И, конечно, квантовая механика работает.

Добавления к прогулке 11

Добавления к прогулке 11

Действующие лица. Бельгийский химик и предприниматель Сольвэ финансировал конференции, которые сыграли немалую роль в становлении современной физики. Первая («Теория излучения и кванты») состоялась в 1911 г., пятая («Электроны и фотоны») – в 1927-м под председательством Лоренца. Фотография участников (рис. 11.11) остается предметом моего восхищения тем, что такое собрание легендарных фигур было когда-то возможно; 17 из 29 стали нобелевскими лауреатами (причем Склодовская-Кюри – и по физике, и по химии). Про этот снимок иногда говорят, что это «фото с наивысшим суммарным IQ». На нем, кстати, заметно пренебрежение Шрёдингера к строгой одежде: его спортивный пиджак контрастирует с более формальным стилем всех остальных. (Как-то раз он слегка шокировал Дирака, явившись в фешенебельный отель, где жили участники конференции, в тирольском костюме и с рюкзаком за спиной.) Конференция особенно запомнилась захватывающими дискуссиями-на-все-времена между Эйнштейном и Бором о непротиворечивости и полноте квантовой теории, но включала и многое другое. Бор и Гайзенберг подвергли там массированной критике взгляды Шрёдингера на «волновую механику», основанную на его уравнении. Копенгагенская точка зрения на природу квантов набирала силу; участники разъехались с ощущением, что в вопросах об устройстве квантового мира Эйнштейн, де Бройль и Шрёдингер остались в меньшинстве.

Рис. 11.11. Участники Сольвеевской конференции 1927 г. Из знакомых по нашим прогулкам здесь Эренфест (третий слева в заднем ряду), Шрёдингер (шестой там же), Паули (восьмой), Гайзенберг (девятый, он же третий справа); Дирак (пятый слева в среднем ряду), де Бройль (седьмой), Борн (восьмой), Бор (девятый, он же крайний справа); Планк (второй слева в первом ряду), Лоренц (четвертый слева) и Эйнштейн

Сам Сольвэ скончался в 1922 г. в возрасте 84 лет. Он разработал аммиачный способ получения соды из поваренной соли – патент и заводы в ряде стран принесли ему значительные средства. В 1883 г. он совместно с пермским предпринимателем Любимовым построил Березниковский содовый завод, ныне – ОАО «Березниковский содовый завод» со штаб-квартирой в городе Березники Пермского края. В русскоязычной литературе Сольвеевские конференции часто называют конгрессами.

О вражде, дружбе и неопределенности совсем всерьез. Схема действий, в соответствии с которой разнообразные величины (координаты, компоненты количества движения и количества вращения, энергия) надевают шляпы и становятся операторами (предписаниями по изменению волновых функций), позволяет максимально точно указать источник «вражды» между некоторыми величинами или, что то же самое, условие, обеспечивающее их «дружбу». Начнем с примера, который сопровождает нас в течение двух прогулок – с операторов построенных по координате x и количеству движения вдоль того же направления. Результат применения их к волновой функции одного за другим зависит от выбранного порядка действий. Вообще, это не очень странно, если сравнивать с чем-то бытовым: сначала нарезать, а затем пожарить дает, как правило, несколько другой результат, чем сначала пожарить, а потом нарезать. В случае, когда два оператора действуют на волновую функцию сначала в одном порядке, а потом в другом, способ математически точного сравнения двух результатов состоит в том, чтобы просто вычесть один из другого, т. е. составить разность Если разность окажется равной нулю, значит, от порядка, в котором действуют операторы, ничего не зависит (такое, конечно, бывает и в жизни: сначала посмотреть на часы, а потом на термометр или наоборот). Но в данном случае разность не равна нулю: и это имеет место для всех без исключения волновых функций. От волновой функции здесь на самом деле ничего не зависит, обсуждаемое свойство – это свойство самих операторов Для сравнения, если взять компоненту количества движения вдоль другого направления, прекрасно получается нуль: