Книга, с которой познакомится читатель, занимает особое место не только в творчестве Луи де Бройля, но и во всей научной литературе. Она позволяет проследить ход мыслей великого ученого, который неожиданно пересматривает основы своих научных взглядов и еще раз спрашивает себя об истинном содержании теории, одним из создателей которой он сам является.

Рукопись этой книги датирована 1950 – 1951 гг., но лишь спустя 30 лет Луи де Бройль решился на ее опубликование. Дело в том, что интерес к рукописи у него пропал сразу же после ее написания. Это была последняя работа, в которой он особенно ярко и убедительно излагал без всякой критики волновую механику в духе идей копенгагенской школы. Такой интерпретации он давно придерживался, однако, перечитывая собственный текст, он стал в ней всерьез сомневаться. Его сомнения проявляются во множестве замечаний, вклеенных им между страницами рукописи, которые здесь воспроизводятся, а также в исправлениях и небольших, но существенных добавлениях, которые тоже помещены в этой книге.

Подобный диалог между автором книги и тем человеком, каким он сам был всего лишь несколько месяцев назад, вызывает у читателя волнующее чувство соприкосновения с внутренним миром его размышлений, тем более, что сейчас все освещается известной нам последующей эволюцией его мировоззрения. В самом деле, в результате крутой перемены своих научных взглядов, неожиданной для всех, но в действительности явившейся результатом долгих размышлений, о чем пойдет речь далее, Луи де Бройлю суждено было стать суровым критиком той самой копенгагенской школы, взглядов которой он долгое время придерживался. В результате такого критического переосмысления он с юношеским энтузиазмом снова принимается за разработку своей теории двойного решения, когда-то им оставленной, на которую он снова возлагает все свои надежды. Было ли это ошибкой или проявлением здравого смысла, до сих пор остается спорным, и, вероятно, только будущее сможет ответить на этот вопрос.

Хотя теория, предложенная Луи де Бройлем, еще находится в незавершенном состоянии, я думаю, все же можно утверждать, что время подтвердило правоту тех, кто, как и де Бройль, снова обратились к давней проблеме интерпретации квантовой теории.

Многое изменилось за 30 лет, но в те времена внезапный поворот во взглядах одного из наиболее известных физиков нашего столетия был сенсационным и в некоторой степени даже скандальным. В кулуарах Института Анри Пуанкаре о нем говорили вполголоса, как если бы у де Бройля вдруг обнаружилась серьезная болезнь и от него было бы благоразумно держаться в стороне.

Это, однако, не мешало тому, что многочисленная аудитория молчаливых почитателей толпилась на его лекциях и семинарах, на которые он приходил, как обычно, величественный и любезный, делая вид, что ничего этого не замечает. Не то ли же самое происходило в Принстоне, где Эйнштейн, этот упрямый противник доминирующего направления в физике, своим отвлеченным и добродушным видом рассеивавший созданный вокруг него ореол благоговения, писал Максу Борну [1]: «Меня здесь считают чем-то вроде ископаемого, которого годы сделали слепым и глухим».

Дебаты разрослись до масштаба религиозных войн и приняли мировой размах. В полемику вступили сами основатели квантовой физики, поддерживаемые их горячими почитателями. В это же время на передний план выдвинулись молодые и яркие «новички», такие как Дэвид Бом, появившийся на авансцене благодаря своей заслуге быть первооткрывателем всей этой дискуссии.

Впоследствии дебаты уже больше не затихали. Стало обычным делом критически осмысливать основания квантовой механики, красивое и молчаливое согласие по поводу которых было взорвано, что можно лишь приветствовать, ибо полное единодушие в науке достигается только в ущерб творчеству и приводит к схоластике и идейному тупику.

В настоящее время идеи Луи де Бройля, далеко не всеми разделяемые, многим все еще не известны и часто подвергаются критике тех, кто с ними знаком (а еще больше критике тех, кто не знаком, как обычно и бывает), и ученики де Бройля, как и он сам, признают, что эти идеи пока не составляют единого целого, которое можно было бы рассматривать как окончательную теорию. Однако эти идеи начинают давать всходы то там, то здесь, особенно за пределами Франции.

В качестве примера можно привести новейшие исследования по нелинейным волновым уравнениям и солитонам. Лишь отдельные авторы указывают на то, что де Бройль и его ученики были неоспоримыми инициаторами этого направления в микрофизике. То же можно сказать и о таких идеях, как доминирующая роль измерения координаты по отношению к измерению других физических величин и более важное значение спектрального анализатора, нежели измерительного прибора в собственном смысле слова. Эти идеи в течение долгого времени развивались де Бройлем, и интерес к ним сейчас снова возродился.

После того как была написана рукопись, которую мы публикуем только сегодня, Луи де Бройль развивал свои критические концепции и защищал свои новые идеи в 12 книгах и более чем в 60 научных статья. Но я уверен, что эта книга займет среди них особое место, так как она отражает переломный момент в его творчестве, а также потому, что это книга вопросов.

Дело в том, что в работах, опубликованных после написания этой книги, всюду одновременно обнаруживаются две стороны: критика трудностей в существующих теориях и предлагаемые пути их преодоления. Поэтому в сознании читателя, расположенного выслушать критику или по меньшей мере поставленный вопрос, но не склонного согласиться с теорией, выдвигаемой де Бройлем, предлагаемое решение может затушевать сущность проблемы. В этой же книге, напротив, позиция ученого совсем иная. В основном ее тексте он защищает идеи копенгагенской школы, а в своих применаниях лишь спрашивает себя об их сути, что ставит его на один уровень с читателем, который тоже задает себе вопросы. Тем не менее эти примечания, «бумажки», как сказал бы Пруст, вложенные в рукопись, уже содержат в краткой форме, временами с нотками сомнения, с недомолвками (так что иной раз приходилось их расшифровывать для читателя) почти все идеи, ставшие в течение последующей четверти века базой исследований, к которым он собирался приступить в возрасте 60 лет.

Примет ли читатель или отвергнет предлагаемые идеи, важно, чтобы он подходил к ним без предубеждения, стараясь распознать дыхание гения, от кого бы оно ни исходило: от де Бройля, Гейзенберга, Бора или Эйнштейна. Увы, их великая эпоха прошла, и создатели квантовой физики сегодня либо уже в могиле, либо достигли преклонного возраста. Они вошли в историю науки и унесли с собой страсть и соперничество великих ее творцов. Конечно же, соперничество продолжается и в наши дни. Оно присутствует всегда, так как наука вовсе не холодильный шкаф для хранения установленных истин, а арена, на которой идет борьба между людьми и их пламенными идеями. Но по крайней мере будем спорить между собой и не станем больше спорить с ними. Мы можем восхищаться их величием, не портя ненужными идейными шорами интеллектуальное и эстетическое наслаждение, доставляемое их учением. Нас поражает в этой книге тонкий анализ, проделанный Бором или Гейзенбергом, в нє меньшей степени, нежели аналитический ум самого де Бройля. Мы восхищаемся не только научной гениальностью этого шестидесятилетнего ученого, но еще и тем, что он нашел достаточно духовных сил, любви к риску, презрения к молве и принялся в конце карьеры за новый труд, поставив на карту доброе имя ради идеи, в которую никто не хотел верить. И может быть, нам позволительно немного позавидовать его судьбе, судьбе человека, прожившего достаточно долго, чтобы на закате своих дней, закончив новую работу в возрасте 80 лет, сказать: «Я часто спрашиваю себя в эти последние годы, не было ли время после 70 лет с точки зрения интеллектуального бытия самым прекрасным в моей жизни» [III, 9].

