— Этот мир странно устроен...
— По сравнению с чем?
«Настоящее колдовское исчисление»,— писал о квантовой механике Альберт Эйнштейн своему другу Мишелю Бессо в декабре 1925 г.: в то время даже для него новая механика казалась слишком сложной. Сейчас хороший студент-физик знает о квантах больше, чем все великие ученые начала века: квантовая физика стала привычной. Но она не стала от этого менее удивительной, и каждое новое поколение исследователей отдает ей свою дань восхищения.
Квантовая физика родилась в короткий период между двумя мировыми войнами. С тех пор она изменила жизнь цивилизованных народов больше, чем любое из прежних открытий, но даже образованные люди знают о ней незаслуженно мало. Типичные представления о квантовой физике напоминают отчасти донаучное отношение человека к молнии и грому: он не понимал их природы и потому — боялся. Для многих наука об атомах и квантах навсегда присыпана пеплом атомного взрыва, а «физик-атомщик» — чем-то сродни злому волшебнику. Все это несправедливо и достойно сожаления, ибо такое предвзятое отношение мешает понять главное: квантовая физика — не просто еще одна из бесчисленных ныне наук. Это именно та наука, которая стала основой технотронной эры, привела к пересмотру философии знания, повлияла на политику целых государств. По праву науку о квантах можно сравнить лишь с такими взлетами мысли, как система Коперника, законы Ньютона, учение об электричестве. Все они стали теперь достоянием общечеловеческой культуры, и каждому современнику необходимо иметь о них хотя бы простейшие представления.
Но дело даже не в пользе или необходимости: квантовая физика — это интересно. Интересно — в самом точном смысле этого слова,— и столь же увлекательно. Именно внутренняя логика и красота учения о квантах стали побудительной причиной появления этой книги. Ее основное содержание —
эволюция идей и понятий квантовой физики. Я буду считать свою работу не напрасной, если читатель поймет необходимость этого странного мира, почувствует неизбежность его квантовых химер и, наконец, примет их и признает естественными.
«Каждый школьник знаком теперь с истинами, за которые Архимед отдал бы жизнь.»
Эрнест Ренан
«Ощущение тайны — наиболее прекрасное из доступных нам переживаний. Именно это чувство стоит у колыбели истинного искусства и настоящей науки.»
Альберт Эйнштейн
ГЛАВА 1
Атомы. Волны. Кванты. Вокруг кванта
ГЛАВА 2
Спектры. Ионы. Лучистая материя. Атомы, электроны, волны.
Вокруг кванта
ГЛАВА 3
Планетарный атом. Спектральные серии. Фотоны. Победа атомистики. Вокруг кванта
ГЛАВА 4
До Бора. Атом Бора. После Бора. Формальная модель атома. Вокруг кванта
ГЛАВА 5
Учения древних. Первые попытки. Элементы и атомы. Таблица элементов. Периодический закон. Вокруг кванта