Гении науки - Пайс А.
Скачать (прямая ссылка):
Чистый математик, который хочет организовать всю свою работу с абсолютной
точностью, вряд ли далеко продвинется в физике4,5.
70 Гении науки
Во время учебы на инженерном факультете
произошло замечательное событие. Относительность потрясла мир... Нетрудно
увидеть причину этого события, оказавшего огромное воздействие. Мы только
что пережили ужасную и очень серьезную войну... Все хотели одного -
забыть о ней. И тут появилась относительность. Это было бегство от войны.
Когда я был школьником, меня очень интересовало соотношение между
пространством и временем. Я много размышлял об этом. Для меня было
очевидным, что время очень похоже на другое измерение.
И мне вдруг пришло в голову, что между пространством и временем может
быть какая-то связь и что нам нужно рассматривать их с общей
четырехмерной точки зрения. Но единственной геометрией, которая была мне
тогда известна, была евклидова геометрия4.
В 1921 году Дирак безуспешно пытался найти работу по специальности
инженера. Затем, на его счастье, ему предложили бесплатно изучать
математику в Бристольском университете в течение двух лет.
Эти годы были завершающими в том, что можно назвать прелюдией научной
карьеры Дирака.
Осенью 1923 года Дирак был зачислен в Кембридж со стипендией от
Департамента Научных и Промышленных Исследований. Через девять лет он
сменит Джозефа Лармора и возглавит кафедру математики в Кембридже, когда-
то возглавляемую Ньютоном6. Со старой квантовой теорией Дирака познакомил
Ральф Фаулер. Это случилось, когда Дирак учился в Кембридже. В это же
время он впервые узнал об атоме Резерфорда, Бора и Зоммерфельда.
В мае 1925 года Дирак впервые встретился с Бором, когда последний читал в
Кембридже лекцию о фундаментальных проблемах и трудностях квантовой
теории. Дирак позднее вспоминал об этом так:
Люди были в значительной степени зачарованы тем, что говорил Бор... На
меня он произвел большое впечатление, но его аргументы носили, в
основном, качественный характер, и я не мог найти факты за его
аргументами. Я хотел утверждений, которые могли бы быть выражены языком
уравнений, а в работе Бора таких утверждений было мало. Я, в
действительности, не уверен, насколько велико было то влияние, которое
лекции Бора оказали на мою дальнейшую работу... Определенно, он не оказал
прямого влияния, потому что не побуждал к поискам новых уравнений4.
В июле 1925 года Дирак впервые встретился с Гейзенбергом, это тоже
произошло в Кембридже. В этом месяце вышла первая
Поль Дирак: аспекты его жизни и работы 71
работа Гейзенберга по квантовой механике. "Об этой теории Гейзенберга я
узнал в сентябре. Сначала мне было очень трудно оценить ее по
достоинству. На это потребовалось две недели. Затем я вдруг осознал, что
некоммутативность - это, в действительности, самая значительная идея
Гейзенберга"7. Результатом этого осмысления стала первая работа Дирака по
квантовой механике8. До этого времени он уже опубликовал семь достойных
уважения работ, которые не вызвали какого-либо определенного отклика. Но
его работа номер восемь вызвала потрясение. Она содержала соотношение pq
- qp = к/2т, которое незадолго до того независимо вывели Борн и Иордан.
Уважаемые авторы не знали о результатах исследований друг друга. Когда
Борн получил статью Дирака, он описал свою реакцию следующим образом:
"Это было - я хорошо помню - одно из величайших изумлений в моей научной
жизни. Поскольку имя Дирака было мне абсолютно неизвестно, автор оказался
молод, но все в его работе было безупречно и достойно восхищения"9.
В те дни Дирак изобрел несколько обозначений, ставших сейчас частью
нашего языка: д-числа, где q - это квант или, возможно, странный (queer);
с-числа, с - это классический или, возможно, коммутирующий"4. Свой
рабочий режим в это время Дирак впоследствии описывал так: "В течение
недели интенсивные размышления над этими проблемами, в воскресенье -
отдых: прогулка за город в одиночестве"4. Дирака всегда влекла красота
природы, особенно он любил горы. Он любил совершать восхождения и
практиковался, взбираясь на деревья на холмах Гог-Магог в окрестностях
Кембриджа, даже тогда в своем вечном темном костюме. Он избегал
технических восхождений, но, тем не менее, поднимался на впечатляющие
вершины в Скалистых Горах, Альпах и на Кавказе. В 1936 году ему вместе с
Игорем Таммом удалось совершить восхождение на вершину Эльбруса высотой
5640 метров, самый высокий пик Гвропы. Но на большой высоте он занемог и
вынужден был отдыхать 24 часа, прежде чем завершить спуск10.
В мае 1926 года Дирак защитил кандидатскую диссертацию по теме "Квантовая
механика"11. В это же время появились работы Шредингера по волновой
механике, первоначальной реакцией Дирака на которые было неприятие,
сменившееся затем энтузиазмом. Он быстро применил эту теорию к системам
тождественных частиц12. Почти в это же время эта проблема привлекла
внимание Гейзенберга13, который сконцентрировал свое внимание на системах
