Rezumat pe tema:

Aproximație Born-Oppenheimer

Aproximație Born-Oppenheimer- o variație a aproximării adiabatice în mecanica cuantică, metodă de analiză a sistemelor moleculare, care constă în faptul că nucleele atomice și electronii, pentru care timpii caracteristici de schimbare a stării sunt foarte diferiți, sunt izolați și descriși separat în sistem .

Masa nucleului depășește semnificativ masa electronului, drept urmare viteza de mișcare a nucleelor ​​este mică în raport cu viteza de mișcare a electronilor. Ca urmare, nucleele care se mișcă încet formează un câmp electrostatic în care electronii se mișcă cu o viteză mult mai mare, reușind să se adapteze instantaneu la orice modificare a coordonatelor nucleelor. Prin urmare, în aproximare, nucleele sunt considerate fixe și se ia în considerare doar mișcarea electronilor. În limbajul mecanicii cuantice, aceasta este echivalentă cu ipoteza că funcția de undă totală a unei molecule poate fi exprimată ca produsul dintre funcțiile electronului și nuclear:

Motivul aplicabilității

Ecuația Schrödinger pentru o moleculă cu N nuclee și n electroni și o funcție de undă de aproximare are forma

(3)

constanta Dirac ( h/ 2π); V nuc,nuc - energia de repulsie a nucleelor; V nuc,el - energia de atractie a electronilor catre nuclee; V el,el - energia de repulsie a electronilor.

Funcție electronică Ψ el (r,R) este definită ca o funcție proprie a operatorului H el :

H el Ψ el (r,R) = E el Ψ el (r,R) ,

(4)

Unde E el- energie electronică datorată mișcării a n electroni în câmpul N nuclee ale unei molecule, plus energia de interacțiune între nuclee V nuc,nuc . Dimensiune E el numit termenul de electron adiabatic molecule sau potenţial adiabatic.

Având în vedere că

; ,

ecuația (3) ia forma:

(5)

Neglijând expresia din primele paranteze obținem ecuația:

Împărțind toți termenii acestei ecuații la Ψ elşi ţinând cont de (4) ecuaţia de determinare Ψ nuc :

(H nuc + Ε el)Ψ nuc = ΕΨ nuc .

Neglijând parantezele din ecuația (5) înseamnă că funcția de undă a electronilor Ψ el trebuie să fie o funcție atât de lent variabilă a coordonatelor nucleare R încât derivatele sale prima și a doua în raport cu aceste coordonate pot fi neglijate. M. Born și R. Oppenheimer au arătat pentru prima dată în 1927 că funcțiile electronice de undă se supun de obicei acestei condiții cu gradul de acuratețe necesar.

Pentru cazul moleculelor poliatomice stabile, există un criteriu simplu de aplicabilitate a aproximării B.-O.

(6)

unde ν este cea mai mare dintre frecvențele vibrațiilor mici ale nucleelor ​​din apropierea punctului de echilibru și sunt energiile a două stări electronice învecinate. Criteriul (6) este de obicei satisfăcut pentru multe molecule, în urma căruia calculele caracteristicilor fizice ale moleculelor pe baza aproximării B.-O fac posibilă obținerea de date care sunt în concordanță cu rezultatele experimentale. Eroarea introdusă prin utilizarea unei astfel de aproximări este mult mai mică decât erorile introduse de alte aproximări. Acest lucru ne permite să ne limităm la rezolvarea unei singure ecuații electronice (4). Corecțiile pentru stările electronice excitate sunt mai mari, dar de obicei pot fi de asemenea neglijate în comparație cu inexactitățile cauzate de soluția aproximativă a ecuației electronice Schrödinger (4).

Surse

• Minkin V. I., Simkin B. Ya., Minyaev R. M. Structura moleculelor.
• Enciclopedie pe site.

descărcare
Acest rezumat se bazează pe un articol din Wikipedia rusă. Sincronizare finalizată 13/07/11 09:59:09
Rezumate similare:

Mecanica cuantică ne permite să descriem structura electronică și spectrele atomilor. De asemenea, oferă răspunsuri la întrebările de bază ale teoriei structurii chimice, care au fost discutate mai devreme:

• 1) de ce atomii elementelor individuale se combină într-o moleculă, adică de ce unele molecule sunt stabile, iar altele sunt instabile;
• 2) în ce ordine se pot combina atomii, adică care este structura chimică și spațială a moleculelor, care sunt proprietățile legăturilor chimice.

Operatorul Hamilton al unei molecule cu N nuclee şi n electronii conține termeni ai energiei cinetice a electronilor, energia potențială de atracție a electronilor către nuclee, precum și termeni care determină repulsia interelectronilor. În plus, în comparație cu Hamiltonianul atomului, se adaugă un termen pentru respingerea electrostatică a nucleelor ​​și energia lor cinetică:

unde indicii ар aparțin nucleelor ​​atomice, iar indicii; Şi ] se referă la electroni; D a() = |K C - N r |, D,„ = |g,-- 11 a |

şi Gu, = |r, - r; |.

Deoarece Hamiltonianul unei molecule (4.15) depinde nu numai de coordonatele electronilor, ci și de coordonatele nucleare, funcția de undă completă a sistemului trebuie să conțină atât coordonatele electronice (r) cât și nucleare (D) ale funcției de undă |/ (r, D). Acest lucru complică semnificativ problema căutării matematice a funcției de undă. Prin urmare, în calculele specifice ale proprietăților moleculare, de obicei se străduiește să se ia în considerare separat mișcarea nucleelor ​​și a electronilor.

Forma hamiltonianului (4.15) este semnificativ mai complicată în comparație cu hamiltonianul unui atom cu mulți electroni (3.2), în principal datorită prezenței unui termen pentru energia cinetică a nucleelor. Cu toate acestea, masa nucleului depășește semnificativ masa electronului, chiar și masa celui mai ușor nucleu de hidrogen (proton) este de 1836 de ori mai mare decât masa electronului. În consecință, viteza de mișcare a nucleelor ​​este mult mai mică în comparație cu viteza de mișcare a electronilor. Ca urmare, nucleele care se mișcă lent formează un câmp electrostatic în care electronii se mișcă cu o viteză mult mai mare, reușind să se adapteze aproape instantaneu la orice modificare a coordonatelor nucleelor. Prin urmare, ca o primă aproximare, putem considera nucleele atomilor ca fiind fixe și luăm în considerare doar mișcarea electronilor. În cadrul mecanicii cuantice, o astfel de aproximare este echivalentă cu ipoteza că funcția de undă totală a moleculei |/(r, D) poate fi exprimată ca produsul dintre funcțiile electronice |/ e (r, D) și nucleare. :

Coordonatele nucleelor ​​K sunt incluse în |/e(r, K) ca parametri, și nu ca variabile.

Să luăm în considerare condițiile în care ipoteza (4.16) este validă. Să scriem ecuația Schrödinger pentru o moleculă cu Hamiltonian (4.15) și funcție de undă (4.16):

Unde

Energia de repulsie nucleară;

Energia de atracție a electronilor către nuclee;

Energia de repulsie a electronilor.

