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

За работу в области теории упругости (эта работа была по ходатайству Феликса Клейна отмечена премией философского факультета университета) Макс Борн получал в январе 1907 года степень доктора философии. Его диссертация (которая также была удостоена премии) называлась "Исследование устойчивости упругих линий на плоскости и в пространстве в различных краевых условиях". Экспериментальную часть исследования он провел в своей студенческой комнате при помощи простых, им же самим построенных аппаратов. Тогда это еще было возможно Впервые при этом Борн ощутил "удовлетворение и радость" от совпадения теории и измерений.

Весной 1907 года молодой доктор на многие месяцы отправился в Кембридж в Англию для того, "чтобы узнать что-нибудь об электроне из первоисточника". В Кавендишской лаборатории он слушал лекции Дж.Дж. Томсона и Дж. Лармора. Крупный исследователь атома Томсон произвел на нега сильное впечатление своими "удивительными экспериментами". Лекции Лармора дали ему меньше, и не только потому, что ирландское произношение ученого затрудняло понимание.

Осенью 1907 года Макс Борн возвратился в свой родной город. Он стремился еще более основательно заняться экспериментальными работами под руководством физиков-экспериментаторов Отто Луммера и Эрнста Прингсгейма. В 90-х годах в Берлине они осуществили измерения черного излучения, способствовавшие открытию Планком элементарного кванта действия, и незадолго до этого стали преподавать в Бреслау. "Мои попытки учиться экспериментировать у Луммера и Прингсгейма, - писал Борн в автобиографическом введении к своим избранным статьям, - были не очень успешными, а после наводнения, происшедшего в моем кабинете по моей же небрежности, они приостановились".

Еще в Гёттингене Борн на семинарах Минковского познакомился с представлениями, которые были разработаны Фитцджеральдом, Лоренцем, Пуанкаре и другими теоретиками по вопросу электродинамики движущихся тел. Он был знаком также и с преобразованиями Лоренца. Работы Эйнштейна были тогда еще неизвестны. Его внимание привлек к ним только в Бреслау его знакомый польский физик. Борн воспринял идеи Эйнштейна "как откровение".

Рукопись статьи, написанной под влиянием публикаций Эйнштейна о принципе относительности и рассматривавшей релятивистскую теорию движения электронов, Борн послал Минковскому. Математик пригласил его приехать, чтобы помочь ему в исследованиях по теории относительности.

В конце 1908 года Борн снова отправился в Геттинген. К сожалению, вскоре, в начале 1909 года, Минковский после непродолжительной болезни скончался в возрасте 44 лет. Его молодому сотруднику пришлось просматривать научное наследие, завершать и готовить к печати его незаконченную работу. За статью, для работы над которой его пригласил Минковский, Борн осенью 1909 года получил право преподавания теоретической физики. В своем конкурсном докладе на получение доцентуры он рассматривал предложенную Томсоном модель атома.

Летом 1912 года гёттингенский приват-доцент отправился в Соединенные Штаты Америки по приглашению известного физика-экспериментатора Майкельсона, первого американского лауреата Нобелевской премии по физике. В Чикагском университете Борн читал лекции по теории относительности. Одновременно он имел возможность работать в лаборатории Майкельсона.

После своего возвращения из США Борн начал создавать единую физику кристаллов на атомистической основе. При этом он исходил из эйнштейновской теории специфической теплоты. Ссылаясь на работы фон Лауэ и Дебая, он рассматривал вопрос о собственных колебаниях пространственной решетки кристалла. Этому была посвящена его первая большая книга "Динамика кристаллических решеток", где он попытался вывести упругостные и электрические свойства кристаллов из атомного строения их решеток.

Еще до того, как вышла эта работа, Берлинский университет по предложению Планка пригласил высокоодаренного молодого ученого на должность экстраординарного профессора теоретической физики. Обосновывая приглашение, Планк указал на настоятельную необходимость привлечения свежих сил к преподаванию по этой специальности и заявил, что факультет не может предложить никого более достойного, чем приват-доцент из Гёттингена доктор Борн. Письмо Планка свидетельствует о том, насколько точно оценивал великий учитель молодую научную поросль.

Планк писал: "Д-р Борн является ясно мыслящим, знающим, всей душой преданным своей науке и ее прогрессу физиком-теоретиком, он обладает также всеми необходимыми для чтения лекций и для общения со студентами качествами. Он столь блистательным образом удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к личности нового экстраординария, что факультет в данном случае очень охотно использует первое назначение на недавно созданную кафедру и предлагает эту единственную кандидатуру".

