Рїсђрѕрґрѕр»Р¶Рёс‚Рµр»Сњрѕрѕсѓс‚Сњ жизни древних греков: Энциклопедия времени — Рџ

Герлах в 1925 г. возвратился в Тюбинген на должность профессора, затем переехал в Мюнхен. Во время войны, в 1944 г., он стал во главе Немецкой Программы Ядерных �сследований и в конце войны был интернирован союзниками среди десяти других ведущих ученых в Фарм Холл (Англия). Позднее он много сделал для возрождения немецкой науки и принимал участие в кампании за запрет ядерного оружия.

Принцип исключения^[3]

Несмотря на свои очевидные успехи, в 1924 г. старая квантовая теория, которая в течение нескольких предшествующих лет, казалось, дает методы и принципы, способные помочь, по крайней мере, представить основы атомной феноменологии, столкнулась с трудностями. В этот момент Вольфанг Паули (19001958), отвечая на трудности теории, нашел отправную точку для введения нового и таинственного принципа.

Паули родился в Вене в семье врача, который стал профессором биохимии в Венском университете. Паули получил докторскую степень в университете Мюнхена под руководством Зоммерфельда, и после этого был ассистентом Борна в Гёттенгене в 19211922 гг. Желая встретиться с Бором, он по своей инициативе отправился в Копенгаген, где был с октября 1922 г. по сентябрь 1923 г., а затем переехал в Гамбург, где оставался до 1928 г., когда принял кафедру в Политехникуме Цюриха. За исключением военных лет, которые он провел в США, в �нституте перспективных исследований в Принстоне, он до своей смерти в 1958 г. оставался в Цюрихе.

Паули был РєСЂСѓРїРЅРѕР№, интересной Рё жизнелюбивой личностью. РљРѕРіРґР° РѕРЅ появлялся РЅР° людях его звучный Рё РёРЅРѕРіРґР° сардонический смех оживлял любое собрание. РћРЅ всегда появлялся СЃ новыми идеями. Паули начал СЃРІРѕСЋ научную карьеру РІ 21 РіРѕРґ, написав РєРЅРёРіСѓ Рѕ теории относительности Рйнштейна, которая РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ остается лучшей РїРѕ этому предмету. Его вклад РІ квантовую теорию неоценим. РџРѕРґРѕР±РЅРѕ РґСЂСѓРіРёРј теоретикам РѕРЅ РЅРµ имел дела СЃ экспериментальными , приборами. Говорили, что РѕРЅ обладает мистической силой. Однажды РІ лаборатории профессора Франка РІ Гёттингене вышла РёР· строя, без какой Р±С‹ то РЅРё было причины, сложная установка для изучения атомных явлений. Р�зумленный Франк написал РѕР± этом факте Паули РІ Цюрих. Через некоторое время РѕРЅ получил ответ РІ конверте СЃ датской маркой. Паули писал, что РѕРЅ РЅР° поезде ехал Рє Бору, Рё РІ тот момент, РєРѕРіРґР° РІ лаборатории Франка случилась эта неприятность, его поезд останавливался РЅР° несколько РјРёРЅСѓС‚ РЅР° вокзале Гёттингена.

Как говорили РјРЅРѕРіРёРµ люди, Паули был совестью физики. РћРЅ хотел, чтобы люди понимали вещи РґРѕ конца, Рё высказывали РёС… правильным образом. РћРЅ РЅРёРєРѕРіРґР° РЅРµ уставал отвечать РЅР° РІРѕРїСЂРѕСЃС‹ Рё объяснять проблему любому, кто РїСЂРёС…РѕРґРёР» Рє нему СЃ вопросами. РќРѕ ему РЅРµ составляло труда выразить СЃРІРѕРµ неудовольствие, РєРѕРіРґР° РѕРЅ полагал, что слышит что-то неправильное. РћРЅ РЅРµ был хорошим лектором, поскольку РЅРµ был способен оценить, насколько восприимчива аудитория. Однажды студент осмелился прервать его Рё сказать: Р’С‹ говорите нам, что заключение тривиально, РЅРѕ СЏ РЅРµ РјРѕРіСѓ понять этого. РўРѕРіРґР° Паули сделал то, что РѕРЅ часто делал, РєРѕРіРґР° РѕРЅ обдумывал что-РЅРёР±СѓРґСЊ РІРѕ время лекции: ушел РёР· комнаты. Через несколько РјРёРЅСѓС‚ РѕРЅ вернулся Рё сказал: Рто тривиально Рё продолжал лекцию. Однажды его ассистент, специалист РІ области ядерной физики, Виктор Вайскопф (19082002) опубликовал статью, РІ которой содержалась ошибка, Рё Паули, утешая его, сказал: РќРµ принимайте это слишком близко Рє сердцу, РјРЅРѕРіРёРµ люди публикуют работы СЃ ошибками; СЏ РЅРёРєРѕРіРґР°! Как-то Вайскопф показал Паули только что опубликованную статью РїРѕ интересующему Паули РІРѕРїСЂРѕСЃСѓ. РћРЅ сказал: Да, СЏ тоже думал РѕР± этом, РЅРѕ СЏ рад, что РѕРЅ это сделал, так что РјРЅРµ теперь РЅРµ нужно делать это самому.

