Преемник Лоренца

"...Я ведь не одержим безумной идеей, что должен стать здесь полным подобием Лоренца". И все-таки, все-таки, все-таки..."

И все-таки. Эренфесту тридцать три года. Что успел сделать Лоренц к тридцати трем годам? Вновь и вновь перечитывает Эренфест ранние работы своего предшественника.

Двадцати двух лет он защитил в Лейдене докторскую диссертацию. Называлась она "К теории отражения и преломления света". Теперь, в 1913 году, эта работа интересна не столько сама по себе, сколько с той точки зрения, что уже в ней, как в зародыше, содержались идеи, которые в дальнейшем Лоренц положил в основу созданной им электронной теории. (Совершенно прав Оствальд: всякий, кому удается сделать в жизни хоть что-нибудь стоящее, наталкивается на идеи, которые в дальнейшем составят сердцевину его работ, в возрасте до тридцати лет.)

Во-первых, уже тогда Лоренц находил более естественными представления Гельмгольцевой теории "действия на расстоянии", нежели теории "близкодействия" Фарадея и Максвелла (не имеет значения, что в конце концов правы оказались именно Фарадей и Максвелл: для успеха теории Лоренца важно было, что он тяготел именно к Гельмгольцу).

Во-вторых, уже в докторской диссертации Лоренца намечены контуры одной прекрасной идеи, которая в дальнейшем будет столь разительно отличать его электронную теорию от других, конкурирующих. Согласно этой идее следует всякий раз разделять ту роль, какую играет в оптических и электромагнитных явлениях, с одной стороны, "эфир" (пустое пространство), а с другой - "весомая материя". В дальнейшем такое, разделение позволило Лоренцу гораздо глубже проникнуть в суть явлений, нежели это удалось Максвеллу.

Самое замечательное, что в конце своей диссертации он сформулировал длинный ряд вопросов - своего рода программу действий и в дальнейшем строго следовал этой программе.

В 1878 году появилась вторая статья Лоренца. Здесь он блестяще развил идеи своей диссертации и ответил по крайней мере на два вопроса, поставленных на ее последних страницах: продемонстрировал, что показатель преломления вещества должен меняться в зависимости от его плотности, и дал объяснение нормальной и аномальной дисперсии.

Наконец, в этой статье была намечена (пусть только едва-едва) сложнейшая, исключительная по своему значению проблема: какое влияние на происходящие в любом материальном теле оптические и электромагнитные явления оказывает движение этого тела?

Почти тридцать лет бился Лоренц над этой проблемой (со временем она стала главным препятствием на победном пути его электронной теории), пока, наконец, не разрешил ее, выдвинув гениальную "гипотезу сокращения": при движении в эфире, предположил он, все твердые тела сокращаются на определенную величину в направлении своего движения.

В основных же своих чертах электронная теория была завершена Лоренцем в 1880 году, то есть когда ему было двадцать семь... (Годом позже он был избран действительным членом Королевской академии наук в Амстердаме. Но это так, к слову сказать...)

В 1883 году, опять-таки опираясь в какой-то степени на свою диссертацию, Лоренц установил, что существует соответствие между двумя типами воздействия, оказываемого магнитным полем,- воздействиями электрическим и оптическим. Работая в этом "магнито-оптическом" направлении, перспективность которого была предсказана Лоренцем, молодой голландский экспериментатор Зееман в девяностые годы открыл знаменитый эффект, Названный его именем. Лоренц же и объяснил этот эффект на основании своей электронной теории (Нобелевская премия 1902 года, присвоенная ему и Зееману!).

И ведь это все лишь одно из направлений лоренцевских исследований, начало которому положила его диссертация. Есть и другие направления. В январе 1878 года, когда Лоренцу не было еще и двадцати пяти (тоже немаловажная деталь!), он стал профессором в Лейдене. Его вступительная речь называлась "Молекулярные теории в физике". Отталкиваясь от блестящих исследований Максвелла, Больцмана и Ван-дер-Ваальса, которыми он прямо-таки очарован, Лоренц обращается здесь к вопросам термодинамики и кинетической теории газов (кстати, эта область наиболее близка самому Эренфесту). Лоренц убежден, что многие явления можно более глубоко понять лишь при раскрытии их атомных и молекулярных механизмов. Уже в восьмидесятые годы он опубликовал ряд прекрасных работ, в которых исследовались эти механизмы...