С 1915 по 1919 год Макс Борн работал в Берлинском университете. Как и большинство его более молодых коллег-физиков, он получил задание военного руководства. Будучи офицером, он работал при испытательной артиллерийской комиссии в Берлине над созданием метода измерения звука, который должен был позволять определять место установки вражеских пушек быстрее и надежнее, чем это было возможно с помощью известных до того средств. Находясь на этом посту, Борн имел возможность продолжить свои исследования.

"После того как я утвердился в военном ведомстве, - рассказывал он, - я нашел время для того, чтобы снова начать свою научную работу. В моем письменном столе имелось два выдвижных ящика, один был полон бумаг по звукометрии, в области которой я работал вместе с десятком других военнообязанных физиков, а в другом лежали мои собственные исследования". Его коллеги-физики поступали точно так же. "Мы были совершенно гарантированы от того, - заметил Борн, - чтобы наш майор заметил различие между акустическими формулами по звукометрическим методам и другими нашими иероглифами".

Во время пребывания в Берлине Борн часто встречался с Эйнштейном. Впервые он увидел его в 1909 году на собрании естествоиспытателей в Зальцбурге, где Эйнштейн говорил о квантовой гипотезе света, а сам он делал доклад о динамике электрона в духе принципа относительности. И вот теперь он встречал его почти ежедневно, так как квартира Эйнштейна находилась недалеко от места службы Борна. Эйнштейн часто посещал своего коллегу, который был блестящим пианистом, чтобы помузицировать вместе с ним.

"В свой первый визит к нам, - писал Борн в "Воспоминаниях об Эйнштейне", - Эйнштейн принес скрипку, чтобы вместе со мной сыграть сонату. Мою жену, которую он не знал, он приветствовал словами: "Я слышал, что у вас только что родился ребенок". Потом он снял фальшивые манжеты, бросил их в угол и стал наигрывать на скрипке. Его любимым композитором был тогда Гайдн".

В качестве гостя Борн принимал также участие в совещаниях интеллигентов, на которых обсуждались злободневные политические вопросы. "К концу войны, - сообщал он, - ряд выдающихся людей, среди которых был историк Дельбрюк, экономист Брентано, Эйнштейн и другие, организовали собрание, на которое пригласили высших чиновников министерства иностранных дел. На обсуждение был поставлен вопрос о военных действиях подводных лодок, неограниченного расширения которых требовал главный военный штаб, что неминуемо должно было привести к вступлению в войну Америки. Эйнштейн уговаривал меня принять участие в этом собрании, чего я как офицер, в сущности, не имел права делать. Среди них я был самым молодым и никогда не раскрывал рта... Эти попытки воздействовать на военных руководителей не принесли ничего, и события шли своим чередом".

В бурные ноябрьские дни 1918 года Борн вместе с Вертгеймером, одним из основателей гештальтпсихологии, по просьбе Эйнштейна выступил в роли посредника. Революционные студенты арестовали ректора Берлинского университета и некоторых реакционных профессоров. Так как Эйнштейн пользовался особым уважением и любовью студентов, руководство университета попросило его о помощи. Борн и Вертгеймер сопровождали Эйнштейна.

После того как три профессора тщетно обращались к "Совету студентов", который заседал в здании рейхстага, они отправились в "Совет народных уполномоченных", чтобы там содействовать освобождению ректора и других профессоров. "Слишком долго описывать, - писал Борн, - как мы добирались до Вильгельмштрассе и дворца рейхсканцлера, где возбужденные группы депутатов и служащих обсуждали внутреннее положение и только что объявленные условия перемирия. Поскольку Эйнштейна знали, двери перед ним открывались мы пробрались к Эберту и изложили ему свою просьбу. А затем начался бесконечный обратный путь Но игра стоила свеч".

Общение с Эйнштейном, по словам Борна, было счастьем, так как нельзя было не почувствовать его полной независимости от собственного "Я". Как-то, когда Эйнштейн тяжело заболел и жена Борна спросила его, не боится ли он смерти, он сказал. "Я чувствую себя настолько солидарным со всем живущим, что для меня безразлично, где начинается и где кончается отдельное". Борн считал берлинские годы самыми памятными в своей жизни, потому что он был так близок тогда с Эйнштейном и Планком.