Să introducem următoarea notație pentru operatori:

Funcția electronică y e (r, ŞI) este definită ca o funcție proprie a operatorului H e:

Unde E uh- energia totala, inclusiv energia electronica K,., datorata miscarii n electroni în câmp N nucleele moleculei și energia de interacțiune dintre nucleele V (această cantitate se numește termenul de electron adiabatic al moleculei sau potențialul adiabatic).

Astfel, Hamiltonianul complet al unei molecule constă din suma termenilor corespunzători energiei cinetice (T) și energiei potențiale (10. care poate fi scrisă astfel:

unde indicele „e” și „i” se referă, respectiv, la electroni și nuclee.

Trebuie remarcat faptul că ecuația (4.21) nu ia în considerare câțiva termeni mici care depind de spinurile electronilor și nucleelor. În conformitate cu ecuația (2.11), operatorii de energie cinetică sunt diferențiale, iar termenii corespunzători energiei potențiale au aceeași formă ca în mecanica clasică. Astfel, operatorul de repulsie între electroni tu eaîn unităţi atomice are forma

unde z,y este distanța dintre electronii z și y.

Dacă eliminăm termenul corespunzător energiei cinetice a nucleelor ​​din expresia (4.21), atunci partea rămasă va fi Hamiltonianul pentru nucleele staționare, care se numește Hamiltonianul electronic H a:

Operatorul H e depinde atât de pozițiile electronilor, cât și ale nucleelor, deoarece depinde de acestea U da, dar pentru orice configurație specifică a nucleelor, H e conține doar coordonatele electronilor ca variabile. Soluții ale ecuației Schrödinger

determina funcţiile electronice de undă y? și energiile electronice E?, caracteristică configuraţiei nucleare luate în considerare. Energie E?în ecuația (4.24) se numește energia potențială în care se mișcă nucleele.

Condiția (4.16) înseamnă că funcția de undă electronică y e trebuie să fie o funcție atât de variabilă a coordonatelor nucleare. L, că putem neglija derivatele sale prima și a doua în raport cu aceste coordonate. M. Born și R. Oppenheimer (1927) au fost primii care au arătat că funcțiile electronice de undă se supun de obicei acestei condiții cu gradul de acuratețe necesar. Această aproximare este foarte importantă pentru chimia cuantică se numește aproximarea Born-Oppenheimer sau aproximarea adiabatică simplă. În ea, energia totală a unei molecule este suma energiei electronice calculate pentru o configurație nucleară fixă ​​și energia vibrațional-rotațională a nucleelor:

Desigur, se pune întrebarea cât de justificată este utilizarea aproximării Born-Oppenheimer în calculele chimice cuantice și ce erori există. Să luăm în considerare această problemă mai detaliat.

După cum sa menționat deja, baza aproximării Born-Oppenheimer este ipoteza că poziția relativă a nucleelor ​​atomice se schimbă lent în comparație cu poziția electronilor (aproximație adiabatică). Poziția nucleului atomic și vibrațiile acestuia față de punctul de echilibru pot fi determinate relativ ușor prin devierea razelor X sau alte metode. Această aproximare face posibilă, prin urmare, precizarea structurii aranjamentului nucleelor ​​și, în conformitate cu aceasta, calcularea stărilor electronilor.

Pentru cazul moleculelor poliatomice stabile, există un criteriu simplu pentru aplicabilitatea aproximării adiabatice:

unde V este frecvența cea mai mare a vibrațiilor mici ale nucleelor ​​în apropierea punctului de echilibru, E%Şi E%,- energiile a două stări electronice învecinate.

Criteriul (4.26) este de obicei satisfăcut pentru multe molecule, ca urmare, calculele diferitelor caracteristici fizice ale moleculelor bazate pe o aproximare adiabatică simplă (aproximația Born-Oppenheimer) permit obținerea unor rezultate care sunt în concordanță cu datele experimentale; Mai mult, corecția adiabatică scade odată cu creșterea masei nucleare. Chiar și pentru cele mai ușoare molecule această corecție este foarte mică: pentru H 2 este egală cu 0,016%, iar pentru B 2 - 0,007%. Este firesc să ne așteptăm că pentru moleculele care conțin nuclee mai grele, aproximarea Born-Oppenheimer va fi satisfăcută cu suficientă precizie pentru calculele chimice cuantice.

În analiza lor inițială a moleculelor, Born și Oppenheimer au folosit o metodă diferită de metoda variațională descrisă mai sus. Considerarea lor s-a bazat pe extinderea Hamiltonianului H într-o serie de puteri și soluția ulterioară a problemei cu valori proprii folosind metodele teoriei perturbațiilor obișnuite.

În paragraful anterior am desemnat poziția minimului prin . De fapt, această poziție de echilibru este determinată până la rotații, deoarece cantitatea este invariantă în raport cu rotația sistemului de nuclee în ansamblu (rețineți că, în general, nu are o astfel de proprietate). Fie , unde co - trei variabile unghiulare (două pentru o moleculă diatomică), care fixează orientarea sistemului de nuclee, și - variabile radiale, determinând locația relativă a nucleelor. Apoi depinde doar de variabile și poziția de echilibru corespunde unui anumit set de valori ale variabilelor radiale.

După Born și Oppenheimer, introducem noi variabile radiale și conform formulei

Variabilele și în unitățile corespunzătoare precizează abaterea nucleelor ​​de la pozițiile lor de echilibru. Deoarece este aproximativ egal cu raportul dintre amplitudinea vibrațiilor nucleare și amplitudinea

mișcarea electronilor, atunci regiunea de schimbare este variabilă și are același ordin de mărime ca și regiunea de schimbare, adică a.

După ce am făcut această schimbare de variabile și am extins potențialul în H în puteri ale lui u, obținem o expansiune a operatorului H în puterile lui x. Termenul are o ordine. Pentru a obține niveluri de rotație, este necesar să luăm în considerare termenii de ordine în expansiune obţinută cu aproximarea adiabatică. Diferențele apar numai în ceea ce privește ordinea și mai sus, ceea ce este în concordanță cu discuțiile din §12.

New York. Norman Oppenheimer merge pe stradă și negociază telefon mobil. Vorbim despre oportunitatea de a finaliza o tranzacție de transfer de datorie privată în valoare de 300 de milioane de dolari la un preț de 80 de cenți pe dolar. Norman încearcă să obțină informații importante despre unii oameni de afaceri care ar putea fi interesați de această afacere. Unele dintre persoanele implicate îi sunt sugerate de nepotul său, avocatul Philip Cohen. El îi spune lui Norman numele lui Arthur Taub, dar Philip îi cere lui Norman să nu-i spună lui Taub că Oppenheimer a primit de la el numărul de telefon și adresa lui. Norman prinde un alt candidat pentru înțelegere în timpul alergării sale de dimineață în Central Park. Îl îndepărtează pe petiționarul enervant și nu vrea să-și piardă timpul personal cu el.