Чтобы оценить по достоинству эту книгу и поворот в научных взглядах, который она знаменует, необходимо знать ее место на научном пути автора, который поставил непременным условием публикации своей рукописи помещение данного предисловия. Думаю, что было бы небезынтересно начать с рассказа о предыстории самой этой публикации.

Несколько лет назад Луи де Бройль принял решение доверить мне использовать наилучшим образом его научные работы и передал мне часть из них.
В большинстве своем это были отдельные листочки бумаги маленького
формата, хорошо знакомые всем его ученикам, на которых он имел обыкновение писать ручкой Sergent Major черными чернилами своего рода научные поэмы, каждая из которых была посвящена четкому и ясному изложению какоголибо вопроса, занимавшему один листочек, обе стороны которого были исписаны его элегантным и строгим почерком, без полей, без помарок, где все было бы самой размеренностью, если бы некоторые графические детали не выдавали сильный характер, хотя и всегда сдерживаемый.

Эти бумаги были разложены по нескольким конвертам, и на каждом из них рукой де Бройля было написано, какое значение он им придает.

Кроме этих конвертов, он вручил мне несколько тетрадей, составлявших содержание того, что его молодые сотрудники называли «лекциями по четвергам». Дело в том, что в последние годы своей университетской деятельности он еженедельно читал в Институте Анри Пуанкаре два курса, совершенно разных по своему характеру1). По понедельникам он читал для студентов классический курс физики, который без существенных изменений повторял из года в год и который служил основой изучения теоретической физики для будущих ассистентов и доцентов. В противоположность этому по утрам в четверг для научных сотрудников им читался курс, содержание которого ежегодно обновлялось и в ходе которого преподносилось оригинальное изложение актуальных научных проблем, что скорее соответствовало традициям не Университета, а Коллеж де Франс²).

Именно эти курсы послужили основой большинства книг Луи де Бройля, но некоторые из них так и не были опубликованы. Точно так же обстояло дело с работами, которые он мне доверил. Де Бройль специально обратил мое внимание на две тетради, отличавшиеся от остальных своими красивыми картонными обложками, покрытыми глянцево-бежевой тканью; но лишь затем, к сожалению, чтобы я не спешил с их опубликованием. Он даже написал на первой странице каждой из них решительным почерком «Не публиковать», причем обвел эти слова двойной рамкой. Он вкратце пояснил мне свои мотивы, посоветовал прочитать рукопись и, подчеркивая свое расположение ко мне, добавил: «Для таких, как Вы, это может оказаться очень интересным». Но когда я на следующий день читал текст, то испытывал чувство, которое не ограничивалось только научным интересом – я внутренним чутьем предугадывал продолжение каждого листочка, с полуслова понимал смысл малейших карандашных пометок, сделанных после небольших подтирок, и более значительные поправки того, кого я знал, как родного отца. Я сразу же пришел к убеждению, что если он и в самом деле не позволит мне опубликовать эту книгу, то вскоре этим займется кто-либо другой и постарается склонить
1) Это различие между двумя курсами стало отчетливо проявляться, начиная только с 1954 г. До этого времени они оба носили один и тот же характер и возобновлялись без изменений ежегодно.
2) Коллеж де Франс – одно из старейших научно-исследовательских и высших учебных учреждений Франции, отличающееся высоким уровнем преподавания и научноисследовательской работы. – Прим. перев. де Бройля к этому, убедив, что его собственный текст в какой-то степени ему больше уже не принадлежит, а принадлежит истории науки и в той или иной форме заслуживает опубликования. Вместе с тем я отдавал себе отчет, что в научных кругах слишком привыкли воспринимать рафинированную науку, облаченную во все доспехи и провозглашаемую в качестве истины в последней инстанции, тем более, что способ изложения современных теорий, аксиоматизированных, синтезированных и формализованных, приводит к ложному представлению о том, что в отличие от художников ученые в какой-то мере способны выдавать законченные и отшлифованные результаты, заверенные печатью, подтверждающей возможность их вечного использования. В противовес этому у нас была возможность показать читателю науку в развитии, когда она предстает перед его глазами в процессе формирования и болезненного становления, как это и имеет место в действительности. Но ведь в мире искусства все с большим чувством оценивают макеты скульптур и наброски картин, в которых проявляется не только прелесть будущего произведения, но и обнаруживаются особенности манеры письма художника, отбрасывающего одни проекты и заменяющего их другими. Почему же тогда в таком случае игнорируются эскизы физиков?

Вначале у меня ничего не получалось, поскольку Луи де Бройль не был человеком, легко меняющим свои взгляды. Но я незаметно возобновил атаки в последующие месяцы, и однажды с его согласия принес обе тетрадки. Мы просмотрели их вместе, после чего с напускной торжественностью стерли карандашную надпись «не публиковать», и я ушел с разрешением издать рукопись без изменений при условии, что сделаю некоторое количество дополнительных примечаний и помещу вводный текст, который характеризовал бы место данной работы в его научном наследии.

Что прежде всего требовало объяснений, так это повторное обращение с промежутком в 25 лет к идеям, от которых Луи де Бройль в свое время отказался. Чтобы понять это, необходимо сначала уточнить ту роль, которую он играет среди создателей квантовой физики.

Мне представляется, что после Эйнштейна он был первым теоретиком, который поверил в существование квантов света (фотонов), а также единственным, который поверил не только в дуализм, но, по его собственному выражению, в сосуществование волн и частиц.

Известно, что гипотеза квантов света натолкнулась на очень большие трудности и что на нее долгое время смотрели как на своеобразную ошибку молодости Эйнштейна, которую ему прощали лишь из-за его больших заслуг в других областя \( { }^{1)} \). Даже экспериментальное подтверждение Милликеном законов фотоэффекта никого не убедило, в том числе и самого Милликена, и отношение к этому вопросу изменилось лишь в 1922 г. после экспериментально-
\”у самого Эинштейна есть свидетельства подобного всеобщего неверия. Например, в письме к Бессо от 29 июля 1918 г. он писал: «. . . я больше не сомневаюсь в реальности квантов излучения, хотя по-прежнему в этом убеждении пребываю лишь я один».

го открытия эффекта Комптона. В то же самое время де Бройль уже долгое время работал над теорией квантов света и в статье, озаглавленной «Излучение абсолютно черного тела и кванты света … \” [I, 12], вывел все термодинамические закономерности излучения абсолютно черного тела, не прибегая к электромагнитной теории и используя лишь статистическую механику и теорию относительности. В частности, без использования теории электромаенитных волн он нашел выражение для закона Стефана – Больцмана и (за 2 года до Бозе!) получил знаменитый множитель \( 8 \pi h / c^{3} \), который входит в выражение для плотности энергии излучения. В этой же статье он впервые выдвинул гипотезу, согласно которой фотон имеет ненулевую массу покоя и, следовательно, его скорость.в пустоте зависит от частоты колебаний, так что скорость \( c \) есть своего рода предельная скорость, определяемая по теории относительности, но недостижимая не только для частиц вещества, но и для света.