Да, именно в молодые годы рождаются семена великих идей. А что успел сделать к своему тридцатитрехлетию сам Эренфест? Докторская диссертация? Она, конечно, доказала его способность к теоретическим исследованиям, то есть достигла формальной цели, стоящей перед всякой диссертацией, но не более того. В качестве темы для нее он выбрал некую проблему классической механики, продемонстрировал, что методы, разработанные Генрихом Герцем в его "Принципах механики", применимы для вывода уравнений движения несжимаемой жидкости и движения твердого тела в несжимаемой жидкости. Тема эта лежала вдали от наиболее острых физических проблем того времени. То была пора рождения новой физики. Контуры ее маячили где-то позади таинственных α-лучей и радиоактивности, эфира и излучения черного тела... Уже близка была к разрешению через посредство теории относительности загадка опыта Майкельсона и Морли... Уже высказал Макс Планк свою знаменитую гипотезу квантов...

За прошедшие с тех пор десять лет у Эренфеста ни разу не возникло желания вернуться к проблемам его докторской диссертации (опять-таки на ум приходит невыгодное для него сравнение с Лоренцем!). Не испытывает он такого желания и теперь...

Успех и известность принесла ему статья "Основы статистического подхода к механике", написанная совместно с Татьяной Алексеевной по заказу Феликса Клейна для "Энциклопедии математических наук". Статья хоть и обзорная, посвященная изложению взглядов его учителя, Больцмана, но позволившая Эренфесту внести в теорию немало своего, особенно в изложении знаменитой Н-теоремы.

Есть у него еще кое-какие "мелочи", однако разве сравнишь все это с мощной целенаправленной работой Лоренца, составившей в физике целую эпоху! Смешно даже говорить об этом. Он и Лоренц - несоизмеримые величины!

Впрочем, дело тут не в масштабе дарования. В конце концов он мог бы сравнить себя с Иоффе, Ритцем, Дебаем, даже с Эйнштейном (звезда гениального физика только что всходит; он еще не тот великий недосягаемый Эйнштейн, которого мы знаем теперь), но вся беда в том, что в отличие от этих исследователей у него, Эренфеста, нет главных, солидных "идейных направлений", нет собственной проблемы, собственного "уголка", а так, только одни забавные задачки и парадоксы.

В это время он как раз начинает работу, которая обещает быть первоклассной и которая в самом деле стала впоследствии первоклассной,- работу над так называемым адиабатическим принципом. Более чем когда-либо в своей жизни он вправе ощутить вдохновенный восторг и творческую окрыленность. Однако вместо этого уныние, усталость, подавленность. (Из письма к Иоффе от 29 января 1913 года: "Я не работаю, я топчусь на месте..." От 28 августа 1913 года: "Работаю очень скверно..." 25 ноября: "Я совершенно не работаю..." 1 февраля 1914 года; "Я совсем не работаю...")

Всякий ученый знает, как важно, особенно на первых порах, уверовать в успех и значение предпринимаемого исследования. Эренфест же собственные идеи - точно так же, как идеи других,- принимает скептически. Скепсис - это первая, наиболее естественная для него реакция. ("...Не знаю, выльются ли эти результаты во что-нибудь ценное",- признается он Иоффе.) Скепсис и критика. ("...Не издевайся, пожалуйста, по поводу того, что л заменено более удобным ^π/₂",- предупреждает Эренфест своего друга, однако ему самому хочется поиздеваться над самим собой, над своим, как ему кажется, неуклюжим и некорректным приемом.)

И чем дальше продвигается работа, тем сильнее делается его критический и скептический запал. "...Я вот уже две с половиной недели сижу над этим, а получается все Иже и хуже, так как я становлюсь все критичнее",- писал он об одной своей работе еще в петербургские времена. И, по сути дела, нечто подобное происходило с каждым его исследованием.

По-другому он не мог.

Здесь мы как раз ближе всего подходим к пониманию смысла той данной ему Эйнштейном характеристики: критическое чувство обкрадывало у него "любовь к творению собственного ума" даже раньше, чем оно зарождалось.