Избранные научные труды. Том 2

Недостаточность методов, развитых до настоящего времени для рассмотрения проблемы элементарных частиц, проявляется в только что упомянутых вопросах в том, что они не дают однозначного объяснения различия поведения электрических элементарных частиц и «объектов», символизируемых в представлении о световых квантах; это различие выражено в так называемом принципе исключения Паули. В самом деле, в этом принципе, столь плодотворном для проблемы строения атомов, а также для новейшего развития статистических теорий, мы имеем дело с одной из многих возможностей, каждая из которых сама по себе удовлетворяет требованию соответствия. Кроме того, трудность удовлетворения требованиям теории относительности в квантовой теории проявляется в особенно поучительном виде в связи с проблемой магнитного электрона. Действительно, не представлялось возможным соединить многообещающие попытки Дарвина и Паули обобщения квантовых методов с релятивистски-кинематическими соображениями Томаса, столь существенными для объяснения экспериментальных результатов. Однако совсем недавно Дираку ¹⁷ удалось успешно решить проблему магнитного электрона с помощью нового, чрезвычайно остроумного расширения символического метода, причём удовлетворяется требование теории относительности и не нарушается согласие со спектральными данными. Эта теория содержит не только комплексные величины, встречавшиеся в прежних методах; в основных уравнениях её используются величины более высокой степени сложности, представленные матрицами.

¹⁷ P. A. M. Dirас. Proc. Roy. Soc, 1928, А117, 610.

Уже сама релятивистская формулировка предполагает по существу соединение пространственно-временно́й координации и требования причинности, характерное для классических теорий. Поэтому, приспосабливая требование теории относительности к квантовому постулату, мы должны быть готовы к ещё большему отказу от наглядности в обычном смысле, чем в формулировке рассмотренных здесь квантовых законов. Действительно, мы находимся здесь на проложенном Эйнштейном пути приспособления наших представлений, заимствованных из ощущений, к постепенно углубляющимся знаниям законов природы. Затруднения, с которыми мы встречаемся на этом пути, происходят главным образом оттого, что, так сказать, каждое слово в языке связано с нашими обычными представлениями. В квантовой теории мы встречаемся с этой трудностью с самого начала в вопросе о неизбежности доли иррациональности, присущей квантовому постулату. Однако я надеюсь, что идея дополнительности способна охарактеризовать существующую ситуацию, которая имеет далеко идущую аналогию с общими трудностями образования человеческих понятий, возникающими из разделения субъекта и объекта.

33 ЗОММЕРФЕЛЬД И ТЕОРИЯ АТОМА ^*

^*Sommerfeld und die Atomtheorie. Naturwiss., 1928, 16, 1036.

Пролагающая новые пути работа Зоммерфельда о тонкой структуре спектральных линий водорода не только обогащает теорию строения атома изящным и плодотворным результатом; участие такого своеобразного исследователя, как он, должно было дать сильный толчок всей работе в этой области. Здесь особенно проявилось глубокое знание методов теоретической физики, которые он столь результативно уже раньше использовал в смежных областях механики и электродинамики. Его дар передавать увлечение окружающим его многочисленным ученикам прежде всего должно было принести богатые плоды. Среди обилия результатов, добытых в теории строения атома в последующие за этим годы благодаря Зоммерфельду и его окружению, трудно особенно выделить какой-нибудь один. В соответствии со счастливой интуицией руководителя, общим их отличительным признаком можно признать стремление достичь смысловой классификации экспериментального материала с помощью целых чисел; с точки зрения квантовой теории это наиболее существенно.

В ходе развития такой области, как квантовая теория, где даже основные понятия прояснялись лишь постепенно, было совершенно неизбежно появление кажущихся противоречий, в то время как отдельные исследователи придавали особый вес разным сторонам вопроса, чтобы там найти стимул к дальнейшей работе. На тогдашней ступени развития квантовой теории было скорее вопросом чутья, в какой степени при её изложении необходимо подчёркивать отклонения от классических представлений или как далеко надо стремиться рассматривать её как естественное обобщение этих представлений. Фактически обе эти стороны исследования были неразрывно связаны. Именно постоянное расширение систематики квантовых чисел, с помощью которых Зоммерфельд столь решительно продвинул наше понимание происхождения сериальной структуры спектров и мультиплетного расщепления сериальных линий, дало способ для дальнейшего выявления соответствия с классической теорией. Только на последующей ступени развития квантовой теории, когда были разработаны количественные методы, здесь можно было внести окончательную ясность, представляя различные стороны проблемы в полной гармонии.