В этой статье он попытался как можно убедительнее и полнее использовать корпускулярный характер света. В то же самое время в работе «Об интерференции и квантовой теории света» [I, 13; III, 9] Луи де Бройль был озабочен тем, чтобы согласовать корпускулярные и волновые свойства. Здесь он сформулировал идею «существования совокупностей атомов света, движущихся не независимо, а когерентно». Он предсказал, что «уравнения Максвелла, несомненно, окажутся непрерывным приближением (справедливым во многих, но не во всех случаях) к дискретной структуре энергии излучения».

С уверенностью можно сказать, что такого рода образ мышления доминирует во всех работах де Бройля и что именно благодаря этому он открыл волновую механику. Последнее стало возможным, во-первых, благодаря его глубокому убеждению в двойственной корпускулярно-волновой природе света и, во-вторых, благодаря тому, что корпускулярные свойства он рассматривал не как «кажущиеся», а как «истинное» проявление частиц, во всех отношениях аналогичных другим материальным частицам, имеющим собственную массу покоя и подчиняющимся законам релятивистской механики. В качестве пояснения этого приведем одну деталь. Де Бройль часто употреблял (причем, я думаю, делал это только он один) слова атомы света вместо кванты света и, имея в виду их когерентные совокупности в световых волнах, говорил, что эти атомы должны группироваться в молекулы.

Считая, что свет всегда в равной степени состоит одновременно из частиц и волн, он приступил к изучению возможной связи между ними и установлению зависимости между их движениями. Именно из этого вопроса возникла волновая механика, поскольку, анализируя его, он ввел понятие частоты өнутренних колебаний частицы, которая в собственной системе отсчета определяется равенством \( m_{0} \mathrm{c}^{2}=h
u_{0} \). Но эта формула, имеющая столь простой вид, приводит к очень серьезной трудности, поскольку для движущегося наблюдателя масса возрастает, тогда как из-за запаздывания часов внутренняя частота будет казаться меньше, ибо написанное равенство не является релятивистски инвариантным. Но оно становится релятивистски инвариантным, как обнаружил де Бройль, и оказывается возможным написать квантовое соотношение
\( m c^{2}=h
u \) в любой галилеевой системе отсчета, если в собственной системе отсчета частицы сопоставить ей стационарную волну с частотой \(
u_{0} \), равной частоте внутренних колебаний, так как тогда частота этой волны при переходе к другой системе отсчета преобразуется, как масса.

В то же время Луи де Бройль вывел формулу \( V v=c^{2} \), связывающую фазовую скорость волны со скоростью частицы, что позволило ему сформулировать теорему о согласованности фаз, явившуюся для него ключом корпускулярно-волнового дуализма: «частица движется со своей волной таким образом, что внутренние колебания частицы всегда совпадают по фазе с колебаниями волны в точке, где она находится».

В самом деле, поскольку «атомы света» он рассматривал как настоящие частицы, его рассуждения носили более широкий характер (на что специально указывалось) и должны были быть справедливы для любого движущегося те\( л a \), в частности для электрона, которому теперь следовало сопоставить волну. Именно поэтому в 1923 г. де Бройль смог высказать утверждение, что «любое движущееся тело в определенных случаях может дифрагировать. Поток электронов, прох́одящий через достаточно малое отверстие, должен обнаруживать явления дифракции» [I, 17; III, 9].

И он тотчас же сформулировал идею, которая лежит в основе его понимания физического мира:
«Таким образом, мы считаем, что фазовая волна управляет передачей энергии и именно это позволяет осуществить синтез волновых колебаний и квантов. Волновая теория заходила слишком далеко, отрицая дискретность распределения энергии в пространстве, но чересчур ограничивала себя, отказываясь вмешиваться в динамику.»

Вскоре после того как в 1924 г. он написал свою знаменитую докторскую диссертацию, Луи де Бройль уточнил свои соображения в заметке [I, 24], которая появилась за неделю до защиты и где впервые были сформулированы понятия сингулярности. Там, в частности, говорилось:
«Это свойство (речь идет о теореме, относящейся к групповой скорости), являющееся прямым следствием уравнений Гамильтона, позволяет рассматривать материальную точку как сингулярность в группе волн, движение которой описывается принципом Гамильтона – Ферма». Эта фраза предвосхитила предложенный позднее принцип, названный законом пилотирования частицы волной. И он заканчивает свою заметку такой программной фразой:
«Но любая теория станет по-настоящему понятной лишь в том случае, если удастся определить структуру световой волны и характер сингулярности, образованной квантом, движение которого должно быть предсказуемым при чисто волновом описании».

Чуть позднее, 16 февраля 1925 г., де Бройль предпринял первую попытку осуществления своей программы в заметке, озаглавленной «О собственной частоте электрона» [I, 25], где он показал, что если фазовая волна
\[
\varphi(x, y, z, t) \exp \left[2 i \pi
u\left(t-\frac{z}{V}\right)\right]
\]
Предисловие редактора французского издания
удовлетворяет уравнению Даламбера, то ее амплитуда \( \varphi \) подчиняется уравнению
\[
\Delta \varphi-\frac{1}{c^{2}} \frac{\partial^{2} \varphi}{\partial t^{2}}=-\frac{4 \pi
u_{0}^{2}}{c^{2}} \varphi \quad\left(
u_{0}^{2}=\frac{m_{0} c^{2}}{4}\right) .
\]

Несмотря на внешнее сходство, написанное уравнение не является уравнением Клейна – Гордона, поскольку знак в правой части другой и это не результат ошибки в вычислениях. Тем не менее де Бройль был совсем близок к открытию волнового уравнения. Именно поэтому сразу же после появления работ Шредингера он исправил свою заметку 1925 г. и был одним из первых, кто вывел скалярное релятивистское уравнение для электрона. Здесь же, применяя свои идеи к пакетам волн, он нашел первые сингулярные решения [I, 29]. В необходимости сушествования таких решений он был уверен давно, и, на его взгляд, лишь они могли описывать сосуществование волн и частиц.

Вскоре после этого, исходя из своего принципа согласованности фаз, Луи де Бройль высказал предположение о существовании связи между его сингулярными волнами и непрерывными волнами Шредингера и в большой работе 1927 г. [I, 34] развил теорию двойного решения.

В противоположность работам Маделунг, появившимся к тому времени, это не было простой интерпретацией уравнения Шредингера. Здесь получила свое дальнейшее развитие та же самая основная идея, которой он руководствовался с самого начала в своих научных исследованиях и которая уже привела к открытию волновых свойств материальных частиц.

И тем не менее спустя лишь несколько месяцев Луи де Бройль отказался от дальнейшей разработки всех этих идей. Возникает вопрос – почему? В статье «Воспоминания о первых шагах волновой механики» [III, 4] Луи де Бройль сам в эмоциональной форме отвечает на этот вопрос. Хотя отдельные утверждения этой своей работы он впоследствии считал неверными и вернулся к идеям своей молодости, эта работа показывает, на каких соображениях в то время основывались его взгляды.