În căutarea candidaților pentru acord, Oppenheimer merge la o conferință ONU, unde vorbește unul dintre miniștrii guvernului israelian. Vorbește despre probleme geopolitice importante, despre prețurile gazelor, despre situația din Siria. El este înlocuit de un politician mai tânăr, adjunctul său. Numele vorbitorului este Micah Eshel. Răspunzând la întrebările gazdei, Eshel își bate joc de șeful său, care la acel moment părăsise deja conferința. Eshel spune că șeful lui este unul dintre oamenii care întreabă constant: de ce? Și într-o astfel de situație el însuși preferă să spună: de ce nu? După încheierea conferinței, Eshel se plimbă pe străzile din New York. Oppenheimer îl urmează. Eshel cumpără ciocolată dintr-un magazin și se oprește lângă vitrina unui butic care vinde îmbrăcăminte și pantofi pentru bărbați. Atenția îi este atrasă de o pereche de pantofi expuși într-o fereastră. Oppenheimer începe o conversație cu Eshel și intră cu el în magazin.

Oppenheimer spune că îl cunoaște pe Arthur Taub, că are o recepție astăzi la care o poate aduce pe Eshel. Un politician poate beneficia de contactele obținute în acest fel. Vânzătorul de tip boutique o invită pe Eshel să încerce un costum. El spune că costumul costă aproape la fel de mult ca mașina lui în Israel, slujitorii poporului nu ar trebui să poarte astfel de lucruri. Oppenheimer spune că vrea să-i dea lui Eshel pantofii care i-au plăcut. Eshel refuză: sunt pantofi foarte scumpi. Norman îi cere vânzătorului să aducă pantofi și îi pune pe unul dintre ei pe piciorul lui Eshel. Îl plătește pe vânzător. Eshel îi oferă lui Norman ciocolata pe care a cumpărat-o mai devreme. El refuză. Spune că are o alergie la nuci. Pentru caju? Nu, pentru alune. Dar dacă în ciocolată există chiar și o bucată mică de alune, Oppenheimer va experimenta umflarea laringelui și va muri în câteva minute dacă nu va avea timp să ia medicamentul pe care îl poartă constant cu el. Eshel dă ciocolata vânzătorului. El îi promite lui Oppenheimer că va veni să-l vadă pe Taub și ei fac schimb de cărți de vizită.

Norman îl sună pe Taub, spunându-i că soția lui a lucrat cândva pentru el. Dar ea este deja moartă. El îi oferă omului de afaceri o întâlnire cu un politician israelian. El este de acord. Norman o sună pe Eshel, dar el nu răspunde la apeluri. A vorbit despre Oppenheimer cu șeful. Norman vine la casa lui Taub. Intră în sala de mese și vede pe masă, printre altele, o pancartă cu numele lui Eshel. Secretara lui Taub îi cere lui Norman să vorbească cu șeful. El întreabă unde este Eshel. Oppenheimer susține că politicianul a întârziat la conferința ONU, dar este deja pe drum, va fi acolo în orice moment. Taub spune că nu l-a invitat pe Norman însuși la recepția sa privată. Îl invită să o aștepte pe Eshel afară. Secretara îl escortează pe Norman afară din casă. Seara târziu, când Oppenheimer stă deja întins în pat, Eshel îl sună. Îi cere scuze lui Norman, spunând că a avut o zi foarte grea. Dar Oppenheimer poate conta întotdeauna pe el în viitor.

Trei ani mai târziu. Washington, DC. Recepția la ambasada Israelului este oferită de noul prim-ministru al acestei țări, Micha Eshel. În discursul său, el spune că a fost ales în acest post cu ajutorul lui Dumnezeu, că scopul său este încheierea unui tratat de pace și prevenirea războiului. Este aplaudat de cei adunați, inclusiv de Oppenheimer. După discurs, Eshel este prezentată invitaților. Norman intră și el la coadă. Asistenta lui Eshel, Hannah, verifică inscripția de pe insignă cu lista invitaților și șoptește ceva cu șefa ei, Dabi. În acest moment, Eshel îl recunoaște pe Norman. Îl îmbrățișează, îl numește vechiul lui prieten, îi prezintă soției sale, apoi Eshel îl prezintă pe Norman numeroși politicieni și oameni de afaceri. Îi dă lui Norman o carte de vizită cu numărul său personal. Oppenheimer dobândește un număr mare de contacte utile.

Norman se întoarce la New York cu trenul. În trăsură îl întâlnește pe Alex Green. Această femeie lucrează în serviciul de securitate al consulatului israelian din New York, se ocupă, printre altele, de probleme legate de extrădarea reciprocă a infractorilor dintre Statele Unite și Israel. Alex se întreabă ce face Oppenheimer. El se autointitulează consultant. Pe ce probleme? Norman începe să spună cum stabilește contactele între clienții săi și desenează o diagramă. Alex cere să-i dea această schemă, Norman îi îndeplinește cererea. Întrebat cum a cunoscut-o pe Eshel, Norman spune povestea pantofilor.

La întoarcerea la New York, Norman vizitează sinagoga. Rebbe Blumenthal informează congregația sa că riscă să piardă clădirea în care se află sinagoga. Pentru a-l menține în proprietatea comunității, sunt necesare 14 milioane de dolari. Oppenheimer spune că poate găsi un sponsor care să le dea șapte milioane. Rebbe spune că jumătatea rămasă va fi contribuită de către enoriașii înșiși, dintre care unii sunt oameni bogați.

Norman începe să-și sune prietenii, încercând să construiască un lanț care să-i permită să ajungă la un sponsor. Norman știe că fiul lui Eshel visează să meargă la Harvard, dar rezultatele școlare nu îi permit să spere în asta. Oppenheimer o sună pe Eshel. ii raspunde Hannah. Ea spune că șeful nu poate vorbi cu el. Norman îmi amintește de Harvard. Apoi Oppenheimer vorbește cu Philip Cohen. Are o problemă: vrea să se căsătorească după o ceremonie religioasă. Dar alesul lui este coreean. Norman îi promite nepotului său că va vorbi cu rabinul Blumenthal. Rebbe este interesat de cine va sponsoriza. Norman spune că donatorul insistă asupra anonimatului. Blumenthal își exprimă îndoielile: poate despre care vorbim privind spălarea banilor. Norman încă nu spune numele, dar întreabă de nepotul său. Rebbe promite că va ajuta.

În Israel izbucnește un scandal. Presa este plină de relatări conform cărora premierul are legături corupte cu un om de afaceri anonim din New York, iar în ziare sunt publicate caricaturi supărate despre această poveste. Membrii Knesset insistă asupra unei anchete și cer demisia lui Micah Eshel.

Norman vorbește cu nepotul său despre criza din Israel. El spune că acest om de afaceri anonim se confruntă cu probleme serioase, și anume o pedeapsă cu închisoarea. Cum o poți ajuta pe Eshel? Poate ar trebui să depuneți mărturie în fața anchetatorilor israelieni? Cohen spune că nu ar trebui să faci asta. Norman o sună pe Eshel în mod constant, dar Hannah nu răspunde la apeluri la cererea lui Dubey. În cele din urmă, Doobie ridică el însuși telefonul și îi cere lui Norman să nu o sune din nou pe Eshel. Și orice folosire a numelui premierului pentru propriile interese este o crimă. Dar apoi Hannah îl sună pe Norman înapoi și își cere scuze pentru șef: s-a lăsat dus.

