Квантовый возраст | страница 10
В течение первых пяти лет никакого опыта не было. В 1905 г. в журнале «Анналы физики» появилась работа Альберта Эйнштейна «Об одной эвристической точке зрения на возникновение и превращение света». В этой работе Эйнштейн выдвинул смелую гипотезу о том, что свет состоит из частиц — световых квантов.
В 1907 г. Эйнштейн пошел еще дальше, он публикует работу, где утверждает, что любая система, совершающая малые колебания, должна иметь энергию, кратную планковскому кванту, т. е. энергия любого малого колебания квантуется. На основе этого утверждения Эйнштейну удалось решить проблему теплоемкости твердых тел. Проблему, которую с полным основанием можно было назвать «третьим облаком» на горизонте физики.
И снова Эйнштейн в 1909 г. делает следующий важный шаг в развитии квантовой теории. На этот раз он рассматривает теорию флуктуаций излучения. В этой работе впервые четко выявляются как корпускулярные, так и волновые свойства света. Уверенность, с которой Эйнштейн использовал гипотезу квантов, вовсе не радовала Планка и даже вызывала его порицания: «В то время, как многие физики из консерватизма отвергают развитые мною соображения или занимают выжидательную позицию, другие авторы, напротив, считают необходимым дополнить мои соображения еще более радикальными соображениями… Так как для развития новой гипотезы нет ничего вреднее, чем выход за пределы ее применимости, то я всегда стоял за то, чтобы возможно теснее связать квантовую гипотезу с классической динамикой…» [7, с. 7].
Относя работы Эйнштейна, развивающие гипотезу квантов, к радикальным, Планк признавал гений Эйнштейна. В 1912 г. четыре ведущих физика Европы, в том числе Макс Планк, подписали представление об избрании Эйнштейна в Прусскую академию наук и просили не слишком ставить ему в вину «выходящие за пределы цели» идеи о световых квантах. Научная слава Эйнштейна в ту пору определялась в основном успехом его теории относительности. И Планк был одним из первых, кто заинтересовался теорией относительности Эйнштейна и понял ее. В «Анналах» 1905 г., где появилась первая работа Эйнштейна о квантах света, было опубликовано еще четыре его статьи. Каждая из этих пяти работ фактически определила основные пути развития современной физики. Вспомним хотя бы две из них: «К электродинамике движущихся тел» и «Зависит ли масса тела от содержания в нем энергии?».
Первая является полным и четким изложением специальной теории относительности. Сравнительно быстрый успех этой работы определялся, по-видимому, двумя важными факторами. Во-первых, тем, что к этому времени для создания теории относительности было много сделано; по словам Эйнштейна, «не было сомнений в том, что в 1905 г. она созрела для своего появления… Лоренц уже знал, что уравнениям Максвелла соответствуют преобразования, названные потом его именем (математическая основа теории относительности уже была заложена Лоренцем), а Пуанкаре углубил эту идею» [8, с. 322]. Во-вторых, несмотря на свою революционность, теория относительности не противоречила классической механике Ньютона, а содержала ее в себе как предельный случай для скоростей, малых по сравнению со скоростью света. Эта работа принесет Эйнштейну легендарную славу.