Эти побудительные мотивы можно резюмировать одной фразой. Он вдруг почувствовал себя в тупике, тогда как развивающаяся физика на его глазах одерживала все новые и новые победы. Он тут же обнаружил причину, по которой он, несмотря на свой блестящий успех вначале, оказался среди отстающих. Дело было в том, что его представления отличались от взглядов большинства теоретиков.

Для Луи де Бройля характерно интуитивное мышление посредством простых конкретных и реалистических образов, присущих трехмерному физическому пространству. Для него не имеют онтологической ценности математические модели, в частности геометрические представления в абстрактных пространствах; он рассматривает их и использует лишь как удобные математические инструменты, и совсем не они лежат в основе его физической интуиции. Оперируя такими абстрактными понятиями, он всегда помнит, что в действительности явления протекают в физическом пространстве, а потому математические рассуждения имеют для него значение лишь тогда, когда он в любой момент чувствует их связь с физическими законами в обычном пространстве.

Но на его глазах рождался совершенно новый подход к теоретической физике, который уже начал приносить свои плоды. Он основывался на использовании в физике весьма абстрактных понятий, на описании законов природы не с помощью пространственно-временнь́х образов, а на основе алгебраических понятий или геометрических построений в абстрактных, чаще всего комплексных, пространствах с большим числом измерений. Абстрактный подход помогает развить у теоретиков новый вид физической интуиции, если можно так выразиться, интуиции второго порядка, которая все менее и менее непосредственно опирается на физические факты, а выражается в форме математических аналогий, алгебраических правил и законов симметрии и групп преобразований. Теоретики стали ставить своей целью не описание явлений, а предсказание. Их предпосылки и рассуждения носят чисто математичесмий характер, и становится очень трудным, если не сказать невозможным, обнаружить за ними какие-либо физические образы, хотя формулы, к которым они приходят, зачастую чудесным образом подтверждаются на опыте. Произошел далекий отход от теоретической физики Френеля и Лоренца. Замечательно, что и Эйнштейн, который славился своей утонченной физической интуицией и близостью к эксперименту, в то же самое время был одним из главных инициаторов этого нового подхода, что проявилось как в его работах по теории относительности, так и в его работе 1917 г. о квантах [2], которая оказала очень большое влияние на де Бройля и Шредингера и где впервые квантовая задача решалась путем геометрических рассуждений в конфигурационном пространстве гамильтоновой динамики.

Очевидно, что именно эта абстрактная физика привела не только к матричной механике Гейзенберга, но и к теории \( q \)-чисел Дирака, и к работам Шредингера, где волна де Бройля потеряла свой непосредственный физический смысл, так как, согласно Шредингеру, она распространяется уже не в обычном, а в конфигурационном пространстве, где система частиц характеризуется одной волной. Именно к этой абстрактной волне, обобщая идеи де Бройля, Шредингер и применил принцип Гюйгенса.

Опираясь на такую тенденцию, представители копенгагенской школы вскоре пришли к установлению принципа, который был четко сформулирован Бором и Гейзенбергом [3 – 5] и роль которого ясно иллюстрируется нижеприведенной таблицей, заимствованной у Бора\”).

Опираясь на соотношения неопределенностей и вообще на математическую структуру квантовых теорий, складывающихся в результате работ Гейзенберга, Шредингера, Дирака, Борна и фон Неймана, Бор и его последователи вскоре пришли к полному отрицанию возможности любого причинного и пространственно-временно́го описания квантовых явлений. Другими словами, левый столбец в таблице Бора решительно отбрасывается в прошлое физики, а
\( { }^{1)} \) Цитируется Гейзенбергом [3, с.53].

—————————————————————-
001_book2_original_page-0019.jpg.txt

18
Предисловие редактора французского издания
Классическая теория

все будущее физики – в правой части таблицы. Для представителей копенгагенской школы не имело никакого смысла говорить одновременно о локализации электрона и о его волновых свойствах; согласно Бору, эти два аспекта реальности носят взаимно-дополнительный характер и ничто не теряется, если отказаться от их совместного существования в один и тот же момент времени, поскольку было известно, что никакие тонкие физические опыты не позволяют обнаружить одновременное проявление этих двух свойств.
Такая интерпретация теории сама имеет две стороны.
1. Прежде всего она исходит из философских представлений, примыкающих к позитивизму (поскольку утверждает, что теория может оперировать лишь с наблюдаемыми величинами), к идеализму (поскольку признает существование явления лишь в момент наблюдения) и, наконец, к индетерминизму (поскольку отказывается в микрофизике от причинного описания отдельных процессов в пространстве и времени).
2. Но, с другой стороны, в ней есть что-то от эмпирического подхода, что, несомненно, сыграло решающую роль в успехах этого направления в период бурного развития физики. Позиция копенгагенской школы в какой-то степени выражается словами Гете: «Не ищите ничего за фактами, они сами и есть доктрина». Ее представители могли бы сказать даже: «Не ищите ничего за формулами, они и есть сама реальность». Несомненно, что в период быстрого развития теории, когда существенные детали математического аппарата (такие, как принцип суперпозиции волновых функций, правила соответствия между физическими величинами и операторами и т. д.) еще разрабатывались, подобная позиция освобождала сознание от поисков чрезвычайно сложных физических образов, скрывающихся за математическими формулами и ответственных за наблюдаемые факты.

Бесспорно, все это способствовало продвижению теории вперед. Именно это обстоятельство остро почувствовал Луи де Бройль в то время, когда он испытывал большие трудности в нахождении математического выражения для дуализма волна – частица в пространстве-времени. Вот как он говорит об этом в монографии «Физика и микрофизика» (с. 174): «Но чем больше усилий я прилагал к тому, чтобы отлить в существовавшую форму новый материал моих идей о волновой механике, тем больше были трудности, и непрерывно нарастающее ощущение этих трудностей помещало мне в 1925 г. быстро развить ,построение, которое я было начал». Напомним, что 1925 год – это год, когда он вплотную подошел к волновому уравнению, но не довел дело до конца.

Его первые работы о сингулярных решениях уравнения Шредингера и релятивистского волнового уравнения возродили было у него некоторую надежду. Но тотчас же перед ним встали одно препятствие за другим. Нужно было провести общее исследование сингулярных решений, изучить странное и малоправдоподобное свойство сингулярности в стационарных состояниях, но особенно большая проблема возникала при пространственно-временно́м описании системы частиц, которое должно было заменить теорию Шредингера, относящуюся к конфигурационному пространству.

Луи де Бройль, которому Лоренц предложил сделать доклад на знаменитом Сольвеевском конгрессе 1927 г., был обеспокоен математическими трудностями теории двойного решения и поэтому дал для нее лишь упрощенный вариант, который он назвал «теорией волны-пилота». В этом варианте к непрерывной волне Шредингера добавлялся скрытый параметр, описывающий местонахождение частицы, движущейся вдоль линий, нормальных к волновой поверхности.

