Чтение онлайн

Сразу же после окончания университета Луи де Бройль был призван на военную службу и зачислен во французский инженерный корпус. Во время Первой мировой войны он был радистом на станции беспроволочного телеграфа при Эйфелевой башне. Когда же война закончилась, Луи возобновил свои занятия физикой в научно-исследовательской лаборатории, созданной его братом Морисом. Предметом его изучения стали высокочастотные излучения.

Что же это было за время в истории физики? В конце XIX века были сделаны такие открытия, как рентгеновское излучение и радиоактивность, был открыт электрон. В 1900 году Макс Планк высказал предположение о том, что электромагнитное излучение состоит из неделимых порций – квантов, вопреки господствовавшему в то время представлению о том, что свет распространяется непрерывными волнами. Были заложены основы квантовой теории. «…Несмотря на всю важность и значительность прогресса, произошедшего в физике за последние века, ученые были не в состоянии глубоко понять истинную природу явлений, пока они ничего не знали о существовании квантов… В тот день, когда кванты вошли в науку, величественное и грандиозное здание классической физики было потрясено до самого основания… В истории науки не много было подземных толчков, сравнимых по силе с этим», – так написал в одной из своих книг Луи де Бройль о значении идей Планка. В 1905 году Альберт Эйнштейн, используя квантовую теорию, предложил объяснение фотоэлектрического эффекта, тем самым расширив область применения этой теории и подтвердив ее справедливость. Оказалось, что свет, обладающий волновыми свойствами, в ряде явлений проявляет себя как поток частиц. В 1913 году Нильс Бор предложил модель атома, которая подтвердила предположение о двойственной природе света.

Живо интересуясь новейшими достижениями физической науки, Луи де Бройль высказал настолько неожиданную идею, что некоторые ученые сочли ее чуть ли не безумной. В 1924 году он представил к защите докторскую диссертацию «Исследования по квантовой теории», в которой выдвинул гипотезу об универсальности корпускулярно-волнового дуализма. Если волны могут вести себя как частицы, то и частицы могут вести себя как волны – предположил де Бройль. Электроны, нейтроны, атомы и молекулы, как и фотоны, обладают и корпускулярными, и волновыми свойствами. Позже в одной из статей французский ученый так писал о своих рассуждениях: «Я старался представить себе корпускулу как очень маленькое нарушение, включенное в волну, а это привело меня к тому, чтобы рассматривать корпускулу как своего рода маленькие часы, фазы которых всегда должны быть согласованы с фазой той волны, с которой они объединены…» Поскольку это было лишь теоретическое измышление, не имевшее экспериментальной основы, члены ученого совета Парижского университета, где проходила защита, отнеслись к работе с большой долей скептицизма. И лишь поддержка Эйнштейна, на которого работа молодого ученого произвела большое впечатление, позволила получить де Бройлю докторскую степень. На статьи де Бройля обратил внимание и Эрвин Шрёдингер. Позже идеи французского физика пригодились ему для создания волновой механики.

Прошло всего четыре года, и волновые свойства материи (так называемые волны де Бройля) получили экспериментальное подтверждение. Американские физики, сотрудники лаборатории «Белл-телефон», обнаружили, что электроны и протоны, подобно свету и рентгеновским лучам, могут благодаря связанной с ними волне испытывать дифракцию. В 1933 году идеи де Бройля нашли практическое применение – Э. Руска создал электронный микроскоп, основой которого были магнитные линзы.

В 1929 году Луи де Бройль был удостоен Нобелевской премии по физике «за открытие волновой природы электронов». На церемонии награждения, представляя лауреата, член Шведской королевской академии наук К. В. Озен заметил: «Блестящая догадка де Бройля разрешила давний спор, установив, что не существует двух миров, один – света и волн, другой – материи и корпускул. Есть только один общий мир». В этом же году Луи де Бройль получил от Французской академии наук медаль Анри Пуанкаре.

