История атомной бомбы - Хуберт Мания

Когда гости разошлись, Карл Фридрих, сияя, говорит матери: «Это был лучший день в моей жизни!». И что астрономия, возможно, не так интересна, как квантовая физика. Вернеру Гейзенбергу тоже понравился вечер, проведенный рядом с сыном посла. Мальчик напомнил ему, должно быть, бойскаутские времена. Как прирожденный вожак и идеальный старший брат, он по-мальчишески парировал не по годам разумные доводы сына дипломата. То, что за этим «лучшим днем в его жизни» уже вскоре последует куда более значительное событие, связанное с Вернером Гейзенбергом, юный Вайцзеккер никак не мог ожидать. Через короткое время после этой первой встречи — семья дипломата как раз возвратилась из Копенгагена в Берлин — от Гейзенберга приходит почтовая карточка. Она адресована не родителям, а Карлу Фридриху. Гейзенберг пишет, что по дороге из Копенгагена в Мюнхен должен делать пересадку в Берлине. Не хочет ли Карл Фридрих встретить его на Штеттинском вокзале и потом проехаться с ним на такси до Ангальтского вокзала. Они смогли бы, таким образом, продолжить прерванный копенгагенский разговор, тем более что у Гейзенберга есть чем поделиться.

Уже несколько недель Гейзенберг ожесточенно спорит с Бором о точной формулировке нового вида теории вероятностей. В то время как он стремится к радикально новому языку, Бор продолжает настаивать на том, что надо примирить классическую физику с квантовой механикой. Но Гейзенберг полон хладнокровной решимости опубликовать свое открытие, даже если это приведет к разрыву с Бором.

Наблюдателю квантовых масштабов, объясняет Гейзенберг юному Вайцзеккеру, принципиально невозможно точно измерить местонахождение частицы и одновременно ее скорость. Чем упорнее этот наблюдатель сосредоточится на локализации электрона, тем менее будет поддаваться измерению его скорость. Для обратного процесса справедливо то же самое. Эта принципиально возникающая неточность при измерениях двух величин — таких, как местоположение и скорость электрона, — никак не связана с неумением физиков или с несовершенством измерительных приборов. Эта неопределенность есть установленная природой граница, которую наблюдатель атомарных событий преодолеть не может.

Чтобы вообще измерить местоположение и скорость частицы, надо направить на нее луч света. Световая энергия вступает в неизбежное взаимодействие с частицей и отталкивает ее, так сказать, в сторонку. Значит, свет хоть и находит точное местонахождение электрона, но вместе с тем изменяет его скорость, которую в это мгновение уже нельзя измерить точно.

Если же изначально отказаться от точной локализации и удовольствоваться лишь нерезкой картинкой местоположения электрона, то наступает и соответственно меньшая неточность при измерении скорости. Неопределенности обеих величин, таким образом, находятся в прямой зависимости одна от другой. Поэтому Гейзенберг назвал этот феномен «соотношением неопределенности», или «соотношением нечеткости». А при умножении обеих нечёткостей в игру вступает как бы сам собой — что математически чрезвычайно приятно — планковский квант действия. То же самое соотношение справедливо и для результатов измерения энергии и времени. Соотношение неопределенности покончило с представлением о том, что на квантовом уровне природы можно что-то предсказать. Единственное, что остается, это лишь вероятности.

Гейзенберг с напряжением ждет, как сообщество физиков откликнется на публикацию его нового принципа. Он только что отослал свою работу в «Журнал физики». Карл Фридрих фон Вайцзеккер в берлинском такси — один из первых, кому Гейзенберг рассказывает об этом.