Таким путем де Бройлю удалось обойти некоторые математические трудности теории двойного решения, но платой за это была потеря логической последовательности его причинной теории, поскольку теперь частица должна была «пилотироваться» непрерывной волной, в которой все усмотрели вероятностный смысл, чем его противники не преминули воспользоваться. Доклад Луи де Бройля вызвал резкую критику со стороны Паули, его не поддержали ни Шредингер, не веривший в существование частиц, ни Лоренц, чувствовавший к нему симпатию, но слишком обремененный возрастом, ни Эйштейн, который ограничился подбадриванием, не выказывая явного одобрения, хотя сам и нападал на копенгагенскую школу. Одинокому де Бройлю противостояла «великолепная пятерка», состоявшая из Бора, Гейзенберга, Борна, Паули и Дирака, которые выставляли не без помпезности, не будучи склонны к компромиссам, свою вероятностную интерпретацию квантовой механики. В этой интерпретации имелись, как имеются и сейчас еще, некоторые отмеченные Эйнштейном концептуальные слабости, но она оказалась самой удобной и самой близкой к опыту из всего того, что было предложено до сих пор.

Удрученный дискуссией на Сольвеевском конгрессе и отчаявшісь решить поставленные им самим проблемы, к тому же только что назначенный на должность профессора Института Анри Пуанкаре Луи де Бройль оказался перед трудной дилеммой – какую теорию ему преподавать. И он, к сожалению, вскоре примкнул к господствующему течению в физике и согласился с копенгагенской интерпретацией квантовой механики.

Однако такой ход событий предполагал глубокую перестройку его взглядов, поскольку Луи де Броилю нужно было не только отказаться от своей собственной интерпретации волновой механики (что само по себе было весьма болезненно), но еще и перейти на новый способ мышления, который был ему глубокс чужд и даже противоречил его самым глубоким интуитивным представлениям.

В результате в течение 5 лет с 1927 по 1932 г., помимо нескольких мелких работ, он не опубликовал ни одного значительного труда!

Затем он неожиданно прервал свое долгое молчание и за несколько лет сделал свое второе большое открытие: волновую механику фотона, о которой Гейзенберг позднее писал [6]: «Мысль, высказанная де Бройлем в 1936 г. \( { }^{1)} \), о том, что кванты света тоже следует рассматривать как сложные образования, приводит к принципиальным проблемам такого же значения, как и в случае открытия волн вещества».

Мы не можем здесь хотя бы кратко изложить эту теорию, но по крайней мере нужно знать занимаемое ею место на творческом пути де Бройля, чтобы понять, как он пришел ко второму своему повороту и вернулся к истокам.

Не следует забывать, что волновая механика возникла в результате обобщения идей Эйнштейна о корпускулярно-волновом дуализме света на случай всех видов вещества, но любопытно то, что фотон не подчинялся первым уравнениям волновой механики – уравнение Шредингера не было релятивистским, а уравнение Клейна – Гордона не учитывало поляризации частиц. Эта загадка не могла оставить де Бройля безразличным, и более чем кто-либо другой он пытался включить в рамки теории и свет, изучение которого и привело к созданию волновой механики. Он чувствовал, что со времени появления теории Дирака это стало возможным. Теорию электрона де Бройль знал очень хорошо, о’чем можно судить по его великолепной книге «Магнитный электрон» (издательство Hermann, 1934)2). Теория была релятивистской и содержала все необходимое для описания поляризации (спина), а среди определяемых ею величин имелся даже антисиммметричный тензор ранга 2 , такой же, как в теории Максвелла. Но значение спина \( 1 / 2 \) в ней не то, какое нужно, и соответствующая статистика оказывается статистикой Ферми, а не Бозе, тогда как фотон определенно не является частицей Дирака.

Луи де Бройль потратил несколько лет на то, чтобы найти разгадку этой тайны. Руководствуясь соображениями ‘симметрии и принимая во внимание возможность аннигиляции фотона в явлениях типа фотоэффекта, а также усматривая аналогию с аннигиляцией электрон-позитронной пары в теории Дирака, он пришел к мысли о том, что фотон не должен быть элементарной частицей, а точнее, должен состоять из двух дираковских частиц с очень малой массой. Возможно, что эти частицы – нейтрино, откуда и произошло нередко употребляемое название «нейтринная теория света». В 1934 г. он нашел волновые уравнения для такой составной частицы. Путем алгебраических преобразований было показано, что уравнения де Бройля, получаемые в результате своего рода слияния двух уравнений Дирака, могут распадаться на две различные системы уравнений. Первая из них описывает частицу со спином, равным нулю, которая пока экспериментально не наблюдалась, а вторая – это систе-
1) Ссылка Гейзенберга не точна – теория была предложена в 1934 г.
2) Имеется перевод: Луи де Бройль. Магнитный электрон (теория Дирака). — Харьков: ОНТИ, 1936 г. – Прим. перев.
ма уравнений Максвелла, дополненных поправочными членами, включающими электромагнитные потенциалы. Эти дополнительные члены очень малы, поскольку в них в качестве множителя входит собственная масса фотона. Но они не могут полностью сократиться в силу одного обстоятельства, в котором внутренняя логика теории объединяется с глубоким убеждением де Бройля: для согласованности вычислений оказывается необходимым, чтобы собственная масса фотона была отлична от нуля.

Сколь бы малы ни были эти поправочные члены, их достаточно, чтобы нарушить калибровочную инвариантность теории, и вытекающее отсюда калибровочное условие автоматически оказывается калибровочным условием Лоренца.

Хотя теория де Бройля и не лишена трудностей, нельзя не восхищаться этим грандиозным синтезом вещества и света, полученным с помощью волновой механики и лежащим в основе очень большого числа научных работ. Луи де Бройль вместе со своими учениками работал над этой проблемой более десяти лет и посвятил ей, а также ее обобщению на частицы с произвольным спином два́дцать научных статей и шесть книг.

Впрочем, интересно, что во всех этих работах больше прослеживается присушая автору глубина мысли и свойственный ему метод рассуждений, нежели приверженность идеям Бора, а также более абстрактным и формальным способам мышления, введенным в физику: человек может изменить свои сознательные убеждения, но не свою натуру.

Волновая механика фотона превосходно построена как физическая модель в обычном пространстве. Ее понятия очень близки к классическим образам и отличаются от них лишь в той степени, в какой используется математический язык квантовой механики, в частности теории Дирака. Но формальная инвариантность по отношению к группе и, в частности, использование представлений группы не являются для де Бройля эвристическим приемом, как для других физиков, таких, как Гейзенберг, Паули, Йордан или Дирак. Например, хотя мысль о связи между уравнениями для частиц со спином и конечными представлениями группы Лоренца не принадлежит де Бройлю, она была высказана только после того как де Бройль открыл путь построения теории света, основываясь на интуитивных соображениях, относящихся к испусканию и поглощению фотонов, к их возможной связи с парами частиц Дирака, со свойством центра тяжести пары релятивистских частиц и т. д. Эти тонкие связи между «абстрактными теориями и конкретными представлениями в современной физике» были с большой глубиной проанализированы им в работе [III, 3, с. 91], в которой он показал, что, отдавая себе отчет в силе и строгости абстрактйых рассуждений, он вместе с тем убежден в том, что вся суть все-таки в конкретных образах, всегда неясных и неустойчивых, без конца пересматриваемых и чаще всего отвергаемых как более или менее ложные.

