Особенности американского мышления. Закат физики в западной цивилизации

Люди ошибочно жалуются, что у нашего поколения нет философов. Философы теперь только на другом факультете, они называются Эйнштейн и Планк.

    Адольф фон Харнак

Эйнштейн понял, что h, очевидно, имеет отношение к световому излучению, и применил эту идею в эксперименте по фотоэлектрическому эффекту. В этом эксперименте падающий свет выбивал электроны из металлов, но результаты казались нелогичными: ниже определенной частоты отсечки света электроны оставались в металле, независимо от интенсивности облучения.

В смелом порыве мысли Эйнштейн предположил, что энергия в световой волне в основном возникает порциями размером E=hf (f обозначает частоту). И эта гипотеза блестяще подтвердилась, хотя Макс Планк, как никто другой, долгое время относился к ней скептически. Эти световые кванты дали название позднейшей квантовой механике и, по сути, до сих пор относятся к самым загадочным явлениям природы, для которых нет априорного объяснения. В европейской традиции натурфилософии следовало бы спросить: мыслима ли вообще физика без этой постоянной h, и если нет, то почему? Несмотря на необъяснимость, этот квант h тем не менее продолжил свое триумфальное шествие по теоретической физике. Даже в термодинамике h играет важную роль, например, в парадоксе смешивания, названном в честь вышеупомянутого Уильяма Джошуа Гиббса.

Пятьдесят лет размышлений не приблизили меня к решению вопроса «Что такое кванты света?»

    – Альберт Эйнштейн

Непревзойденная интуиция из Копенгагена

Датчанин Нильс Бор (1885—1962) также был одним из величайших мыслителей в физике начала XX века, и его способности также были скорее интуитивно-вопросительными, чем вычислительными. Например, он первым признал, что радиоактивность, открытая в 1896 году, является явлением атомного ядра, а не атомной оболочки, состоящей из электронов. Бор также был первым, кто понял[86 - Например, один протон водорода, 2 протона гелия, 3 протона лития и т. д. Это предложение исходило от голландского юриста Антониуса ван ден Брука, который смог опубликовать эту идею в журнале Nature в 1911 году, что немыслимо сегодня (Kumar 2008, p. 86f.).], что химические свойства элемента определяются числом протонов в ядре. Сегодня эти факты кажутся настолько очевидными, что легко забыть, каким интеллектуальным достижением было их открытие. Это также соответствовало его интуитивному подходу к реализации идеи, которую уже в XIX веке сформулировали японский физик Хантаро Нагаока и Вильгельм Вебер: атом может быть маленькой солнечной системой! Идея о том, что электроны вращаются вокруг атомного ядра, как планеты вокруг нашей родной звезды, невероятно увлекла исследователей того времени.