Приложения

Оба пришли к одному и тому же результату. Фотограмма излучения куска сульфата меди показала, наряду с первичным рентгеновским лучом, венчик диф-фракционного спектра решетки. В глубокой задумчивости шел я домой по Леопольдштрассе после того, как Фридрих показал мне эти снимки, и уже вблизи моей квартиры, находившейся на Бисмаркштрассе № 22, перед домом № 10 на Зигфридштрассе, мне пришла в голову мысль о математической теории этого явления. Незадолго до этого в статье для Энциклопедии математических наук я заново сформулировал восходящую к Шверду (1835) теорию диффракции на оптической решетке. Мне надо было только учесть наличие трех периодов пространственной решетки, чтобы объяснить новое открытие. Наблюдаемый венчик интерференционных лучей удалось хорошо связать с каждым

из трех условий интерференции, взятых в отдельности. Когда через две недели я количественно проверил теорию по другим лучшим снимкам и нашел, что она вполне подтвердилась, это был для меня решающий день.

Теория продолжала подтверждаться и в дальнейшем, и гораздо лучше, чем можно было ожидать. Это было особенно поразительно потому, что она представляла собой только приближение. Около 1920 г. точные измерения в Зигбановском институте в Упсала дали небольшие отклонения от нее. Необходимое для их понимания уточнение теории произвел П. Ф. Эвальд. Но эта первая «геометрическая теория» вполне удовлетворяла огромному количеству исследованных с тех пор случаев. Эта теория оказалась применимой даже для интерференции электронов в кристаллах (открытой в 1927 г., с одной стороны, С. С. Дэвиссояом и Л. Г. Джермером и, с другой стороны, Г. П. Томсоном), хотя не всегда так хорошо, как для рентгеновских лучей.

8 июня 1912 г. я доложил это открытие на заседании немецкого физического общества в физическом институте Берлинского университета, на том самом месте, на котором в декабре 1900 г. Планк впервые говорил о своем законе излучения и теории квантов. С тех пор возникла большая литература по экспериментальным и теоретическим вопросам в этой области. Когда я в 1941 г. в книге «Интерференция рентгеновских лучей» изложил только теоретическую сторону дела, то оказалось, что для этого требуется 350 страниц. Первый большой шаг вперед после моих опубликованных исследований сделали в 1913 г. В. Г. и В. Л. Брэгги.

Этот шаг вряд ли я сам мог бы сделать, так как он касался главным образом детального исследования отдельных кристаллических структур. Меня же во всех областях физики интересовали прежде всего большие общие принципы. Поэтому на меня такое большое впечатление производили лекции Планка, который глубоко излагал эти принципы и подчеркивал их значение. Принципиальные вопросы о природе рентгеновских лучей, с одной стороны, и кристаллов, с другой стороны, были достаточно решены при помощи опытов Фридриха и Книппинга. Брэгги отдавали предпочтение отдельным веществам; они углублялись в структуру хлористого натрия, алмаза и дальше до сложнейших силикатов. Физика нуждается в исследователях различного дарования и быстро попала бы в тупик, если бы все физики были одного и того же умственного типа.

История открытия интерференции рентгеновских лучей ясно характеризует ценность научной гипотезы. Уже задолго до опытов Фридриха и Книппинга многие физики пропускали рентгеновские лучи через кристаллы. Но их наблюдения ограничивались прямо проходившим лучом, относительно которого они не могли высказать ничего замечательного, кроме утверждения о его ослаблении при прохождении через кристалл; от их внимания ускользали гораздо менее интенсивные отклоненные лучи. Лишь гипотеза пространственной решетки кристалла дала мысль о необходимости исследовать эти лучи. Само собой разумеется, что эти лучи наблюдались бы независимо от применения более сильных рентгеновских трубок, появившихся в связи с прогрессом техники. Какой-либо случай все равно привел бы к их обнаружению. Но трудно предвидеть, когда это случилось бы. Мы можем только определенно сказать, что идея пространственной решетки была необходимой для объяснения факта существования этих лучей.

Как уже было сказано, я не собираюсь здесь давать полную картину моей научной работы и подробно входить в мои доклады о математической разработке теории интерференции рентгеновских лучей. Я хочу указать только на ряд опубликованных работ, в которых проявилось влияние вышеупомянутого изучения теории Максвелла. В течение нескольких лет до 1934 г. я был теоретическим консультантом Физико-технического государственного института и имел тесный личный и научный контакт с Вальтером Мейснером, которого я знал

еще со времени моей ассистентской работы как участника исследований Планка. Он был с тех пор сотрудником Государственного института и руководителем его лаборатории низких температур. Его особенно интересовала сверхпроводимость - удивительное исчезновение электрического сопротивления, обнаруживающееся у некоторых металлов при охлаждении до температуры жидкого гелия. Было известно, что достаточно сильное магнитное поле разрушает сверхпроводимость. Однако измерения показывали непонятную зависимость необходимой для этого силы поля от направления поля по отношению к оси проволоки; только в этой форме исследовали тогда эти металлы. Мне пришла в голову мысль, что сверхпроводящая проволока сама усиливает поле и именно таким образом, что у ее поверхности появляется значительно большее напряжение ноля, чем на некотором отдалении от нее. Мое предположение о том, что для разрушения сверхпроводимости фактически всегда требуется одинаковая напряженность поля, можно было легко количественно оформить и перенести на другие формы тел, например на сверхпроводящие шары. Я доложил об этом в 1932 г. на сессии физиков в Бад-Наугейме при получении медали Планка. Поставленные в связи с этим опыты де Гааза и сотрудников лаборатории низких температур в Лейдене полностью подтвердили мое предположение. Позже я занимался еще термодинамикой сверхпроводимости и, примыкая к Фрицу и Гейнсу Лондону, расширением теории Максвелла с тем, чтобы включить в нее явление сверхпроводимости. Однако не удалось еще пока проверить на опыте все следствия; здесь остались существенные задачи, требующие своего разрешения в послевоенное время.

Перейти на страницу: 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Copyright © 2010 - All Rights Reserved - www.physicinweb.ru