Избранные научные труды. Том 1

С одной стороны, указанная выше независимость, вероятно, находит свою полную аналогию в классической теории. С другой стороны, она одновременно в поучительной форме вскрывает глубокую недостаточность этой теории, ибо неоспоримым следствием постулата стабильности стационарных состояний был бы возврат атома из возбуждённого состояния, вызванного пролетевшей частицей, в стационарное состояние, соответствующее одному из невозмущённых движений электронов. В этом отношении наша задача обладает очевидной аналогией с реакцией атома на внешнее излучение, и так же, как и в вопросах излучения, при современном состоянии науки допустимо только дуалистическое описание. В действительности описание оптических явлений на основе волновой теории требует, чтобы реакция атома на падающее излучение описывалось как существенно непрерывный процесс, тогда как требование стабильности стационарных состояний атома в свою очередь приводит к тому, что вполне определённые изменения состояния атома должны рассматриваться как дискретные процессы перехода. Связь этих процессов о полями излучения в настоящее время, по-видимому, можно описать только путём введения вероятностных законов, как это было впервые указано Эйнштейном. Это приводит к тому, что общие законы сохранения энергии и импульса, насколько эти понятия могут быть определены с точки зрения классической теории, выступают лишь как статистические ¹. В рассматриваемой нами проблеме взаимодействия между атомами и быстро пролетающими электрическими частицами следовало бы аналогичным образом рассматривать реакцию атома на частицу, как существенно подчиняющуюся континуальным законам, тогда как изменение состояния в атоме, согласно нашему пониманию, должно описываться вероятностными законами.

¹ Ср.: N. Воhr, Zs. f. Phys., 1923, 13, 117 (статья 24.— Ред.), где можно найти общую дискуссию о следствиях постулатов квантовой теории и, в особенности [Bohr, Kramers, Slater, Zs. f. Phys. 1924, 24, 69 (статья 25.— Ред.)], где, руководствуясь введённой Слэтером (Nature, 1924, 118, 307), гипотезой об активности излучения в возбуждённых стационарных состояниях была сделана попытка наметить общее атомистическое описание оптических явлений.

Как было показано выше, кажется приемлемым допущение, что для взаимодействий, при которых время столкновения мало по сравнению с периодами обращения электронов, реакция атома на частицу может быть вычислена по законам классической механики. От законов классической механики требуется, чтобы они асимптотически выполнялись в области энергий, где, согласно этим законам, ожидаемая передаваемая энергия была бы велика по сравнению с работой отрыва электрона из атома. Кроме того, от законов, которым подчиняются изменения, вызванные в тормозящем атоме, требуется только то, чтобы они не противоречили статистическому толкованию законов сохранения энергии и импульса ². Мы встречаемся здесь с нового рода проблемой, при рассмотрении которой статистические законы по сути дела неприменимы непосредственно для объяснения вызванных излучением изменений состояния в атоме. Фактически использовавшаяся до сих пор формулировка квантово-теоретических законов реакции атома на поле излучения существенно базируется на предположении, что вычисленное на основе классической теории воздействие электромагнитных сил излучения на движение электронов так мало, что это действие не меняет существенно характера движения. Это предположение означает, что реакция атома на поле излучения находится в тесной связи со свойствами стационарных состояний, соответствующих невозмущенным движениям электронов ¹. Однако в нашем случае подобное условие не выполнено, поскольку здесь идёт речь о реакции атома, которая, согласно понятиям классической механики, связана со значительным влиянием невозмущённого движения электрона. В противоположность законам, справедливым для реакции излучения, рассматриваемое здесь толкование исходит из того, что реакция атома на имеющие место при торможении соударения проявляет далеко идущую независимость от свойств невозмущённого движения электронов.