Alberto Izquierdo - Революция в микромире. Планк. Квантовая теория

• Название: Революция в микромире. Планк. Квантовая теория
• Автор: Alberto Izquierdo
• Издательство: ООО «Де Агостини»
• Жанр: Научпоп
• Год: 2012

Макса Планка часто называли революционером, хотя он был против этого. В 1900 году ученый выдвинул идею о том, что энергия излучается не непрерывно, а в виде порций, или квантов. Отголоском этой гипотезы, перевернувшей сложившиеся представления, стало развитие квантовой механики — дисциплины, которая вместе с теорией относительности лежит в основе современного взгляда на Вселенную. Квантовая механика рассматривает микроскопический мир, а некоторые ее постулаты настолько удивительны, что сам Планк не единожды признавал: он не успевает за последствиями своих открытий. Учитель учителей, в течение десятилетий он стоял у штурвала немецкой науки, сумев сохранить искру разума в сумрачный период нацизма.

---

Планк и его коллеги не могли или не хотели верить, что те же самые молодые люди, которые несколько месяцев назад смеялись в университетских коридорах, теперь вступили в армию и сожгли библиотеку в Лувене. Речи Планка в качестве ректора и ученого, его письма 1914 года коллегам и членам семьи проникнуты патриотическими чувствами и милитаристской риторикой. В письме 1914 года Вину мы можем прочесть:

«Кроме всех ужасов, есть какое-то неожиданное величие и красота: простое решение всех трудных вопросов национальной политики благодаря сплоченности всех партий, возвышение всего, что есть хорошего и благородного».

Но в 1915 году Планк стал более сдержанным в оценках и вскоре в кругу близких начал высказывать сомнения относительно приверженности к Манифесту 93-х. В этой новой сдержанности определяющую роль сыграл Хендрик Антон Лоренц (1853-1928), практически безоговорочно занимавший вершину европейской теоретической физики конца XIX — начала XX века. Лоренц, с которым Планк поддерживал хорошие отношения, жил в нейтральных Нидерландах и владел языками всех сторон конфликта: немецким, английским и французским. Этот факт, а также его способность к состраданию помогали Лоренцу понимать, какое горе война приносила в оба враждующих лагеря.

Лоренц в своих письмах объяснил Планку, что немецкие войска действительно совершили зверские преступления в Бельгии. В течение 1915 года ученые виделись дважды, в Берлине и в Лейдене, и могли обменяться своими впечатлениями о войне. С этого момента Планк начал активную общественную деятельность. С одной стороны, он хотел показать своим соотечественникам, что Германия также ответственна за развязывание войны и что не всегда ее войска вели себя славно и достойно. С другой стороны, старания ученого были направлены на сохранение международных научных связей. В конце концов, война рано или поздно закончится, а наука не знает границ.

В начале 1916 года Планк отправил Лоренцу открытое письмо с просьбой опубликовать его и передать выдающимся ученым других стран. Это письмо представлялось ученому неким публичным оправданием за ошибку, которую он совершил, подписав Манифест 93-х. И хоть и не безоговорочно, но Планк приобрел имидж умеренного и честного человека у обеих сторон конфликта. В письме ученый объяснял, что Манифест был подписан главным образом с целью поддержать немецкие войска в начале этой судьбоносной для Германии войны; что история должна будет анализировать факты и определять степень вины; что несмотря на войну и страдания, которые она вызывает, существуют области интеллектуальной и нравственной жизни, которые лежат за пределами национальных различий.

Летом 1915 года, когда немцы использовали отравляющие газы против войск союзников при Ипре, началась открытая конфронтация между немецкими, с одной стороны, и английскими и французскими учеными — с другой. Ведущие немецкие химики, возглавляемые будущими лауреатами Нобелевской премии Фрицем Габером (1868-1934) и Отто Ганом (1879— 1968), активно участвовали в подготовке атаки. В ответ французы исключили этих ученых из своих академий. Подобные меры обсуждались и в английских научных обществах. Планк выступал против того, чтобы Берлинская академия физики и математики принимала меры в отношении академий вражеских стран. Благодаря его участию было принято решение отложить все эти действия до конца войны. Также в Берлинском университете Планк прилагал много усилий, призывая своих коллег к большей сдержанности, чтобы избежать разрыва связей с другими странами.

В конце войны, когда рушилась монархия Вильгельма II, в письме Эйнштейну в октябре 1918 года особенно хорошо выражен дух и образ мыслей Планка:

«И здесь есть еще кое-что, что я ясно вижу и ради чего я готов трудиться так хорошо, как только умею: для нас будет большим счастьем, даже спасением, если венценосец сам, добровольно отречется от своих прав. Я не могу идти дальше слова «добровольно» в данном вопросе, потому что, во-первых, я должен быть верным своей клятве и, во-вторых, есть то, чего вы никогда не поймете, [...] не знаю, жалость и нерушимая приверженность к тому, чему я принадлежу, к тому, что воплощено в фигуре монарха».

Вильгельм II отрекся от трона 9 ноября 1918 года. После провозглашения Веймарской Республики Планк выразил поддержку Немецкой народной партии — крайне правой партии националистического толка.

Гибель карла под Верденом

Карлу Планку было 25 лет, когда его отец стал ректором Берлинского университета. В это время у Карла не было постоянной работы, он страдал от депрессий. Макс Планк связывал проблемы своего сына с общими трудностями поколения, которое не могло отличить то, чего оно хочет, от того, что может совершить.

Когда вспыхнула война, Карл поступил в артиллерийское училище, Эрвин отправился на фронт, а их сестры начали работать в Красном Кресте. В этот момент Макс Планк был подхвачен патриотическим духом, который господствовал в немецком обществе. В письме своей сестре в сентябре 1914 года он ликует: «В какие славные времена мы живем! Какое прекрасное чувство — называть себя немцем!»

Битва при Вердене продолжалась почти весь 1916 год, с февраля по декабрь. Наступление немецких войск в районе Вердена имело целью не столько разгромить, сколько измотать французскую армию. Развертывание операции происходило так же, как и в других немецких наступлениях на Западном фронте: многообещающее начало, практически полный разгром французской армии, позиционная война и частичное восстановление сил французов. В Верденской операции погибло более 200 тысяч человек. Одним из них стал Карл Планк.

Карл погиб 26 мая 1916 года от ран, полученных в бою. Планк видел, как его коллеги теряли сыновей (такое же горе пришлось пережить и близкому знакомому Планка, Вальтеру Нернсту, лауреату Нобелевской премии в области химии 1920 года), но признавал, что «страдание, которое приносит война, по-настоящему ранит того, кто чувствует его на своем собственном теле». К гибели сына примешивалось чувство неудовлетворенности от того, что он как отец не понимал Карла до войны. Сын так и не смог заняться тем, что имело бы ценность в глазах отца. Призыв в армию и смерть в бою изменили все. В одном из писем Планк с горечью признает: «Если бы не было войны, я никогда не узнал бы его ценность, а сейчас, когда я знаю ее, я потерял его». Как далеко позади остались патриотические призывы, звучавшие в начале войны!

Охотник за талантами

Планк всегда поддерживал лучших ученых своей страны и старался помогать им. Он не только заботился о своих учениках в Берлине, но лично развернул активную деятельность для того, чтобы лучшие немецкоговорящие физики перебрались в его город. С этой целью в период между 1905 и 1930 годами он использовал все свое влияние, находясь на разных ответственных постах. Все те люди, кто был связан с Планком, отмечают его доброжелательность и прекрасный характер. Встречи у него дома, музыкальные вечера, научные дискуссии, поездки в горы — все это придавало месту в окружении Макса Планка дополнительную привлекательность.

После смерти Больцмана в 1906 году Планк подумывал о том, чтобы принять предложение от Венского университета и занять место Больцмана на кафедре теоретической физики. В конце концов он решил остаться в Берлине, и сюда для работы с прославленным ученым переехала Лиза Мейтнер, талантливая воспитанница Больцмана. Планк принял Лизу в своем доме и, хотя первоначально был настроен скептически из-за того, что Мейтнер была женщиной, впоследствии все больше поддерживал ее, понимая ее исключительную одаренность.

Мейтнер начала работать в Институте химии при университете с Отто Ганом (он также был частым гостем в доме Планков) и между 1907 и 1938 годами интенсивно занималась проблемами ядерной физики. Химик Ган и физик Мейтнер сделали немало открытий в эти годы. Важнейшее из них — расщепление ядра урана — было осуществлено в конце их совместной работы, когда Мейтнер пришлось покинуть Германию из-за своего еврейского происхождения.

В 1912 году Планк назначил Лизу Мейтнер своим ассистентом и таким образом обеспечил ей научный заработок, ведь ее деятельность в Институте химии не оплачивалась. Более того, женщина-ученый Мейтнер не имела права пользоваться главным входом в институт, и специально для нее в подвале была сделана дверь. По всей видимости, ученые мужи не могли смириться с дамой-ученым, и один взгляд на нее в коридорах института отвлекал их от высокой миссии. Через несколько лет Мейтнер была назначена адъюнкт-профессором института с более соответствующим ее статусу жалованьем. В 1914 году она получила прекрасное предложение от Пражского университета, однако Планк приложил все силы, чтобы Лиза осталась в Берлине, и ради этого убедил директора института Фишера вдвое увеличить ее жалованье.