Dzieje fizyki w XX wieku czekają na swego historyka. Max Jammer, najwybitniejszy historyk idei fizyki, założył i rozbudował archiwum mechaniki kwantowej, dając jednocześnie miłośnikom nowej epoki fizyki, wspaniałe dzieło [1] ,ale czekamy wciąż na bardziej detaliczne prace prezentujące pełne biografie twórców fizyki XX wieku, lub monografie poświęcone odrębnym, węzłowym problemom frontowych kierunków badań.Postać Louisa de Broglie stała się symbolem fizyki XX wieku. Tej fizyki ,którą nazywam “piękną fizyką”.Urodził się w Dieppe 15 sierpnia 1892 roku, w rodzie książęcym de Broglie ,o początkach sięgających wieku XI, a zmarł w Louveciennes 17 marca 1987 roku ,jako sędziwy starzec w pełni władz umysłowych i mocy ducha. Ostatnią pracę opublikował w 1982 roku, w 90-tym roku życia.[2]Był “cudownym “ dzieckiem , w wieku 17 lat zdobył licencjat z historii literatury. Anegdota rodzinna głosi, że postanowił prześcignąć starszego brata, Mauricego, specjalistę z chemii fizycznej, więc najpierw odbył kolejne studia we wspaniałym stylu, tym razem z fizyki, i rozpoczął pracą badawczą w zakresie fizyki atomowej i kwantowej teorii promieniowania, publikując w latach 1920-1923 kilkanaście raportów, doniesień i krótkich rozpraw, a następnie wygrał konkurs na stanowisko sekretarza słynnych, międzynarodowych kongresów fizyków(Conseil de Physique Solvay).W tym samym czasie, pod naukowym kierownictwem Paula Langevinea i Jeana Perrina przygotował i obronił tezę doktorską (1924) pod tytułem : “ Recherches sur la theorie des quanta”[3],bardzo wysoko ocenioną przez Alberta Einsteina ,która 5 lat później(1929) przyniosła mu nagrodę Nobla, gdy właśnie kończył 37 lat życia.Teoretyczna teza doktorska L.Brogliea brzmiała:z każdą cząstką o masie spoczynkowej m(0) związany jest ruch falowy, przy czym długość tej fali materii (później zwanej falą de Brogliea) jest odwrotnie proporcjonalna do pędu cząstki. Hipoteza istnienia fal materii ,potwierdzona doświadczalnie słynnym eksperymentem Davidssona-Germera (1932), zapoczątkowała nową mechanikę cząstek materialnych zwaną mechaniką falową ,której struktura matematyczna w całości została stworzona przez Austriaka Erwina Schroedingera.Louis de Broglie dał impuls rozwojowy i fundament tej mechanice. To jego duch, patronuje narodzinom nowej teorii przyrody, radykalnie zmieniającej obraz świata fizycznego, a skutki filozoficzne i techniczne tego, nie zostały po dziś dzień wyczerpane.Tylko to odkrycie i nic więcej, zapewniłoby autorowi znamienite miejsce w historii fizyki. Ale przecież to był dopiero początek długiej drogi twórczej, która z postaci twórcy uczyniła ikonę fizyki XX wieku.Aby w pełni zrozumieć znaczenie L.de Brogliea dla nauki i kultury, należy rozróżnić trzy fazy jego dzieła badawczego:okres młodości do roku 1928, okres przejściowy w latach 1928-1951, w którym określał sam siebie jako “krytycznego zwolennika” tzw. kopenhaskiej szkoły mechaniki kwantowej ,oraz okres trzeci, od roku 1951 do końca życia, w którym odrzucił ortodoksyjną (kopenhaską) mechanikę kwantową i przedstawił własną wersję interpretacji mechaniki falowej, nawiązującą do pierwotnych idei A.Einsteina i E.Schroedingera, wzmocnionych hipotezami D.Bohma i Cz.Białobrzeskiego. L.de Broglie, w latach 1928-1951, należąc do ścisłej czołówki fizyków rangi światowej ,był przez cały czas krytycznym członkiem tej społeczności. Współtworzył fizykę kwantową ale we własnym, oryginalnym stylu, akcentując