В одной из своих работ Луи де Бройль писал: «Я начал заниматься квантами, когда мне было около двадцати лет, и продолжал изучать их в течение четверти века. И все же я должен честно признаться, что если за все это время я и добился несколько более глубокого понимания некоторых сторон этого вопроса, то я не могу еще с полной уверенностью сказать, что таится под маской, скрывающей подлинное лицо квантов…» Кроме научной работы Луи де Бройль активно вел преподавательскую деятельность. В 1928 году он прочел несколько курсов лекций в Сорбонне и Гамбургском университете, в том же году возглавил кафедру теоретической физики в Институте имени Анри Пуанкаре, где он организовал центр по изучению современной теоретической физики.

В 1933 году ученый был избран действительным членом Французской академии наук, а в 1942 году стал одним из ее постоянных секретарей. В следующем году он основал при Институте имени Анри Пуанкаре отдел исследований по прикладной механике. Интерес ученого к вопросам практического приложения науки нашел свое отражение в его работах, посвященных ускорителям заряженных частиц, волноводам, атомной энергии, кибернетике.

В 1936 году вышла в свет книга де Бройля «Революция в физике», которая впоследствии неоднократно переиздавалась в течение долгих лет во многих странах мира. Секрет такого успеха в том, что это одна из немногих книг, где довольно полно и популярно изложена квантовая теория. В предисловии к русскому изданию говорится, что «…это образец лучшего стиля популярной литературы, где автор никогда не впадает в дурной тон снисходительного отношения к читателю, которое выражается в том, что очень примитивно при помощи объяснений «на пальцах» и вульгарных «картинок» предположительно «малоразвитому» читателю пытаются объяснить некие высокие и недоступные материи. Напротив, это серьезная беседа о серьезных и трудных вещах…» И далее «Популярной книгу делает главным образом то, что при изложении совершенно не употребляется математический аппарат, и от читателя не требуется никаких специальных знаний. От него требуется только общая культура и добрая воля, которая стимулируется непосредственным интересом к предмету». Действительно, Луи де Бройлю было присуще умение ясно и достаточно просто изложить сложные вопросы, наметить рациональную связь идей. Его литературный талант не остался незамеченным – в 1945 году он был удостоен избрания во Французскую академию, был почетным президентом Французской ассоциации писателей-ученых, в 1952 году получил первую премию Калинга за высокое качество научных работ.

В 1945 году Луи де Бройль был назначен техническим советником созданной французским правительством Высшей комиссии по атомной энергии.

Заслуги французского ученого были признаны во всем мире. Он получил почетные степени многих университетов, был членом Лондонского королевского общества, американской Национальной академии наук, Американской академии наук и искусств.

Личная жизнь Луи де Бройля, революционера в физике, была небогата событиями. Он жил в одном и том же городе, Париже, работал в одном и том же учебном заведении, занимался одним и тем же делом – теоретической физикой. Де Бройль никогда не был женат. Его увлечениями было чтение, игра в шахматы, пешие прогулки. В 1960 году после смерти старшего брата Луи унаследовал герцогский титул. Скончался знаменитый ученый в парижской больнице 19 марта 1987 года в возрасте 94 лет.

Обычно профессор Винер приходил в аудиторию без каких-либо записей и конспектов лекций. Сначала он шумно и энергично сморкался, потом поворачивался к доске, даже не собираясь объявлять тему, и начинал что-то писать мелом. «Хотя я обычно сидел в первом ряду, мне было трудно разобрать, что он пишет, – рассказывал много лет спустя китайский физик К. Джен, обучавшийся у Винера в Массачусетском технологическом институте. – Большинство других студентов не видели вообще ничего». В процессе письма мелом на доске лектор бормотал себе под нос какие-то слова, содержащие оценку написанного, например: «Ну, это определение совершенно неверно». А затем быстро-быстро стирал все, что успел написать, и начинал заново. Наконец студенты могли расслышать, как он говорит: «Пока это, похоже, правильно». Только все брались за ручки, чтобы что-нибудь записать, как вдруг профессор снова все стирал и начинал писать сначала. Это повторялось в продолжение всей лекции, а когда звенел звонок, он, не прощаясь и даже не взглянув на своих слушателей, удалялся из аудитории.

