Избранные научные труды полностью

Если бы мы могли производить опыты с нейтронами и протонами с энергиями, превышающими 100 Мэв, мы должны были бы ожидать, что избыток энергии этих частиц, когда они проникают в ядро не очень малой массы, должен прежде всего распределиться между частицами ядра так, что освобождение любой из них неизбежно вызывало бы последующую концентрацию энергии. Вместо обычного течения ядерной реакции мы можем в этом случае ожидать, что не одна, а несколько заряженных или незаряжённых частиц могут покинуть ядро в результате соударения. Для ещё более сильного соударения с захватом частицы, обладающей энергией в 1000 Мэв, мы должны быть готовыми к тому, что столкновение может привести к взрыву всего ядра. Такие энергии в настоящее время, конечно, находятся далеко за пределами возможностей эксперимента, и нет необходимости подчёркивать, что подобные эффекты едва ли могут приблизить нас к решению так многократно обсуждавшихся проблем использования ядерной энергии в практических целях. К сожалению, чем обширнее становятся наши сведения о ядерных реакциях, тем отдалённее представляется достижение этой цели.

В заключение этого доклада я хотел бы сказать, что даже если проблема строения ядра пока ещё и лишена той простоты в механическом отношении, которая так характерна для теории строения атома и которая так помогла при распутывании взаимоотношения элементов в смысле их обычных физических и химических свойств, тем не менее, как я пытался показать, эта проблема обладает специфическими особенностями, облегчающими интерпретацию характерных свойств ядер, например в отношении разделения ядерных реакций на отдельные стадии с такой отчётливостью, какая не имеет аналогии в механическом поведении атомов.

46 ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ В КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ ^*

^*Conservation Laws in Quantum Theory. Nature, 1936, 138, 25, 26.

Недавно Боте и Майер-Лейбниц выполнили новые опыты, касающиеся связи между рассеянием и отдачей при комптон-эффекте. Их результаты, как и данные описанных выше опытов Якобсена ¹, противоречат выводам Шенкленда об отсутствии связи между этими явлениями. В связи с этим мне хотелось бы сделать следующие краткие замечания по поводу возобновившейся после опытов Шенкленда дискуссии ² относительно возможной несостоятельности законов сохранения энергии и импульса в атомных явлениях.

¹ Эта заметка Бора помещена в «Nature» от 4 июля 1936 г. сразу же за письмом Якобсена, в котором описываются эти опыты. — Прим. ред.

² Р. Dirac. Nature, 1936, 137, 298; Е. J. Williams. Nature, 1936, 137, 614; R. Peierls. Nature, 1936, 137, 904.

Сомнения относительно справедливости законов сохранения в элементарных квантовых процессах высказывались и раньше, при первых попытках ³ обобщить классическую теорию излучения в целях её приспособления для разъяснения сложной дилеммы корпускулярного и волнового характера излучения. Но тогда положение было совершенно иное, чем сейчас. Дело не только в том, что последующие экспериментальные открытия заставили нас привыкнуть к подобным парадоксам в поведении электронов и других материальных частиц. Здесь важно главным образом то, что рациональные методы, разработанные квантовой механикой и электродинамикой, подтвердили возможность совместить существование кванта действия со строгим выполнением законов сохранения во всех явлениях, подобных дифракции электрона и комптон-эффекту. Более того, начатая Гейзенбергом работа по рассмотрению дополнительных ограничений измерения механических величин и компонент электромагнитного поля ⁴ в квантовой теории полностью устранила любые парадоксы в этом отношении. Можно сказать, что суть аргументов в том, что любая попытка недвусмысленной пространственно-временной координации в квантовых явлениях подразумевает отказ от строгого применения законов сохранения. Это вызывается принципиальной неконтролируемостью обмена энергией и импульсом между исследуемым объектом и твердыми телами и часами, определяющими пространственно-временную систему отсчёта. И наоборот, строго определённое применение законов сохранения в квантовых явлениях предполагает существенный отказ от пространственно-временной координации ⁵.

³ N. Bohr, H. A. Kramers, J. C. Slatter. Phil. Mag., 1924, 47, 785 (статья 25).

⁴ N. Bohr, L. Rosenfeld. Kgl. Danske Vidensk. Math-Fys. Medd., 1933, 12, 8 (статья 39).

⁵ N. Bohr. Phys. Rev., 1935, 48, 69G (статья 44).