Избранные научные труды
Шрифт:
Значение развития атомной физики для биологии заключается в выявлении «существенной ограниченности механистического описания явлений природы». Бор полагает, что фундаментальные особенности живых организмов надо искать в их своеобразной организации, в которой свойства, поддающиеся анализу на основе обычной механики, переплетаются с типично атомными чертами.
Такая характеристика биологической организации не выявляет ещё её специфики; однако примечательно то обстоятельство, что мысль Бора направлена на поиски естественных факторов, определяющих своеобразие организации живых организмов.
Бор приближается здесь к пониманию принципиальной недостаточности дилеммы «механицизм или витализм». Особенность биологического исследования, в отличие от физического, состоит в необходимости сочетать «применимость чисто физических идей к живым организмам» с таким биологическим понятием,
39 К вопросу об измеримости электромагнитного поля [57]
Вопросу измеримости поля и заряда посвящена также статья 73. Эти работы Бора и Розенфельда сыграли важную роль в развитии квантовой электродинамики, способствовали разрешению кажущихся парадоксов в вопросах измеримости компонент поля и заряда-тока.
40 О методе соответствия в теории электрона [58]
Статья составлена на основании общих замечаний во время дискуссии по докладу П. А. М. Дирака «Теория позитрона» на VII Сольвеевском конгрессе, состоявшемся 24—29 октября 1933 г. в Брюсселе. Тема конгресса была «Строение и свойства атомных ядер». На конгрессе, прошедшем под председательством П. Ланжевена, присутствовали Бете, Блеккет, Бор, Л. де Бройль, М. де Бройль, Гамов, Гейзенберг, Дебай, Дирак, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, Кокрофт, Крамерс, М. Кюри, Лоуренс, Л. Мейтнер, Мотт, Пайерлс, Паули, Ф. Перрен, Резерфорд, Ричардсон, Л. Розенфельд, Ферми, Чэдвик, Шредингер и др. Конгресс собрался вскоре после открытия позитрона и нейтрона, в период быстрого развития ядерной физики; поэтому дискуссии были очень острыми. Бор выступал почти по всем докладам, хотя активные исследования в этой области он начал лишь после конгресса. Были заслушаны следующие доклады: Кокрофт. Расщепление элементов ускоренными протонами; Чэдвик. Аномальное рассеяние -частиц. Нейтрон; И. и Ф. Жолио-Кюри. Проникающее излучение атомов под действием -лучей; Дирак. Теория позитрона; Гамов. Природа -лучей и энергетические уровни ядер; Гейзенберг. Общетеоретические соображения о строении ядра.
Одним из обсуждавшихся вопросов была теория -распада. Трудности интерпретации непрерывного спектра энергии вылетающих при -распаде электронов, вызвали острую дискуссию ещё на конгрессе по ядерной физике, организованном обществом Алессандро Вольты в Риме в 1931 г. Тогда Бор [55] в качестве возможной альтернативы высказал идею о несохранении энергии; Паули возражал и настаивал на гипотезе о существовании лёгкой нейтральной частицы, ускользающей от наблюдения. Идея Паули была им впервые обнародована в письме от 4 декабря 1930 г. к тюбингенским физикам Гейгеру и Мейтнер 1; затем она обсуждалась на собраниях физиков в Пасадене весной 1931 г. и в Эн Арборе летом того же года. Поэтому, хотя Паули не спешил её публиковать, новая идея стала достоянием физиков. После римского конгресса по предложению Ферми, разделявшего взгляды Паули, гипотетическую частицу стали называть «нейтрино». Выступая по докладу Гейзенберга на Сольвеевском конгрессе, Паули 2 обосновал свою гипотезу. Через два месяца, в декабре 1933 появилась статья Ферми 3, построившего на основе этой гипотезы теорию -распада.
1 См. В. Паули. К старой и новой истории нейтрино. В кн.: «Теоретическая физика XX века», М., 1962, стр. 390.