swoją rezerwę wobec coraz bardziej zaborczego i totalitarnego stanowiska umownie zwanego “kopenhaską szkołą” .Razem z A.Einsteinem, M.Planckiem i E.Schroedingerem stanowili przeciwwagę dla –pisząc żartobliwie- “bandy pięciorga” : Heisenberga, Bohra, Pauliego, Borna i Diraca. Spór, fascynujący w swoim przebiegu i nie mający odpowiednika ani kontynuacji w czasie dzisiejszym, dotyczył takich fundamentalnych kwestii jak: natura funkcji falowej “psi” i tzw. fal materii interpretacja filozoficzna związków Heisenberga istota i rola pomiaru w fizyce kwantowej znaczenie i przydatność wysoce abstrakcyjnych metod matematyki w fizyce kwantowej. A.Einstein radykalnie kwestionował twierdzenia szkoły kopenhaskiej i jedynie w punkcie 4 był zgodny z nią.E.Schroedinger, z natury delikatny i cichy, łatwy do kompromisów, w tej “czwórce” stanowił “bufor” amortyzujący zderzenia i wzajemne uderzenia.M.Planck, praktycznie nie opuszczał opłotków fizyki klasycznej a nieciągłość energii traktował jako sztuczkę i wybieg matematyczny.L.de Broglie zastosował taktykę, którą można określić lapidarnie : “ tak, ale..” i pilnował jej starannie. I to w odniesieniu do wszystkich czterech punktów określających pole konfliktu.Z głównymi tezami mechaniki falowej E.Schroedingera zgadzał się całkowicie(sam był bliski napisania równania falowego), ale miał wstręt –co aktywnie okazywał- do zespolonego charakteru funkcji "psi"” i szczegółowych rozwiązań równania Schroedingera tylko dlatego, że działy się w przestrzeniach konfiguracyjnych ,które dla niego nie były przestrzeniami fizycznymi.Innymi słowy: L.de Broglie fale materii i dualizm “fala-cząstka”, traktował realistycznie, dając własną interpretację funkcji “psi” w ramach teorii tzw. “fali-pilota” [4].Teoria ta ,przerodzi się później w oryginalne odkrycie nieliniwego ruchu falowego tak zwanych solitonów [5].W namiętnym sporze z kopenhaską interpretacją mechaniki kwantowej, L.de Broglie ani na krok nie chciał odstąpić od : realizmu krytycznego, negując rolę podmiotu w rzekomym stwarzaniu rzeczywistości fizycznej. Pisał:“ W przeciwieństwie do pewnych ekstremalnych twierdzeń filozofii idealistycznych, mam głębokie przekonanie, że istnieje jedna rzeczywistość fizyczna, wobec nas zewnętrzna, niezależna od naszej myśli i od naszych niedoskonałych środków, których używamy do jej poznania”[6]. 2.przyczynowości ,która w jego ujęciu nie prowadziła do determinizmu.Pisał:“Na przykład sądzę, że badanie przyczynowości, wiążącej ze sobą następujące po sobie zjawiska fizyczne, było zawsze i pozostanie najpewniejszym przewodnikiem w poznawaniu natury. Na przykład ogromny postęp współczesnej biologii opiera się głównie na bliższym poznaniu zjawisk chemicznych, elektrycznych i mechanicznych, które wpływają na przebieg procesów biologicznych i które w coraz jaśniejszy sposób ukazują związki przyczynowe, istniejące między tymi procesami.”[7] 3.racjonalnej i świetnie uargumentowanej negacji zastosowań abstrakcyjnej matematyki i zastępowania przez nią analiz świata rzeczywistych procesów i zjawisk fizycznych, a w ich miejsce- wprowadzenie poglądowych i intuicyjnych modeli .Pisał:“Istotną rzeczą, gdy studiuje się zjawiska fizyczne, jest możliwość przedstawienia i wyjaśnienia tych zjawisk w ramach przestrzenno-czasowych. Potem należy odwołać się do formalizmu matematycznego, aby sprecyzować opis dostrzeżonego. Moim zdaniem, jest wielkim nieporozumieniem rozwijanie formalizmu matematycznego