Ясно, что требовалась совершенно новая идея, прежде чем открытия
элементарных электрических частиц могли бы быть должным образом
использованы в интерпретации общих свойств материи. Однако в
поисках такой идеи не нужно было смотреть далеко. Ключ к
преодолению этих трудностей дало фундаментальное открытие Планком
элементарного кванта действия,
который особенно в руках Эйнштейна уже оказался столь плодотворным в
деле согласования физических эмпирических данных самого различного
рода. Действительно, это открытие обнаружило новую черту
атомизма в законах природы, совершенно чуждую классическим идеям
физики и в некотором смысле даже в большей степени, чем атомная
природа электричества. Конечно, не может быть дано никакого
основанного на общей электромагнитной теории объяснения существованию
элементарного кванта электричества и конкретным значениям масс
электрона и протона; но следует помнить, что измерения заряда и массы
этих частиц опираются на экспериментальные факты, которые
допускают недвусмысленную интерпретацию на основе классических идей.
Однако нельзя дать никакого обоснования существованию кванта
действия, которое не содержало бы радикального отхода от обычных
физических принципов. Определение универсальной постоянной Планка,
конечно, также основано на классически определённых измерениях, но —
в противоположность случаю заряда и массы электрона — выводу
кванта действия из этих измерений не может быть дано никакое разумное
толкование в терминах электромагнитной теории. Область однозначной
применимости классических понятий ограничивается процессами, в
которых механическое действие велико по сравнению с этим квантом,
как в экспериментах с отклонением пучков заряженных
частиц; недостаточность этих идей для объяснения реакций атомов
обусловлена как раз тем фактом, что детальный анализ внутриатомных
движений должен включать рассмотрение элементов траектории
электрона, для которых действие имеет тот же порядок величины
или даже меньше, чем квант. Два фундаментальных аспекта
атомистики, символизируемые элементарными квантами электричества и
действия, конечно, тесно связаны, и, когда мы подойдём к
проблеме строения атомных ядер, мы увидим, что уже невозможно
однозначно использовать понятия заряда и массы электрона. Что же
касается внеядерных электронных конфигураций, большое упрощение
следует из того факта, что размеры составляющих частиц, определённых
в классическом смысле, могут рассматриваться как пренебрежимо малые
по сравнению с размерами всего атома. В самом деле, эта
идеализация, на которой покоится простая классификация свойств атома,
позволяет рассматривать специфические свойства электрона вне
ядра, как независимые от кванта действия.
