Физики и время: Портреты ученых в контексте истории

Второй раз Борн приехал в Гёттинген в 1908 году по приглашению Германа Минковского, чтобы в качестве его личного ассистента поработать вместе с ним над проблемой электромагнитной массы электрона: как раз недавно была опубликована эйнштейновская теория относительности.

Борну еще раз невероятно повезло: он снова столкнулся с одним из ведущих мировых ученых, который, знакомя его со своей «творческой кухней», показал, как делаются революционные открытия. Сначала Гильберт, а теперь Минковский словно подтягивали юношу до своего уровня, помогая ему войти в науку и идти дальше своим путем.

Макс был по-настоящему счастлив. Те вопросы, над которыми он бился в одиночку, становились ясными и понятными в свете общего подхода, который демонстрировал Минковский.

Счастью, однако, не суждено было длиться долго. Буквально через несколько недель случилась катастрофа: врачи слишком поздно определили у профессора аппендицит, запоздавшая операция не помогла, и 12 января 1909 года Герман Минковский скончался. Ему было только 44 года, он умер в самом расцвете таланта [20]. Для Борна эта потеря стала страшным ударом, от которого он долго не мог оправиться. Лучшим лекарством стала работа над проблемой, над которой он начал размышлять еще вместе с Минковским.

Защита второй докторской диссертации состоялась летом 1909 года, а в начале зимнего семестра — в октябре того же года — приват-доцент Борн выступил перед студентами с обязательной пробной лекцией. Тему для нее Макс выбрал сам: «Модель атома по Дж. Дж. Томпсону». Именно строение атома стало одной из центральных тем его будущих исследований.

После пробной лекции Макс официально был принят на должность приват-доцента Гёттингенского университета. С этого времени началась его очень плодотворная преподавательская деятельность. За свою долгую жизнь он подготовил немало выдающихся ученых, профессоров и даже нобелевских лауреатов.

Научные результаты самого Борна тоже не остались без внимания коллег, и в 1914 году Макс Планк предложил его кандидатуру на должность экстраординарного профессора теоретической физики в Берлинский университет.

В Берлине Макс снова оказался рядом со своим другом Джеймсом Франком, который к этому времени подошел к главному открытию в своей жизни.

Джеймс защитил свою первую докторскую диссертацию в том же 1906 году, что и Макс Борн. Через пять лет ему по совокупности опубликованных работ присвоили вторую докторскую степень и звание приват-доцента. С 1911 года начинается плодотворное сотрудничество Франка с другим ассистентом Физического института — Густавом Герцем, племянником знаменитого физика Генриха Герца, открывшего электромагнитные волны. Джеймс и Густав опубликовали до Первой мировой войны девятнадцать совместных работ. Свой главный эксперимент, вошедший в историю физики под названием «опыт Франка-Герца», они поставили весной 1914 года. Именно за этот опыт они получили в 1925 году Нобелевскую премию.

Расцвет Гёттингена

Третья, самая продолжительная, встреча Борна с Гёттингеном началась в 1920 году, когда ему, в то время уже ординарному профессору Франкфуртского университета, предложили занять должность профессора и директора Института теоретической физики того самого университета, где он защищал обе свои докторские диссертации.

Гёттингену повезло: в 20-е годы ХХ века там собрались люди, способные совершить революционные преобразования в физике, начатые в начале века Планком и Эйнштейном и продолженные во втором десятилетии Бором и Резерфордом. Именно в этом небольшом провинциальном городке на юге Нижней Саксонии создавалась новая наука — квантовая механика, ставшая со временем основой наших знаний о микромире. Новой наукой занимались ученые и в Копенгагене у Бора, и в Мюнхене у Зоммерфельда. Но и на этом фоне Гёттинген выделялся своими результатами. Причем в центре гёттингенского физического сообщества стоял, без сомнений, Макс Борн. Не зря Эйнштейн в одном из своих писем заметил: «Второго Борна сегодня в Германии нет».

В Гёттинген приезжали молодые ученые из многих стран. Макс Борн создал на базе своего института всемирно признанную школу, готовящую теоретиков новой физики. Среди его учеников, соавторов и ассистентов были и индус Субрахманьян Чандрасекар [21], и японец Иошио Нишина [22], и выходцы из Венгрии Джон фон Нейман [23], Юджин Вигнер [24] и Эдвард Теллер [25]…

К Борну приезжали и молодые ученые из Советского Союза, ставшие впоследствии знаменитыми физиками и академиками: Владимир Александрович Фок [26], Игорь Евгеньевич Тамм [27]… Запомнился Максу и другой физик из СССР — Юрий Борисович Румер [28], которого немцы называли Георг.

Главным достижением школы Борна в Гёттингене было, без сомнения, превращение квантовой механики в самостоятельную ветвь физики, со своим математическим аппаратом и соответствующим формализмом. В рождении новой науки счастливо соединились гениальная физическая интуиция молодого Вернера Гейзенберга [29], приехавшего в 1924 году из Мюнхена, и математическая изощренность Макса Борна и его бывшего студента и аспиранта Паскуаля Йордана [30].

Как часто бывает в жизни, награды за гениальное открытие получили не все к нему причастные. За создание квантовой механики из этой тройки Нобелевскую премию получил только Вернер Гейзенберг — в 1933-м его наградили премией за предыдущий год. Вклад Макса Борна, который руководил всеми работами в Гёттингене и предложил несколько основополагающих идей, остался как бы незамеченным. Нобелевскую премию он получил только в конце своей научной деятельности — в 1954-м — с формулировкой «за фундаментальные исследования по квантовой механике, в особенности за статистическую интерпретацию волновой функции». Паскуаль Йордан вообще остался обойденным Нобелевским комитетом. Возможно, сыграло роль его членство в национал-социалистической партии в 1933–1945 годах, хотя убежденным нацистом он никогда не был, да и карьерных преимуществ партийность ему не принесла.

Директор Института теоретической физики в Гёттингене не считал себя политическим борцом. Идеал Макса Борна — спокойная работа в «тихом замке науки», как он написал однажды своему другу Альберту Эйнштейну (в письме от 8 сентября 1920 года).

Однако отсиживаться в «тихом замке науки» и не видеть, как вокруг поднимают голову оголтелый антисемитизм и нацизм, стало невозможно.

В 1928 году Борну пришлось на целый год прервать работу и несколько месяцев провести в санатории в городе Констанц на берегу Боденского озера на юге Германии. Здоровье у него всегда было далеко не богатырское, каждую осень его мучили простуды, к тому же он с детства страдал астмой. На знаменитой фотографии участников Сольвеевского конгресса, проводившегося в Брюсселе в октябре 1927 года, второй справа во втором ряду — Макс Борн, единственный среди ученых, многие из которых явно старше него, одет в теплое пальто с шарфом. Сыграли свою роль и запредельные интеллектуальные нагрузки: вокруг профессора сложился кружок необыкновенно одаренных молодых ученых, от которых ему не хотелось отставать. Да и беспокойство о политическом положении в стране, где с каждым днем усиливались позиции национал-социалистов, вгоняло в тоску: он все яснее видел, что антисемитизм — движущая сила нацистов, истинный смысл их воплей о «крови и почве».

Мороз стоял в тот год суровый, даже озеро замерзло насквозь от немецкого берега до швейцарского. Прогулки на свежем воздухе выздоравливающим были запрещены, поэтому пациенты санатория — как правило, состоятельные, образованные люди: адвокаты, чиновники, фабриканты — проводили время в беседах о политике, причем все они были за Гитлера. Эти разговоры Борн запомнил надолго. В автобиографии «Моя жизнь» он пишет: