Цюрихе, где присутствовали фон Лауэ и Эйнштейн. После доклада о только что появившейся теории Бора раздались две реплики одна за другой:
Макс фон Лауэ: Это вздор!.. Электрон на орбите должен излучать!
Эйнштейн: Нет, это замечательно! И что-то кроется за этим…
И вот через три года с лишним в двух статьях Эйнштейн сам попытался нащупать это «что-то»… Опираясь на боровскую модель да еще на резерфордовский закон радиоактивного распада, он провозглашал многообещающую идею.
Испускание квантов света напомнило ему испускание радиоактивных частиц: оно тоже совершалось самопроизвольно. И потому для описания процессов излучения тоже годились статистические законы случая. Ничего не зная о механизме квантовых скачков, одно можно было утверждать наверняка: рождение разных квантов происходит с разной вероятностью.
Эйнштейн сумел ввести эти вероятности в теорию. И получил поразительно простой вывод сложного закона Планка для теплового излучения. Он сам назвал этот вывод поразительно простым. Другие называли его потрясающе простым, изумительно простым, фантастически простым: все помнили, каким громоздким был он у Планка. Такая простота воспринималась как залог правоты. Идея Эйнштейна работала.
Но старых вопросов это не снимало. Скорее обостряло их. И новое сочинение Бора «О квантовой теории линейчатых спектров» должно было охватить все понятое и не понятое теоретиками за минувшие годы.
Четыре части — четыре разговора с природой и самим собой. В те дни, когда кончина Кристиансена пробудила его воспоминания о дискуссионных пятницах в доме отца, он как раз трудился над вступлением к этому сочинению. И через полгода, печатая первую часть, отдельно задатировал Введение: «Копенгаген, ноябрь 1917 года», будто хотел помочь будущим историкам. Там были слова, которые и вправду стоило задатировать, ибо завтра все могло измениться:
«…Многие трудности, по природе своей фундаментальные, остаются неразрешенными… Эти трудности сокровенно связаны со свойственным квантовой теории решительным отходом от обычных идей… В предлагаемой работе будет показано, что, кажется, есть надежда пролить некоторый свет на эти беспримерные трудности, попробовав проследить — так далеко, насколько это окажется возможным, — черты сходства, сближающие квантовую теорию с обычной теорией излучения».
…Часто, в дни вынашивания масштабных замыслов, исследователей и художников легко и по всякому поводу («как женщин, понесших впервые») охватывает чувство отъединенности от окружающих. Не тот ли ноябрь вспоминался Бору, когда позднее он писал Зоммерфельду о временах своего одиночества в науке?
Но снова, как раньше, это чувство могло быть у него при взгляде со стороны только мимолетным. Уже в декабре он написал Резерфорду, как существенно для него сотрудничество юного голландца. А весь восемнадцатый год, когда намеченная программа осуществлялась, Крамерс был рядом. И взрослел на глазах, превращаясь в сильного теоретика.
Когда выпадали свободные дни и часы, Крамерс писал самостоятельную работу. А такие часы и дни выпадали тем чаще, чем больше времени отнимал у Бора проект его «маленькой лаборатории». Требовательного, как все новорожденные, его надо было нянчить. Но и наедине с собой Крамерс продолжал жить в кругу исканий учителя: его занимал математический анализ тонкой структуры водородного спектра. Двадцатитрехлетний, он готовил докторскую диссертацию. В следующем году ему предстояло защищать ее дома — в Лейдене. И он все глубже чувствовал, какое это было верное решение — обосноваться у Бора: все равно что поселиться прямо в штурманской рубке корабля, идущего к новым землям.
И штурман радовался. Тонкости навигации давались голландцу, как и предсказывал Харальд, на диво легко. Крамерс блистательно владел аппаратом аналитических уловок классической механики. Для Бора — для выполнения его программы — это было тогда крайне важно.
