Когда мы перестали понимать мир

Когда в 1905 году Эйнштейн сделал предположение о том, что свет – это «частица и волна одновременно», все решили, что он зашел слишком далеко. Критики рассудили, что свет нематериален, поэтому может существовать в такой необычной форме. Однако материя твердая. Непостижимо, чтобы она вела себя как волна. Невозможно найти более противоположные явления. Частица материи, если посудить, подобна крохотному золотому слитку: существует в определенном пространстве и занимает только одно место. Смотришь на нее и знаешь, где она в каждый момент времени, потому что ее масса сконцентрирована. По этой же причине частица материи отскочит от поверхности, если ее бросить, и упадет в конкретную точку. Волны, напротив, подобны морской воде: большие и широкие, растягиваются по поверхности. Потому они могут одновременно существовать в разных положениях. Если волна ударится о камень, то обогнет его и продолжит свой бег. Если две волны столкнутся, то могут уничтожить друг друга и исчезнуть, а могут пройти насквозь, и ничего им не будет. Когда волна разбивается о берег, она накрывает его в нескольких местах, и везде в свое время. Два этих явления имеют противоположную и противоречащую природу. Они антагонисты. И тем не менее де Бройль утверждал, что все атомы, как и свет, имеют двойственную природу. Иногда ведут себя как волны, а иногда – как частицы.

Гипотеза де Бройля настолько противоречила знанию, принятому в его время, что члены комиссии не понимали, как оценивать ее. Не может одна диссертация заставить их радикально сменить взгляд на материю. В комиссии, помимо приглашенного профессора Коллеж де Франс Поля Ланжевена, сидели три светила Сорбонны: Нобелевский лауреат по физике Жан-Батист Перрен, знаменитый математик Эли Картан и кристаллограф Шарль-Виктор Можен. Однако ни один из них не понял революционную гипотезу де Бройля. Можен отказался принимать на веру факт существования волн в материи. Перрен написал Морису, которому не терпелось узнать, получит ли брат докторскую степень: «Твой брат весьма умен – это всё, что я могу сказать». Ланжевен ничего не сказал, но отправил копию диссертации Альберту Эйнштейну – вдруг корифей науки сможет разобраться в теории этого заносчивого французского герцога.

Ждать ответа от Эйнштейна пришлось несколько месяцев.

Ожидание затягивалось, и Ланжевен уже было решил, что письмо потерялось по пути. Университет торопил членов комиссии с решением, и тогда он отправил еще одно письмо, в котором интересовался, удалось ли взглянуть на диссертацию и не бессмыслица ли это.

Ответ пришел через два дня. Правоту де Бройля признали. Эйнштейн увидел в его диссертации начало нового пути для всей физической науки. Он написал: «Я приподнял уголок огромного занавеса. Это первый луч света среди неопределенности квантового мира, самого ужасного для нашего поколения».

3. Жемчуг в ушах

Через год диссертация де Бройля попала в руки одного умнейшего, но невезучего физика. Он тоже верил в то, что материя может быть волной, и эти волны достигали чудовищных размеров в его голове.

В годы между Первой и Второй мировыми войнами на долю Эрвина Рудольфа Йозефа Шрёдингера выпали все возможные напасти, от которых страдали европейцы: он обанкротился, переболел туберкулезом, всего за два года потерял отца и деда и вдобавок пережил ряд профессиональных и личных унижений, которые сильно повредили его карьере.

На фоне тех событий годы Первой мировой могли показаться на удивление спокойными. В 1914 году он в чине офицера отправился служить, его откомандировали в Италию и поставили во главе австро-венгерской артиллерийской части. Он отправился в Италию с двумя пистолетами, которые купил на собственные деньги, но так ими и не воспользовался. Его перебросили на север, в горную крепость в Альто-Адидже, где он наслаждался высокогорным воздухом, пока внизу, в двух километрах от него, бессчетное количество солдат рыли окопы, в которых им предстояло умереть.

Лишь раз он по-настоящему испугался. Шрёдингер нес десятидневный караул в одной из крепостных башен. Он любовался звездами и уснул, а как только проснулся, сразу увидел на склоне горы цепочку огней. Огни двигались наверх. Он вскочил на ноги и быстро посчитал: судя по тому, как далеко растянулись огни, там человек двести, в три раза больше, чем у него в роте. Он так перепугался, что может начаться настоящий бой, что забегал по комнате, пытаясь вспомнить, какой сигнал нужно подать остальным. Он уже собирался ударить в колокол, как вдруг заметил, что огни не шевелятся. Взял бинокль; оказалось, это огни святого Эльма, коронный разряд на острие шипов колючей проволоки, образовавшийся из-за скорой грозы. Шрёдингер глядел на них как завороженный, пока последний пучок света не погас. Он вспоминал то загадочное свечение до конца своих дней.