(Еще одна взбудораженность после еще одного уныния. Еще одна радость после еще одного отчаяния. Эти постоянные наши спутники не оставят нас до конца повествования.)
А Гейзенберг в те июльские дни 25–го года был в Кембридже — в резерфордовской лаборатории, куда приехал с лекциями. И он не знал, что его механика тем временем получила крещение как «матричная механика». Этого слова еще не было в его собственном словаре, когда 28 июля он — кажется, впервые на людях — докладывал о своей теории в Клубе Капицы.
Усевшись, как повелось, на полу вокруг камина, это вольное содружество молодых физиков, созданное тридцатилетним Петром Капицей, с неутолимым интересом слушало первый набросок механики микромира. Интерес был неутолимым совершенно буквально: утолить вопросы и недоумения слушателей автор еще не мог. И прежде всего недоумение по поводу физического смысла странной неперестановочности умножения…
А тот, кто открыл квантовые скачки, Нильс Бор, узнал о совершившейся «решительной ломке» лишь в сентябре 25–го года. Он получил тогда письмо от Гейзенберга:
«…Я сочинил одну работу по квантовой механике, о которой очень хотел бы выслушать Ваше мнение».
Ему бы осмелиться раньше! Дело в том, что Нильс Бор оказался тогда едва ли не единственным теоретиком, не испытавшим смущения при первом знакомстве с формулой умножения матриц… Возможно, он сразу прочитал этот ребус:
«Можно выразить надежду, что открылась новая эра взаимного стимулирования математики и механики. Наверное, физики сначала будут сожалеть, что в познании атома нам не миновать ограничения обычных способов описания природы. Но хочется думать, что это сожаление сменится чувством благодарности к математике, дающей нам и в этой области инструмент для продвижения вперед».
Да, совсем необычным был матричный способ описания с помощью своеобразных турнирных таблиц. А сулил он многое. И как раз в это же время Шредингер уже вел свой волновой способ описания прямой дорогой к полному успеху.
Однако откуда же взялось у Гейзенберга паническое чувство («мы оба безнадежно заблудились!»), когда весною следующего — 26–го — года он узнал из письма Паули о шредингеровской волновой механике? Почему оба?
Объясняя историкам свои тогдашние переживания, он, постаревший почти на сорок лет, улыбчиво и мудро сравнил себя и Шредингера с двумя альпинистами, искавшими в тумане путь к вершине горы.
…Когда туман стал редеть, оба увидели с двух разных направлений заветный пик в отдалении. Но как разительно несхожи были открывшиеся им ландшафты на подступах к цели! Отвесные кручи перед глазами у одного (квантовые скачки) и плавно холмистые склоны перед глазами у другого (волны материи). Могла ли возникнуть уверенность, что перед обоими — единая гора? Нет–нет, сильнее было подозрение: наверное, сбились с верной дороги и тот, и другой…
Потом смятение прошло.
Конечно, оно сменилось убеждением, что прав только он, Гейзенберг, а сбился с дороги Шредингер. И, разумеется, почти так же отнесся цюрихский профессор к механике геттингенского доцента, Оба не стеснялись в оценках.
Гейзенберг тогда написал другу:
«Чем больше я обдумываю физическую сторону шредингеровской теории, тем отвратительней представляется она мне».
Шредингер не оставался в долгу:
«…Наводящим уныние, если не отталкивающим, явился для меня этот трудный (гейзенберговский) метод… лишенный какой бы то ни было наглядности».
Но вместе с тем Шредингер сделал то, чего не сделал Гейзенберг: он сразу попытался установить, а не описывают ли они оба на разных языках одно и то же? И очень скоро строго математически показал, что так оно и есть!
Волновая и матричная механики вовсе не враждовали. Они переходили одна в другую, как бы дословно переводились. Ну как если бы первая твердила микромиру: «Я люблю тебя», а вторая: «Ай лав ю»… И тут, в заключение, нельзя не рассказать редкостного по психологической выразительности эпизода, разыгравшегося в те времена.
Летом 25–го года, когда волновой механики еще не существовало, а матричная только–только появилась на свет, два геттингенских теоретика пошли на поклон к великому Давиду Гильберту — признанному главе тамошних математиков. Бедствуя с матрицами, они захотели попросить помощи у мирового авторитета. Гильберт выслушал их и сказал в ответ нечто в высшей степени знаменательное: всякий раз, когда ему доводилось иметь дело с этими квадратными таблицами, они появлялись в расчетах, «как своего рода побочный продукт» при решении волновых уравнений.
— Так что, если вы поищите волновое уравнение, которое приводит к таким матрицам, вам, вероятно, удастся легче справляться с ними.
По рассказу американца Эдварда Кондона, то были Макс Борн и Вернер Гейзенберг. А заканчивается этот рассказ так:
«Оба теоретика решили, что услышали глупейший совет, ибо Гильберт просто не понял, о чем шла речь. Зато Гильберт потом с наслажденьем смеялся, показывая им, что они могли бы открыть шредингеровскую волновую механику на шесть месяцев раньше ее автора, если бы повнимательней отнеслись к его, гильбертовым, словам».
Вот когда шекспировская Селия могла в очередной раз воскликнуть: «Удивительнейшим образом удивительно!»
Трудно было бы найти лучшую демонстрацию слепоты односторонности. И одновременно — правдивости классически невозможного образа волн–частиц. Гора перед глазами двух альпинистов была единой. Иначе лишь одна из двух механик оказалась бы истинной — либо матричная, либо волновая. А теперь они естественно объединились, или, лучше, воссоединились под общим именем: квантовая механика микромира.
Можно было бы ожидать, что противоборство тех исходных идей придет к завершению. Но нет, страсти вовсе не улеглись. Через четверть века с лишним, уже в 50–х годах, Луи де Бройль однажды сказал, вспоминая не знавшее штилей бурное течение нашей хорошей истории:
«Наиболее драматическим событием современной микрофизики было, как известно, открытие двойственности — волна–частица».
«Как известно!» Ветераны квантовой революции познали это на собственном опыте, тоже двойственном