Р’ период времени, относящегося Рє нашей истории, РєРѕРіРґР° Паули был Сѓ Бора Рё стал интересоваться эффектом Зеемана, РѕРґРёРЅ РёР· коллег Паули сопровождал его РІ прогулке РїРѕ улицам Копенгагена. РћРЅ сказал Паули: Р’С‹ выглядите очень несчастным, Рё Паули ответил: Как же можно быть счастливым, РєРѕРіРґР° думаешь РѕР± аномальном эффекте Зеемана? Однако его размышления дали РІ 1924 Рі. важные плоды. Паули отказался РѕС‚ механического взгляда РЅР° атом Рё сосредоточил СЃРІРѕРµ внимание РЅР° квантовых числах, которые представляют состояния электронов. РћРЅ провозгласил, основываясь РЅР° долгом изучении эффекта Зеемана, что каждый электрон характеризуется набором квантовых чисел, Рё что РІ атоме позволено быть РЅРµ более чем РґРІСѓРј электронам СЃ РѕРґРЅРёРј Рё тем же числом. Попросту РіРѕРІРѕСЂСЏ, это означает, что РЅРµ более РґРІСѓС… электронов РјРѕРіСѓС‚ находиться РЅР° определенной орбите атома. Ртот принцип был назван Паули принципом исключения. Сразу же это правило позволило приписать электроны Рє различным энергетическим СѓСЂРѕРІРЅСЏРј Рё обосновать построение таблицы Менделеева. Ртот принцип позднее был продемонстрирован, используя квантовую механику, Рё Паули был награжден Нобелевской премией РїРѕ физике РІ 1945 Рі.

РќР° собрании РІ Бирмингеме объявление Рѕ новых экспериментальных фактах РІ поддержку теории Бора улучшило ее прием среди первоначально довольно скептической британской аудитории. Однако немецкие математики РІ Гёттингене холодно встретили его идеи, поскольку РѕРЅРё критиковали употребление Бором математики классической физики РІ модели, которая бросала вызов классическим взглядам. Р’ июле поездка РІ Германию помогла Бору получить поддержку Рё СЃ этой стороны, включая беседу СЃ физиком Максом Борном (18821970), который позднее дал ключевое звено РІ развитии этой теории, путем улучшения матричной механики СЃРІРѕРёРј вкладом РІ интерпретацию квантово механических функций. Борн был награжден Нобелевской премией РїРѕ физике РІ 1954 Рі. (вместе СЃ Вальтером Боте, исследователем космических лучей) Р·Р° фундаментальные исследования РІ квантовой механике, особенно Р·Р° статистическую интерпретацию волновой функции. РќР° его могиле РІ Гёттингене выгравировано фундаментальное уравнение матричной механики pq qp = ih/2π.

Весной 1914 г. Резерфорд предложил Бору должность доцента в Манчестере на 19141915 гг., позднее продолженной до 1916 г. В мае 1916 г. он, наконец, был назначен профессором теоретической физики в Копенгагене. Осенью 1916 г. его первый ассистент, голландский физик X.А. Крамерс (18941952), который оставался в Копенгагене до 1926 г., присоединился к нему. В 1918 г. Оскар Кляйн (18941977) стал его вторым ассистентом. В 1917 г. Бор занялся постройкой нового �нститута теоретической физики, но потребовалось четыре года, прежде чем открылись его двери (8 марта 1921 г. ). Через эти двери прошел ряд блестящих ученых как студентов, так и профессоров, учителей и гостей.

Работы Бора РїРѕ строению атома дали старт активности РІРѕ РјРЅРѕРіРёС… научных центрах, Рё сам Бор участвовал РІ дальнейшем процессе. Очень важной концепцией, которую РѕРЅ разработал для понимания квантовых проблем Рё которую никто лучше, чем РѕРЅ, РЅРµ знал, как использовать, была копенгагенская интерпретация, которая связывала предсказания классической теории СЃ квантовой теорией. Так как квантовая формула Планка для длинных длин волн хорошо аппроксимировалась классической формулой Рэлея, то Бор утверждал, что частота обращения электрона РїРѕ орбите, вычисленная СЃ учетом квантовой механики, будет РїСЂРё очень больших орбитах приближаться Рє формулам, даваемых классическими законами. Рто позволило ему найти правила, названные правилами отбора, которые устанавливали, что РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґСЏС‚ РЅРµ РІСЃРµ переходы. Рти правила устанавливают, между какими орбитами разрешены переходы. Тем самым устанавливается первый критерий, позволяющий предсказать, какие частоты РјРѕРіСѓС‚ быть излучены (среди РјРЅРѕРіРёС…, соответствующих различным скачкам энергии). Рти правила также способствовали предсказаниям того, какова интенсивность света, соответствующая каждому возможному переходу.

В июне 1922 г. он дал серию лекций в Гёттингене, где он встретился с Вольфангом Паули (19001958) и Вернером Гейзенбергом (19011976). Они были с ним в Копенгагене в течение несколько лет и участвовали в новой революции в квантовой механике.

В декабре 1922 г. Бор получил Нобелевскую премию по физике за его заслуги в исследованиях строения атомов и излучения, испускаемого ими.

В течение последующих десяти лет он был очень занят руководством своего �нститута, который становился все больше и больше центром всего развития атомной физики.

В своих воспоминаниях физики, которые работали в �нституте Бора, подчеркивают уникальный копенгагенский дух научных исследований. Они вспоминают этот период, во-первых, как неограниченную свободу заниматься какой бы то ни было проблемой в теоретической физике, которую они считали наиболее важной. Вторым аспектом копенгагенского духа было то, что это занятие проходило в форме интенсивных дискуссий между Бором, в чем он был признанным мастером, и наиболее обещающими, хотя и молодыми и еще непризнанными в физике студентами, приезжающими в �нститут из разных стран. Нуждающийся в обсуждениях для разработки своих идей, Бор поощрял визитеров стать его помощниками, т.е. принять участие в его собственных размышлениях. Таким образом, копенгагенский дух заключался в полной свободе исследований, достигаемой разделением научного труда между самим Бором и сливками студентов международной теоретической физики.