Страница 54 из 161
Рйнштейн Рё статистика фотонов
Р’ 1924 Рі. Сѓ Рйнштейна СЃРЅРѕРІР° начал интересоваться фотонами относительно статистических законов, которым РѕРЅРё подчиняются. РЎ. Бозе (18941974), РІ то время лектор РїРѕ физике РІ университете Дакка РІ Восточной Бенгалии (Р�РЅРґРёСЏ), представил РІ 1923 Рі. статью для публикации РІ престижный английский журнал Philosophical Magazine. Р’ ней РѕРЅ давал РЅРѕРІРѕРµ доказательство формулы Планка. Через шесть месяцев редактор информировал его, что статья отвергается, Рё Бозе 4 РёСЋРЅСЏ 1924 Рі. послал СЂСѓРєРѕРїРёСЃСЊ Рйнштейну РІ Берлин СЃ РїРёСЃСЊРјРѕРј, которое начиналось так:
Уважаемый сэр,
Я осмеливаюсь представить вашему рассмотрению и вниманию статью. Я с волнением ожидаю, что вы думаете о ней... Я не знаю достаточно немецкий для перевода этой статьи и был бы признателен, если вы посодействуете для ее публикации в Zeitschriftfur Physik. Поскольку я совершенно неизвестен вам, я не настаиваю на просьбе. Но мы все ваши ученики, пользующиеся обучением у вас благодаря вашим научным сочинениям.
Следует сказать, что уже РІ 1919 Рі. Бозе вместе СЃРѕ СЃРІРѕРёРј соотечественником Рњ. Рў. Саха (18931956) опубликовал антологию работ Рйнштейна РїРѕ теории относительности, первое РёР· собраний РЅР° английском языке. Рйнштейн перевел статью Рё послал ее РІ июле 1924 Рі. РІ этот журнал, РіРґРµ РѕРЅР° Рё была опубликована РїРѕРґ именем Бозе. Рйнштейн добавил заметку следующего содержания:
По моему мнению вывод Бозе формулы Планка имеет очень важное следствие. �спользованный метод дает квантовую теорию идеального газа, которую я еще разработаю в деталях.
Затем РѕРЅ отправил открытку Бозе, отметив, что РѕРЅ рассматривает его работу как очень важный вклад. Работа Бозе была четвертым Рё последним шагом РІ истории старой теории квантов (тремя РґСЂСѓРіРёРјРё были: закон Планка РІ 1900 Рі., гипотеза световых квантов Рйнштейна РІ 1905 Рі. Рё теория Бора РІ 1913 Рі.). Доводы Бозе освобождали закон Планка РѕС‚ излишних элементов электромагнитной теории Рё давали вывод РёР· общих сущностей. РћРЅ исследовал закон теплового равновесия частиц, Р° именно фотонов, Рё открыл, что эти частицы подчиняются РЅРѕРІРѕРјСѓ статистическому закону.
Р’ 1924 Рі. Бозе получил поддержку для проведения РІ течение РґРІСѓС… лет исследований РІ Европе Рё РІ сентябре прибыл РІ Париж. РћРЅ почувствовал силу одобрения Рйнштейна, РєРѕРіРґР° германское консульство РІ Калькутте выдало ему РІРёР·Сѓ, РЅРµ требуя формальной оплаты. РџРѕ прибытии РІ Париж РѕРЅ встретился СЃ Полем Ланжевеном (18721946), который предложил ему возможность работы РІ лаборатории мадам РљСЋСЂРё. Бозе СЃ удовольствием Рё весело вспоминал встречу СЃ ней. Мадам РљСЋСЂРё (Мария РљСЋСЂРё-Склодовская (18671934) РІСЃРµ время говорила РїРѕ-английски Рё РЅРµ давала вставить РЅРё РѕРґРЅРѕРіРѕ слова. РћРЅР° сказала, что РѕРґРёРЅ студент РёР· Р�РЅРґРёРё работал СЃ ней Рё имел серьезные трудности, поскольку РЅРµ РіРѕРІРѕСЂРёР» хорошо РїРѕ-французски. После этого РѕРЅР° предложила Бозе заняться языком РІ течение шести месяцев Рё только после этого прийти Рє ней. РЈ Бозе даже РЅРµ было шанса сообщить ей, что РѕРЅ учил французский РІ течение 15 лет!