При такой склонности к чудачествам Винер был достаточно тщеславен и высокомерен. Единственное, что спасало его от этих недостатков, – потрясающая ироничность. Легенда гласит, будто именно ему приписывают такие фразы: «Профессор – это человек, который может говорить на любую тему примерно минут пятьдесят». Или: «Лучшей материальной моделью кошки является другая, а желательно та же самая кошка»…

История научного поиска является одним из наиболее захватывающих и драматических сюжетов в литературе. Главное в ней не формулы, понятные узкому кругу специалистов, или технические параметры и характеристики, а общая динамическая картина исследования, взаимоотношения и чувства людей на историческом фоне, который неизбежно отображается в принципах мотивации и конкретной цели познания. Исследователь – не профессия, а скорее состояние ума и души. Можно быть физиком, оставаясь обывателем. А можно просто исследовать жизнь во всех ее многообразных проявлениях. Быть исследователем – значит участвовать в создании информационной оболочки земли – ноосферы, значит жить, осознавая свои цели, задачи и ценность приобретаемого опыта. Таким исследователем был Норберт Винер, который революционно изменил представления о роли информации и связал ее с философскими и психологическими концепциями.

Будущий «отец» кибернетики родился 26 ноября 1894 г. в городе Колумбия, штат Миссури, в семье еврейского иммигранта, выходца из России. По семейному преданию, корни рода Винеров уходят к Моисею Маймониду из Кордовы – лейб-медику султана Саладина Египетского, известному ученому и богослову. Отец Норберта, Лео Винер, уроженец Белостока, небольшого городка в Белоруссии, в молодости учился в Германии и провел достаточно бурную, полную приключений молодость. Он был убежденным последователем Льва Толстого и одним из первых его переводчиков на английский язык. К моменту рождения Норберта он уже стал профессором современных языков в Миссурийском университете.

Спустя несколько лет семья Винер переехала в Кембридж, штат Массачусетс. Здесь Лео Винер преподавал славянские языки и литературу в Гарвардском университете. Его отличала широкая эрудиция и нестандартные взгляды. В частности он выдвинул гипотезу африканского происхождения цивилизаций Перу и Мексики, которая, однако, не встретила поддержки в научных кругах. Но в наибольшей степени нестандартность взглядов Лео Винера сказалась в воспитании собственного сына. Под руководством отца Норберт в семь лет цитировал по памяти Дарвина и Данте, в одиннадцать – окончил среднюю школу, в четырнадцать – высшее учебное заведение Тафтс-колледж и получил первую в своей жизни ученую степень – бакалавра искусств. Эти годы Винер подробно описал в своей автобиографической книге «Бывший вундеркинд».

Таким образом, мальчик был хорошо подготовлен к блестящей академической карьере. Уже в восемнадцать лет он стал доктором философии по специальности «математическая логика» в Корнельском и Гарвардском университетах. В 1913 г. молодой Винер предпринял путешествие по Европе, где посетил Кембридж в Великобритании и Геттинген в Германии, слушал лекции Бертрана Рассела, Дж. X. Харди, Давида Гилберта, но в связи с началом Первой мировой войны ему пришлось вернуться в Америку.

С детства Норберт страдал чудовищной близорукостью. Временами ему казалось, что он просто родился в огромных очках. Они были предметом насмешек одноклассников и раздражения учителей в школе, ссор с родителями и в конце концов стали причиной появления у маленького Винера целой «коллекции клинических неврозов и душевных недугов». Очки были злорадным напоминанием о его физической неразвитости, о большой голове на непропорционально маленьких плечах, из-за которой сверстники прозвали его «яйцеголовым», и о неумении общаться с противоположным полом.