Знание-сила, 2008 № 01 (967)

Ландау, однако, в утешении не нуждался, поскольку все равно остался при своем мнении. Его расхождение с Бором, проявившееся в 1931 году (и оставшееся навсегда), касалось понятия «возможного эксперимента» и — вопреки своему экспериментально-физическому звучанию — имело философско-методологическую природу. Ландау рассматривал мысленные эксперименты, связанные с существенно квантовыми — «точечными», бесструктурными, элементарными — частицами. А Бор в понимании квантовой физики исходил из того, что макроскопический экспериментатор может иметь дело лишь с макроскопическими (классическими) приборами, измерять среднее поле в некоторой конечной области (размер которой можно и устремлять к нулю), и что мысленному экспериментатору разрешено все, не запрещенное теорией. Иными словами, Ландау рассматривал схему эксперимента, которую считал реализуемой, и не принимал во внимание, например, что могут быть открыты какие-то новые частицы, с иным соотношением заряда и массы (что в 1931 году выглядело, действительно, невероятным). А Бор относился к мысленному эксперименту, как инструменту внутритеоретического анализа, ограниченному лишь исходными постулатами самой теории.

Н. Бор и Л. Ландау на «Празднике Архимеда». 1961 г.

От узловой ch-проблемы к проблеме cGh-теории

После работы Бора-Розенфельда к «узловой проблеме» прямо подключился Бронштейн. Он высоко ставил Ландау, но в данном случае принял не его сторону. И он не просто принял результат Бора-Розенфельда, а, можно сказать, понял его лучше самих авторов. Весной 1934 года он опубликовал заметку, в которой упростил логику рассуждений Бора-Розенфельда, изложив ее на трех страницах вместо шестидесяти и, главное, прояснив их физическую природу. Попросту говоря, у мысленного экспериментатора, действующего в квантовой теории электромагнетизма, есть две «ручки» управления экспериментом: одна ручка меняет заряд пробного тела, другая — массу. И поскольку в ch-теории (электромагнетизма) нет ограничений на соотношение массы и заряда, у экспериментатора много измерительной свободы.

В самой заметке Бронштейна 1934 года о гравитации нет ни слова, но в его работах она присутствовала «физически» с 1929 года (а методологически — с незримого его соавторства в cGh-статье трех мушкетеров 1928 года), и это, вероятно, помогло ему увидеть «принципиальное различие между квантовой электродинамикой и квантовой теорией гравитационного поля», как он написал в следующем, 1935 году в работе по квантовой гравитации, ставшей предметом его докторской диссертации.

Бронштейн обнаружил, что в отличие от ch-теории (электромагнетизма), cGh-теорию (гравитации) уже не спасают ни исходное рассуждение Бора-Розенфельда, ни усовершенствованный им вариант. В гравитации нет двух независимых ручек для массы и заряда, а только одна, поскольку гравитационный заряд и инертная масса — это, по существу, одно и то же, как первым показал еще Галилей.

Анализируя измеримость гравитационного поля, Бронштейн обнаружил, что в области, где существенны и квантовые, и нелинейно-гравитационные эффекты, возникают неустранимые противоречия, устранение которых потребует «может быть, и отказа от обычных представлений о пространстве, и времени и замены их какими-то гораздо более глубокими и лишенными наглядности понятиями».

Такое предсказание требовало немалой силы духа не только потому, что оно прямо противоречило мнению высоких квантовых авторитетов Паули и Гейзенберга, которые (в 1929 году) уверенно заявили: «квантование гравитационного поля <> проводится без каких либо новых трудностей с помощью формализма, вполне аналогичного» электродинамике.

Существенно было и то, что к 1935 году испарился революционный настрой фундаментальной физики начала 30-х годов. Открытие нейтрона, позитрона и утверждение нейтрино вместе с теорией Ферми — все это обезвредило основные парадоксы ядерной физики. Настало время решения отдельных задач и новых экспериментов, а предсказания неизбежного слома ушли в прошлое.

«Митя и Лева» — глазами Лидии Чуковской

Вскоре после защиты cGh-диссертации М. П. Бронштейну исполнилось 29 лет. На его письменном столе, рядом с высоконаучными статьями, понятными считанным коллегам, в работе были детские книги — при редакторском соучастии его жены, Лидии Корнеевны Чуковской. «Солнечное вещество» и «Лучи Икс» вышли в Детиздате в 1936-м и 37-м, книжка «Изобретатели радио» успела выйти лишь в журнальном варианте, и начата была книга о Галилее. В те же полтора года Бронштейн успел завершить несколько научных работ, в том числе работу о (не)возможности спонтанного распада фотона, как обоснование реальности расширения Вселенной, — то было первое в истории реальное соединение ch-физики и cG-космологии. Кроме того, Бронштейн преподавал в Ленинградском университете и участвовал в разнообразной жизни физики. Особенно близкие отношения связывали его с Ландау.