Изобретательность, с которой Паули использовал в те годы соображения принципа соответствия в пределах их применимости, иллюстрируется проведённым им изящным анализом комптоновского рассеяния излучения на свободных электронах. Исходя из общих статистических соображений Эйнштейна об обмене энергий и импульсом в радиационных процессах, Паули доказал, что вероятность рассеяния зависит от интенсивности обеих компонент излучения, участвующих в процессе. Метод, применённый в этой работе, в действительности находится в очень близкой связи с общей теорией дисперсии, сформулированной Крамерсом, которая оказалась весьма существенной для дальнейших больших открытий.
Для Паули, с его отвращением ко всякого рода неясностям в физических теориях, огромным облегчением было развитие рациональной квантовой механики, исключающей всякое неуместное использование классических представлений. Едва ли нужно напоминать, что это развитие, в частности, позволило гармонично включить в соответствующую 1 квантовую статистику принцип запрета Паули. Энергия, с которой Паули принимался за исследование новых методов, и совершенное владение ими, которое он вскоре приобрел, демонстрируются его статьей по основам квантовой механики, напечатанной в «Handbuch der Physik» в 1932 г. Эта статья занимает в научной литературе такое же положение, как его предыдущее изложение теории относительности.
1
Т.е. статистику Ферми—Дирака. —
Вся научная подготовка Паули неизбежно привела к тому, что он глубоко заинтересовался проблемой приведения основ квантовой физики в соответствие с требованиями теории относительности. С самого начала он не только принял выдающееся участие в формулировании квантовой теории электромагнитных полей, но и содействовал своими трудами по релятивистской теории электрона полному выяснению её смысла. Деятельный интерес Паули в значительной степени стимулировал разрешение кажущихся парадоксов, которые выявились в ходе последовавшей дискуссии по вопросу об измеримости компонент поля и электрических зарядов.
В последующие годы Паули проявляет ещё более глубокий интерес к проблемам теории элементарных частиц и квантованных полей, соответствующих этим частицам. На ранней стадии он внёс фундаментальный вклад в развитие этой теории, выдвинув гипотезу нейтрино, которая обеспечила выполнение законов сохранения при -распаде атомных ядер. В этой связи интересно также напомнить, что в 1926 г. Паули первый обратил внимание на то, что сверхтонкая структура спектральных линий служит источником информации о спинах ядер и их электромагнитных моментах.
В этой книге, посвящённой памяти Паули, специалисты в различных областях рассказывают о его разносторонних фундаментальных работах и о влиянии их на последующее развитие физики. Говоря о большом жизненном пути Паули, важно помнить, что он воодушевлял не только многочисленных учеников, собиравшихся вокруг него сначала в Гамбурге, а потом в Цюрихе, где он работал последние 30 лет своей жизни, исключая военные годы, проведённые в Принстоне. Благодаря его участию в научных конференциях и обширной переписке с коллегами и друзьями влияние Паули распространялось на значительно более широкие круги.
Действительно, все с нетерпением хотели узнать мнение Паули о новых открытиях и идеях, всегда выражавшееся убедительно и с юмором, а также его симпатии и антипатии к открывающимся перспективам. Мы всегда извлекали пользу из замечаний Паули, даже когда временно были с ним не согласны; если он чувствовал необходимость изменить свои взгляды, он признавал это весьма откровенно, а если новые идеи встречали его одобрение, то в этом мы чувствовали большую поддержку. Анекдоты о его личности вырастали в настоящую легенду, и он всё более и более становился самой совестью сообщества физиков-теоретиков.
Пытливый ум Паули охватывал все аспекты человеческой деятельности. В Цюрихе он нашёл коллег, разделявших его многосторонние интересы, и его исследования по вопросам истории, эпистемологии и психологии вылились в ряд очерков, доставляющих обильную пищу для размышлений. Ему посчастливилось встретить подругу жизни, которая, тонко понимая силу его интеллекта и цельность его характера, дала ему тот покой и умиротворённость, в которых он так нуждался при своей большой исследовательской и педагогической работе. В лице Вольфганга Паули мы потеряли не только блестящего и вдохновенного товарища по работе, но и настоящего друга, который многим из нас казался утесом среди бушующего моря.
1961
85 ВОЗНИКНОВЕНИЕ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ *
*
60-летие со дня рождения Вернера Гейзенберга предоставляет мне подходящий случай поделиться некоторыми воспоминаниями о времени, когда он, работая с нами в Копенгагене, создавал основы квантовой механики.