Избранные научные труды. Том 2

³ Н. A. Kramers und W. Heisenberg. Zs. f. Phys., 1925, 31, 681.

⁴ A. Smekal. Naturwiss., 1923, 11, 873.

⁵ Исходя из постулатов об энергии и количестве движения кванта Смекал приходит к заключению, что атом при рассеянии света испускает кванты не только с частотой, равной частоте падающего света, но и с большей или с меньшей частотой, в зависимости от перехода в другое стационарное состояние. См. также другую статью Смекала по этому вопросу: Zs. f. Phys., 1925, 32, 241. — Прим, перев.

Описание оптических явлений находилось в полном соответствии с основными представлениями теории квантов. Но вскоре оказалось, что она находится в странном противоречии с механическими понятиями, которые применялись раньше для анализа стационарных состояний. Прежде всего оказалось невозможным исходя из рассеивающей способности облучаемых атомов, требуемой теорией дисперсии, установить асимптотическое соответствие между реакцией атома на переменное поле со всё уменьшающейся частотой и реакцией атома на постоянное поле, вычисленной на основании правил квантования из теории периодических систем. Эти трудности ещё больше подчёркивают те сомнения относительно теории, которые вызываются, как мы уже упоминали, проблемой атома водорода в скрещенных электрическом и магнитном полях. Кроме того, неудовлетворительной стороной теории периодических систем нужно считать то, что она является, по-видимому, бесполезной для решения проблемы о количественном определении вероятностей перехода, если применять механические представления о стационарных состояниях. Этот недостаток стал ещё заметнее после того, как в некоторых случаях удалось получить количественную формулировку важнейших положений принципа соответствия относительно этих вероятностей перехода, пользуясь анализом оптических свойств электродинамических моделей ¹. Эти результаты находятся в прекрасном соответствии с измерениями относительной интенсивности спектральных линий, произведёнными в Утрехте, но их можно лишь весьма искусственным путём включить в схемы, определяемые правилами квантования.

¹ Н. С. Burger, Н. В. Dorgelo. Zs. f. Phys., 1924, 23, 258, L. S. Ornstein, H. G. Burger. Zs. f. Phys., 1924, 24, 41; 28, 135; 29, 241; W. Heisenberg. Zs. f. Phys., 1925, 31, 617; S. Goudsmit, R. L. Kronig. Naturwiss., 1925, 13, 90; H. Honl. Zs. f. Phys., 1925, 31, 340; R. L. Kronig. Zs. f. Phys., 1925, 31, 885; 261; A. Sommerfeld, H. Honl. Berl. Ber., 1925, 141; H. N. Russel. Nature, 1925, 115, 835.

ПОПЫТКА СОЗДАНИЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

Недавно Гейзенберг ², обратив особое внимание на эти трудности, сделал, по-видимому, очень значительный шаг вперёд на пути к новой формулировке проблем квантовой теории. Можно надеяться, что эта формулировка поможет преодолеть затруднения, связанные с применением механических представлений. В теории Гейзенберга делается попытка выразить механические понятия и всё их применения таким образом, чтобы они соответствовали природе теории квантов и, кроме того, чтобы на каждой стадии вычислений входили только величины, доступные непосредственному наблюдению. В противоположность обычной механике новая механика не имеет дела с описанием движения атомных частиц в пространстве и времени. Она оперирует совокупностями величин, которые заменяют компоненты гармонического колебательного движения и символизируют вероятности переходов между стационарными состояниями в согласии с принципом соответствия. Эти величины удовлетворяют известным соотношениям, которые заменяют собой механические уравнения движения и правила квантования.

² W. Heisenberg. Zs. f. Phys., 1925, 33, 879.

Такого рода метод приводит к замкнутой теории, имеющей достаточную аналогию с классической механикой. Это видно из того, что, как показали Борн и Иордан, в квантовой механике Гейзенберга имеет место теорема сохранения, аналогичная закону сохранения энергии в классической механике. Теория построена таким образом, что находится в автоматическом согласии с постулатами квантовой теории. В частности, условие частот выполняется благодаря тому, что значения энергии и частоты выведены из квантовых механических уравнений движения. Хотя основные уравнения, заменяющие правила квантования, включают в себя постоянную Планка, квантовые числа не входят в них явным образом. Классификация стационарных состояний основана исключительно на рассмотрении вероятностей перехода, которые обусловливают последовательное образование совокупности этих состояний одного за другим. Короче говоря, весь аппарат квантовой механики можно рассматривать как точную формулировку тенденций, заключённых в принципе соответствия. Нужно добавить, что теория удовлетворяет требованиям теории дисперсии Крамерса.