Родители рано заметили выдающиеся способности сыновей и способствовали их развитию. Так, еще мальчиком Нильс под руководством отца проводил несложные физические опыты. Позднее, став знаменитым физиком, он вспоминал: "Я рос в семье с глубокими духовными интересами, где обычными были научные дискуссии; да и для моего отца вряд ли существовало строгое различие между его собственной научной работой и его живым интересом ко всем проблемам человеческой жизни". В детстве Нильс и Харольд были очень дружны и чувство взаимопонимания сохранили на всю жизнь. Братья постоянно переписывались, обсуждали новые научные идеи и зачастую учились и работали вместе. Нильс рос спокойным, уравновешенным, открытым и добродушным ребенком, а Харольд был его полной противоположностью. Их объединяла не только наука, но еще и одна страсть, перешедшая по наследству от отца, – футбол. В студенческие годы братья играли за сборную команду страны. Нильс был вторым запасным вратарем. Когда ему вручили Нобелевскую премию, то одна из датских газет писала: "Награда присуждена известному футболисту Нильсу Бору". А став старше, физик увлекся лыжным спортом и парусными гонками.
В 1903 году Нильс окончил Гаммельхольмскую грамматическую школу. Он был прилежным учеником. Единственной проблемой для него были сочинения на вольную тему. Текст получался очень коротким, а предложения длинными и тяжеловесными для понимания. Успешно сдав выпускные экзамены в школе, Нильс поступил в Копенгагенский университет. Сокурсникам он запомнился погруженным в себя медлительным юношей, с крупными чертами лица и большой головой, вечно таскающим с собой что-то напоминающее внешне школьную сумку. Когда сверстники организовали кружок "Эклиптика", братья Бор вошли в его состав. Успехи Нильса в учебе были столь велики, что уже на втором курсе он стал помощником профессора физики. Начинающий ученый интересовался и гуманитарными науками, посещая лекции философа Хёффдинга по формальной логике и теории познания.
В 1907 году Нильс окончил университет. За экспериментальное исследование поверхностного натяжения воды он был награжден золотой медалью Копенгагенской академии наук. Как и многие ученые-экспериментаторы того времени, Бор проводил свои опыты, используя самодельные приборы. Он так основательно занимался разработкой той или иной проблемы, что окончание работ всегда откладывалось на неопределенный срок. Как вспоминал сам ученый, отец часто отсылал его к деду и бабушке, чтобы в сельской глуши он мог изложить результаты исследований на бумаге. Так случилось и с магистерской диссертацией, посвященной вопросам тепло– и электропроводности металлов. Защита прошла успешно, и перспективный ученый сразу же засел за докторскую, озаглавив ее "Анализ электронной теории металлов". Спустя день после этого знаменательного события Бор на вечере у своего друга Нормунда познакомился с его сестрой Маргаретт, и вскоре молодые люди поженились.
Защита докторской прошла блестяще 13 мая 1911 года. В сентябре того же года Бор был направлен на годичную стажировку в Англию и стал работать в Кавендишской лаборатории в Кембридже. С этим назначением Нильс связывал много надежд. В то время в университете работали такие всемирно известные ученые, как Дж. Дж. Томсон, Лармор, Джинс. В докторской диссертации Бор затронул проблемы, связанные с электронной теорией. Он надеялся обсудить возникшие у него вопросы с первооткрывателем электрона Томсоном, но их отношения не сложились, да и работа в Кавендишской лаборатории доставила Нильсу больше трудностей, чем достижений.
Когда стажировка подходила к концу, Бор по приглашению Резерфорда присоединился к Манчестерской группе ученых, в которой работали Гейгер, Маковер, Хевеши, Чедвик, Дарвин. Эта группа проводила масштабные исследования радиоактивности и строения атома. Молодой ученый быстро освоился в новом кругу и благодаря аналитическому складу ума стал теоретиком проводимых исследований. Работая под руководством Резерфорда, Бор создал свою экспериментальную модель строения атома.
Вернувшись в Данию, он приступил к чтению лекций по термодинамике в Копенгагенском университете. Но преподавание так и не стало его коньком. По мнению большинства его коллег, у Бора "не было никакого природного дарования к чтению курса лекций в соответствии с принятыми в университете требованиями. Он говорил заикаясь, тихо и невнятно и, как свидетельствуют, в самые ответственные моменты закрывал к тому же ладонью рот". Зато Бор-теоретик блистал на коллоквиумах, где выступления зачастую принимали форму научного диалога. Здесь он, по словам Франка, чувствовал себя "легко и совершенно как дома". Быстрота и глубина мышления Бора, его способность тотчас же схватывать сущность каждый раз заново поражали тех, кто с ним сталкивался.
