Гейзенберг. Принцип неопределенности. Существует ли мир, если на него никто не смотрит?
Шрифт:
После атомной бомбардировки Японии участники Манхэттенского проекта испытали удовлетворение: и бомба создана, и война позади. По-видимому, после капитуляции Германии в мае 1945-го немногие вспомнили о причинах, по которым присоединились к проекту. Таким исключением стал Джозеф Ротблат, который в конце 1944 года, когда поражение Германии стало очевидным, решил покинуть Лос-Аламос. Военным этот шаг показался подозрительным, и Ротблат даже столкнулся с определенными трудностями, пытаясь восстановиться на прежней должности в Ливерпульском университете. Этот ученый был одним из вдохновителей Пагуошского движения ученых, целью которого было ограничение использования ядерного оружия. За свою деятельность в 1995 году он был удостоен Нобелевской премии мира. Таким же исключением стали Джеймс Франк, Лео Сциллард и еще пятеро ученых из Чикаго, работавших на Манхэттенском проекте. За месяц до первых испытаний ядерного оружия они подготовили доклад, в котором напомнили об основных мотивах, побуждавших всех ученых
Глава 6 Жизнь публичная и частная
По окончании войны Гейзенберг активно участвовал в восстановлении немецкой науки. Он совершил несколько важных открытий, однако так и не смог вновь достичь своего довоенного уровня. До середины 1950-х годов почти вся деятельность ученого была связана с научной политикой. Он написал сборник исторических заметок, в которых объяснил, почему участвовал в войне, а также стал автором нескольких книг по науке и философии.
Заключенные Фарм-холла в январе 1946 года вернулись в Германию и столкнулись с послевоенными проблемами: в стране не хватало еды и топлива, жилые дома и инфраструктура были разрушены, возникали перебои с подачей воды и электричества. В 1949 году американская, британская и французская оккупационные зоны были объединены в Федеративную Республику Германия, а советская зона стала называться Германской Демократической Республикой. В это время Гейзенбергу было 44 года. К нему поступали предложения о работе из университетов Великобритании и США, которые он отклонял. Вскоре после возвращения в Германию ученый написал жене:
«Я понимаю, что на несколько ближайших десятилетий Америка станет центром мировой науки, и условия для работы в Германии будут намного хуже, чем там… Со своей стороны, в ближайшие годы я хочу пытаться способствовать восстановлению немецкой науки, и если в это не будут слишком вмешиваться политики, мы сможем хотя бы отчасти достичь интеллектуальной активности 20-х годов».
Иными словами, Гейзенберг вновь проявил чувство долга, которое в прошлом заставило его остаться в Германии, несмотря на неблагоприятную политическую обстановку Ученый посвятил остаток жизни развитию немецкой науки и сыграл важную роль в ее восстановлении. Он писал книги и статьи о науке и философии, мемуары и исторические заметки, путешествовал и выступал на конференциях, среди которых следует отметить цикл лекций в Сент-Эндрюсском университете в Шотландии зимой 1955/1956 года, посвященный философским проблемам современной физики. По итогам этих лекций была написана книга «Физика и философия», интерес к которой не угасает и сегодня.
Великобритания выступала за скорейшее восстановление мирной жизни в Германии. Гёттинген благодаря богатым университетским и научным традициям казался британцам идеальным местом для перезапуска немецкой науки. В городе, помимо университета, в то время находилось примерно 30 институтов Общества кайзера Вильгельма, которое с 1911 года курировало все научные исследования в Германии. Эта организация была преобразована в Общество Макса Планка – сеть исследовательских институтов, предоставляющую средства на проведение передовых исследований в различных областях науки выдающимся ученым всех стран. Гейзенберг возглавил в Гёттингене Институт физики и астрофизики Общества Макса Планка, а в 1958 году перебрался в Мюнхен, где начал работу по развитию местного института.
В 1951 году было основано Немецкое научно-исследовательское общество, которое финансировало разработки и налаживало связи с промышленностью, университетами и техническими школами. Гейзенберг был избран членом руководящего комитета и президентом комиссии по ядерным исследованиям. Деятельность в этой области была достаточно ограниченной: союзники запретили в Германии все работы в сфере прикладной ядерной физики, а также исследования радиоактивных изотопов и эксперименты с элементарными частицами. Гейзенберг полагал, что ядерные реакторы и ускорители смогут подтолкнуть развитие немецкой физики, а она станет локомотивом всей экономики страны. Ему удалось убедить в этом канцлера Аденауэра (Гейзенберг в течение многих лет был его советником по научным вопросам). Запрет ядерных исследований был полностью снят в 1954 году. Двумя годами позже была создана Комиссия по атомной энергии.