2 Structure et propietes des noyaux atomiques. Rapports et discussions du VIIconseil Solvay. Paris, 1934, p. 324.
3 E. Fermi. Ricerca Scientifica, 1933, 4, 491.
41 К семидесятилетию Фридриха Пашена [59]
Фридрих Пашен (1865—1947) — немецкий физик-экспериментатор. Родился в Шверине, в 1888 г. окончил Страсбургский университет, где был учеником Кундта. Затем был ассистентом Гитторфа в Мюнстере и сотрудником Рунге в Ганновере; в 1901 г. стал профессором в Тюбингене, где создал школу экспериментаторов-спектроскопистов. В 1924 г. избирается в Прусскую академию наук и становится руководителем Имперского физико-технического института. В 1889 г. установил носящий его имя закон, согласно которому потенциалы зажигания газового разряда между двумя плоскими электродами одинаковы, если одинаковы произведения
42 Эффект Зеемана и строение атома [60]
Статья в сборнике, представленном П. Зееману в связи с его семидесятилетием.
Питер Зееман (1865—1943) — голландский физик. Родился в Зоннемайре (Голландия) , окончил Лейденский университет в 1890 г. С 1897 г. — преподаватель, затем профессор в Амстердаме. В 1896 г. открыл явление расщепления спектральных линий в магнитном поле. Объяснение всех деталей эффекта Зеемана было важным стимулом развития как классической электронной и первоначальной квантовой теорий, так и квантовой механики.
43 Квантовая механика и физическая реальность [61]
Коротко излагается основное содержание статьи «Можно ли считать квантовомеханическое описание физической реальности полным?», опубликованной несколько позже.
44 Можно ли считать квантовомеханическое описание физической реальности полным? [62]
Ответная статья на работу Эйнштейна, Подольского и Розена под тем же названием (1935) 1, в которой авторы возражали против концепции квантовой механики Бора. На основании выдвинутого ими критерия физической реальности они пришли к заключению, что «квантовая механика не даёт полного описания физической реальности» и высказали суждение, что возможно более соответствующее действительности описание явлений. Эта работа сыграла в свое время большую роль в дискуссии по философским вопросам физики.
1 A. Einstein, В. Podolsky, N. Rosen. Phys. Rev. 1935, 47, 77. См. перевод: А. Эйнштейн. Собр. научн. трудов, т. III. М., 1966, стр. 604.
Бор показал в своей статье, что с точки зрения дополнительности те противоречия, о которых говорил Эйнштейн с соавторами, являются кажущимися и устраняются, а их критерий физической реальности оказывается неоднозначным в применении к проблемам квантовой механики.
В этой статье, как и в предшествующих (34), (35), концепция дополнительности излагается в таком понимании, когда на первое место выступает идея «неконтролируемого взаимодействия», проходит мысль о том, что «наблюдение возмущает явление», или что «измерение — вмешательство в явление», отрицается принцип причинности для атомных процессов и т. д. В более поздних работах Бор от такого рода понимания дополнительности постепенно освобождается.
В тот период взаимодействие между объектом и прибором, составляющее предпосылки измерения, трактовалось и Эйнштейном, и Бором как силовое взаимодействие 1, но у Бора оно являлось неконтролируемым. По его мнению, «... конечность взаимодействия между объектом и измерительным прибором, обусловленная самим существованием кванта действия, влечёт за собой — вследствие невозможности контролировать обратное действие объекта на измерительный прибор (а эта невозможность будет непременно иметь место, если только прибор удовлетворяет своему назначению) 2 — необходимость отказа от классического идеала причинности и радикальный пересмотр наших взглядов на проблему физической реальности» (стр. 182).
1 Силовое взаимодействие физических объектов необходимо связано с передачей от одного физического объекта к другому импульса или энергии или обоих вместе. Действие регистрационной части измерительного прибора (экспериментальной установки) предполагает наличие силового взаимодействия, но измерительный прибор не сводится к его регистрационной части.
2 По Бору, в области разбираемого вопроса учёт обратного влияния объекта на измерительные приборы, это —учёт передачи количества движения в случае измерения положения и учёт смещения в случае измерения количества движений (стр. 186).