Norman merge la consulatul israelian din New York. Vrea să vorbească cu anchetatorul. Alex Green îl întâlnește în biroul lui. Ea spune că a încercat să adune informații despre Oppenheimer, dar nu a aflat practic nimic despre el, nici măcar adresa și starea lui civilă. Alex spune apoi că relația dintre Norman și Eshel este ilegală. Omul de afaceri anonim din New York este însuși Oppenheimer. Pentru a-și dovedi cuvintele, îi înmânează lui Norman diagramele primite de la el.

Norman vorbește cu Blumenthal. El vorbește din nou despre sponsorul anonim. Se pare că Norman nu și-a găsit încă un sponsor. Rebbe devine furios. Oppenheimer primește un apel de la Micha Eshel. Spune că îl consideră un prieten și își cere scuze în avans pentru cuvintele pe care le va spune despre el mâine în discursul său. Norman spune că nu o va trăda niciodată pe Eshel. Norman vine apoi la Taub și îl întreabă cât de mult este dispus să plătească pentru informații că criza guvernamentală din Israel va fi rezolvată mâine. Mai mult, Micah Eshel își va păstra postul.

Norman iese afară. Cumpără o pungă de alune și aruncă medicamentul.

Presa a relatat că Taub și-a dublat de fapt averea în tranzacții legate de situația din Orientul Mijlociu. Fiul lui Eshel merge la Harvard. Rebbe Blumenthal îl unește pe Philip Cohen cu o femeie coreeană. Pe peretele sinagogii se află o placă dedicată memoriei unui donator anonim.

În plus față de numeroase publicații științifice, dintre care majoritatea au apărut în revista Physical Review și mai multe lucrări de peste general, Robert Oppenheimer a publicat două colecții de articole intitulate Science and Public Knowledge și The Open Brain. Aceste lucrări, accesibile unei game largi de cititori inteligenți, conțin cea mai mare parte a declarațiilor sale filozofice și politice, precum și gânduri extinse și interesante despre semnificația științei în general și a fizicii atomice în special pentru societatea modernă.

Science and Public Knowledge este o colecție de prelegeri ținute de Oppenheimer în 1953 la radioul britanic în ajunul „expulzării” lui Oppenheimer de către departamentul de personal al Comisiei pentru Energie Atomică. Faptul că aceste eseuri au fost scrise de Oppenheimer special pentru radio a dus la ușurința stilului lor, dar nu a afectat nici utilizarea strictă a terminologiei, nici succesiunea subiectelor abordate. Cartea arată ca o singură bucată. În ea, autorul, atingând istoria fizicii de la Newton la mecanica ondulatorie, dezvăluie în tonuri sumbre și uneori patetice esența problemei relației dintre un om de știință și alți oameni, știință și societate.

Prima prelegere „Newton. Raza de lumină” este un fel de introducere filozofică. Există o relație directă între progresul cunoștințelor științifice și viziunea generală asupra oamenilor? Existența acestui tip de relație este departe de a fi evidentă; Acest lucru este ilustrat clar de faptul că mulți popularizatori ai lucrărilor marilor oameni de știință au prezentat destul de des idei direct opuse celor exprimate de acești oameni de știință. Astfel, relativa indiferență față de religie și credința optimistă în progresul omenirii erau complet străine de gândurile lui Newton, dar raționalismul secolului al XVIII-lea, pornindu-se pe această cale, susținea că o urmează pe urmele savantului britanic. .

Un dicționar de termeni științifici poate juca uneori o glumă crudă filozofilor. Există o diferență profundă, aproape o contradicție, între atomul atomiștilor din antichitate (sau atomul lui Newton) și atomul fizicii moderne. Prima a fost cu adevărat atotsod, adică „indivizibil”. Aceasta este cea mai mică particulă elementară care nu poate fi împărțită în continuare. Pentru fizica modernă, un atom este o lume întreagă, foarte complexă în structura sa, iar procesul de descoperire a părților sale constitutive și de găsire sau dezvăluire a legilor sale interne este departe de a fi încheiat. Chiar și acele particule pe care Rutherford și Bohr le-au imaginat ca fiind particule absolut elementare care alcătuiesc materia atomilor nu sunt de fapt elementare, deoarece lista lor continuă continuu și, în plus, unele particule se transformă în altele.

Desigur, nimic nu ne împiedică să presupunem că va veni ziua în care fizicienii vor descoperi o particulă de materie cu adevărat de bază, o adevărată Ahotsos. În acest tip de presupuneri, se poate ajunge la afirmația că acest atom adevărat există încă, deși el elude în continuare observațiile experimentatorilor. Nu există nimic în cunoașterea modernă care să-i dovedească existența și nici nimic care să respingă o astfel de presupunere.

În orice caz, întrebarea este legitimă: știința ne oferă încredere în realitatea lumii exterioare? Aici Oppenheimer se lasă amuzat de un truc metafizic, un fel de ispită de a cădea în solipsism. Fără îndoială, omul de știință observă că căutarea adevărului se bazează pe comunicarea între diferiți oameni: „Poate că el (omul de știință) nu va risca să se gândească că doar propria sa conștiință este singura realitate, iar orice altceva este o iluzie. Dar nici o astfel de opinie nu poate fi respinsă nu este întotdeauna posibil să scapi de ea prin construcții logice; din când în când poate să pună stăpânire pe mintea unui om de știință.” O observație ciudată, este tentant să o comparăm cu acele gânduri, din păcate vagi, pe care Oppenheimer le exprimă ocazional cu privire la filozofiile orientale.

Dacă nu există o legătură logică necesară între cunoștințele științifice și ideea de lume exterioară pe care oamenii obișnuiți o creează pentru ei înșiși, este totuși posibil să găsim „corespondențe adecvate” între descoperirile recente, în special în domeniul fizicii atomice, și probleme umane universale străine de întrebările științei pure. Înainte de a începe să le descrie, Oppenheimer amintește de dezvoltarea fizicii mecanice după Newton și Descartes. Pentru gânditorii secolului al XVIII-lea, lumea părea a fi un sistem complex de mecanisme care funcționează conform unor legi stricte, dintre care principala era legea gravitației universale. Dacă este posibil să înțelegem toate aspectele stării actuale a lumii, atunci numai aceasta face posibilă, se părea, să prezicăm viitorul. Ramuri ale științei precum chimia și biologia în mod natural nu descriu realitatea folosind terminologia mecanică, ci doar temporar, din cauza profunzimii insuficiente a cunoștințelor. În cele din urmă, „Natura a fost redusă la percepția sa fizică, a fost prezentată ca o mașină uriașă”.

Tocmai această percepție a lumii exterioare este cea care încă ne domină mintea. Este asociat în mod natural cu o credință în universalitatea rațiunii și, deși această legătură nu este necesară, cu o credință în frumusețea supremă a geniului uman și a progresului. Oppenheimer încheie această prelegere cu un citat din Thomas Jefferson: „Sunt unul dintre cei care au o părere bună despre caracterul uman în general. Cred că omul a fost creat pentru societate, că natura i-a oferit toate calitățile necesare vieții în societate. Împreună cu Condorcet, cred că mintea umană poate atinge un asemenea grad de perfecțiune pe care nici nu ne putem imagina acum... Atâta timp cât vom stăpâni arta tiparului, știința nu va putea rămâne în urma dezvoltării societății; nicio cunoaștere deja dobândită nu poate fi pierdută.”