Мысли Бора постоянно вертелись вокруг модели атома. Он пришел к убеждению, что квант действия, введенный Максом Планком, можно использовать в качестве величины, ограничивающей определение координат и скорости электронов. Свои мысли ученый изложил в статье "О строении атомов и молекул", а основные выводы из нее вошли в историю физики как "постулаты Бора". Эта работа получила широкий резонанс в научном мире, и чаша весов, на которую была положена судьба атомного мира, неуклонно склонялась на сторону боровской трактовки мира атомов. Против этой модели выступил А. Эйнштейн. Прочитав одну из работ молодого ученого, он сказал физику-атомщику Хевеши: "Такую работу я сам, пожалуй, мог бы написать, но если она правильна, то это конец физики как науки".
В сентябре 1916 года Бор был избран председателем Датского физического общества. После прочтения ряда лекций по механике, теории упругости, термодинамике, электронной атомной теории он получил мировое признание. Вскоре Бор стал членом Датского королевского общества. Собрав вокруг себя сторонников и заручившись поддержкой в муниципалитете и среди деловых кругов, он приступил к реализации давнишней мечты – строительству первого в Дании Института физики. Несмотря на разгар Первой мировой войны и множество других препятствий, здание было сдано в срок и 15 сентября 1920 года состоялось открытие института.
Бор собрал вокруг себя молодых, талантливых ученых, которых потом назвали Копенгагенской группой. Основным направлением ее работы стала теория атома. Эта проблема была очень актуальной, и ученый получал множество заявок на чтение лекций в различных вузах мира. Он старался не отказывать, испытывая при этом огромные перегрузки. Оставаясь без отдыха, Бор серьезно заболел и смог вернуться к работе только спустя полгода.
В 1922 году Бор стал лауреатом Нобелевской премии в области физики "за заслуги в исследовании строения атомов и атомного излучения". В своей торжественной речи на церемонии награждения он обобщил все, что существовало и было достигнуто в квантовой теории строения атома, при этом четко дал понять, что теория находится лишь на начальной стадии, и основные решения еще впереди.
Нильс Бор был физиком до мозга костей. Он обладал, как говорил в одном из писем Эйнштейн, гениальной интуицией и необычной силой внутреннего видения проблем физики. Вместе с тем в математике он уступал многим коллегам. Однажды в разговоре с Паули он сделал характерное признание, что его интерес к физике – это интерес не математика, а скорее, ремесленника и философа. Карл Вайцзеккер рассказывал, что среди сотрудников и учеников Бора ходила шутка: "Он знает только два математических знака: "меньше, чем…" и "приблизительно равно"".
Теория Бора стала промежуточным звеном между классической физикой и новым направлением. Теоретико-познавательный вклад Бора в развитие атомной физики заключается в установлении двух принципов: соответствия и дополнительности. Принцип соответствия он выдвинул еще в 1916 году. Он означал, что квантовая теория может быть согласована с классической теорией, то есть "соответствовать" ей.
Осенью 1924 года в лабораторию Бора пришел Гейзенберг, выдвинувший теорию, названную "гейзенберговским формализмом", которая и помогла, по словам Бора, "рассечь гордиев узел при помощи философского принципа и заменила догадки математическим правилом". В результате их совместной работы была создана матричная механика.
В 1927 году в итальянском городе Комо состоялся Международный физический конгресс, где основным стал доклад Бора "Квантовый постулат и новейшее развитие атомной теории". В нем ученый сформулировал принцип дополнительности, позволивший ответить на все вопросы, которые на тот момент стояли перед теорией атома. Выдвинутый Бором принцип гласил, что любой предмет может проявить себя и как частица, и как волна. Во время Сольвеевских конгрессов (1927 и 1930) дело даже дошло до драматического спора между Эйнштейном и Бором, который затянулся более чем на четверть века.
