Квантовый возраст | страница 18
Так вот, к этому времени физики пришли к однозначному выводу, что, скажем, для одновалентных металлов угловой момент «атомного остатка», т. е. ядра и нейтральной оболочки без внешнего электрона, равен ½. А Паули, никаким образом не принимая этот факт во внимание и выражаясь столь туманно о «своеобразной, классически не описываемой двузначности» электрона, делает еще один очень важный вывод о том, что угловой момент атомного остатка обусловлен только внешними электронами. Казалось, этого было достаточно, чтобы сделать следующий, абсолютно очевидный вывод о том, что электрон обладает собственным моментом, равным ½. Тогда, во-первых, становится понятным половинчатый момент атомного остатка, во-вторых, оправдывается наличие четвертого квантового числа, соответствующего этому самому собственному моменту электрона, и, наконец, становится понятным «принцип запрета». Последнее, пожалуй, следует пояснить.
Дело в том, что в модели Бора в атоме на одной оболочке могут находиться два и больше электронов с одинаковыми квантовыми числами, а как же тогда срабатывает принцип Паули, необходимый и введенный для объяснения аномального эффекта Зеемана? И тут очевидно, что достаточно приписать электрону собственный момент и соответствующее ему четвертое квантовое число, и тогда два электрона вполне могут позволить себе иметь все квантовые числа одинаковыми, кроме последнего: собственные моменты ½ должны быть направлены в противоположные стороны. Этот самый собственный момент электрона ½, который называется спином, отражая тот факт, что электрон вертится вокруг собственной оси, действительно есть у электрона, и ни одно явление в микромире невозможно описать без него. Но ввел понятие спина не Паули. В связи с этим в любом воспоминании о Паули можно найти недоумение: так близок был Паули к спину и так его просмотрел! Но Паули не просто просмотрел спин.
Драматическая история со спином не кончается на том, что Паули его просмотрел. Свои соображения по поводу принципа запрета, фактически содержание будущей статьи, Паули изложил в письме известному спектроскописту Ланде. В то самое время, когда Ланде получил письмо от Паули, к нему приехал совсем молодой человек из Америки Ральф де Крониг, который вспоминает: «7 января 1925 г., когда мне было 20 лет от роду и был я еще очень неопытен, прибыл я в маленький живописный немецкий университетский город Тюбинген и остановился в отеле „У золотого быка“. Я прибыл в качестве сотрудника Колумбийского университета для свидания с Ланде и Герлахом, которые возглавляли соответственно кафедры теоретической и экспериментальной физики. В Институте физики меня любезно принял Ланде, заметив, что я прибыл очень кстати, так как на следующий день должен приехать Паули. В самом деле, Паули написал ему длинное и очень интересное письмо, которое Ланде дал мне прочитать… В моих глазах Паули означал так много, что, ожидая встречи с ним, я жадно вчитывался в письмо, которое Ланде показал мне. В этом письме фактически содержалось изложение принципа запрета в ясном и критическом стиле, столь характерном для его автора… Письмо Паули произвело на меня огромное впечатление, и, естественно, мне захотелось осмыслить тот факт, что