A doua prelegere ne duce în secolul al XX-lea. Se numește „Știința – un mijloc de acțiune”. În ea, Oppenheimer examinează probleme care nu au apărut în secolele precedente - problema relației dintre cunoștințele vechi și noile descoperiri. Cei din urmă nu o infirmă pe prima; le generalizează şi le extind. În plus, ceea ce a făcut ieri subiectul descoperirii devine astăzi un instrument pentru noi descoperiri, o nouă metodă de cercetare și acțiune. Cel mai frapant exemplu este particula alfa, descoperită de Rutherford și care a devenit în curând mijlocul său de a studia nucleul atomic.

Ciocnirile particulelor alfa cu nucleele atomice și transformările rezultate ale elementelor pot fi studiate în cazuri izolate, deoarece energia eliberată chiar și în timpul unei singure ciocniri sau transformări este enormă în comparație cu energia reacțiilor chimice și poate fi înregistrată prin acele modificări pe care le produce. milioane de atomi din interiorul instrumentelor de înregistrare și pe care îi putem amplifica, cu ajutorul unor echipamente ingenioase, după bunul plac.

Datorită particulelor alfa, Rutherford a reușit să propună primul „model” al nucleului atomic și să determine diametrul acelui spațiu nesemnificativ în care sunt conținute sarcinile pozitive ale unui atom - doar o zece miimi din diametrul atomului însuși. ! El a fost primul care a efectuat transformarea elementelor. Chadwick, repetând experimentele lui Bethe și Becker și ale lui Joliot-Curies cu particule alfa, a stabilit existența neutronului. Iar neutronul, la rândul său, a devenit un instrument pentru cercetări ulterioare, cu atât mai eficient cu cât, fiind neutru din punct de vedere electric, nu are nevoie să cheltuiască energie pentru a depăși câmpul electric al nucleului atomic.

În prezent, fizicienii au artilerie mult mai puternică pentru a studia atomul decât particulele alfa lui Rutherford și neutronii lui Chadwick. Acestea sunt particule de radiație cosmică și particule elementare accelerate în acceleratoare gigantice de laborator. Dar chiar înainte ca oamenii de știință să primească aceste instrumente, le-a devenit clar că sistemul constând din nucleul atomic și electronii însoțitori este foarte diferit de Soare și planetele însoțitoare, că legile mecanicii newtoniene nu se aplică în cadrul acestui sistem și „că este necesar să percepem idei noi din multe puncte de vedere de bază - cum ar fi cauzalitatea și chiar natura obiectivității anumitor particule ale lumii fizice.” În acest fel abordăm prezentarea revoluției cuantice, care face obiectul celei de-a treia și a patra prelegeri: „Știința în dezvoltarea sa” și „Atomul și golul în mileniul trei”.

Oppenheimer a avut privilegiul de a experimenta o mare realizare a minții - revoluția cuantică - în timp ce studia la universitățile britanice și germane și găsește intonații lirice, aproape mistice pentru amintirile sale despre aceasta. Aici putem simți întreaga diferență dintre știință, care tocmai se stabilește, o nouă teorie, care curge ca materia sintetizată într-un pat rigid de formule matematice și o învățătură gata făcută, o teorie stabilită și formată sub forma ca este prezentat astăzi de cei care l-au moștenit de la predecesorii lor.

Experiența primelor descoperiri în domeniul nucleului atomic - aici cuvântului „experiență” ar trebui să i se acorde o oarecare conotație mistică - de nedescris. De asemenea, nu poate fi vorba de a transmite esența tuturor acestor descoperiri către ascultătorii nepregătiți. Ce speranță le lasă Oppenheimer?

„Trebuie să vorbim despre complotul descoperirilor noastre nu așa cum ar vorbi despre asta o mulțime de specialiști științifici, ci ca o persoană care tânjește să înțeleagă, cu ajutorul analogiilor, descrierilor și credinței, ceea ce alții au gândit, descoperit și realizat. . Așa sunt poveștile soldaților experimentați care s-au întors dintr-o campanie extrem de grea și eroică; povești ale exploratorilor care tocmai au coborât de pe vârfurile Himalaya; povestiri despre boli grave sau despre comunicarea mistică cu Dumnezeu. Toate aceste povești transmit puțin din ceea ce a trăit însuși naratorul. Acestea sunt firele care ne leagă unii de alții în societate și ne transformă în ceva mai bun decât indivizi izolați.”

Afirmațiile de acest fel ar trebui privite ca o expresie a unui sentiment de mândrie și superioritate, un sentiment de neîncredere în abilitățile intelectuale ale unui simplu ascultător? Nu există mai degrabă un sentiment tragic de singurătate, o nevoie de a apela la oameni, de a comunica cu alți membri ai societății? În orice caz, după ce Oppenheimer exprimă ideea că este imposibil să popularizezi știința, el însuși încearcă să explice modelul „planetar” al atomului al lui Rutherford (un nucleu mic cu sarcină pozitivă, înconjurat de sarcini negative situate la distanțe considerabile) și să arate acele dificultăți pe care oamenii de știință le-au întâmpinat încă din primele zile de la apariția acestei scheme.

Dacă electronul s-ar învârti în jurul nucleului atomic, ca o planetă în jurul Soarelui, atunci orbita lui, sub influența bombardamentului nuclear, ar trebui să fie mai mult sau mai puțin alungită sau rotunjită, în funcție de puterea impulsurilor primite. Cu toate acestea, în realitate nu se întâmplă nimic de genul acesta. Mișcarea unui electron nu respectă legile mecanicii newtoniene. La fel, nu confirmă legile lui Maxwell. Teoria elementară a electromagnetismului stabilește că mișcarea unei sarcini electrice de-a lungul oricăror traiectorii, altele decât o linie dreaptă, este însoțită de radiații asociate cu o anumită pierdere de energie. Într-o perioadă de timp infinit de mică - mai puțin de o milioneme de secundă - radiația electronului ar trebui să treacă prin întreaga gamă de frecvențe, iar electronul însuși, deoarece și-ar pierde energie, s-ar apropia de nucleu și în cele din urmă s-ar prăbuși pe acesta. . Dar nici acest lucru nu este observat. Atomii de hidrogen neexcitați sunt stabili și identici, nu emit nicio radiație și există pentru totdeauna. În fine, dacă atomii sunt în stare excitată, atunci ei emit radiații, dar numai la anumite frecvențe caracteristice doar acestui tip de atom. Când atomii sunt bombardați cu electroni, ei pot prelua o anumită cantitate din energia acestuia din urmă, dar din nou în anumite cantități. Atomii iradiați cu lumină pot emite un electron, dar numai dacă cantitatea de energie luminoasă corespunde unui minim predeterminat. Pe această bază Niels Bohr a revizuit schema lui Rutherford, iar Einstein și Planck au pus bazele teoriei cuantice. Înțelegerea fenomenelor microfizice a necesitat de acum înainte abandonarea conceptelor tradiționale. Un electron se deplasează de la un nivel de energie la altul, dar nu ne putem imagina cu adevărat această tranziție bazată pe mișcarea materiei. Comportamentul masei atomilor în viitor poate fi prezis de teoria probabilității, dar comportamentul fiecărui atom nu poate fi predeterminat în detaliu în prealabil. „În inima lumii fizice ne confruntăm cu dispariția completă a cauzalității, care ni s-a părut cea mai importantă caracteristică a fizicii newtoniene.”

