Читать «Беседы о рентгеновских лучах (второе издание)» онлайн - страница 9

Период «штурм унд дранг» («буря и натиск»), начавшийся в физике еще при жизни В. Рентгена, ознаменовался фейерверком «безумных идей». Одна из них сформулирована в том же 1923 году французским ученым Л. де Бройлем, тогда еще молодым диссертантом. Принята она была, по свидетельству самого автора, «сначала с удивлением, к которому, несомненно, примешивалась какая-то доля скептицизма». «Идеи диссертанта, конечно, вздорны, — честно признавался его научный руководитель П. Ланжевен, — но развиты с таким изяществом и блеском, что я принял диссертацию к защите».

Речь идет об общепризнанном ныне факте. О знаменитом дебройлевском дуализме, единстве противоположных на первый взгляд свойств корпускулярности и волнообразности. Вроде бы и впрямь «две вещи несовместные», они тем не менее мирно сосуществуют рядом. Особенно заметно это парадоксальное сочетание в микромире.

За иллюстрациями ходить недалеко. Достаточно взять нынешние энциклопедии. В статьях о дифракции там нередко сопоставляют два очень похожих, хотя и весьма различных, снимка. На каждом — геометрически правильный узор из светлых и темных пятен, полученный на фотоэмульсии при просвечивании кристалла. В одном случае — пучков электронов, в другом — рентгеновских лучей.

Словом, мельчайшие крупицы материи могут вести себя подобно минимальным порциям энергии, корпускулы — подобно квантам, иначе говоря, вещество подобно радиации. И наоборот.

Сегодня это нечто само собой разумеющееся, а тогда установление такой двойственности произвело эффект разорвавшейся бомбы. То было «наиболее драматическое событие в современной микрофизике», как аттестовал его сам Л. де Бройль. Интересно, что к своей теоретической догадке он пришел, наблюдая за экспериментами с икс-лучами, которыми много лет подряд занимался его старший брат в парижской лаборатории. Есть ли тут связь с открытием В. Рентгена? Очевидно, самая прямая.

По формуле, выведенной Л. де Бройлем, получается: длины волн, которые приписываются электронам, примерно те же, что и у рентгеновской радиации. Как выяснилось, так оно и есть в действительности. Плод воображения, взращенный в кабинетной тиши, оказался надежным результатом науки, проверенным во многих лабораториях, вошел в золотой фонд физики.

То-то, верно, изумился бы мюнхенский гонитель электронов, узнав, что они дважды сродни таинственным невидимкам, которым он сам дал, так сказать, путевку в жизнь. Во-первых, как молочные братья: одни — частицы-волны, другие — волны-частицы (притом с весьма близкой характеристикой, длиной волны). Во-вторых, как… отцы и дети. Да, именно «атомами электричества» порождаются икс-лучи и внутри рентгеновских трубок, и около рентгеновских звезд.

Впрочем, тогдашний «штурм унд дранг» с его фейерверком «безумных идей» мог потрясти кого угодно. «Современному физику порою кажется, что почва ускользает из-под ног и потеряна всякая опора, — свидетельствовал в 20-е годы С. Вавилов, будущий президент Академии наук СССР. — Головокружительное ощущение, испытываемое при этом, схоже с тем, которое пришлось пережить астроному-староверу времен Коперника, пытавшемуся постичь неподвижность движущегося небесного свода и Солнца. Но это неприятное ощущение обманчиво, почва тверда под ногами физика, потому что эта почва — факты».