По правде говоря, в его теории света принятие идей копенгагенской школы проявилось лишь в заимствовании алгоритмов, ставших обычными в квантовой механике, в частности в использовании методов расчета вероятностей перехода, выражаемых через волновую функцию и эрмитовы операторы, conoставляемые физическим величинам. Короче говоря, он пользовался тем же языком, что и все остальные, и это фактически означало отказ от его идеи безусловной локализации частиц, а следовательно, отказ от его первоначальной программы в пользу концепций Бора и Гейзенберга, к которым он присоединился в конце концов, по его собственным словам, с убежденностью, все более возраставшей после новых и новых попыток избежать этого [II, 4 , c. 166].

Следует признать, что ему вряд ли удалось бы тем или иным путем осуществить далеко идущую программу, которую он первоначально наметил, ибо мы знаем, сколь велики были трудности, стоявшие перед ним. Но зато, может быть, этот отказ и позволил снова замкнуть то большое кольцо, которое он сам разомкнул и которое объединило электрон с фотоном в мировоззрении волновой механики.

Но когда это кольцо было снова замкнуто (в сороковые годы, во время войны), перед де Бройлем открылась удручающая пустота, так как возник вопрос, что ему делать дальше: Синтез, о котором он мечтал, в общих чертах был достигнут, и в рамках известной ему теории не было видно путей для его дальнейшего совершенствования. Единственной проблемой, которая соответствовала его амбициям, была проблема атомного ядра. Однако, изучив ее очень внимательно (по этому вопросу им было написано три монографии), он остался неудовлетворенным существующими теориями и вынужден был признать, что не знает, как их улучшить. И тогда он начал задумываться: объясняются ли недостатки теории ядра ее временной незавершенностью или же причина глубже – неудовлетворительны сами квантовые теории?

Именно поэтому он и не прилагал все свои силы к решению данной проблемы. А ведь в свои пятьдесят лет он был в отличной интеллектуальной форме. Его здоровье не было ослаблено ничем, кроме пережитых трудностей военного времени, дававших себя знать в течение нескольких лет. В тот период он плохо питался, мерз зимой, как и все, и, оставляя свой выстуженный кабинет, куда можно было войти лишь в пальто, чтобы взять книгу, шел работать в уединении в свою комнату, отапливаемую дровами из парка Шантийи, принадлежащего Институту Франции. Но это были только временные неудобства. Настоящие трудности начались тогда, когда он находился на вершине своей научной карьеры и был обременен всевозможными обязанностями, которые, впрочем, не помешали ему благодаря монашескому образу жизни и уединенной работе написать между 1941 и 1951 г. (в период, который нас больше всего интересует) тринадцать книг и тридцать три оригинальные научные работы.

Здесь нужно подчеркнуть чрезвычайно широкий диапазон и даже кажущуюся разнородность его научных интересов, что, судя по его статьям того времени, свидетельствовало об отсутствии большой цели, над которой он мог бы работать. В самом деле, на протяжении этих десяти лет Луи де Бройль писал и о фотоне, и о частицах со спином (которые все меньше интересовали его), о ядре, волноводах, электронной оптике, адиабатических инвариантах в классической механике, о релятивистском изменении температуры, об особенностях вероятностной схемы квантовой теории, о фазовых волнах и о собственной частоте электрона (что было сделано впервые после двадцатилетнего перерыва), об экспериментальной проблеме измерения спина, о квантовой теории поля, о термодинамических аналогиях в классической механике и электродинамике, и, наконец, поскольку все у него сосредоточивалось вокруг квантовой теории, он написал данную книгу или, точнее, как мы знаем, подготовил лекционный курс, который он должен был читать в 1952 – 1953 учебном году в Институте Анри Пуанкаре.

Но если подробнее изучить эти книги и научные работы, собрать все замечания, проскальзывавшие то здесь то там на протяжении многих лет в беседах с их автором, как это мог сделать я, и если, наконец, принять во внимание работы, написанные им впоследствии, то список перечисленных выше тем легко привести в стройную систему.

Конечно, некоторые из них, как, например, проблема волноводов (поставленная в самом начале войны правительством) или корпускулярная оптика, которой он занялся, по-видимому, по настоянию своих сотрудников, носили случайный характер. Но даже в этих работах, представляющихся очень специальными, время от времени появляются отдельные глубокие замечания (и даже подробные рассуждения) о волнах и о волновой оптике, которые Луи де Бройль использовал и развил в дальнейшем. Работы, посвященные фотону и частицам со спином, не требуют пояснений, поскольку они, очевидно, являются главным достижением рассматриваемого периода; работы, посвященные ядру, как мы уже говорили, имели своей целью исследование принципиальных возможностей применения волновой механики в этой области и привели Луи де Бройля к выводу, что пределы применимости существующей теории, пожалуй, уже достигнуты. То же самое можно сказать о работах по квантовой теории поля, в которых он никогда не допускал мысли, что вычислительные ухищрения, хотя бы самые изощренные, позволят решить проблему «бесконечностей». В результате в 1950 г. он пришел к убеждению, что трудности теории ядра, как и трудности квантовой электродинамики, неустранимы в рамках общепринятых представлений и обусловлены фундаментальной неспособностью всей теории в целом описывать пространственно-временны́е структуры. Это свое крепнущее убеждение, окончательно выкристаллизовавшееся к 1952 г., он выразил следующей недвусмысленной фразой: «На сегодняшний день возможности объяснения явлений волновой механикой в том виде, в котором она преподается, представляются в значительной степени исчерпанными» [III, 6, с. 143]. Именно этим новым состоянием ума объясняется многообразие тем его размышлений, перечисленных выше, включая и данную книгу. В самом деле, эти работы можно разделить на две существенно различные группы. С одной стороны, он снова занялся изучением наиболее глубоких оснований и далеко идущих следствий квантовой теории с обращением к волновой механике в той форме, в какой он ее разрабатывал ранее, и к термодинамике, классической и релятивистской механике, послужившим основой его дальнейших многочисленных работ. Но с другой стороны, он занимался вопросами интерпретации волновой механики, которую сам преподавал в той форме, которая стала классической и ортодоксальной и которая нашла отражение в его работах о вероятностной схеме теории и об измерении спина и, очевидно, в наибольшей степени в настоящей книге. И не была ли эта книга, как часто полагают в таких случаях, попыткой убедить самого себя? По правде говоря, я этого не знаю. Сам де Бройль, несомненно, этого тоже не знал. Подобного рода догадки относятся к области подсознательного, и потому их правильность невозможно проверить. Скажем просто, что Луи де Бройль, размышляя над этими проблемами, тщательно пересмотрел их и хотел донести до своей аудитории плоды своих размышлений. Несомненно одно: его изложение является абсолютно ортодоксальным, убедительным и убеждающим! Лишь сложный анализ может вызвать сомнение в данных вопросах, но такого анализа не было в первоначальном тексте: все приводимые нами критические замечания были сформулированы впоследствии, в том числе и те из них, которые состоят лишь из нескольких слов (точное время внесения которых неизвестно). В равной степени представляется несомненным, что, работая над этой книгой, Луи де Бройль совсем не предполагал вернуться к теории двойного решения и тем более к теории волны-пилота.