Cu toate acestea, aceasta din urmă rămâne valabilă pentru lumea macrofizică: lumea mașinilor, a proiectilelor, a stelelor. Cum să împaci cunoștințele trecutului cu cele mai recente realizări ale fizicii? Folosind principiul corespondenței, care este formulat pe baza cuantumului de acțiune. Dacă mărimile fizice care caracterizează un anumit fenomen sunt semnificativ mai mari decât un cuantic, cu alte cuvinte, dacă energia și timpul unui anumit fenomen sunt semnificativ mai mari decât energiile și timpul care au loc în sfera fenomenelor atomice, „legile statistice conduc ... la probabilități, care se apropie din ce în ce mai mult de certitudine, caracteristicile cauzale ale teoriei atomice devin nesemnificative și se pierd în imprecizia firească a întrebărilor referitoare la fenomenele macroscopice.”

Dar revoluția ideilor existente anterior nu se oprește aici.

Când Einstein a descoperit că lumina călătorește în pachete intermitente de energie, părea imposibil să se împace această descoperire cu teoria lui Maxwell, acceptată la nivel internațional, conform căreia lumina este un lanț de valuri. Discontinuitatea implică prezența granulelor de lumină (fotoni) și totuși, binecunoscutul fenomen de interferență a luminii este exact același cu ceea ce se întâmplă cu undele de pe suprafața unui lac. Cu toate acestea, energia fiecărui foton este produsul cuantumului de acțiune (constanta lui Planck) și frecvența unui foton dat, iar această din urmă valoare presupune natura ondulatorie a fotonului. Dar cum pot și grăunțele de lumină să fie și valuri în același timp? Louis de Broglie a pus capăt acestei contradicții propunând ca orice corpuscul - și nu doar fotoni - să fie considerat „asociat” cu o undă. Acest lucru este valabil pentru electron, proton, neutron și chiar pentru atom. Acest lucru ar fi adevărat, generalizează Oppenheimer, „și pentru corpurile mari, dacă nu pentru nesemnificația constantei lui Planck, ca urmare a căreia lungimea de undă a corpurilor mari este practic nesemnificativă în comparație cu dimensiunea lor și capacitatea de a-și determina în mod fiabil poziția și dimensiunea. .”

Schrödinger a pus această generalizare în formă matematică. Astfel s-a născut mecanica valurilor. Dezvoltarea teoretică a mecanicii ondulatorii, precum și dificultățile întâmpinate în timpul verificării experimentale, au condus la concepte și mai incredibile. „Valurile” noii mecanici sunt mult mai abstracte decât undele care au fost întâlnite până acum în fizică. Interpretarea lor duce doar la presupuneri statistice: avem o asemenea probabilitate de a întâlni un electron la un anumit punct, dar nu avem încredere în asta. Mai mult, cu cât viteza și impulsul unui electron sunt determinate mai precis, cu atât coordonatele acestuia pot fi determinate mai puțin precis. Și invers. Heisenberg a derivat o ecuație matematică pentru această incertitudine. Atât de departe suntem acum de mecanica newtoniană: acum nu lipsa datelor, ci însăși esența naturii duce la faptul că este imposibil să se determine simultan toate aspectele unui sistem material la un moment dat. După principiul corespondenței, trebuie să admitem principiul complementarității; nivelul energetic al unui electron și orbita lui sunt concepte complementare: „Când se aplică unul dintre ele, al doilea nu poate fi definit, iar o descriere completă necesită unul sau altul, în funcție de datele obținute în urma observației și a întrebări care necesită un răspuns.”

Oppenheimer avertizează împotriva erorilor care pot rezulta din sensul general acceptat al termenilor, erori făcute adesea de filosofi. Lumea atomilor nu încetează să existe în mod obiectiv. Dar avem acces la el doar cu ajutorul mijloacelor macroscopice. Învățăm despre fenomenele atomice prin fulgerul unei lămpi, prin urmele într-o cameră cu nori sau prin tremurul mâinilor de pe un cadran. Esența experienței predetermina deja ceea ce vom măsura, deoarece, în mod natural, este imposibil să măsuram totul deodată.

Oppenheimer notează că descrierea fizicii cuantice poate fi continuată în continuare. „Dar cuvintele devin ciudate și incomode”, spune el, „pot distorsiona în mod surprinzător ceea ce poate fi exprimat clar în limbajul matematicii.”

Să ne oprim asupra mai multor consecințe ale noii fizici.

Deoarece cauzalitatea mecanică a făcut loc probabilităților, poate apărea un fenomen extrem de improbabil. Deci, de exemplu, într-o masă de materie stelară, nucleele cu energie nesemnificativă pot intra accidental în contact unele cu altele și pot începe reacţie în lanţ. Aceasta este doar o ipoteză. Dar captarea electronilor vagabonzi de către nucleul de uraniu-235 se explică prin faptul că interacțiunile dintre particule sunt uneori posibile la distanțe care sunt determinate nu de dimensiunile lor (cu alte cuvinte, nu de poziția lor în spațiu), ci de lungimea de undă. (probabilitatea prezenței lor) . Și în cele din urmă, așa cum explică Oppenheimer, însuși conceptul de identitate a particulelor poate fi pus sub semnul întrebării.

A cincea prelegere explică, generalizează și diferențiază aplicarea principiului complementarității. Deja prin titlul său, „Insuficiența conceptelor general recunoscute”, justifică conținutul întregii colecții și reprezintă un fel de concluzie. Argumentele filozofice și literare pe care le conține poartă mai puțin pecetea de rigoare științifică decât prelegerile anterioare. Dar acest lucru nu face decât să-i îmbogățească și ne oferă o idee mai profundă despre intelectul autorului, despre Weltanschauung-ul său.

Orice creație a omului, oricare dintre faptele sale este inevitabil temporară, de natură tranzitorie. Și omenirea însăși va dispărea într-o zi. Dar, cu toate acestea, indiferent de credința religioasă (sau neîncrederea), nimeni nu poate trăi mulțumit de acest adevăr. „Activitățile unei persoane, gândurile sale, ceea ce o înconjoară în lume: căderea unei frunze, gluma unui copil, răsăritul lunii - nu sunt numai fapte istorice, elemente ale evoluției, elemente ale viitorului inevitabil; în același fel, ele reprezintă o parte din lumea atemporală, o parte a luminii eternității.”

Aceste două abordări ale lumii reale - istorice și atemporale - nu pot fi legate între ele, ele pot fi considerate complementare, la fel ca în fizica nucleară conceptele de poziție a unei particule și a energiei acesteia.