После такого обескураживающего контакта Бозе познакомился братьями РґРµ Бройль (РњРѕСЂРёСЃРѕРј Рё Луи) Рё некоторое время был СЃ РњРѕСЂРёСЃРѕРј (18751960). Однако РѕРЅ РІСЃРµ еще очень стремился попасть Рє Рйнштейну, Рё 26 октября 1924 Рі. РѕРЅ написал Рйнштейну РїРёСЃСЊРјРѕ, которое начиналось словами:
Дорогой мастер,
Моя самая сердечная благодарность за ваш труд по переводу моей работы и за ее публикацию. Я увидел публикацию как раз накануне отъезда из �ндии. Я послал вам в середине июня вторую работу Я получил грант для исследовательской работы вне моего университета... Я не знаю, возможно ли мне работать под вашим руководством в Германии...
Рйнштейн перевел Рё вторую статью Рё послал ее РІ Zeitschrift, РіРґРµ РѕРЅР° Рё была опубликована. Однако РЅР° этот раз Рйнштейн добавил ремарку, РІ которой сообщал, что РѕРЅ РЅРµ может согласиться СЃ заключениями автора Рё собирается дать СЃРІРѕРё соображения.
Возможность сотрудничества Бозе СЃ Рйнштейном иссякла уже Рє январю 1925 Рі. Р’ июле 1924 Рі., примерно РІ то время, РєРѕРіРґР° Бозе, наконец, решил РІРѕРїСЂРѕСЃ СЃ начальством университета РѕР± отъезде РёР· Дакки для научной работы, Рйнштейн выступил СЃ работой перед РџСЂСѓСЃСЃРєРѕР№ академией, РІ которой РѕРЅ применил статистический метод Бозе Рє идеальному газу. Сходство РІ статистическом поведении между фотонами Рё частицами газа, которое РѕРЅ обнаружил РІ этой работе, было РІ дальнейшем исследовано Рйнштейном РІ сентябре. Рто привело Рє важным результатом поведения частиц РїСЂРё РЅРёР·РєРёС… температурах, Рё РІ январе 1925 Рі. Рйнштейн опубликовал вторую работу. Р’ ней РѕРЅ полностью разработал основные идеи Рё получил статистические законы, которым следуют частицы Рё фотоны (позднее названные статистикой БозеРйнштейна). После этого РѕРЅ переключил внимание РЅР° РґСЂСѓРіРёРµ вещи. Рйнштейн обобщил теорию Бозе РЅР° газ идентичных частиц, атомов или молекул Рё предсказал, что РїСЂРё достаточно РЅРёР·РєРёС… температурах частицы имеют тенденцию соединиться РґСЂСѓРі СЃ РґСЂСѓРіРѕРј РІ наинизшем квантовом состоянии системы. Рто явление сегодня называется конденсацией БозеРйнштейна Рё обладает РјРЅРѕРіРёРјРё необычными свойствами. Ее РІ течение РјРЅРѕРіРёС… лет безуспешно пытались получить экспериментально, вплоть РґРѕ 1995 Рі., РєРѕРіРґР° СЃ помощью лазера впервые удалось наблюдать это состояние РґРІСѓРјСЏ группами РІ JILA РІ Боулдере (штат Колорадо, РЎРЁРђ) Рё РІ MIT (Массачусетский технологический институт, РЎРЁРђ). Р’ 1997 Рі. Р. Рђ. Корнелл, Рљ. Р•. Виман Рё Р’. Кеттерле получили Нобелевскую премию РїРѕ физике Р·Р° получение конденсата БозеРйнштейна РІ разряженных газах атомов натрия Рё Р·Р° ранние фундаментальные исследования свойств этого конденсата.