Между тем летом 1951 г., т.е. в период между написанием двух частей этой книги, но когда, по-видимому, рукопись была уже совершенно готова или по меньшей мере вчерне набросана, де Бройль получил из Принстона препринт большой работы молодого физика, который еще был мало известен во Франции, несмотря на свои работы в области плазмы и на свою замечательную книгу по квантовой механике, только что вышедшую из печати. Этим физиком был Дэвид Бом. В его работе рассматривалась и развивалась теория волны-пилота, относительно которой Дэвид Бом узнал, уже написав свою статью и едва успев вставить новую ссылку в библиографию, что такую же теорию создал, но почти сразу же оставил де Бройль 25 лет назад.

Первая реакция Луи де Бройля была отрицательной [I, 93]. Лучше, чем кому-либо другому, ему были известны возражения против теории волныпилота. Главным из них было то, что нельзя говорить о причинной обусловленности движения частицы, если связанная с ней волна распространяется не в физическом, а в конфигурационном пространстве и притом претерпевает \( р \) дукцию пакета вероятностей при измерении координаты частицы.

И все же после прочтения статьи Бома как бы развеялись некие чары, под гнетом которых давно находился де Бройль. Этими чарами, долгое время сковывавшими не только его, но и почти всех других теоретиков, был весь научно-философский язык, затканный понятиями неопределенности и дополнительности, которым представители копенгагенской школы завуалировали квантовый формализм и который только что был увенчан (и даже увековечен) знаменитой теоремой фон Неймана. В этой теореме путем внушительных математических построений доказывалось, что в причинной теории со скрытыми параметрами нельзя учесть квантовые законы.

Если задуматься над теоремой фон Неймана, то становится ясным, что за ней кроется чрезмерная с философской точки зрения претензия: средствами самой теории доказать, что принципы, на которых она основана, окончательны и суть предел человеческого познания. Здесь перед нами опять, в новой форме,
лишь внешне похожей на антиномию, предстают триумфализм и крайности лапласовского детерминизма. И что же! Луи де Бройль, который только что излагал в своем курсе теорему фон Неймана как непреложную истину, которую в течение 25 лет никто не оспаривал, вдруг понял, что теория волныпилота, как бы несовершенна она ни была, может служить контрпримером для этой теоремы, согласно которой такой теории в принципе не должно быть. В рукописи он добавил важное примечание, начальная фраза которого несет еще оттенок колебаний: «Однако существование теории волны-пилота, по-видимому, указывает на то, что в рассуждениях фон Неймана есть слабое место»\”.

И затем он показал, как это будет видно в настоящей книге, что слабое место – неявное предположение фон Неймана о том, что все распределения вероятностей, предсказываемые квантовой механикой, должны реализоваться одновременно, даже если они относятся к величинам, которые нельзя одновременно измерять. Де Бройль, очевидно, был подготовлен к проведению такого рода анализа своим чрезвычайно прозрачным исследованием вероятностной схемы квантовой механики, опубликованным незадолго до этого \( [\mathrm{V}, 44 ; \mathrm{II}, 9] \). Позднее он развил свои соображения в ряде работ \( [I I, 27,29,33] \), которые, на мой взгляд, содержат единственное истинно физическое опровержение теоремы фон Неймана. Позже были предложены другие опровержения. Поскольку уязвимые места теоремы уже были обнаружены, нетрудно было заметить и другие ее слабости, носящие логический или формальный характер. Это не лишено интереса, но, на мой взгляд, более важными представляются физические рассуждения, которые, опираясь на статистическую схему теории, обращаются к фундаментальной проблеме корпускулярно-волнового дуализма. Именно поэтому опровержение де Бройля сохраняет свою силу и против других аналогичных теорем, даже если их преподносят в совершенно иной форме \( { }^{1)} \).

Для де Бройля это опровержение теоремы фон Неймана имело очень важное значение, поскольку за приоткрывшейся пеленой он снова увидел перед собой образ мира, ранее им созданный и почти стершийся в его памяти.

Это и было его вторым поворотөм. Это тот образ, который, как мы увидим в данной книге в нескольких коротких примечаниях, стал понемногу снова воссоздаваться в его сознании, оформляться по частям, о котором он высказывался со всей осторожностью последних сомнений, но в который он начал снова верить и который пытался довести до совершенства и расширить в последний период своей жизни.

Ни один физик не может остаться безразличным к этим взглядам вне зависимости от того, соглашается он с ними или нет. Здесь проявляется другое понимание микрофизики, совершенно отличное от того, которому обычно учат, и все должны знать о его существовании, поскольку с ним связано рождение волновой механики.
\”Отметим также, что в цитированной работе Бома теорема фон Неймана отвергается в итоге рассуждений (об измерениях), которые близки к рассуждениям де Бройля, но которые Бом лишь намечает.
Не несет ли этот поздний возврат к той же самой теории того же самого ученого какие-либо новые открытия хотя бы в зародыше?

Лично я считаю, что несет, и скажу позднее, какие. Но я думаю, что на этот труд умудренного опытом знаменитого физика прежде всего надо смотреть так же, как на скульптурную группу Микеланджело «Пьета», выставленную в Милане и тоже бывшую более поздним вариантом; она может показаться грубой и незавершенной по сравнению с прекрасной «Пьета» в Ватикане, но разве это не ранний предвестник искусства нашего времени?

Такой пример из области искусства столь же естествен, когда речь идет об этом физике и литераторе, как и тогда, когда речь заходит об Эйнштейне – человеке науки, которым он больше чем кем-либо другим восхищался. Но если развитие темы Эйнштейном напоминает о музыкальной гармонии, то подобного рода метафора в применении к де Бройлю была бы не совсем уместна: музыка – единственный вид искусства, которому он всегда был чужд. Но мне представляется, что в творчестве де Бройля были два ключа.

Первый из них – это, очевидно, История. Он столько ее изучал, что, как он мне однажды сказал, прочитал, наверное, больше книг по истории, чем по физике. Но главную роль в его научном творчестве играла история физики, в частности с XVI и особенно с XVII в. Эти занятия не были для него своего рода любопытством или увлечением культурного человека, они являлись одновременно движущей силой его духа и питательной почвой для его мыслей. Ero знаменитая диссертация \( 1924 \mathrm{r} \). начиналась словом «История», и это не случайно.

Вторым ключом в его творчестве была наглядность: это поиск картины внешнего мира, которую вслед за Планком он охотно называл немецким словом \”Weltbild\”1). Для де Бройля понимать – значит наглядно представлять. Для него модель должна быть конкретной и являться наглядным образом в физическом пространстве. Его научный язык очень прозрачен, и в нем чаще, чем где-либо, встречаются метафоры, заимствованные из оптики и относящиеся к зрению. У него большая идея – чаще всего «луч света» или «вспышка в ночи». «Творят лишь те, кто видят воображаемое, как наяву», – любил он повторять. О нашей внутренней жизни он говорит: «Все, что мы знаем, проходит через эту жизнь и преломляется в ней» [III, 6, с. 250]. Касаясь открытия волновой механики, он вспоминает: «Мой ум вдруг залил яркий свет» [III, 6, с. 180]. Для него радость в том, чтобы видеть, и по поводу открытия атомизма и статистической физики он однажды воскликнул: «В этот день пелена спала с глаз и мы наконец с облегчением увидели физическую реальность такой, какой она скрывается за абстрактными формами классической термодинамики» [III, 3, с. 93].

