Буду краток.
Недавно в нашей весёлой группе произошёл очередной диспут насчёт нужности теоретической науки. Начиная с первых шагов XX века, всякая уважающая себя наука стала теоретической – проверить «открытия» никак практически нельзя, а обходятся теории послушным налогоплательщикам дорого. Вон недавно, РАН РФ остегнул себе почти миллион рублей на исследование Зла и Ада, и ничего, никто не поперхнулся…
Главным примером необходимости в наши дни научных теорий «колобки» выдвинули теорию кванта. Без которой, сами понимаете, ни в магазин сходить, ни в интернете ругнуться. Квантовая «теория» их не смущает, поскольку есть квантовая физика. Про которую Википедия знает, что это…
…раздел теоретической физики, в котором изучаются квантово-механические и квантово-полевые системы и законы их движения. Основные законы квантовой физики изучаются в рамках квантовой механики и квантовой теории поля и применяются в других разделах физики. Все современные космологические теории также опираются на квантовую механику, которая описывает поведение атомных и субатомных частиц. Квантовая физика сосредоточена только на математическом описании процессов наблюдения и измерения.
Почему и зачем квант нужен, легко понять, если прочитать в той же самой статье фамилии стоящих за ним отцов-финикийцев:
Квантовая физика и её основные теории — квантовая механика, квантовая теория поля — были созданы в первой половине XX века учёными, среди которых Макс Планк, Альберт Эйнштейн, Эрвин Шрёдингер, Луи де Бройль, Поль Дирак, Нильс Бор, Вольфганг Паули, Вернер Гейзенберг, Макс Борн, Людвиг Больцман.
В ходе диспута «колобки» уточнили, что квантовая физика, мол, да, теория, без которой нельзя, а вот квантовая механика – это сугубо практика: опыты, эксперименты, технические инновации и всё такое. И это несмотря, разумеется, на то, что в предыдущем определении Википедия назвала её «основной теорией» квантовой физики, которая… тоже теория.
Квантовый орешек твёрд, но мы не привыкли отступать. Идём в квантовую механику и читаем:
Ква́нтовая меха́ника — раздел теоретической физики, описывающий физические явления, в которых действие сравнимо по величине с постоянной Планка. Предсказания квантовой механики могут существенно отличаться от предсказаний классической механики. Поскольку постоянная Планка является чрезвычайно малой величиной по сравнению с действием объектов при макроскопическом движении, квантовые эффекты в основном проявляются в микроскопических масштабах.
Интересно, конечно, про «предсказания классической механики», которая, как мне до сих пор казалась, ни в каких предсказаниях не нуждается, поскольку она потому и классическая, что пощупать её может любой желающий. С квантами сложнее.
Но не будем отвлекаться, а спросим ту же статью, что же такое интересное создала квантовая механика, чего без неё не могло бы существовать. Ответ получаем после знакомства с уймой весьма серьёзных формул, почти в конце:
В настоящее время огромное число приборов, используемых в повседневной жизни, основываются на законах квантовой механики, как например — лазер или сканирующий туннельный микроскоп.
Поскольку из «огромного числа приборов» упомянут такой повседневный нынче прибор, как лазер, захотелось взглянуть на него повнимательнее.
Для меня лазер начался с «Гиперболоида инженера Гарина». Хотя лазера, как считается, там нет. Да и роман написан в 1925 (опубликован в 1927) году каким-то обычным финикийским графом, а лазер изобрели, извините, в 1960-х. Правда, в статье про толстовское произведение читаем буквально следующее:
В апреле 2014 года изобретатель лазера, нобелевский лауреат Чарльз Таунс в интервью журналистке Энни Джейкобсен сообщил, что на создание лазера его вдохновил прочитанный роман А. Н. Толстого (английский перевод — «The Garin Death Ray», публиковался в 1936 и 1955 годах).
Кто бы мог подумать! Непонятно только, почему авторы статьи решили в конце подправить даты и указать 1936 и 1955, хотя, вероятно, таким образом они хотели указать на публикации английской версии. Кстати, не упомянули они и Басова с Прохоровым, которые получили в 1964 году Нобелевку вместе с Таунсом за создание вовсе не лазера, а так называемого «мазера», то бишь микроволнового генератора на аммиаке. Не суть.
А суть в том, что «лазер», как вы все прекрасно знаете, это не столько слово, сколько аббревиатура. То есть, по идее, он должен писаться Л.А.З.Е.Р. Как же эта аббревиатура расшифровывается?
Русскоязычное официальное определение «лазера»: оптический квантовый генератор. Хотя по-английски он состоит из словосочетания Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, что переводится как «усиление света стимулированным испусканием излучения». Я понимаю, что иногда перевод бывает вольным (спросите Пастернака), но ведь не настолько, чтобы убирать слова «свет» и «радиация», а вместо них втыкать «квантовый»…
Что, согласитесь, меняет практически всё, то есть ставит предмет с головы на ноги и проливает обычный, не квантовый, свет на механизм подмены понятий.
Ведь надо же было как-то указать на практичность квантовой физики с механикой, а потому история лазера, оказывается, берёт начало в 1916 годе, когда Эйнштейн «предсказал» существование явления вынужденного излучения. Всё, квантовый, точно, без вопросов! Если бы первой спичкой чиркнули в 1917 году, тоже считалась бы сегодня квантовой.
Вдаваться в детали лазеростроения не буду. Если кому интересно докопаться до истины, интернет вам в помощь. Я же дам лишь подтверждения второй части моего длинного заголовка к этой короткой заметке.
Если заглянуть в оригинальную, англоязычную статью о лазере в той же Википедии, то там честно написано (привожу абзац целиком, со всеми реверансами квантам и Альберту):
The mechanism of producing radiation in a laser relies on stimulated emission, where energy is extracted from a transition in an atom or molecule. This is a quantum phenomenon [dubious – discuss] that was predicted by Albert Einstein, who derived the relationship between the A coefficient describing spontaneous emission and the B coefficient which applies to absorption and stimulated emission. However, in the case of the free electron laser, atomic energy levels are not involved; it appears that the operation of this rather exotic device can be explained without reference to quantum mechanics.
Всё ради самой концовки, которую я постарался выделить жирным шрифтом. «Похоже», пишут авторы статьи, «что действие этого весьма экзотического прибора может быть объяснено и без отсылок к квантовой механике».
Занавес.
Здоровья и благополучья!
Write a comment