Пионеры атомного века (Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга) - Фридрих Гернек

После перемирия Эрвин Шрёдингер возвратился к научной деятельности, сначала в Венском физическом институте. После краткой доцентуры в Иене, где он в то время был ассистентом физика-экспериментатора Макса Вина, он преподавал, правда всего лишь один семестр, в Высшей технической школе в Штутгарте и в Бреславльском университете. Записи лекций его учителя Газенёрля служили ему основой и руководством в его преподавательской деятельности.

С 1921 года Шрёдингер работал в Цюрихском университете: он принял профессуру, которую до него занимали Эйнштейн и Лауэ. Здесь была создана волновая механика. Шесть лет спустя (в 1927 году) приобретший к тому времени известность физик получил предложение стать в Берлине преемником Макса Планка, который за год до этого был освобожден от должности.

Этому приглашению предшествовали два доклада, для чтения которых Шрёдингер во время летнего семестра 1926 года по приглашению Планка приезжал в Берлин. К этому периоду относятся несколько его писем к старейшине теоретической физики. "Буду очень благодарен Вам, г-н тайный советник, писал он в мае 1926 года, - если Вы кратко посоветуете мне, как построить свой доклад. Я имею в виду, должен ли я больше думать о присутствии в аудитории Вас, Эйнштейна и Лауэ, мысль о чем и без того подавляет меня, или ориентироваться на слушателей, далеко отстоящих от теоретической работы; неизбежным следствием будет тогда скука для вышеназванных (и многих других)".

Так как исследователь хорошо чувствовал себя в Цюрихе, где у него возникли оживленные научные контакты с математиком Вейлем и физиком Дебаем, он не мог, не раздумывая, решиться принять предложение, хотя слава Берлина как столицы физики в те годы затмевала славу любого другого крупного европейского города. Решающими в конце концов стали слова Планка, сказавшего, что он был бы рад найти в Шрёдингере своего преемника.

К этим событиям относятся стихи, которые физик записал в альбом Планка после переезда в Берлин. Запись заканчивается строками:

Из пестрых писем, долгих разговоров был суеты парад

Витиеватый. И слово, сказанное между нами,

Достойными почтения устами Как выход было. Просто: "Очень рад".

Цитируемые здесь и далее стихотворения переведены Л. Корсиковой.

"Годы в Берлинском университете относятся к самым счастливым в моей жизни", - писал он в июне 1947 года из Дублина декану математическо-естественнонаучного факультета Университета им. Гумбольдта в ответ на приглашение занять прежнее место. Шрёдингер прибавил, что он все еще чувствует себя духовно близким Берлинскому университету и постоянно имеет в виду "возможность возвращения туда даже просто в качестве пенсионера".

Это чувство близости основывалось прежде всего на том, что в одно время со Шрёдингером в Берлинском университете работали такие выдающиеся физики, как Макс Планк, Альберт Эйнштейн, Макс фон Лауэ, Вальтер Нернст и Лиза Мейтнер. Связи с известными учеными, представлявшими другие области науки, также во многом способствовали тому, что Шрёдингеру, уроженцу Вены, в научном и личном плане так по душе пришлась столица Пруссии.

"Две крупные высшие школы, имперское учебное заведение, Институт им. кайзера Вильгельма, Астрофизическая обсерватория и множество исследовательских групп в промышленности плотно населили тогда Берлин физиками первой величины. Глубокое впечатление оставляли еженедельные общие коллоквиумы, эти интимные конгрессы, где они собирались все вместе; большим удовольствием было обсуждение всех животрепещущих проблем на этом форуме". Так писал ученый позднее в автобиографических записках.

Наиболее тесно сблизился Шрёдингер в берлинские годы с Планком и Эйнштейном. Он и его жена регулярно принимали участие в домашних концертах, проходивших на квартире у Планка, хотя сам он не играл ни на одном инструменте. Эйнштейна он часто посещал на его даче в Капуте. Плавая под парусом в водах Хавеля, оба физика обсуждали вопросы своей науки. Дом Шрёдингера в Груневальде с его "вечерами венских сосисок", стал вскоре центром научного общения.

Будучи противником фашистского господства, в 1933 году Эрвин Шрёдингер оставил свое место. Он не принадлежал к тем, кто преследовался по расовым мотивам, не выступал, подобно Эйнштейну, с политическими заявлениями, которые сделали бы невозможным его дальнейшее пребывание в Германии в тогдашних условиях. Но он ненавидел фашизм, и для него было невыносимо работать при этом варварском режиме. Так закончилось это "прекрасное время преподавания и учебы в Берлине".