И без того одаренный четырнадцатилетний подросток, должно быть, чувствовал себя при прощании со своим ментором еще и одаренным щедрыми дарами. В те дни «от Гейзенберга исходило невероятное сияние только что совершённого великого открытия». Вайцзеккер, должно быть, чуть не лопался от гордости, что знает теперь то, о чем не догадывается даже сам Эйнштейн. Он представляет себе, что было бы, если б он встретил сейчас на улице величайшего физика мира. Кстати, он ведь и живет где-то тут, неподалеку: «...хоть я и робкий вообще-то, но с меня бы сталось заговорить с ним и спросить: а что вы думаете, собственно, о соотношении неопределенностей и о Вернере Гейзенберге?».

Вот бы огорошил его физик-теоретик своей новостью, что он теперь подался в практики и конструирует холодильники, избавленные от механических быстроизнашивающихся деталей. В это время увлеченный техникой Эйнштейн действительно бьется над методом, который позволил бы обойтись без ядовитых охладителей — аммиака, метилхлорида и двуокиси серы. Недавно целая семья в Берлине задохнулась во сне оттого, что из дефектного охлаждающего насоса выходил газ. Бывший «батрак патентования» из Швейцарского бюро интеллектуальной собственности в Берне теперь сам подает заявки на патенты — как внутри страны, так и за ее пределами — на свои инновационные холодильники. В этой работе Эйнштейн явно находит желанное отдохновение от нервного участия в создании новой атомной теории. Над набросками которой синхронно работают в Мюнхене, Гёттингене, Берлине, Цюрихе и Копенгагене. Правда, прежний вклад Эйнштейна в теорию внимательно изучается, но копенгагенская трактовка квантовой механики набирает в международном сообществе физиков все больший вес — такой поворот дела не мог понравиться новоиспеченному холодильному технику. Он пишет Максу Борну фразу, которая стала впоследствии крылатой: «Квантовая механика очень даже внушает уважение. Но внутренний голос подсказывает мне, что это Федот, да не тот. Теория дает нам много, но вряд ли приближает к тайне Старика. Я, по крайней мере, убежден, что Старик не играет в кости». Гейзенберг же считает, что ему лучше знать, чем Эйнштейну. Он застукал Бога с поличным на игре в кости и теперь всюду разносит эту неслыханную весть.

Компаньон Эйнштейна по легкомысленным выходкам — родившийся в 1898 году в Будапеште физик Лео Силард. В 1920 году он пошел учиться на инженера в Берлине, но был не очень доволен своим выбором. Его тянет к великим мужам физики — к Планку, Эйнштейну, фон Лауэ, Нернсту и Франку. Силард появляется в знаменитом Физическом коллоквиуме, вольнослушателем посещает семинары и доклады. Поначалу он только вслушивается, вдумывается и держит нос по ветру. Однако о том, что Силард уже вот-вот ввяжется в схватку, первым догадывается Макс Планк, когда тот предстает перед ним осенью 1920 года с просьбой записаться к нему на курс. Естественно, со словами о том, как он взволнован и как его стимулирует великолепная интеллектуальная атмосфера берлинского сообщества физиков. Но, предупреждает он Планка, в процессе обучения его будут интересовать только физические факты: «Теории я уж потом сам как-нибудь разработаю». Этот нахальный новичок из Будапешта и впредь доставит Планку и Франку немало поводов позабавиться.

Но тот не ограничивается хвастливыми высказываниями. Всего лишь год спустя он защищает докторскую диссертацию у нобелевского лауреата Макса фон Лауэ с гениальным ответом на трудную, пятнадцать лет не находившую решения проблему в области термодинамики — эта работа заставляет навострить уши даже архитектора теории относительности.

Следующая цель Силарда — получение второго докторского титула, желательно в экономических науках. Осерчавший ректор университета, однако, не знает такого прусского закона, который разрешал бы присуждение второй докторской степени одному и тому же лицу. Он искренне не понимает, почему учреждение должно дважды подтверждать Силарду в принципе одно и то же, а именно, что тот в состоянии самостоятельно овладевать всяческими знаниями, выносить независимые суждения и обладает достаточной зрелостью, чтобы быть ученым и деятелем в области науки.