Избранные научные труды. Том 2

Для математиков представит интерес то обстоятельство, что математические методы, созданные высшей алгеброй, играют существенную роль в формулировке новой квантовой механики. Так, например, общее доказательство теорем сохранения в теории Гейзенберга, данное Борном и Иорданом, основано на применении теории матриц, которая восходит ещё ко времени Коши и была особенно развита Эрмитом. Можно надеяться, что началась новая эпоха взаимной стимуляции математики и механики. Физики будут, вероятно, прежде всего сожалеть о том, что в проблемах атомистики мы встречаемся, по-видимому, с ограничением наших обычных способов описания. Но это сожаление, надо думать, уступит место благодарности за то, что математика даже в этой области предоставляет нам инструмент для дальнейшего прогресса.

1926

29 ВРАЩАЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОН И СТРУКТУРА СПЕКТРОВ ^*

^*Spinning Electrons and the Structure of Spectra. Nature, 1926, 117, 265.

У меня была возможность прочитать это интересное письмо Гаудсмита и Уленбека. Я рад добавить несколько слов, которые можно считать дополнением к моей статье об отношении атомной теории к механике, опубликованной в приложении к «Nature» от 5 декабря 1925 г. Как указано в статье, попытки объяснения свойств элементов путём приложения квантовой теории к ядерной модели атома, встретили серьёзные трудности при интерпретации тонкой структуры спектров и смежных вопросов. В статье была высказана мысль, что эти затруднения существенно связаны с ограниченной возможностью представить стационарные состояния атома с помощью механической модели. Однако положение, очевидно, несколько изменилось после того, как была выдвинута гипотеза вращающегося электрона, ибо она, несмотря на неполноту выводов, которые можно извлечь из моделей, обещает дать очень плодотворное дополнение к нашим представлениям о строении атома. Действительно, Гаудсмит и Уленбек пишут, что их гипотеза проливает новый свет на многие трудности, ставившие в тупик на протяжении последних лет исследователей в этой области. В самом деле, она открывает обнадёживающие перспективы возможно более глубокого объяснения свойств элементов посредством механических моделей, которые, по крайней мере качественно, позволяют применять принцип соответствия. Эту возможность следует тем более приветствовать в настоящее время, когда вырисовывается перспектива количественного подхода к проблемам атома с помощью новой квантовой механики вызванной к жизни работой Гейзенберга, стремящегося к точной формулировке соответствия между классической механикой и квантовой теорией.

20 СЭР ЭРНЕСТ РЕЗЕРФОРД ^*

^*Sir Ernest Rutherford. Nature, Suppl., 1926, 118, 51.

Принимая любезное предложение главного редактора журнала написать несколько слов о значении работ человека, являющегося в настоящее время директором Кавендишской лаборатории, я считаю, что читателей «Nature» не следует утруждать подробным перечислением его достижений. Однако, поскольку я являюсь одним из тех, кому выпало счастье находиться в тесном личном и научном контакте с Эрнестом Резерфордом, я с большим удовольствием попытаюсь описать вкратце то, каким представляем его себе мы, те, кто с гордостью считает себя его учениками.

С Резерфордом я познакомился в то время, когда он после многих лет весьма тесного и плодотворного сотрудничества с Дж. Дж. Томсоном в стенах Кавендишской лаборатории покинул Кембридж и — после пребывания в Мак-Гилле ¹, где работа по радиоактивным веществам определила его дальнейшую судьбу — основал в Манчестере школу по исследованию радиоактивности. Этот центр притягивал к себе молодых учёных из всех стран мира. Весной 1912 г., во время моего первого визита в Манчестер, вся лаборатория была взволнована одним из самых крупных открытий, которое в полной мере являлось плодом стараний Резерфорда. Сам Резерфорд и его ученики были всецело поглощены выяснением следствий, вытекавших из его нового взгляда на ядерное строение атома. Представление о том, насколько сильно мы верили в его суждения, будет неполным, если только сказать, что никто в его лаборатории не допускал и тени сомнения в правильности и фундаментальной важности этой точки зрения, хотя в то время она и очень оспаривалась. Я помню, как вскоре после моего прибытия в Манчестер Хевеши рассказал мне историю, которая была известна всем в лаборатории, о том, как Резерфорд незадолго до этого открытия в разговоре с Мозли высказал мнение, что в результате всех напряжённых исследований предшествовавших лет, в которых ему неустанно помогал Гейгер, можно было бы прийти к достаточно ясному пониманию поведения α-лучей, если бы не отражение небольшой доли этих лучей от поверхности вещества, подвергаемого бомбардировке α-лучами. Этот эффект, хотя и казавшийся, судя по всему, несущественным, волновал Резерфорда, так как он чувствовал, что его трудно согласовать с основными идеями о строении атома, которые были тогда приняты физиками. Действительно, уже не первый и, заметим, не последний раз критический подход и мощь интуиции Резерфорда приводили к революции в науке, заставляя его отдавать всю свою неисчерпаемую энергию изучению явления, важность которого, возможно, ускользнула бы от других исследователей (настолько малым и недостоверным казался эффект). Эта уверенность в своих суждениях, а также наше восхищение его яркой личностью, составляли основу того вдохновения, которое чувствовал каждый в его лаборатории, и заставляли нас прилагать все усилия для того, чтобы заслужить тот сердечный и неослабевающий интерес, который он проявлял к работе каждого из нас. И как бы ни был скромен полученный результат, одно одобрительное слово, сказанное им, было величайшей поддержкой, о которой каждый мог только мечтать.

¹ Имеется в виду Мак-Гиллский университет в Монреале (Канада). — Прим. ред.

Когда разразилась война, небольшая группа людей, работавших в лаборатории, распалась. Однако поскольку я читал тогда лекции в Манчестере, я имел возможность в последовавшие за этим годы наблюдать непоколебимый дух и неиссякаемую жизнерадостность Резерфорда даже в наиболее тяжёлые времена. Хотя изучение прикладных физических проблем, возникавших в связи с потребностями обороны его родины, отнимало практически всё его время и энергию в те годы, он сумел ещё до окончания войны выделить время для подготовки и полного завершения работы над, возможно, одним из самых больших его научных достижений — превращением элементов при распаде атомных ядер, бомбардируемых α-лучами. Можно сказать, что это достижение действительно открывает новую эпоху в физических и химических науках.

Именно в это время Резерфорду как не знающему себе равных преемнику был предложен, в связи с уходом Томсона, пост директора Кавендишской лаборатории. Я помню, как во время моего посещения Манчестера в день перемирия ¹ я слушал речь Резерфорда. Он с большим удовлетворением и воодушевлением говорил о возможности перехода в Кембридж. Но в то же время он выражал опасение, что множество обязанностей, связанных с этим центральным положением в английской физике, не оставят ему тех возможностей для научных исследований, которые он столь хорошо умел использовать в Манчестере. Как известно, последующие годы показали, что эти опасения были безосновательны. Способности Резерфорда никогда не проявлялись более полно, как в годы пребывания его на посту директора Кавендишской лаборатории, славные традиции которой он поддерживал во всех отношениях. В окружении множества полных энтузиазма молодых учёных, работающих под его руководством и вдохновляемых им, под неустанным вниманием учёных всего мира, он находится сейчас в центре активной деятельности по раскрытию тайн в мире атомов с помощью всех тех средств, которые имеются в распоряжении современной науки.

¹ 11 ноября отмечается как день перемирия, положившего конец первой мировой войне в 1918 г. — Прим. ред.

31 К СЕМИДЕСЯТИЛЕТИЮ ДЖ. ДЖ. ТОМСОНА ^*