Нильс Бор

Резерфорд с воодушевлением рассказывал о недавней поездке на континент, куда он отправился сразу после Кавендишевского обеда. В Брюсселе происходило закрытое совещание ведущих теоретиков и экспериментаторов Европы.

Там собрались 23 исследователя, а 24-м участником встречи был тот, кто материально обеспечил присутствие всех остальных: седовласый Эрнест Сольвей — инженер и промышленник, странно-бескорыстный энтузиаст высокой науки. Он «делал деньги» рациональным производством соды и едва ли рассчитывал увеличить свои доходы раскрытием квантовой природы излучения! А именно так — Излучение и кванты — была заранее определена дискуссионная тема того 1-го Сольвеевского конгресса.

Тут ощущалась направляющая инициатива Макса Планка — пятидесятитрехлетнего профессора из Берлина. Это он на самом рубеже XX века — в 1900 году — впервые произнес слово квант.

В физику вошло странное представление о своеобразных атомах электромагнитной энергии. Свет стал подобен остальной материи. Там — частицы, формирующие вещество, здесь — кванты, формирующие излучение. Разные слова, но смысл один: дробность строения вместо непрерывности. Планк еще осторожно полагал, что так — на отдельные порции — энергия электромагнитного поля лишь делится в механизмах испускания и поглощения света. Но Эйнштейн через пять лет пошел гораздо дальше: он показал, что излучение на самом деле состоит из квантов: свет — это поток летящих корпускул.

В рамках классической физики осмыслить эту новость не удавалось. И вправду: она вела к признанью господства прерывистости в микроявлениях. А классика видела в природе только мир непрерывных процессов. И нельзя было питать надежду, что в таком классическом мире найдется законное место для новой универсальной постоянной h, открытой Планком? Так обозначил он величину «кванта действия» — минимальную порцию действия, меньше которой не бывает в природе. Эта постоянная Планка стала фундаментальной физической константой. Еще бы! Она выражала масштаб пунктирной дробности в микрособытиях. И многие физики тогда еще полагали, что она не более чем вымышленная величина, родившаяся в теоретических снах. Ее малость трудно было вообразить.³ Однако, как ни мала она была, а нулю не равнялась! И это меняло прежнюю картину природы. Планк недаром назвал новую константу «таинственным послом из реального мира».

Каков же он, этот реальный мир? Как устроены недра материи, откуда явился сей таинственный посол?

Завораживающие и пока безответные вопросы возбуждала проблема излучение и кванты. И все тот же Планк — терзавшийся собственной смелостью мыслитель — говорил, что эта проблема превратилась в источник мучительного беспокойства для физиков. Оно могло только обостриться на 1-м Сольвеевском конгрессе, когда его коллеги искали в дискуссии понимания непонятного: как рождаются кванты и как примирить их с классической картиной природы? Скверно чувствовали себя даже самые проницательные: из старшего поколения — Лоренц, Нернст, Пуанкаре, из младшего — Эйнштейн, Мария Кюри, Зоммерфельд, Ланжевен… Все задавали друг другу вопросы — частные и общие. И чем содержательней был вопрос, тем менее удовлетворителен ответ.

«Мы чувствуем себя как в тупике», — сказал председательствовавший Лоренц.

Так отчего же Резерфорд, рассказывая в доме Лоуренса Смита о брюссельском Совещании, говорил о «новых перспективах развития физики с таким характерным для него воодушевлением»? Это заразительное воодушевление навсегда запомнилось Бору — он писал о нем через пятьдесят лет.

Меж тем была довольно веская причина для того, чтобы Резерфорд после Брюсселя вообще не испытывал никакого энтузиазма. В дискуссии на конгрессе необходимо было говорить об устройстве атома: беспорядочно разноцветный мир вокруг и упорядоченно строгие спектры в лабораториях с равной наглядностью демонстрировали, что все атомы — источники квантов света. Но, как и на коротком Кавендишевском обеде, на четырехдневном Сольвеевском форуме никто не заговорил о планетарной модели. Точно полгода назад в физике ничего не случилось. Психологически дело было еще сложнее. Он, Резерфорд, и сам не проронил в Брюсселе ни слова о собственной атомной модели.

Он сознавал, что она пока оставалась теоретически незаконнорожденной. (Как выразился однажды Ландау, она была тогда не меньшей катастрофой для классической физики, чем планковский квант действия.) Он промолчал, потому что не видел, как защитить свое понимание атомной структуры. И убедился, что такой защиты еще не нашел и никто другой. Больше того — никто ее и не искал. Вскоре — в декабре 11-го года — его скрытое недовольство выплеснулось в письме к старому другу, Вильяму Брэггу-старшему:

«Я был весьма поражен в Брюсселе тем, что континентальные физики, кажется, ни в малейшей степени не интересуются формированием физических представлений об основах теории Планка. Они вполне довольствуются объяснением всего на базе частных предположений и не утруждают свои головы размышлениями о реальных причинах вещей…»