Южная Америка

С. Н. Бозе, физик, который вдохновил слово «бозон» и вместе с Эйнштейном предсказал пятое состояние материи.

С. Н. Бозе, физик, который вдохновил слово «бозон» и вместе с Эйнштейном предсказал пятое состояние материи.
«Уважаемый господин», — так начиналось письмо, которое в июне 1924 года получил уже известный и удостоенный Нобелевской премии Альберт Эйнштейн. Письмо пришло из Университета Дакки, города, входившего в состав Британской Индии, то есть находившегося на колониальной периферии, вдали от научного центра мира, где происходила революция во всех областях знания. «Я осмелился прислать Вам прилагаемую статью для ознакомления и высказывания своего мнения. Я с нетерпением жду вашего мнения по этому поводу. Если вы считаете, что эта работа заслуживает публикации, я был бы признателен, если бы вы организовали ее публикацию в Zeitschrift für Physik». Немецкий журнал Zeitschrift für Physik был одним из самых важных изданий в области теоретической и экспериментальной физики того времени. Кто был автором этого письма и что побудило его сформулировать такую просьбу? Он называл себя «совершенно неизвестным» для Эйнштейна, но отмечал: «Я не испытываю никаких колебаний, обращаясь к вам с такой просьбой, поскольку мы все являемся вашими учениками». Тем не менее он сообщил, что пишет ему не в первый раз: «Не знаю, помните ли вы, что кто-то из Калькутты просил у вас разрешения перевести ваши работы по теории относительности на английский язык. Вы согласились на эту просьбу. Книга была опубликована. Я был тем, кто перевел вашу работу». И подписался: «С уважением, С. Н.». Сначала ты должен выучить язык, иначе тебе будет трудно работать в лаборатории». «Она сказала мне, что я должен познакомиться с красивой француженкой, у которой я должен учиться. Итак, мы отправились на поиски этой красивой женщины по Парижу. На самом деле я знал французский: я умел читать и писать, но не мог сказать об этом мадам Кюри, потому что она говорила без остановки». Бозе весь этот эпизод показался забавным, и, ожидая возможности официально присоединиться к лаборатории Кюри, он воспользовался своим пребыванием в Париже, чтобы поработать с другими исследователями и ознакомиться с передовыми методами экспериментальной физики. Среди них была французская физик Жаклин Задок-Кан Эйзенманн, с которой он завязал глубокую дружбу. Их переписка отражает оживленные интеллектуальные дискуссии по квантовой физике того времени, как показывает это письмо, которое Бозе написал ей из Берлина в 1925 году: «Моя милая Жаклин, твой быстрый ответ порадовал меня, но вместе с тем я испытываю чувство грусти: он заставляет меня думать о том, как мало я видел тебя в последний день». Похоже, что все в Берлине очень воодушевлены развитием физики. «1 и 28 числа прошлого месяца [Вернер] Гейзенберг выступил на коллоквиуме со своей теорией. Все очень озадачены, и вскоре состоится дискуссия о работах [Эрвина] Шредингера». Эйнштейн, похоже, очень воодушевлен этим. Индийский физик Парта Гхосе, ученик Бозе, вспоминал, что однажды спросил его, почему он так настаивает на этом вопросе, и получил «очень убедительный» ответ. «Я не думаю о таких людях, как ты, которые занимаются наукой, — сказал ему Бозе. — Я думаю о среднестатистическом индийце: зачем ему нужно учить иностранный язык, чтобы понимать основные вещи, которые происходят в науке?». Его деятельность не ограничивалась наукой: он был также гуманистом, глубоко интересовавшимся музыкой, в частности индийской классической музыкой, литературой и искусством, и активно участвовал в культурных кругах своего времени, будучи убежденным, что научное творчество является частью более широкого творческого импульса. Но вернёмся к научному творчеству Бозе и Эйнштейна и к той статье. В конце XIX века физики столкнулись с казалось бы простой проблемой: как горячий объект излучает свет. Точнее, сколько света он излучает в каждом цвете в зависимости от своей температуры. Если нагреть металл, сколько красного света он излучает? Сколько синего? Как меняется это соотношение при повышении температуры? Классическая физика пыталась ответить на эти вопросы, используя известные законы электромагнетизма и термодинамики... и потерпела полную неудачу. Ее уравнения предсказывали, что тело должно излучать бесконечное количество ультрафиолетового излучения, чего явно не происходило. Этот теоретический абсурд был с некоторой иронией назван ультрафиолетовой катастрофой. Проблема была глубокой: речь шла не об экспериментальной ошибке, а о внутреннем противоречии теории. Те же законы, которые успешно описывали повседневный мир, приводили здесь к математическому абсурду. Понимание того, как горячее тело излучает свет, было не незначительной технической деталью, а признаком того, что в самом представлении об энергии и излучении было что-то фундаментально неверное. Чтобы решить эту проблему, нужно было изменить правила игры. В 1900 году немецкий физик Макс Планк решил эту загадку, предложив радикальное для того времени решение: энергия обменивалась не непрерывно, а небольшими «пакетами» или квантами, размер которых зависел от частоты излучения. Его формула точно описывала, как объекты излучают свет в зависимости от своей температуры. По-настоящему глубоким было не только то, что это работало, но и то, что это означало: энергия была квантована. Этот разрыв с классической физикой открыл дверь именно к квантовой физике. Несколько лет спустя Эйнштейн пошел еще дальше и применил эту идею непосредственно к свету, предложив, что само излучение распространяется в квантах — фотонах — чтобы объяснить явления, которые не могла объяснить классическая теория. Тем не менее, новая физика развивалась на еще неустойчивых концептуальных основах. Однако его наследие остается бессмертным в физике. Его фамилия дала название бозонам, одному из двух больших семейств фундаментальных частиц, образованному от «Bose» и греческого суффикса «-on», обычного в субатомной номенклатуре. По словам выдающегося физика и биографа Эйнштейна Абрахама Паиса (1982): «Статья Бозе — четвертая и последняя из революционных статей по старой квантовой теории; три другие принадлежат Планку, Эйнштейну и Бору». Ни больше ни меньше, как сливки физики, которые изменили наш мир! Нажмите здесь, чтобы прочитать больше статей BBC News Mundo. Вы также можете следить за нами на YouTube, Instagram, TikTok, X, Facebook и на нашем новом канале WhatsApp, где вы найдете последние новости и наш лучший контент. И не забывайте, что вы можете получать уведомления в нашем приложении. Загрузите последнюю версию и включите их.