17 заповедей диссертанта • Чем заняты физики? • Квантовая теория танца • Застольная физическая (МИФИческая) • «Гинус» даёт советы • Где проводить совещания • Как работает физик-теоретик • Умейте выступать! • Литературно-физические пародии • О том, как писать об учёных вообще и о молодых физиках в частности • Как три вектора один детерминант в нуль обратили

17 заповедей диссертанта

Чем заняты физики?

Шагая в ногу со временем, редакция стенгазеты «Импульс» Физического института АН СССР сформировала отдел социологических исследований. Сотрудники этого отдела провели опрос населения Москвы на тему «Чем заняты физики?»

Писатели-реалисты

Всего опрошено: 11; ответили: 7; Не знают: 4

Ответы:

Спорят до хрипоты в прокуренных комнатах.

Неизвестно, зачем ставят непонятные опасные опыты на огромных установках.

Писатели-фантасты

Всего опрошено: 58; ответили: 58; Не знают: 0

Ответы:

Работают на громадных электронных машинах, именуемых электронным мозгом.

Работают преимущественно в космосе.

Студенты первого курса

Всего опрошено: 65; ответили: 65; Не знают: 0

Ответы:

Очень много размышляют.

Делают открытия не реже раза в месяц.

Студенты-дипломники

Всего опрошено: 80; ответили: 10; Не знают: 20

Ответы:

Паяют схемы.

Просят старших найти течь.

Пишут статьи.

Младшие научные сотрудники-экспериментаторы

Всего опрошено: 53; ответили: 40; Не знают: 13

Ответы:

Бегают в отдел снабжения.

Моют форвакуумные насосы.

Хлопают ушами на семинарах.

Младшие научные сотрудники-теоретики

Всего опрошено: 19; ответили: 19; Не знают: 0

Ответы:

Разговаривают в коридорах, надеясь сделать великое открытие.

Пишут множество формул, большая часть которых кажется неверной.

Старшие научные сотрудники

Всего опрошено: 7; ответили: 6; Не знают: 1

Ответы:

Спят на заседаниях.

Помогают младшим научным сотрудникам искать течь.

Сотрудники отдела кадров

Всего опрошено: 5; ответили: 5; Не знают: 0

Ответы:

Экспериментаторы должны приходить в 8.25, чтобы в 8.30 уже молча сидеть возле включённых установок.

Теоретики вовсе не работают, их на месте не застанешь.

Сотрудники охраны

Всего опрошено: 6; ответили: 6; Не знают: 0

Ответы:

Ходят взад-вперёд.

Предъявляют пропуск вверх ногами.

Сотрудники Министерства финансов

Всего опрошено: 18; ответили: 18; Не знают: 0

Ответы:

Тратят деньги впустую.

Квантовая теория танца

Я. И. Френкель[113]

Что такое танец? Танец представляет собой род телодвижения. Всякое движение тел есть явление механическое. Следовательно, и танец – механическое явление. Поэтому танцы должны изучаться механикой как составной частью теоретической физики, пытающейся, как известно, почти все явления свести к движению.

Если мы исследуем характер движений, выполняемых танцующими парами, то тотчас же убедимся, что эти движения относятся к классу периодических или, точнее, условно периодических движений.

Чем примитивнее танец, тем проще выражен этот периодический характер. Так, у некоторых народов танцы сводятся большей частью к простому гармоническому колебательному движению отдельных частей тела.

В средние века и особенно в XIX веке мы встречаем гораздо более сложные движения, в которых ведущую роль играют нижние конечности при координированном участии головы и рук. При этом устанавливается определённая связь между физическими движениями и движениями душевными. Согласно классической теории танца, основанной на ньютоновской механике и на классической электродинамике, ноги балерины каждым своим движением излучают невидимый свет утонченнейших чувств, причём период этих эмоциональных колебаний совпадает с периодом телодвижений, а интенсивность возрастает прямо пропорционально квадрату амплитуды последних.