Oppenheimer revine cu insistență la ideea că este imposibil să se observe simultan atât energia unui anumit sistem atomic, cât și poziția acestuia în spațiu. Mai mult, acest lucru nu se explică în niciun caz prin mijloacele insuficiente de observație. Dacă ar fi așa, atunci oamenii de știință ar putea, de exemplu, măsurând poziția unui electron dat, să încerce să prezică comportamentul acestuia pe baza legilor mecanicii newtoniene ca ceva mediu pentru toți electronii care ocupă o poziție similară și au energii diferite nemăsurate. Cu toate acestea, astfel de calcule conduc la rezultate care nu corespund datelor experimentale. Motivul principal pentru aceasta este că undele inerente particulelor foarte mici se interferează reciproc între ele, un fenomen pe care mecanica clasică a corpurilor mari nu poate lua în considerare. Trebuie să ne eliberăm de ideea, înrădăcinată în noi de obiceiul experienței cotidiene, că poziția electronului și energia lui sunt factori coexistenți și că dacă unul este cunoscut, poate fi determinat și celălalt. Orice încercare de a determina unul dintre factori reduce posibilitatea cunoașterii celui de-al doilea. Starea unui sistem atomic depinde de metoda de observare. Codificând caracteristicile individuale ale sistemului, observatorul face indeterminabile celelalte caracteristici ale acestuia prin simplul fapt că le influențează. Și aceste influențe nu pot fi măsurate fără a pierde oportunitatea de a măsura acele caracteristici de dragul de a determina care experiment a fost efectuat.

Starea materiei este determinată de natura observațiilor, dar nu trebuie să cădem în greșeala de a considera materia ca există doar subiectiv. Dimpotrivă, materia are un caracter cu adevărat obiectiv, întrucât starea ei poate fi determinată cu ajutorul măsurătorilor cantitative, întrucât această stare poate fi reprodusă experimental. Pur și simplu nu poate fi descris folosind terminologia mecanicii clasice. Realitatea obiectivă a lumii microfizice nu se poate manifesta indiferent de mijloacele alese pentru observarea ei; iar în funcţie de această alegere se poate determina una sau alta trăsătură a existenţei sale obiective, dar nu amândouă împreună, dacă sunt complementare.

Sensul general acceptat, familiar, este insuficient aici deoarece conceptele dezvoltate de el se refereau doar la cunoașterea lumii corpurilor mari. Continuăm să folosim aceste concepte în timpul experimentelor, când, de exemplu, observăm mișcarea unei mâini pe un cadran; acul și cadranul aparțin lumii macrofizice, în care incertitudinea lumii microfizice joacă un rol foarte nesemnificativ.

Prin urmare, nu ar trebui să credem că sensul general acceptat al lucrurilor nu corespunde realității pur și simplu pentru că postulatul său principal este poziția: toate obiectele au coordonate și viteză definibile. Dar această moștenire a conceptelor nu este aplicabilă lumii microfizice pe care o descoperă știința modernă. Oppenheimer, în câteva cuvinte, distruge aici generalizările metafizice ale filozofilor care, bazându-se pe ecuațiile lui Heisenberg, au încercat să construiască o ipoteză a liberului arbitru uman.

Observăm în trecere că aceste prevederi ale lui Oppenheimer, care corespund strict teoriei mecanicii cuantice, nu au fost acceptate necondiționat de toți fizicienii. Marele Einstein numai cu ostilitate, ca să spunem așa, luptând pentru fiecare concesie, a fost de acord cu ideea că fenomenele de natură fizică pot fi de natură acauzală și pot fi în esență neprevăzute. În adâncul sufletului său a păstrat speranța și chiar convingerea că principiul incertitudinii introdus în fizicii moderne, este de natură temporară, că va veni ziua în care cunoștințele mai avansate o vor elimina. Oppenheimer însuși subliniază atitudinea negativă a lui Einstein față de acest principiu în prefața pe care a scris-o la cartea de referință biografică Jews in World Science, în care exprimă un sentiment de reverență entuziasmată față de creatorul teoriei relativității. La rândul său, Louis de Broglie, părintele mecanicii ondulatorii, pune sub semnul întrebării principiul incertitudinii și încurajează cercetările teoretice ale tinerilor oameni de știință care încearcă să restabilească unitatea conceptului de particule elementare sau să identifice cauzalitatea fenomenelor microfizice.

Dar să revenim la Oppenheimer. După ce a condamnat speculația metafizică asupra principiului complementarității, el încearcă, recurgând la analogii împrumutate din alte ramuri ale științei, să explice acest principiu – dificil pentru un ascultător crescut pe conceptele experienței cotidiene. Să luăm conceptul de temperatură așa cum este dat de teoria cinetică a gazelor: temperatura unui gaz este energia medie a moleculelor care se mișcă în interiorul său în toate direcțiile, iar presiunea unui gaz este impactul mediu al moleculelor de gaz asupra pereții recipientului care îl conține. În toate aceste concepte, comportamentul moleculelor este luat în considerare statistic. Dacă luăm o moleculă individual, atunci aceasta are o energie diferită de energia altor molecule și putem studia fiecare moleculă separat cu rezerva sa de energie cinetică (presupunând că acest lucru este fezabil din punct de vedere tehnic). Astfel, starea gazoasă a materiei poate fi considerată în două aspecte complementare diferite.

Analogia cu principiul complementarității lumii microfizice va fi și mai completă într-o astfel de ramură a științei precum biologia. Așa cum un om de știință atomic nu poate observa fenomenele individuale fără a le schimba, nu se pot studia unele procese biologice, cum ar fi distribuția genelor în timpul mitozei, fără a influența cursul acestui proces.

Putem acoperi în general întregul complex de fenomene ale vieții conștiente - gânduri, aspirații - dar, în ciuda progresului fiziologiei activității nervoase superioare, este îndoielnic, potrivit lui Oppenheimer, că vom putea vreodată să descriem aceste procese folosindu-se de fiziologia. -termeni chimici.

Principiul complementarității se manifestă și în relația dintre viața afectivă și viața intelectuală, între predeterminarea conștientă a acțiunilor noastre și liberul arbitru.

Chiar dacă, datorită progresului științei, vine ziua în care putem descrie procesele conștiinței folosind terminologia fizico-chimică, o astfel de descriere va fi la fel de străină pentru înțelegerea noastră a vieții pe cât sunt traiectorii moleculelor din fenomenul de propagare a gazelor. „A fi copleșit de bucurie sau de frică, a fi mișcat de frumusețe, a lua o decizie sau a-ți asuma o obligație, a înțelege adevărul - așa sunt nenumăratele stări complementare reciproce ale minții umane. Toate fac parte integrantă din viața spirituală a unei persoane. Niciuna dintre aceste stări nu poate fi înlocuită cu alta, iar când una dintre ele apare, celelalte intră în somn.”

Ciclul se încheie cu a șasea prelegere „Știință și societate” - o privire de ansamblu asupra științei moderne. În ea, Oppenheimer, presărată cu adevăruri științifice, citează considerații morale de natură specific americană. Laitmotivul întregii prelegeri, ideea sa principală, este amploarea extraordinară a schimbărilor în modul de viață al omenirii ca urmare a progresului rapid al cunoașterii și tehnologiei. Această revoluție în știință are aceleași consecințe semnificative pe care le poate aduce o înfrângere militară în viața unui popor. Pe parcursul unei generații, conceptele dobândite la școală devin depășite și insuficiente pentru a lua în considerare problemele care apar înaintea unui adult.

