Избранные научные труды
Шрифт:
Есть ещё одно критическое замечание второстепенного характера, касающееся построения статьи. Мне кажется, что Ваше стремление к ясности вызывает тенденцию к излишнему увеличению объёма Ваших статей; я заметил также тенденцию к повторению некоторых утверждений в различных частях статьи. Я думаю, что Вашу статью действительно следует сократить, и я думаю, что это можно сделать без малейшего ущерба для её ясности. Не знаю, принимаете ли Вы во внимание то обстоятельство, что большие статьи отпугивают читателей, которые чувствуют, что им не удастся вникнуть в их смысл из-за недостатка времени.
Я просмотрю со всей тщательностью Вашу статью и дам Вам знать свое мнение относительно деталей. Мне будет очень приятно направить её в «Phil. Mag.», но я был бы ещё более удовлетворён, если бы её объём был значительно сокращен. Во всяком случае, я сделаю все
Я буду очень рад познакомиться с Вашими последними работами, но послушайтесь моего совета и постарайтесь писать их как можно короче, не нарушая ясности изложения. Мне было приятно узнать, что Вы собираетесь в Англию; мы будем рады видеть Вас у себя в Манчестере.
Кстати, я очень заинтересовался Вашими предположениями относительно спектров Фаулера. Я рассказал здесь об этом Эвансу, который ответил мне, что этот вопрос его тоже очень занимает; я считаю вполне возможным, что он попытается поставить несколько опытов в этом направлении, когда он возвратится к следующему семестру. В целом дела идут хорошо, но я на некоторое время задержался, обнаружив что масса -частицы оказалась несколько большей, чем ей следовало быть. Если это верно, то это настолько важно, что я не могу опубликовать результат до тех пор, пока не буду убежден в своей правоте в каждом пункте. Эксперименты забирают большое количество времени и должны проводиться с особой точностью.
Искренне Ваш Э. Резерфорд.
Р. S. Я надеюсь, что Вы не будете возражать, если я по своему усмотрению изыму из Вашей статьи те места, которые мне покажутся не необходимыми! Напишите, пожалуйста, Ваши соображения».
Первое замечание Резерфорда было, конечно, очень дальновидным; оно касалось именно того вопроса, который стал центральным пунктом длительной дискуссии, которая развернулась позже. Моя собственная точка зрения, как я изложил её в лекции на заседании Датского физического общества в октябре 1913 г., состояла в следующем: радикальный отход от привычных требований к физическому объяснению, содержащийся в квантовых постулатах, уже сам по себе при надлежащем подходе оставляет достаточный простор для возможности объединения выдвинутых предположений в логически согласованную схему. В связи с замечанием Резерфорда особенно интересно напомнить, что Эйнштейн в своей знаменитой работе 1917 г., где выводится формула Планка для теплового излучения, исходил из тех же самых соображений относительно возникновения спектра и указывал на аналогию между статистическими законами, управляющими процессом спонтанного излучения, и основным законом радиоактивного распада, сформулированным Резерфордом и Содди ещё в 1903 г. Действительно, этот закон, позволивший им сразу же распутать разнообразные явления естественной радиоактивности, известные к тому времени, одновременно оказался ключом к пониманию обнаруженного позже своеобразного ветвления процессов спонтанного распада.
Второе замечание, столь сильно подчёркнутое в письме Резерфорда, поставило меня в крайне затруднительное положение. Дело заключалось в том, что за несколько дней до получения его ответа я выслал Резерфорду существенно расширенный вариант своей первоначальной рукописи; дополнения касались в особенности взаимоотношений между спектрами поглощения и испускания и асимптотического соответствия с классическими теориями физики. Я сразу понял, что единственный способ поправить дело состоит в том, чтобы немедленно отправиться в Манчестер и переговорить обо всём с Резерфордом. Хотя Резерфорд был, как всегда, очень занят, он проявил почти что ангельское терпение и после длинных разговоров, продолжавшихся в течение нескольких вечеров (между прочим, он сказал тогда, что никогда не думал, что я окажусь столь упрямым), согласился оставить все старые и новые вопросы в окончательном варианте статьи. Разумеется, и стиль и язык статьи были существенно исправлены благодаря помощи и советам Резерфорда; у меня было много случаев вспоминать о том, как он был прав, когда возражал против усложнения изложения и в особенности против многочисленных повторений, возникающих из-за ссылок на предшествующие работы. Эта лекция, посвящённая памяти Резерфорда, позволяет мне дать значительно более компактный очерк постепенного развития наших идей в те годы.
В течение последующих месяцев дискуссия относительно происхождения спектральных линий, приписываемых ионам гелия, приняла совсем драматический оборот. Прежде всего, Эванс сумел
Продолжавшиеся в последующие годы спектроскопические исследования позволили определить многочисленные спектры атомов, у которых был удалён не только один, а даже несколько электронов. В частности, широко известные исследования Боуэна показали, что источники спектров туманностей, обнаруженных Никольсоном, следует искать не в новых гипотетических элементах, а в атомах кислорода и азота, находящихся в высокоионизированном состоянии. В конце концов, некоторые перспективы открылись при анализе процесса, при котором электроны последовательно связываются с ядром; этот анализ проводился для определения связи каждого электрона в основном состоянии Резерфордовского атома. В 1913 г., естественно, экспериментальные данные были ещё слишком скудны, а теоретические методы классификации стационарных состояний были ещё недостаточно развиты, чтобы решить до конца столь сложную задачу.
IV
Тем временем постепенно продвигалась моя деятельность, касающаяся электронного строения атома, и вскоре я снова обратился к Резерфорду за помощью и советом. Так, в июне 1913 г. я оказался в Манчестере со второй статьей, в которой помимо продолжения дискуссии о законе радиоактивного смещения и происхождении излучения Баркла содержалось исследование основных состояний атомов, содержащих по нескольку электронов. Что касается последней проблемы, то я пытался расположить электронные орбиты по замкнутым кольцам, подобно тому как впервые это сделал несколько раньше Дж. Дж. Томсон, когда он строил оболочки, пытаясь объяснить характерные периодические свойства менделеевской таблицы элементов на основе своей модели атома.
В резерфордовской лаборатории в этот раз я повстречался с Хевеши и Панетом, которые рассказали мне об успехе первых систематических исследованиях растворимости сульфида свинца и сульфида хрома методом трассирующего состава (меченых атомов); эти исследования они совместно провели в Вене в начале 1913 г. Повторяющиеся посещения Манчестера всегда были вдохновляющими для меня во всех отношениях и давали благоприятную возможность быть на уровне всей деятельности лаборатории. В это самое время Резерфорд совместно с Робинзоном усиленно занимался анализом спектров -излучения, а вместе с Андраде исследовал спектр -лучей. Кроме того, Дарвин и Мозли чрезвычайно интенсивно проводили очень тонкие теоретические и экспериментальные исследования по дифракции рентгеновских лучей в кристаллах.
Вскоре я вновь получил возможность увидеть Резерфорда на заседании Британской Ассоциации содействия прогрессу в науке, которое состоялось в сентябре 1913 г. в Бирмингаме. На этом заседании, па котором присутствовала мадам Кюри, имела место, в частности, общая дискуссия по вопросам излучения с участием таких известных авторитетов, как Рэлей, Лармор, Лоренц; следует в особенности отметить Джинса, который сделал вводное сообщение, посвящённое приложению квантовой теории к проблеме строения атома. Его ясное изложение фактически было первым проявлением серьёзного интереса со стороны физической общественности к рассмотрению тех проблем, которые за пределами манчестерской группы были встречены в общем весьма скептически.