Выход из затруднения подсказали исследования процессов атомных столкновений, проведенные Максом Борном в конце лета 1926 г. Анализ рассеяния электронов и альфа-частиц на ядрах довольно неожиданно дал ключ к пониманию смысла волновой функции Шредингера: квадрат ее амплитуды соответствовал вероятности, с которой соответствующая частица может быть обнаружена в данной точке пространства. В то время как для Шредингера волновая функция была еще одной непосредственно наблюдаемой величиной, Борн отводил ей роль «направляющего поля» для электронов (Эйнштейн иронически называл его «призрачным полем»—Gespensterfeld), закон изменения которого определялся уравнением Шредингера. Это означало, что из волновой функции можно определить лишь вероятность осуществления определенного события, о самом же событии (например, акте излучения кванта света) определенных выводов сделать нельзя, так как волновая функция описывает отдельные события лишь постольку, поскольку они являются элементами некоторого статистического ансамбля. Такая интерпретация поставила волновую механику на прочную физическую основу и выбила почву из-под многих уводящих в сторону спекуляций, в том числе и из-под наивно-реалистических рассуждений Шредингера.
Для Эрвина Шредингера подобное статистическое истолкование квантовой теории, очень скоро получившее относительно замкнутый и непротиворечивый вид (так называемая копенгагенская интерпретация, 1927 г.), было тогда в высшей степени неприемлемо. Во время пребывания в Копенгагене он заявил Бору:
«Если мы собираемся сохранить эти проклятые квантовые скачки, то мне приходится пожалеть, что я вообще занялся квантовой теорией» ([88], с, 108). А год спустя он писал в сборнике, посвященном юбилею де Бройля:
«Де Бройлю так же, как и мне, должно быть горько и обидно видеть, что волновые представления приобретают трансцендентальный, чуть ли не мистический вид, и большинство ведущих теоретиков приветствуют это как единственную интерпретацию, согласующуюся с экспериментальными результатами» ([103], с. 18).
Столь упорное неприятие статистической интерпретации тем более удивительно, что всего за несколько лет до того Шредингер говорил о статистической справедливости закона сохранения энергии [11] и, кроме всего прочего, благодаря своему учителю Францу Экснеру он хорошо представлял себе, что абсолютную детерминированность молекулярных явлений не следует воспринимать как само собой разумеющуюся истину (ср. [55]). Но несмотря на это, Шредингер, так же как и де Бройль, Эйнштейн, Лауэ или Планк, не собирался менять своего отрицательного отношения к копенгагенской трактовке квантовой теории. Ему было прямо-таки страшно представить, чтобы «электрон мог прыгать, как блоха». А поскольку Шредингер был убежден, что научные споры решаются отнюдь не большинством голосов, он в своих выступлениях и публикациях пользовался всякой возможностью отстаивать волновую трактовку электрона. Об одном из таких случаев вспоминал Макс Борн в своем некрологе Эрвину Шредингеру:
«Шредингер опубликовал... в журнале Британского общества философии естествознания большую статью в двух частях под названием «Существуют ли квантовые скачки?» [35]. В ней он, опираясь на широкую философскую основу, защищал свои идеи и резко нападал на инакомыслящих... То же общество пригласило нас обоих в Лондон на открытую дискуссию. Я прибыл на дискуссию, но от Шредингера пришло сообщение, что серьезное заболевание лишает его возможности принять в ней участие. Так эта борьба идей, напоминавшая времена Реформации, не состоялась, и мне пришлось одному вести разговор с большой аудиторией... Позже в том же журнале я опубликовал свой ответ на нападки Шредингера... На это он уже не ответил, причем в одном из своих последних писем объяснил свое мнение следующим образом: «ничего мне, конечно, не помешает позже ответить тебе; это не будет ниже моего достоинства. Но ты знаешь выражение, применяемое в английской палате общин: «Мне нечего добавить к уже сказанному мною». К тому же я не люблю беспокоить издателей, наборщиков и др.» ([43], с. 86).
И хотя надежды Шредингера на создание своего рода классической теории поля для атомных явлений не оправдались и его попытки в этом направлении представляют сегодня лишь исторический интерес, его работы тем не менее следует признать важной вехой в истории физики двадцатого века. Волновая механика Шредингера стала важным шагом в разработке математических методов квантовой механики, а также ознаменовала целый этап в развитии теоретико-познавательного содержания квантовой физики.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.