Пол Халперн - Квантовый лабиринт. Как Ричард Фейнман и Джон Уилер изменили время и реальность [litres]

Последний, в свою очередь, обратился за поддержкой к Вольфгангу Паули 54.

Паули посоветовал нечто, лежавшее далеко от планов Джеветта и Мак-Иннеса, он нарисовал картину большой конференции, куда приедут исследователи старшего поколения, занимавшиеся квантовой теорией до войны и желающие вернуться к теме. Вольфганг подумал в первую очередь об участниках из Европы и почти не вспомнил о собственно американской физике.

Мак-Иннес обсудил ситуацию с Джеветтом, и Паули было отправлено письмо с вежливым отказом. Мак-Иннес поблагодарил швейцарца, но объяснил, что они собираются устроить рабочее мероприятие с участием многообещающих исследователей, а не выставку почтенных профессоров.

Паули ответил и порекомендовал организаторам обратиться к Уилеру, куда лучше знакомому с молодежью.

Как обычно, Паули не ошибался, Уилер был тем человеком, кто мог навести мост между поколениями. Его манеры, выдержка и беглый немецкий позволяли Джону пользоваться уважением у европейских ученых старой школы, в то время как открытость и чувство юмора обеспечивали восхищение со стороны молодых американских физиков, таких как Фейнман.

Уилер благосклонно внял просьбе о помощи, ему понравилась идея – молодые теоретики, обсуждающие столь близкие его сердцу темы взаимодействия электронов и роли мезонов. Поначалу они вместе с Паули решили, что такую встречу есть смысл провести в Копенгагене, под крылом института Бора. Но потом вняли аргументу, что немногие американцы захотят отправиться в Данию, и решили уменьшить расходы. Карл Дарров посоветовал перенести мероприятие в США. Действительно, общие расходы на встречу составили бы менее 1000 долларов.

После месяцев планирования был выбран отель «Рэмз Хеад Инн» на Шелтер-Айленд. Остров мог обеспечить идеальные условия, чтобы собрать в тихом уютном месте выдающиеся умы современности. И в то же время он находился прямо на северо-восток от Лонг-Айленда, то есть очень близко к Нью-Йорку и южной части Новой Англии.

Даты выбрали так, чтобы мог присутствовать Оппенгеймер, тогда самый известный американский физик и главная «приманка» для молодых ученых.

Мак-Иннес вместе с Уилером долго трудились над списком приглашенных. Решили определить троих лидеров дискуссий, выбрав их из числа выдающихся физиков, чтобы каждый руководил секцией: Оппенгеймер, Крамерс и блестящий эмигрант из Австрии Виктор Вайскопф из МТИ.

Последний в свое время тоже участвовал в Манхэттенском проекте, и, подобно Крамерсу, он был протеже Бора. Что знаменательно, он работал помимо прочих с Максом Борном (он был научным руководителем Вайскопфа), Вернером Гейзенбергом, Эрвином Шредингером, Дираком и Паули, и список его наставников вполне годился на роль справочника «Кто есть кто в современной физике?».

Под влиянием того же Паули Вайскопф в 1939 году предложил инновационный подход к расчету энергии самовоздействия электрона (энергии, соответствующей его взаимодействию с электромагнитным полем, которое он сам и создает), позволяющий получить конечную величину. Подобно Крамерсу, он сохранял в модели понятие электромагнитного поля. Чтобы добыть подходящую квантовую величину энергии самовоздействия, он рассчитал эффекты «вакуумных флуктуаций».

Вакуумные флуктуации происходят, когда частицы спонтанно возникают из кажущейся пустоты пространства, существуют короткое время, а затем снова исчезают в бездне, словно дельфины, всплывшие подышать воздухом перед новым погружением. Например, электрон и позитрон могут появиться вместе, бросить летящий взгляд на реальность и быстро аннигилировать друг друга. Временное создание материи из чистого ничего допускается принципом неопределенности Гейзенберга, если время в данном случае достаточно короткое (чем больше масса, тем короче).

Другое ограничение на подобные неустойчивые феномены, известные как «виртуальные частицы», заключается в том, что они должны сохранять заряд. Именно по этой причине позитроны возникают в компании электронов, их заряды компенсируют друг друга.

Вакуум – нечто вроде кредитной линии, позволяющей делать большие займы, но со строгим лимитом.

Ключевой чертой «моря» виртуальных частиц рядом с электроном (или другой заряженной частицей) является то, что оно имеет тенденцию поляризоваться – другими словами, выстраиваться по направлению плюс-минус, так же, как батарейки в фонарике. Подобное явление получило название «вакуумной поляризации».