Universalitatea științei a fost întotdeauna o iluzie. Dar astăzi știința a devenit atât de bogată, atât de diversă și de schimbătoare, încât nu există nicio îndoială cu privire la imposibilitatea de a surprinde totul cu mintea unei singure persoane. „Astăzi suntem mai capabili decât înainte să ne apreciem ignoranța datorită cunoașterii mai precise și mai profunde a specialității noastre.”

Cu toate acestea, rămâne adevărat că oricine poate dobândi orice cunoștințe și, prin muncă asiduă, chiar își poate crește cantitatea. Această accesibilitate a științei este garantată de formele sociale caracteristice Statelor Unite și Marii Britanii: libertatea de asociere, libertatea de discuție. Și aici Oppenheimer lansează un atac furios la adresa „tiraniei politice care se ascunde în spatele cuvântului „comunism”, atribuindu-i o formă destul de neașteptată: „...Să stabilim ca dogmă că toate societățile sunt de fapt unite, că există un singur adevăr „că fiecare experiență este compatibilă cu oricare alta, că totul poate fi cunoscut, că orice posibilitate poate fi realizată - aceasta este o întreprindere care nu poate să nu se termine prost.” Citind aceste cuvinte, apare involuntar un zâmbet amar, pentru că nu se poate să nu ne amintim că chiar în momentul în care Oppenheimer a rostit aceste cuvinte în fața microfoanelor radioului britanic, pedeapsa îl aștepta deja la Washington pentru simpatiile sale trecute față de comunism și „conspirație” cu comuniștii.

Credințele filozofice și politice ale lui Oppenheimer sunt subliniate mai pe deplin în a doua colecție a articolelor sale populare, The Open Brain. Ii lipseste unitatea caracteristica primei colectii. Dintre cele opt prelegeri incluse în ea, primele patru tratează în primul rând armele atomice, problemele controlului internațional asupra acestora și politica Statelor Unite în această chestiune. Aceste prelegeri au fost ținute către diferite audiențe și în momente diferite. Ele sunt în primul rând documente care ilustrează istoria cursei înarmărilor atomice și rolul pe care Oppenheimer l-a jucat în ea.

A cincea prelegere - „Fizica în lumea modernă” - ne readuce la problema generală a relației dintre știință și civilizație. Evaluează cele mai recente descoperiri din domeniul fizicii atomice făcute prin utilizarea acceleratoarelor mari de particule și încearcă să stabilească limitele responsabilității unui om de știință în lumea modernă. Este cercetătorul responsabil pentru utilizarea distructivă a descoperirilor sale de către societate? Nu, pentru că misiunea lui se limitează la îmbogățirea cunoștințelor și nu se referă la treburile lumești. După o astfel de afirmație, autorul ajunge la o gândire mai originală și, fără îndoială, mai fructuoasă: în stilul de viață al unui om de știință, în modul său rațional de a percepe realitatea, societatea poate vedea un exemplu util și instructiv. Puritatea, lipsa poftei de putere, raționalitatea, obiceiul efortului colectiv - acestea sunt trăsături caracteristice viata de zi cu zi oameni de știință. Societatea umană trebuie să absoarbă aceste trăsături, iar acest lucru va contribui la crearea unor noi forme superioare de civilizație.

A șasea prelegere - „Încurajarea științei” - a fost susținută studenților. Aceasta este apoteoza viziunii liberale asupra lumii care alimentează cercetarea științifică și promite un viitor mai bun pentru umanitate. „Nu există loc pentru dogmă în știință. Un om de știință este liber să pună orice întrebări, să ceară orice dovezi, să corecteze orice greșeală. De fiecare dată când în trecut știința a fost folosită pentru a crea noi dogme, s-a constatat că dogmatismul este incompatibil cu progresul științei. În cele din urmă, fie dogmatismul a cedat, fie știința și libertatea au pierit împreună.”

A șaptea prelegere, susținută la o întâlnire a foștilor studenți ai Universității Princeton, se intitulează „Omul de știință în societatea modernă”. În această prelegere, Oppenheimer revine, deși oarecum dispersat, la întrebările sale preferate, în special la problema universalității științei. Din acest punct de vedere, dezvoltarea cunoașterii se concretizează în două tendințe contradictorii. Pe de o parte, numărul ramurilor științei crește din ce în ce mai mult; specializarea restrânsă îi privează pe cercetători de posibilitatea de a avea o bună înțelegere a stării de fapt în ramurile conexe ale științei. Oppenheimer însuși admite că are o înțelegere foarte superficială a dezvoltării „altelor ramuri ale științei”. Dar, alături de această ramificare, există o dorință opusă de unitate, acolo unde înainte existau doar cunoștințe fragmentare, izolate. Astfel, teoria electricității a fost combinată cu teoria luminii, teoria cuantică - cu teoria valenței. La aceasta putem adăuga (deși Oppenheimer probabil nu era încă în măsură să facă acest lucru în 1953) că biologia a intrat în contact cu electronica.

Ignoranța unui om de știință în acele domenii în care nu este expert este o problemă. O altă problemă este ignoranța oamenilor în general în problemele progresului științei și, mai ales, în problemele semnificației umane universale a experienței științifice. „Experiența științifică constă în a te lovi cu capul de o stâncă, după care creierul își dă seama că de fapt capul a lovit ceva puternic; O astfel de experiență este foarte greu de transmis altora prin popularizare, predare sau povestire. A descrie cum este să descoperi ceva nou despre lumea noastră este aproape la fel de dificil ca să descrii o experiență mistică unei persoane care nu crede în misticism.”

Ultima prelegere, „Perspective in Art and Science”, a fost susținută cu o ocazie complet diferită (bicentenarul Universității Columbia) decât cea anterioară, dar poate părea o continuare și aprofundare a gândurilor lui Oppenheimer exprimate în a șaptea sa prelegere. La sfârșitul prelegerii, Oppenheimer face o paralelă între poziția unui artist și a unui om de știință. Amândoi „trăiesc la marginea misterului care îi înconjoară; ei trebuie să aducă trecutul într-o unitate armonioasă cu prezentul, să aducă o anumită ordine în haos. Ambii sunt chemați să ajute oamenii.”

Oricine încearcă să găsească un sistem coerent în aceste afirmații ale lui Oppenheimer va fi probabil dezamăgit de faptul că va întâlni câteva pasaje vagi și contradictorii. Cu toate acestea, ar fi nedrept să reproșăm acest lucru unei persoane care respinge cu hotărâre orice dogmatism și, absorbind cu lăcomie aproape dureroasă orice aspecte ale lumii reale, nu se teme niciodată (ținând cont de principiul complementarității) să recunoască, după cum este necesar, aspecte contradictorii ale lumii în care trăiește. În aceasta se vede un anumit amatorism intelectual; în raport cu Oppenheimer, acest termen este destul de exact, dacă nu dai cuvântului „amatorism” o conotație disprețuitoare. Indiferent de opiniile politice ale lui Oppenheimer, care sunt, de asemenea, strâns legate de aspectele controversate ale biografiei sale, ideile sale au meritul că formulează în mod clar și incitant cele mai importante întrebări ale unei epoci care oferă într-adevăr mai multe întrebări decât răspunsuri.

_________________________________________________________

– Viziunea asupra lumii (germană)