*
(Читатель вправе удивиться этому неожиданному взрыву эрудиции, но она мне понадобится позже в рассказе о защите моей диссертации в Оксфорде в 1950 году.)
Возвращусь к книге Фока. Она была чудом ясности и краткости. На двухстах страницах она давала читателю все необходимое для использования квантовой механики, а не для обожания, как было принято у нас. Не могу лучше описать впечатление, которое книга Фока произвела на меня, не сказав, что я сразу решил ехать в СССР, чтобы работать под руководством Фока. Теперь я точно не помню, когда этот безумный проект зародился в моей бесталанной головушке, в 1937 или 1938 году. Я обсуждал его с товарищами, и все завидовали моему знанию русского языка, которое открывало передо мной такие заманчивые возможности. Отец, который сохранил свой советский паспорт и редко высказывался отрицательно о СССР, на этот раз сказал мне очень решительно, что, если я непременно хочу покончить с собой, есть много менее неприятных способов самоубийства. Он, очевидно, знал то, что мне было неизвестно. Хотя я мало в чем соглашался с ним, но на этот раз я его послушался. Оглядываясь теперь на прошлое и имея в виду все то, что произошло во Франции два года спустя, не так уж легко решить, где было больше шансов остаться в живых, но, пожалуй, я выбрал не худшее.
Третьей книгой была монография Дирака „Принципы квантовой механики“. Могу кратко выразить то, что я думаю об этой книге, следующими словами: „Это величайшая книга, когда-либо написанная о физике.“ Это очень математическая книга, но математика в ней незаметна. Дирак создает впечатление, что он почти не знает математики и постепенно изобретает сам понятия, в которых нуждается. Можно для примера назвать его дельта-функцию, из которой пятнадцать лет спустя мой друг Лоран Шварц (Laurent Schwartz) сделал „порядочную женщину“, узаконив ее своей теорией „распределений“ (distributions). Помню, как на одной из своих лекций в Институте Анри Пуанкаре, после войны, Дирак беспокоился о сходимости одного бесконечного ряда. „Стареет“, — шепнул я своему соседу.
* После Вейля (Weyl) и Вигнера (Wigner) стало известно, что теория групп является краеугольным камнем квантовой механики; Дирак в своей книге с невозмутимым бесстыдством использует группу перестановок, создавая впечатление, что никогда не слышал о ней раньше. С каким величием он раз и навсегда кладет конец диспуту между квантовой и волновой механикой, вводя с самого начала свою абстрактную формулировку, благодаря которой сам диспут становится излишним. Наконец, всего на тридцати страницах он дает изложение релятивистской теории электрона, которое безжалостно сводит к нулю усердие де Бройля в его книге.*
В 1961 году вышла в свет моя первая монография, которую, подражая Дираку, я нахально назвал „Принципы ядерного магнетизма“. (Откровенно говоря, да простит меня читатель, я считаю, что на эту тему за последние тридцать лет никто лучше не написал.) Двадцать лет спустя издатель
Занимался понемногу я и математикой. Заказал русский перевод „Современного анализа“ Уитекера и Уатсона (Whittaker and Watson) и собрался тщательно его изучить, и, в частности, решить все задачи, которые он содержал. Мне посоветовал это безумное предприятие товарищ, только что вернувшийся из Палестины, где англичане продержали его три года в тюрьме за деятельность, которую они не одобряли, и где он успел за это время совершить тот самый подвиг, который он рекомендовал мне. Скоро я убедился, что он пользовался исключительно благоприятной обстановкой для такого подвига, и отказался от своей попытки. Если читатель знаком с этой книгой, он меня поймет. Но я приобрел в переводе „Методы математической физики“ Куранта и Гильберта, которые сочетали ясность со строгостью. Это не имело ничего общего с кромсанием эпсилонов на маленькие кусочки господином Гурса.
За три туманные года у меня, наверное, было еще и другое чтение такого же рода, но большая часть, я думаю, всплыла здесь на поверхность моей памяти. Я ничего не сказал про разные полунаучные, полуфилософские популяризации Анри Пуанкаре, Эмиля Бореля, Луи де Бройля, Жана Перрена, Эддингтона, Джинса и других, в которых я находил передышку в более суровом труде.
Понятно, все это чтение велось с пером и бумагой. Я проделывал сам все вычисления и исписывал чудовищное количество бумаги. Очевидно, по крайней мере очевидно для меня, что невозможно предаваться такого рода деятельности исключительно для удовольствия набивать свою башку знаниями восемь часов в день шесть дней в неделю. У меня бывали более или менее длинные промежутки усталости и даже полного упадка духом, когда, кроме занятий с моими тапирами, я ничего не делал, ходил в кино, в бассейн или просто валялся на кровати, читая детективы. Неудивительно, что мой бедный отец решил, что я неудачник и лентяй; мне и самому иногда так казалось.
Перед тем; как замкнуться в „горделивом одиночестве“, я сделал несколько попыток включиться в научную жизнь страны. Я уже говорил, что Фрэнсис Перрен познакомил меня с Луи де Бройлем (Louis de Broglie). Здесь мне хотелось бы отвлечься на время от самого себя и рассказать об этой крупнейшей фигуре французской физики XX века.
Луи Виктор Пьер Реймон дюк де Бройль (1892-1987) сделал одно из величайших открытий нашего века, имя которому волновая природа материи. Его формула?=(h/р) стоит в одном ряду с величайшими формулами Планка Е=h? и Эйнштейна Е=mc2. Де Бройль — отпрыск знаменитой семьи воинов и государственных деятелей. Его предки итальянского происхождения принадлежали к семье Броглиа (Broglia), младшей ветви семейства Грибальди (не Гарибальди!) из Пьемонта, с родословной, начинавшейся в XII веке. Во Франции они появились в XVII веке. Луи де Бройль прямой потомок Франсуа-Мари (Francois-Marie) Броглиа (1611-1656). Это первый из Броглиа, который был на службе у короля Франции и переменил свою фамилию на Бройль. Он был блестящим и доблестным воином и посмертно был произведен в маршалы. Трое следующих его потомков тоже заслужили звания маршалов. Второй из них — Франсуа-Мари (как и дед его) — был пожалован французским королем наследственным званием дюка (т. е. герцога). Титул этот после смерти унаследовал его старший сын. Сын Франсуа-Мари — Виктор-Франсуа — был награжден германским императором титулом принца Святой Романо-Германской империи, который (в отличие от титула дюка) стали носить все его прямые потомки мужского и женского пола. (Почему я вдаюсь в эти геральдические подробности? Да вот почему: когда в 1929 году после присуждения Нобелевской премии имя Луи де Бройля стало известно широкой публике, не так хорошо осведомленной в геральдике, как мой читатель и я, многие удивлялись, почему Луи называли принцем, в то время как его старшего брата Мориса (Maurice), тоже крупного ученого, „только“ дюком. Объяснялось это просто: „принц де Бройль“ — иностранный титул, в то время как „дюк“ — французский титул, принадлежащий перворожденному мужского пола, и стоит выше. Луи стал дюком после кончины Мориса, который не оставил сына.)