Гении науки - Пайс А.
Скачать (прямая ссылка):
все же даже в том виде, в каком он есть, этот закон имеет огромное
значение в качестве решающего ингредиента для понимания периодической
таблицы химических элементов.
Открытие Уленбеком и Гаудсмитом спина электрона, публикация о котором
появилась в октябре 1925 года69, дало правильную физическую интерпретацию
Zweideutigkeit Паули. В то время нерешенными оставались некоторые важные
детали относительно картины электрона, что объясняет комментарий,
сделанный Паули в письме Бору в следующем декабре: "Die Sache gefalt mir
nicht" (Мне не нравится это дело)70. Но к марту 1926 года Паули изменил
свою точку зрения71. Я отсылаю читателя к моему эссе об Уленбеке в этой
книге, где он может прочитать о том, что произошло между этими датами, а
также о замечании, высказанном Паули относительно остовного спина72, и
наблюдения Уленбека о личности Паули.
Мы говорили о том, где Паули провел годы до 1923, когда он уехал из
Копенгагена и вернулся в Гамбург. Он оставался в Гамбурге до 1928 года.
24 февраля 1924 года он прочитал свою лекцию ппи вступлении в должность
ппиват-лопента. Темой лекпии
Вольфганг Эрнст Паули 283
была периодическая таблица химических элементов. В Гамбурге он закончил
свои работы по аномальному явлению Зеемана и принципу запрета.
Кроме того, в 1924 году он завершил обширный обзор по теории излучения
абсолютно черного тела, публикацию которого он задерживал до 1929 года73,
а также принял участие в обсуждении злополучной теории излучения Бора-
Крамерса-Слэтера. Последнюю тему я где-то уже подробно рассматривал.
"Es wird tag in der quantentheorie"
"И вновь физика в тупике. Как бы там ни было, для меня это слишком
тяжело. Я бы хотел быть комедийным актером или заняться чем-то вроде
этого и никогда больше не слышать о физике". Так, 21 мая 1925 года, Паули
писал коллеге75 через пять месяцев после завершения работы над принципом
запрета.
Через два месяца после того, как Паули написал это письмо, тупик в физике
перестал быть тупиком, появилась перспектива. 29 июля Гейзенберг
представил свою статью76, знаменующую начало квантовой механики. Эта
работа закрыла старую квантовую теорию, которая всеми своими успехами и
неудачами способствовала появлению того, что я считаю величайшей
революцией в науке двадцатого века.
Насколько я знаю, Паули первым услышал о новой теории, когда Гейзенберг
написал ему в июне: "Принцип таков: при вычислении каких бы то ни было
величин, энергии, частот и т. п. можно учитывать лишь те величины,
которые в принципе наблюдаемы77". В начале июля Гейзенберг послал ему
расширенную копию работы. Но еще до ее получения Паули писал Крамерсу с
несомненным энтузиазмом: "Я приветствовал смелые начинания Гейзенберга с
ликованием78". И через несколько месяцев сообщает другому коллеге:
"Механика Гейзенберга возродила
79
мою жажду к жизни ".
В ноябре 1925 года Паули внес свой вклад80 в развитие новой механики,
tour de force: вычисления, сделанные матричными методами, дискретного
спектра атома водорода и его эффекта Штарка (влияние внешнего
электрического поля). Оба результата были успешно вычислены и при помощи
старой квантовой теории, но Паули добавил еще один результат, старая
теория потерпела неудачу при его вычислении81: это влияние пересекающихся
электрического и магнитного внешних полей. Бор с радостью приветствовал
эти "замечательные результаты"82. Гейзенберг отмечал: "Я немного опечален
тем. что сам не смог успешно выве-
284 Гении науки
сти спектр водорода из новой теории83", и, обращаясь к Паули: "Я восхищен
тем, что Вы вывели эту теорию так быстро84".
Следующий фундаментальный шаг вперед произошел в квантовой физике в
январе 1926 года, когда Шредингер представил первую из серии работ по
волновой механике85. И вновь Паули был под большим впечатлением от этого
открытия, это ясно из его письма Иордану: "Я думаю, что эта работа
принадлежит к числу самых значительных из всех недавно опубликованных
работ. Прочитай ее внимательно и с преданностью делу86".
Появляется очевидный вопрос: какова связь между двумя теориями, успешной
матричной механикой Гейзенберга и не менее успешной волновой механикой
Шредингера? Совсем немного времени понадобилось на то, чтобы не один, а
сразу несколько физиков доказали, что эти две теории, фактически,
эквивалентны. Одним из них был Паули, не опубликовавший свой результат,
потому что Шредингер сделал это раньше87. Но нескольким коллегам он
написал о том, что независимо от Шредингера пришел к тому же выводу
(более детально это отражено в работе 86).
Другие памятные события 1926 года: введение вероятности в фундаментальные
законы квантовой физики Максом Борном88, применение Паули этой идеи к
общим системам iV-тел89, первое применение квантовой механики к
молекулярной физике Паули90, его выдвижение на должность профессора в
Гамбурге91.
Основные идеи квантовой механики в том виде, в каком мы знаем ее сейчас,
окончательно оформились в 1927 году. Сначала появилась работа Гейзенберга