Заметим, что распространение эмоциональных волн, излучаемых телом танцующей (или танцующего), подчиняется тем же законам, что и распространение электромагнитных волн. В частности, интенсивность их убывает обратно пропорционально квадрату расстояния.

При помощи психоанализа удалось разложить эмоциональное излучение танцующих в спектр. Изучение обнаруживающихся при этом закономерностей привело к созданию квантовой теории танца. Применение квантовой теории к танцам тем более естественно, что здесь, как и в случае пляски электронов в атомах, мы имеем дело с периодическими движениями.

Сущность квантовой теории танца, представляющей собой своего рода компромисс между классической механикой условно периодических движений и классической эмоциодинамикой, заключается в следующем. Танцующие могут описывать определённые квантовые орбиты, не испуская и не поглощая при этом никаких эмоций. Последние испускаются и поглощаются прерывным образом при переходах с одной квантованной орбиты на другую. При этом в противоположность тому, что имеет место в случае электронных плясок в боровском атоме, эмоциональное излучение, как и поглощение, сопровождается переходом не на более низкий, а, наоборот, на более высокий уровень, т. е., другими словами, возбуждением. Таким образом, во время танца (особенно парного) возбуждение танцующих неизменно возрастает, пока не наступит релаксация, вызываемая истощением.

Квантовой теории танца удалось установить чрезвычайно общий и важный принцип запрета, относящийся к произвольным системам танцующих. Принцип заключается в следующем: по одной и той же квантованной орбите могут двигаться одновременно лишь два танцора и притом лишь с противоположно ориентированными спинами.

Таким образом, закон утверждает, что танцевать вместе по одной и той же квантованной орбите могут лишь два партнёра и при противоположном направлении их спин(ов).

Действительно, никогда не допускается танец, содержащий элемент присоединения к двум танцующим противоположного пола третьего танцора, движущегося по той же орбите. Не допускается также танец, в котором спины обоих партнёров повёрнуты в одну и ту же сторону. (Угу, dansedo Lambada!)

С явлением спина, как и в случае электронов, теснейшим образом связаны явления животного магнетизма. При этом магнитное поле, исходящее от какого-нибудь непарного (например, холостого) индивидуума, действуя на танцующую пару (которая в магнитном отношении аналогична паре астатической), часто приводит к разводу последней и образованию новой парной комбинации. Разводы и союзы, связанные с этими магнитными эффектами, происходят всегда при строгом соблюдении принципа запрета, который является, таким образом, одним из наиболее фундаментальных принципов танцевальных взаимоотношений. Хотя старой квантовой теории танца, созданной в общих чертах за первую треть XX века, удалось объяснить ряд явлений, оставшихся непонятыми с точки зрения классической теории, тем не менее эта теория не может ни в коем случае считаться окончательной. Она оказалась, например, неприменимой к новым формам танцев, возникших после второй мировой войны. Исследование этих танцев привело к созданию современной квантовой, или волновой теории. Эта теория не только объясняет танцы, но и изменяет их. Именно с её помощью удалось в течение нескольких лет превратить даже такие старомодные танцы, как вальс, мазурка, падеспань и т. п., в танцы нового типа.

Новая теория танца основывается на следующем столь же простом, сколь и фундаментальном принципе.

Поскольку танец не является лишь телодвижением, но связан и с движением душевным, он не может быть описан чисто механической теорией или с помощью какого бы то ни было компромисса между механикой и эмоциодинамикой. Описание и объяснение танца возможно лишь на основе теории, объединяющей противоположность между механическим движением, с одной стороны, и движением душевным – с другой. Поскольку душевные движения, связанные с танцем, представляют собой вид волнения (а именно волнения чувств), то новая теория танцев получила название волновой механики.

Некоторые философы утверждают, что принципы волновой теории танца были намечены ещё Гегелем. Не берусь судить об этом и постараюсь наметить вкратце основные достижения этой новой теории.