В 1932 году Датская академия наук передала Нильсу Бору и его семье виллу с колонным залом, расположенную в великолепном парке. Этот дом стал центром научной жизни столицы. Здесь бывали именитые гости, ученые, художники и политики из разных стран. А его хозяин всегда был готов прийти на помощь. Шрёдингер сказал, что считает Нильса Бора "одним из самых добрых людей, каких он когда-либо встречал". К тому же загруженный работой Бор оставался прекрасным отцом и мужем. В семье было пять сыновей и дочь, и каждому он уделял время. Дети вспоминали впоследствии, что для них отец в первую очередь был лучшим другом, сумевшим открыть для них большой и интересный мир. "Больше всего, – писал Ханс Бор, – в моей памяти остались вечера, когда отец читал вслух или мы, дети, собирались вокруг него и засыпали кучей вопросов, на которые он с удовольствием отвечал".
На 50-летие Бора правительство Дании выделило 199 тысяч крон для закупки 0,6 грамма радия в подарок Институту теоретической физики. В 1938 году был построен первый в Европе циклотрон, и как только начались опыты по бомбардировке тяжелых ядер, стало ясно, что ученые стоят на пороге нового открытия. Через год Бор совместно с американским физиком Уилером создал теорию расщепления ядра.
После прихода к власти Гитлера многие ученые-физики, особенно с еврейскими корнями, вынуждены были покинуть родные страны. Они нашли приют в доме Бора, где он вместе с братом Харольдом создал Комитет поддержки изгнанных интеллигентов. Бор использовал свой огромный авторитет для предоставления эмигрантам возможности работать. После захвата Дании фашистскими войсками весной 1940 года он остался в стране, несмотря на то что был известен как антифашист. А как "полуеврей" подвергался ежедневной опасности. Нацисты считали его опасным врагом и готовились к аресту его и Харольда. Перед отъездом из страны ученый растворил свою золотую медаль Нобелевского лауреата в царской водке и оставил бутыль на видном месте в шкафу. После возвращения на родину он заказал новую медаль из извлеченного из раствора золота. Датские антифашисты переправили семью Бора лодкой в Швецию, а оттуда они выехали в Англию. Затем вместе с сыном ученый вылетел в США. "И этот полет имел свои опасности, – рассказывал Джеймс Франк. – Череп Бора был слишком велик для дужек, с помощью которых в этих самолетах прижимали к ушам необходимые для связи микрофоны. Поэтому он не слышал требования пилота надеть кислородную маску и потерял сознание. Он пришел в себя лишь после того, как Оге Бор указал пилоту на его состояние и тот перевел самолет в нижние слои атмосферы".
В Америке ученый принял участие в создании атомной бомбы в Лос-Аламосе. Работал он под именем Бейкер. Его решение заниматься этим делом определялось той же горькой необходимостью, которая заставила Эйнштейна обратиться с письмом к Рузвельту. Когда стало ясно, что гитлеровская Германия уже не в состоянии овладеть атомным оружием, Бор употребил все свое влияние для того, чтобы воспрепятствовать применению американских атомных бомб. С этой целью он лично беседовал с президентом Рузвельтом. Смерть президента еще до окончания войны стала одной из причин того, что усилия ученого оказались напрасными. Бор, так же как и Эйнштейн и все гуманистически настроенное человечество, был поражен и возмущен позорным актом правительства Трумэна, его преступлением в Хиросиме и Нагасаки. Следует упомянуть и меморандум, который Нильс Бор направил в 1950 году в Организацию Объединенных Наций. В нем он заявил, что следует бороться с атомным вооружением для того, чтобы предотвратить угрозу атомной войны. Главным пунктом его предложения было создание "открытого мира". Под этим он понимал мирное сотрудничество всех государств, свободное сообщение между ними и беспрепятственный обмен информацией.
В июне 1962 года он прилетел в Европу для участия в традиционной встрече лауреатов Нобелевской премии в Линдау. "Нас беспокоили его усталость и очень непродолжительное, но серьезное заболевание, которое он перенес в последние дни пребывания в Линдау, – писал Джеймс Франк. – Но он чрезвычайно быстро поправился, и можно было надеяться, что ему суждена еще долгая жизнь. Однако эти надежды не сбылись". 18 ноября 1962 года, отдыхая от работы, великий физик заснул и больше не проснулся.
"Нильс Бор прожил исключительно богатую и счастливую жизнь, – писал Франк в заключение своей мемориальной статьи. – Его гений и его сила позволили ему открыть новую эру в науке. Он был окружен одаренными учениками и сотрудниками; его брак был счастливым и гармоничным; он видел, как его сыновья, за исключением трагически рано погибшего старшего, выросли настоящими людьми. Его сын Оге стал физиком, пользовавшимся большим уважением. Он видел, как росла семья, и радовался многочисленным внукам. Бор завоевал любовь всех, кому посчастливилось близко знать его, и уважение всего мира".