В любой науке о природе, которая также изучает живые существа, особое место должно занимать сознание, поскольку оно также является частью реальности.
С 1951 года физик возглавлял немецкую делегацию, участвовавшую в создании европейской лаборатории ядерной физики, на основе которой был образован современный ЦЕРН (Европейская организация по ядерным исследованиям). Штаб-квартира
Эта работа приносила ему удовлетворение, и Гейзенберг оставил ее лишь за несколько месяцев до своей смерти. Немецкое правительство назначило его президентом Фонда Александра фон Гумбольдта, учрежденного в 1953 году. Эта организация выдавала стипендии молодым иностранным ученым на время занятий в постдокторантуре в немецких центрах, что должно было стимулировать исследования и способствовать установлению научных связей с другими странами. Еще с 1920-х годов, когда Гейзенберг начал работать в Копенгагене, он был убежден в важности сотрудничества молодых ученых из разных стран. Наука может способствовать взаимопониманию в мире, и работа в Фонде фон Гумбольдта была для Гейзенберга одним из способов, позволявших достичь этого идеала.
Завершая краткий обзор деятельности Гейзенберга, расскажем о его расхождениях во взглядах с Аденауэром. Канцлер Германии поддерживал планы НАТО по передаче немецким войскам тактического ядерного оружия. В 1957 году был опубликован Гёттингенский манифест, подписанный группой из 18 физиков-ядерщиков, среди которых были шесть давних гостей Фарм-холла: Вальтер Герлах, Отто Ган, Вернер Гейзенберг, Макс фон Лауэ, Карл Фридрих фон Вайцзеккер и Карл Вирц. В манифесте говорилось, что за термином «тактическое оружие» скрывается атомная бомба, способная разрушить небольшой город. По мнению авторов манифеста, Германия находилась бы в большей безопасности, если бы не располагала никаким ядерным оружием. Манифест имел большой резонанс, и спустя несколько дней после его публикации ряд министров провели длительное совещание с некоторыми его авторами. Гейзенберг из-за проблем со здоровьем в этом совещании не участвовал. В конечном итоге немецкое правительство решило не передавать военным ядерное оружие. Это решение не подразумевало запрет на развертывание тактического ядерного оружия США на территории Германии и его перевозку транспортом немецкой армии. Тем не менее Гёттингенский манифест сыграл важную роль, так как помог настроить общество против ядерного оружия.
Бурная деятельность Гейзенберга в области научной политики не оставляла ему времени на физические исследования. Однако он и не стремился к уровню творческой активности, характерному для него в 1920-е и 1930-е годы. Во время пребывания в Фарм-холле ученому довелось обсудить вопросы астрофизики с фон Вайцзеккером. Итогом беседы стало начало исследований, основным объектом которых были завихрения раскаленных вращающихся газов – именно из таких завихрений когда-то образовались галактики, звезды и планеты. Напомним, что докторская диссертация Гейзенберга была посвящена именно изучению завихрений потоков, так что тема ему была знакома. В 1948 году физик опубликовал статью о статистической теории турбулентности, которая по сравнению с другими его трудами может показаться малозначимой, однако ее продолжают широко цитировать до сих пор.
В немецком городе Линдау на Боденском озере с 1951 года проходят неформальные встречи нобелевских лауреатов и юных перспективных ученых со всего мира.
На фотографии изображены Бор, Гейзенберг и Дирак (слева направо)- участники встречи, прошедшей в 1962 году.
Гейзенберг с Хансом- Петером Дюрром обсуждают единую теорию поля.
Основные усилия Гейзенберг направил на создание единой теории поля. Эйнштейн также посвятил последние годы жизни попыткам построить единую теорию электромагнитного поля и поля тяготения. Обе эти попытки оказались неудачными. В чем же причина интереса к единой теории? После того как ученым удается связать непохожие на первый взгляд явления, за этим часто следует значительный прогресс в науке. К примеру, явления, происходящие на Земле, в частности падение предметов, и явления, которые происходят в космосе, к примеру движение планет Солнечной системы, объясняются одним и тем же законом всемирного тяготения. Таков итог мифической истории о яблоке и Ньютоне, которому, можно сказать, удалось создать первую единую теорию. В XIX веке стало понятно, что электричество и магнетизм подобны двум сторонам одной медали и порождаются электромагнитным полем. Эти явления удалось объединить с появлением уравнений Максвелла, а электромагнитные волны, предсказанные в этих уравнениях, были открыты в конце XIX века. Почти сразу после этого было изобретено радио.