Жозе Фаус - Наука. Величайшие теории - выпуск 3 - Гейзенберг. Принцип неопределенности. Существует ли мир, если на него никто не смотрит?

Можно сказать, что целью поисков Эйнштейна было уравнение, в котором гравитация и электромагнетизм описывались бы одной функцией, то есть одним полем, как два аспекта одного явления.

В 1950-е годы Гейзенберг предпринял попытку унифицировать взаимодействия между элементарными частицами. Он исключил из рассмотрения гравитацию, поскольку силой тяготения между элементарными частицами по сравнению с тремя другими взаимодействиями можно пренебречь. Помимо электромагнитного взаимодействия, существует сильное взаимодействие, которое играет роль клея, соединяющего протоны и нейтроны в ядрах, и слабое взаимодействие, являющееся причиной бета-распада. Толчком к исследованиям в этом направлении для Гейзенберга стали последние результаты наблюдений космических лучей, предсказанные им за много лет до этого. При столкновении космических лучей с атомами атмосферы образуется множество элементарных частиц различных типов, которые участвуют в трех упомянутых выше фундаментальных взаимодействиях.

Гейзенберг взял за основу общие рассуждения, касающиеся симметрии в квантовой и релятивистской теории, чтобы обобщить три фундаментальных взаимодействия и описать их одним полем. Он обратился к Паули, однако их сотрудничество продолжалось лишь несколько лет, поскольку первоначальный интерес Паули уступил место растущему скептицизму, и в конечном итоге он прекратил работу над проектом. Спустя некоторое время Гейзенберг также вынужден был оставить работу над этой теорией. Мы знаем, что в то время были неизвестны многие свойства частиц, которые позднее сыграли важнейшую роль в попытках создать новые единые теории.

Из предыдущих глав этой книги можно понять, что биография Гейзенберга в значительной степени переплетается с историей развития квантовой механики. Однако чтобы у читателя сложилось объективное представление о Гейзенберге, следует, пусть и коротко, немного рассказать о его частной жизни.

В конце января 1937 года на музыкальном вечере молодой ученый познакомился с Элизабет Шумахер. Как они позднее рассказывали детям, любовь вспыхнула, когда Гейзенберг исполнил Трио для фортепиано соль мажор Бетховена. Последовавший разговор, в котором Вернер и Элизабет обменялись восторженными отзывами о медленном и плавном исполнении этого произведения, стал началом будущей семейной идиллии.

Десять дней спустя Вернер и Элизабет условились о помолвке, а спустя три месяца поженились. У них было семеро детей – три сына и четыре дочери. Первые их воспоминания об отце относятся к 1946 году. До этого они не помнили чего-то интересного об ученом, который большую часть времени отсутствовал.

Дети упоминают три стороны личности отца, связанные с работой, природой и музыкой. В будние дни во время семейных ужинов Гейзенберг практически всегда молчал. Дети знали, что их отец – великий ученый, и думали, что он размышляет о важных делах, далеких от повседневной жизни. Гейзенберг редко вмешивался в домашние хлопоты, которыми занималась жена. Однако в выходные дни он преображался. Семейные вылазки на природу в окрестностях Гёттингена стали традицией. Гейзенберг организовывал для детей игры и словно вновь переживал прогулки с группой юных скаутов. Ученый редко предавался воспоминаниям, но часто и с особым воодушевлением рассказывал о своем участии в скаутском движении и среди немногих советов, данных детям, особенно настаивал на двух: они должны были вступить в какую-нибудь группу бойскаутов, чтобы изучать природу, а также заниматься музыкой. Музыка была настоящей страстью Гейзенберга, и музыкальным вечерам в его семье всегда придавалось большое значение.

Фортепианный репертуар Гейзенберга состоял из сольных произведений для фортепиано и камерной музыки. Дочь Гейзенберга Барбара Блум рассказывает, что на 60-летие ученого члены его семьи и друзья приготовили ему прекрасный подарок: они собрали любительский оркестр из друзей и знакомых, чтобы Гейзенберг смог сыграть один из своих любимых концертов – концерт № 20 для фортепиано с оркестром Ре минор Моцарта. Вечер запомнился всем участникам, и десять лет спустя Гейзенберга ждал еще больший сюрприз: симфонический оркестр баварского радио предложил ему вновь сыграть этот же концерт. Этот эпизод помогает в полной мере понять, каким авторитетом пользовался Гейзенберг в обществе. Но сюрприз на этом не закончился: к еще большему удивлению Гейзенберга, друзья сказали, что хотят записать концерт. Однако подготовка ограничилась одной репетицией – Гейзенберг понял, что его музыкальные способности уступают научным. По рассказам Барбары, ранее отец обычно пропускал несколько нот в сложных пассажах или замедлял ритм, не нарушая стройности произведения, что было допустимо для музыканта-любителя, но немыслимо при исполнении под аккомпанемент профессионального оркестра. После репетиции Гейзенберг сказал музыкантам, что ему нужно много репетировать – до этого он не представлял, насколько быстро нужно исполнять это произведение двумя руками одновременно. Тем не менее дирижер и оркестранты оценили уровень игры Гейзенберга, который справился с самыми сложными пассажами, и эта первая и единственная репетиция доставила удовольствие всем ее участникам.