Гении науки - Пайс А.
Скачать (прямая ссылка):
"Клейн - необычайно талантливый молодой физик. Можно с уверенностью
сказать, что его ждет большое будущее в научной деятельности".
И третье важное событие этого года. Есть такая относительно верная
примета, по которой мужчина-физик, проживший в Дании больше года, женится
на датчанке. (Я не исключение в этом смысле.) Первым был Крамере, вторым
Клейн. 15 августа 1923 года в Аархусе (AArhus) он женился на Герде Агнете
Кох, дочери врача, изучавшей датскую литературу в университете
Копенгагена. Молодая пара получила удовольствие от того факта, что отцом
жениха был раввин, в то время как в роду невесты были епископы и
священники. У них будет шесть детей.
Когда в сентябре 1923 года новобрачные отправились в Энн Арбор, штат
Мичиган, где Клейн должен был стать преподавателем, квантовая теория
претерпевала глубокий кризис. Одна основная трудность состояла в том, что
никто не мог понять поведение атомов в магнитном поле. Клейн вспомнил
замечательную историю. "Паули рассказал мне, как однажды в Копенгагене он
шел по улице и, будучи в подавленном настроении, размышлял о [так
называемом] аномальном эффекте Зеемана. Внезапно он услышал за спиной
глубокий серьезный голос: "Думай о Господе". Это был один из уличных
проповедников19".
Не все знают о том, что и сам Клейн способствовал углублению кризиса. Его
работа была связана с действием пересекающихся электрических и магнитных
сил на атом водорода. Он открыл, что в этом случае теория допускает
переходы между "разрешенными" и "запрещенными" квантовыми орбитами, а это
было плохо. "Когда в начале декабря 1923 года Бор приехал в Энн Арбор, я
рассказал ему об этом, и его это очень заинтересовало23". В начале января
Клейн послал свою рукопись Бору, который сообщил ему31, что "сделав
мелкие поправки, он переправил ее в Zeitschrift fur Physik32". Трудный
вопрос, который поднял Клейн, был разрешен после открытия квантовой
механики.
В последнем письме Бору33 Клейн писал, что намерен остаться в Энн Арборе
еще на один учебный год и его зарплата будет повышена. Семья готовилась
"переехать в маленький домик, где мы будем хозяевами". Клейн рассказал
Бору о своей текущей работе на тему взаимодействия между вращением
двухатомной
молекулы и прецессией электронных орбитальных моментов в
"34
ней .
Клейн также отметил, что ему "очень хотелось бы узнать о новой работе по
вопросу излучения". Это относится к злополучной
Оскар Клейн 169
попытке35 Бора, Крамерса и Джона Слэтера (БКС) избежать введения фотонов
- вопрос, ставший актуальным вследствие открытия эффекта Комптона в 1923
году. В июне 1924 года Клейн вновь написал Бору36, сообщив о рождении
первого сына, о том, что он преподает атомную теорию в летней школе и что
он углубился в работу БКС. В августе он написал Крамерсу37, что его
"книга по свету"38 только что отослана.
В Энн Арборе у Клейна появилась идея о том, что позднее стало известно
как теория Калуцы-Клейна. Я ограничусь лишь несколькими краткими
историческими наблюдениями о ее происхождении.
Математик и превосходный лингвист Теодор Калуца первым предположил, что
объединения гравитации и электромагнетизма можно достигнуть, расширив
пространство-время до пятимерного множества. Эта идея была у него, должно
быть, еще в 1919 году, потому что в это время Эйнштейн писал ему:
"Идея... о пятимерном мире-цилиндре никогда не приходила мне в голову...
На первый взгляд, Ваша идея нравится мне чрезвычайно39... формальное
единство Вашей теории поразительно40". В 1921 году он сообщил о работе
Калуцы прусской Академии наук.
До 1924 года Клейн не начинал работать в этом направлении и не
публиковался42,43 до 1926 года. Лишь в этом году он впервые услышал о
Калуце.
Когда в начале 1926 года Паули приехал в Копенгаген, я показал ему свою
рукопись по пятимерной теории. Прочитав ее, он сообщил мне, что несколько
лет назад Калуца опубликовал статью по этой же теме. Я пропустил эту
статью. Я нашел статью, прочитал ее и сделал на нее ссылку в своей
работе, которую я писал после этого в духе заявления об отставке... Я
пытался спасти, что мог, с потерпевшего крушение корабля5.
Возможно, его ободрил бы следующий факт, если бы он знал о нем: вскоре
после этого Эйнштейн написал Эренфесту: "Работа Клейна прекрасна. Она
впечатляет, но я нахожу принцип Калуцы слишком неестественным44". Я где-
то уже излагал относительные достоинства двух авторов и технические
детали их работы45. Здесь я лишь кратко отмечу, что Калуца полностью
отказался от любой зависимости от пятой координаты и не задался вопросом,
почему мы не видим пятое измерение, если оно существует. Клейн, с другой
стороны, принял дополнительное измерение всерьез, предположив, что оно
имеет круговую топологию, поэтому пятая коошшната является пепиоличской.
170 Гении науки
В конце 1960-х Клейн рассказал, как возрос его интерес к единой теории
поля:
[Осенью 1924 года] я читал курс лекций по электромагнетизму, к концу
которого я выводил общее релятивистское уравнение Гамильтона-Якоби для