После своего добровольного отъезда за границу физик сначала три года прожил в Оксфорде под предлогом научного отпуска. Оттуда он поехал в Стокгольм, чтобы получить Нобелевскую премию. В особой атмосфере богатого традициями английского университетского города австриец чувствовал себя конечно, не так уютно, поэтому он поддался уговорам своего друга и коллеги Тирринга и возвратился на родину. Он отклонил поступившее в это время приглашение в Эдинбург.

С осени 1936 года Шрёдингер преподавал в Грацском университете. Но уже два года спустя, после насильственного присоединения Австрии к гитлеровской Германии, он вновь должен был уехать за границу: на этот раз не добровольно, а спасаясь бегством, "только с одним небольшим чемоданчиком", как говорится в одном из его писем. С 1 сентября 1938 года он был на неопределенный срок освобожден со своего поста и должен был опасаться запрета на выезд за рубеж.

Через Италию и Швейцарию исследователь направился сначала снова в Оксфорд, а оттуда после недолгого чтения лекций в качестве профессора-гостя в Бельгии - в Ирландию. В Институте высших исследований, который в основном был создан для него по ходатайству математика и тогдашнего премьер-министра Ирландии де Валера, он занял положение, подобное положению Эйнштейна в Принстоне, и приступил к деятельности, которая его полностью удовлетворяла.

Семнадцать лет, ни на что не отвлекаясь, он посвятил исключительно исследовательской работе, занимаясь не только дальнейшей отработкой волновой механики, но также и многими другими проблемами, в том числе вопросами космологии и набросками единой теории поля, над созданием которой безуспешно работал и Эйнштейн. На ежегодно организуемые Шрёдингером в Дублине "летние школы", своего рода коллоквиумы, приезжали коллеги из многих стран для того, чтобы обсудить здесь новейшие проблемы.

На семидесятом году жизни (в 1956 году) австрийский ученый возвратился в свой родной город. В Физическом институте Венского университета он получил персональную кафедру. Однако, едва поправившись после тяжелой болезни, он вновь тяжело заболел и 4 января 1961 года скончался.

За несколько недель до смерти он в обычной своей темпераментной манере вступил в схватку с Максом Борном по вопросам квантовой механики. "Ты, Максик, - говорится в одном из его последних писем, - знаешь, как я тебя люблю, и здесь ничего нельзя изменить. Но да будет мне позволено устроить тебе хорошую головомойку. Значит, слушай..." Борн заметил по этому поводу: "Так было всегда за долгие годы нашей переписки: некоторая смесь грубости и сердечности; острейший обмен мнениями, но никогда - чувства обиды".

Первое сообщение Шрёдингера в марте 1926 года содержит решающее дополнение к теории де Бройля, позволившее математически рассчитать воздействие отдельных атомов и групп атомов на электронные пучки. Шрёдингер сообщал также о возможностях применения его волнового уравнения в практике эксперимента. Американские физики-экспериментаторы Дэвиссон и Джермер, увлекшись его теорией и руководствуясь его указаниями, попытались обнаружить у электронных пучков явления, подобные тем, которые предсказал Лауэ, наблюдая преломление рентгеновских лучей в кристаллах. Им удалось найти эти явления. К такому же результату пришел и англичанин Дж.П. Томсон.

Открытие интерференции электронных пучков, которое стало известно примерно через год после появления первых работ Шрёдингера, явилось для физиков всего мира очевидным экспериментальным подтверждением волнового характера потока частиц и решительным и важным доказательством правильности взглядов де Бройля и Шрёдингера. "Итак, теперь эта идея проникла в физику и занимает выдающееся место среди различных теорий", - заметил в 1938 году Планк по поводу волновой механики.

Математические разработки Шрёдингера имели для гениально предугаданных де Бройлем волн материи такое же значение, какое имели уравнения поля Максвелла для силовых линий Фарадея. Шрёдингер оперировал при этом строго классическими методами и пользовался наглядными представлениями, которым физики доверяли и которые были доступны пониманию: обстоятельство, в немалой степени способствовавшее быстрому признанию волновой механики.

То, что волновая механика вела к правильным решениям в тех случаях, когда отказывала старая теория Бора, говорило в ее пользу и способствовало ее распространению. Однако, как показал Гейзенберг, "популярная наглядность волновой механики" имела свои недостатки: она уводила в сторону от того направления, которое определялось, с одной стороны, работами Эйнштейна и де Бройля, а с другой - плодотворностью школы Бора.