Его программа выросла из идеи, пустившей крепкие корни еще в первой статье Трилогии 13-го года. Там эта идея называлась соображениями аналогии — аналогии между квантовой теорией и классикой. И сейчас он сохранял это же название. Знаменитый термин Принцип соответствия пришел ему на ум позже — в 20-м году. Снова он возвращался к истокам своей атомной модели.
…Прерывистая череда стационарных состояний.
…Лестница разрешенных уровней энергии атома. И закономерное свойство этой лестницы: чем выше она поднимается, тем ниже ее ступени. Они постепенно сходят на нет. И на далекой периферии от ядра словно бы начинает годиться обычная физика.
Там, в сущности, кончаются атомные владения. И там как бы усмиряется электрон, непонятно скачущий при испускании квантов. Там, как позднее выразился Бор, «движения в двух состояниях отличаются друг от друга незначительно». Нет, нет, он не искал избавления от квантовых скачков. И не питал иллюзии, будто странные прерывности могут исчезнуть из физики атома. Но ему хотелось исчерпать ресурсы классического подхода до конца.
…Начало работы выдалось счастливым. Исследование заладилось. И сулило стать достаточно солидным, чтобы без боязни показаться нескромным можно было посвятить его памяти покойного Кристиансена. И оно, это посвящение старому учителю, звучало тем уместней, что очень кстати подчеркивало важность классических вещей для неклассической «Великой физики» века.
Все выглядело так, точно он хотел мира с прежней картиной природы. (Совершенно в духе времени, уставшего от недавней жестокой войны.) Поселившись в периферийной области атома, где квантовая прерывистость переходит в спокойную классическую непрерывность, его мысль весь 18-й год прожила в этой обители исчезающе малых квантовых скачков. И там пыталась, не ссорясь с классикой, а, напротив, при ее поддержке научиться правдоподобному описанию квантовых событий, классике чуждых. А потому и языку ее неподвластных. Но откуда было одолжиться другим языком? С чем бы он мог это сравнить?
…Филолог высаживается на архипелаге и обнаруживает: туземцы говорят на никому не известном наречии. Одно утешает — чем ближе острова к берегам материка, тем ощутимей в туземной речи словарная общность с языком Большой земли. Заметив это, филолог там и поселяется — на прибрежных островках: им руководит надежда вынести со временем из этой граничной области уменье изъясняться на всем пространстве архипелага. Ему верится, что там-то он и овладеет непонятной грамматикой островитян и там сумеет расшифровать их странные письмена…
Не с такими ли далеко идущими надеждами искал и Бор черты соответствия между квантовой прерывностью и классическим движением там, где одно переходит в другое? Не затем ли он и поселился в области, где смыкаются микро — и макромиры?
Замечательно, что Принцип соответствия позволил ему тогда расчислить излучение атома как музыкальный аккорд. Каждая линия в спектре со своим цветом и яркостью являлась в этом аккорде отдельным чистым звуком со своей высотой и силой. Только та была разница, что в аккорде все звуки раздаются одновременно, меж тем как атом может испустить одновременно лишь один какой-нибудь квант. Иначе пришлось бы приписать электрону антифизическую способность участвовать сразу во всех возможных квантовых скачках. Но довольно было поставить вместо слова «атом» слово «атомы», и математический образ аккорда становился наглядно-точным.
Спектр оттого дает картину всего цветового богатства в излучении каждого элемента, что в пламени лабораторной горелки или в недрах звезд свет испускают в одно и то же время мириады возбужденных атомов. Там в один присест происходят в разных атомах все варианты допустимых квантовых скачков и действительно возникает аккорд. Это музыка не одного атома, но огромного атомного оркестра. А спектроскоп работает как статистическое бюро: он сортирует прилетающие кванты по их величине — по цвету — и собирает одинаковые вместе, создавая каталог разноцветных линий.
Они различны но яркости — по интенсивности. Отчего? Да оттого, что одних квантов прибывает больше, других — меньше. Значит, разные варианты скачков в атоме не