Разобщение актов эмоционального излучения или поглощения от процесса механического движения, характерное для прежней квантовой теории танцев с её стационарными, т. е. «бесчувственными», движениями и чувственными переходами, в корне ликвидировано. Душевные и физические движения объединены в одно гармоническое целое. Далее, упразднено понятие «квантованной» орбиты, якобы описываемой танцующими.

Путь танцующей пары является совершенно неопределённым, и положение её в тот или иной момент времени может быть определено лишь в терминах теории вероятностей.

В соответствии с общим законом развития от простоты к сложности мы не находим в современном танце никаких следов примитивной простоты и ограниченности плясовых движений. Танец не отличается от обычных свободных телодвижений: это то же самое, но только под музыку.

Огромная заслуга в деле создания волновой теории танцев, в особенности в опытной проверке её, принадлежит коллективу сотрудников ЛФТИ, которые в последнее время работали в этом направлении буквально не покладая ног. Достижения института будут продемонстрированы вам сегодня же после перерыва.[114]

В одной из своих работ Я. И. Френкель писал: «Физическая теория подобна костюму, сшитому для природы. Хорошая теория подобна хорошо сшитому костюму, а плохая – тришкину кафтану…»

Известный русский математик академик Марков на вопрос, что такое математика, ответил: «Математика – это то, чем занимаются Гаусс, Чебышёв, Ляпунов, Стеклов и я».

Застольная физическая (МИФИческая)

«Гинус» даёт советы

Где проводить совещания

В ближайшем будущем всё труднее окажется выбирать место для проведения совещаний. Мы могли бы дать в этом отношении кое-какие советы, но прежде хотели бы получить, наконец, разъяснение: устраиваются ли эти совещания с высоконаучными целями или же это чисто развлекательные мероприятия. Пока это нам не ясно. Если окажется, что мы собираемся ежегодно, чтобы как следует повеселиться эти 10 дней, то давайте отменим тогда эти скучные доклады, надоевшие экскурсии и перенесём совещания на лето.

Но если нам укажут, что Совещания – всё-таки для науки, то и организовывать их надо иначе, чтобы ничто не отвлекало участников от прямой задачи. В этом случае можно порекомендовать следующие места для проведения совещаний:

1. Кунгурская пещера на Урале. Проводить совещания по ядерной спектроскопии в пещерах очень полезно, так как низок фон ионизирующих излучений. Кунгурская пещера в этом отношении особенно хороша, поскольку она ледяная и естественный уровень радиоактивности в ней должен быть ниже обычного. Постоянная низкая температура в пещере будет способствовать бодрому настроению участников и полностью исключать сонливость даже во время обзорных (!) докладов.

2. Долина гейзеров на Камчатке. Очень тёплое местечко. Необыкновенные явления природы – гейзеры будут вызывать у участников желание размышлять на различные научные темы, в том числе, может быть, и на ядерно-спектроскопические. Земля там всё время немного трясётся, что будет тоже мешать сну во время заседаний. Одновременно можно решить проблему регламента, расположив трибуну докладчика над гейзером, который действует регулярно через каждые 5 минут.

3. Атомный ледокол «Ленин». Тут и объяснять нечего. Ясно, что ядерная спектроскопия имеет к нему непосредственное отношение. Желательно зафрахтовать ледокол в тот период, когда он переколет в куски весь лёд в Арктике, и его будут перегонять в Южное полушарие.[116]

Когда физика-теоретика просят рассчитать, скажем, устойчивость обычного стола с 4-мя ножками, он довольно быстро приносит первые результаты, относящиеся к столу с одной ножкой и к столу с бесконечным числом ножек. Остальную часть своей жизни он безуспешно решает общую задачу о столе с произвольным числом ножек.

Как работает физик-теоретик

В. Березинский

Я всегда думал, хотя и опасался высказывать эти мысли вслух, что теоретик не играет никакой роли для физики. При теоретиках это говорить опасно. Они убеждены, что эксперименты нужны только для того, чтобы проверять результаты их теоретических выводов, хотя на самом деле всё обстоит как раз наоборот: законы устанавливаются экспериментально, а теоретики их только потом объясняют.