ШРЁДИНГЕР ЭРВИН
(1887 г. – 1961 г.)
Эрвин Шрёдингер родился 12 августа 1887 года в Вене. Его отец, Рудольф Шрёдингер, в свое время унаследовал небольшое семейное предприятие – фабрику по производству линолеума. Материальных трудностей семья не испытывала, и Рудольф, человек весьма образованный, имел возможность в свое удовольствие заниматься естественными науками. В частности, он много лет был вице-президентом Венского ботанико-зоологического общества и нередко выступал с докладами. Много внимания Рудольф уделял и воспитанию сына. Впоследствии Эрвин Шрёдингер писал, что отец был для него "другом, учителем и неутомимым собеседником". Эмилия, мать будущего ученого, была наполовину англичанкой. С раннего детства Эрвин владел и английским, и немецким языками. Возможно, именно поэтому впоследствии он легко выучил еще шесть иностранных языков.
Детство Эрвина было, можно сказать, безоблачным. До 11 лет он учился дома под руководством родителей и частного учителя. В 1898 году мальчик поступил в Академическую гимназию. О тех годах Шрёдингер позже вспоминал, что хорошо успевал по всем предметам, особенно любил физику и математику, обожал литературу, но ненавидел педантичный разбор произведений. Один из однокашников Эрвина отмечал, что по физике и математике он обходился без всяких домашних заданий, схватывая материал непосредственно на уроках. В конце занятий учитель часто вызывал его к доске и давал задачи повышенной сложности, которые мальчик решал играючи.
В 1906 году, превосходно окончив гимназию, Эрвин Шрёдингер поступил в Венский университет. Конечно же, больше всего его интересовали точные науки. Но Эрвин также увлекался иностранными языками, литературой, даже писал стихи. Что же касается физики и математики, то в те времена в Венском университете хватало превосходных преподавателей. Особенно большое влияние на формирование научного мировоззрения юноши оказал Фриц Газенерль. Через много лет в своей нобелевской речи Шрёдингер сказал: "Тогда (во время Первой мировой войны) погиб Газенерль, и чувство подсказывает мне, что не случись этого, он стоял бы здесь вместо меня".
20 мая 1910 года Эрвин Шрёдингер защитил докторскую диссертацию об электрической проводимости на поверхности изоляторов в сыром воздухе. Работа эта удостоилась публикации в "Докладах" Венской академии наук. Также успешно Эрвин сдал и выпускные экзамены, после чего получил докторскую степень.
По бытовавшим тогда правилам выпускники университета должны были год отслужить в армии. Демобилизовавшись, Шрёдингер занял место ассистента физического практикума во Втором физическом институте Венского университета. Молодой ученый интересовался целым рядом научных проблем: радиоактивностью и ее связью с атмосферным электричеством, электротехникой, акустикой и оптикой, обратил внимание и на квантовую физику. 9 января 1914 года Эрвин Шрёдингер был утвержден в должности доцента. Теперь он мог читать лекции, что, впрочем, никак не отразилось на финансовом состоянии его дел: приват-доцентура не оплачивалась. Эрвин продолжал жить на иждивении у родителей, что уже начинало его угнетать. Он мечтал о финансовой самостоятельности. В том же 1914 году Шрёдингер написал и свою первую заметную работу, в которой развивал идеи Больцмана. Но из-за вспыхнувшей Первой мировой войны она осталась незамеченной.
После начала войны Шрёдингер был мобилизован и отправлен на итальянскую границу. К счастью, активных военных действий на участке, где служил Эрвин, не происходило. Во время службы он успевал читать физическую литературу и даже писал научные статьи. Именно во время войны он познакомился с работами Эйнштейна, посвященными основам общей теории относительности. В 1915 году Шрёдингер был переведен в Венгрию, где принял участие в сражениях и даже был отмечен наградами. Впрочем, наукой он заниматься не перестал. Через некоторое время Эрвин вернулся на итальянский фронт.
Весной 1917 года Шрёдингер был отозван в Вену, где ему поручили преподавать курс метеорологии. Вскоре появились и первые статьи ученого по квантовой физике. В 1918–1920 годах он написал несколько работ, внесших существенный вклад в теорию цветового зрения, создал математическую теорию цвета, на которой основывается современная колориметрия, доказал статистический характер радиоактивного распада, изучал динамику кристаллических решеток. Имя его постепенно становилось известным в научном мире.