bez stworzenia wcześniej jasnego i pełnego obrazu zjawisk ,które mamy opisać”[8]. W konsekwencji, prezentowania i stosowania takiego sprzeciwu wobec kopenhaskiej szkoły, L.de Broglie doświadczył ostracyzmu i zmarginesowania ze strony europejskiej nauki. Była to ,dotkliwa porażka, która doprowadziła do jego kilkuletniego milczenia.”Młode wilki” pod sztandarami Kopenhagi posunęły się nawet do brzydkich potwarzy w rodzaju: ”uwiąd starczy” lub “impotencja matematyczna” nie oszczędzając także przed podobną diagnozą, dostojnego A.Einsteina.Odrodzenie myśli L.de Broglie nastąpiło również za sprawą “młodej “ fizyki. Oto z Princetown otrzymał preprint pracy Dawida Bohma, nieznanego fizyka, który rozwinął teorię “fali-pilota” i wystąpił z tezą ,że jest możliwy inny schemat matematyczny mechaniki kwantowej bez pojęć nieoznaczoności i komplementarności, z pominięciem twierdzenia von Neumanna, a z pojęciem przyczynowości i obiektywnej ,zewnętrznej rzeczywistości fizycznej [9].Był to niezwykły impuls dla L.de Broglie. Niezłomny obrońca fizyki pięknej, poglądowej oraz intuicyjnej, publikuje serię doniosłych prac, w których :podważa twierdzenie von Neumanna [10] przed J.Bellem, przedstawia rzeczywistą funkcję równoważną zespolonej “psi” w tak zwanym “podwójnym rozwiązaniu”[11],opracowuje relatywistyczną termodynamikę[12] oraz nową kwantową teorię pomiaru [13].Ostatnia rozprawa poświęcona jest analizie twierdzenia Bella[14],a ostatnią monografią wydaną w 1982 roku, jest praca poświęcona krytycznej analizie relacji Heisenberga i probabilistycznej interpretacji mechaniki falowej z odautorskimi komentarzami wobec własnych tez. Pasjonujący tekst!Pełen wręcz młodzieńczych szarż na bastion dogmatyzmu i uzurpacji do nieomylności, formowany przez sukcesorów spuścizny “bandy pięciorga”.Tekst, który świadczy, że jego autor pozostał do końca swego żywota takim, jaki się objawił na horyzontach nauki . Krystalicznie jasna logika, respekt i pokora wobec faktów, wiara w ład i harmonię w naturze, arystokratyczność ducha i wielkie serce dla młodych adeptów przygody umysłu, jaką jest i pozostanie fizyka.Pełna bibliografia prac L.de Broglie opracowana przez jego ucznia Georgesa Loschaka [2], zawiera zestawienie 148 rozpraw,33 monografii oraz 98 pozycji z zakresu filozofii fizyki, filozofii przyrodoznawstwa oraz problemów naukoznawstwa.Roger Penrose w swej encyklopedii fizyki współczesnej[15] przedstawił bibliografię –jak sam pisze- fizyki XX wieku na 47 stronicach, zawierającą ponad 750 pozycji.W tej bibliografii nie znalazł miejsca nawet dla jednej pracy L.de Broglie.Przypuszczalnie dlatego, że musiał poświęcić cztery strony na zestawienie 50 pozycji własnych.To też jest nauka. Literatura[1] M.Jammer, The conceptual development of quantum mechanics, New York,1966[2] L.de Broglie,Les Incertitudes d”Heisenberg et L”Interpretation Probabiliste de la Mecanique Ondulatoire,Paris,1982[3] Comptes Rend.,179,39,(1924)[4] Comptes Rend.,185,1180,(1927)[5] Comtes Rend.,236,1459,(1953)[6] Recherches d”un demi-sicle,Paris,1976[7] loc.cit. s.49-50[8] loc.cit. S. 73[9] D.Bohm, Quantum Theory,Princetown,1951[10] Comptes Rend.,234,265,(1952)[11] Comptes Rend.,239,521,(1954)[12] Ann.Inst.H.Poincare,1,no 1,1 (1964)[13] Comptes Rend.,268B,1449,(1969)[14] Comptes Rend.,278B,721,(1974).
No modern scientist comes close to Einstein's moral as well as scientific stature (John Horgan)
Nowości od blogera
Inne tematy w dziale Kultura