Его воображение, воображение релятивиста до глубины души, работает в своего рода четырехмерном континууме, заимствуя у истории временно́е изме-
\( { }^{1)} \) Weltbild (нем.) – (физическое) мировоззрение. – Прим. перев.рение и выражаясь в пространственных образах. «Есть, – как он говорит, – лишь одна физическая реальность: перемещение элементов, локализованных в пространстве, с течением времени» [V, 65]. Для де Бройля большая идея – это проявление в едином пространственном образе того синтеза, который возникает, когда вдруг замечаешь аналогию между различными физическими законами или представлениями, долгое время считавшимися противоречивыми. Для него созидание – это непременно феерия поэтического видения, после которой он не может не испытывать грустного чувства при виде того, как в его собственных руках или в руках других новая мысль теряет свой блеск, приобретая математическое выражение, хотя это и необходимо. О его необычайной потребности в образах говорит то, в чем его заветная мечта [III, 6]: что, может быть, то, что мы воспринимаем в пространстве-времени, еще не есть истинная картина и что физик подобен ткачу, работающему над ковром со стороны изнанки, который сможет по-настоящему взглянуть на свою работу «лишь в тот день, когда он перевернет ковер и посмотрит на него с лицевой стороны».

Итак, де Бройль снова обратился к своей физике и снова стал смотреть на мир так, как смотрел в молодости. В течение нескольких месяцев он заново рассмотрел трудные аспекты, получив возможность говорить о них со все большей уверенностью, освободился от навязанных ему чуждых представлений и начал критиковать их, а также критически анализировать технические проблемы, возникающие в его собственной теории.

Опираясь на новую группу молодых учеников, он приступил к разработке проблемы движения сингулярностей, недеформируемых волновых пакетов, являющихся решениями нелинейных уравнений (того, что сейчас называется солитонами). Он обобщил свои идеи на случай теории Дирака, на оптическую теорию преломляющих сред и, по крайней мере частично, на случай систем частиц. Им была разработана новая квантовая теория измерений, построены динамика частицы с переменной собственной массой и релятивистская термодинамика. Наконец, им были сформулированы идеи скрытой термодинамики изолированной частицы. Все это можно найти в последующих пятидесяти научных работах и в четырнадцати книгах, включая эту.

Из упомянутого многообразия я позволю себе выделить две идеи, которые мне представляются наиболее важными.

Первая из них – идея солитонов, которые в Институте Анри Пуанкаре мы называем волнами с горбом. Эта идея де Бройл, ранее считавшаяся устарелой и слишком классической, сейчас играет все большую роль, как уже говорилось выше. Ей, несомненно, принадлежит большое будущее, но при условии, что будет решена фундаментальная проблема, с которой мы имеем дело уже в течение 25 лет, а именно отсутствие общего принципа, на основании которого мы могли бы выбрать одно нелинейное волновое уравнение из бесчисленного множества возможных. Если когда-либо мы сможем найти такое уравнение, то родится новая микрофизика.

Вторая идея – термодинамика изолированной частицы, которую де Бройль предложил, опираясь, с одной стороны, на аналогию между релятивистским поведением частоты и температуры \( { }^{1)} \) и, с другой стороны, на близость трех великих экстремальных принципов физики: принципов Ферма, Мопертюи и Карно.

Это тоже пока еще не настоящая теория, а лишь наметка синтеза идей, к которому, возможно, мы когда-либо придем, может быть через год, а может быть и через столетие. Кто знает? Напомним, что во времена Лапласа сомнения вызывал даже принцип Ферма и что спустя столетие после Гюйгенса его знаменитый принцип все еще не находил приложения.

Великие идеи медленно пробивают себе дорогу, что с трудом понимается в нашу беспокойную эпоху, когда почти не остается времени для поэтических раздумий. В этом, несомненно, одна из причин того, что окруженный всеми возможными почестями Луи де Бройль в последние годы игнорировался всеми, кроме небольшого круга своих учеников. Последнее, возможно, связано еще и с тем, что перед лицом уверенной в себе господствующей школы, опирающейся на свои догматически понимаемые концепции и мало расположенной оставлять завоеванные позиции, он строго и непримиримо следовал традиции французской науки, науки Ферма, Лапласа, Френеля и Пуанкаре, которой сегодня зачастую пренебрегают, предпочитая более прагматические и более формальные, но в то же время и более интернациональные и в большей мере коллективные методы исследований. Но какова бы ни была необходимость коллективной организации научной работы, не следует забывать, что никогда еще большой научный коллектив не выдвигал большой научной идеи. Идеи выдвигают люди, а научные коллективы их лишь развивают. Если бы в науке не было ярких индивидуальных личностей, то в ней больше не было бы и идей. К тому же, сколь бы ни были велики выгоды международного научного сотрудничества, не нужно забывать, что, хотя результаты науки носят интернациональный (и, мы надеемся, даже всемирный) характер, склад ума и способ мышления ученых, особенности их научной работы остаются национальными. По этой причине только американцы по-настоящему знают, как делать большую науку по-американски, немцы – по-немецки и т. д. И если французы пренебрегут французскими традициями, то кто же другой воскресит их для них? Каждая традиция должна обогащаться другими и развиваться, испытывая их плодотворное воздействие, однако если ученые одной страны будут слишком следовать формам, пришедшим извне, то они, может быть, и приобретут бо́льшую международную известность, но их роль в науке будет мельче.

Перед лицом все возрастающего значения научных коллективов и безличного влияния комиссий специалистов, которые он рассматривал как факторы
1) Вопрос о релятивистском преобразовании температуры остается спорным, поскольку формула Планка – Эйнштейна – Лауэ, использованная де Бройлем, вызвала возражения [7]. Но, вообще говоря, можно оспаривать и релятивистский закон преобразования частоты [8], а это не помешало в свое время тому, что на базе общепринятой релятивистской формулы для частоты была создана волновая механика. Дискуссии по данным вопросам продолжаются.
унификации мышления, Луи де Бройль не раз восставал против опасности чрезмерного централизма в науке, подчеркивая настоятельную необходимость свободы научного творчества и отсутствия помех пересмотру оснований общепринятых теорий и принципов.

Именно в этом, возможно, заключается существо живого огня, переданного им по эстафете Обществу Луи де Бройля, которому он завещал свой идеал физической ясности и интуитивного поиска простых теоретических образов и, пожалуй, еще в большей степени свою глубокую убежденность в том, что ни одна теория или гипотеза не формулируется на все времена и что поэтому никакие критические замечания, никакие идеи не должны отвергаться без обсуждения.

Признаюсь, что я с большим волнением заканчиваю настоящее предисловие вместо моего учителя, который для меня столь высок и в то же время столь близок. Вместо него, написавшего столько предисловий! . . .
Уставший от бесконечных забот и обремененный преклонным возрастом, он не смог сам написать предисловие к этой книге. Но я хотя бы оставлю за ним последнее слово, поместив далее заметку, которую он представил в Академию наук по случаю пятидесятилетия волновой механики и которую мы можем считать его научным завещанием.