Однако физики не перескакивали на странные, противоречащие нашей интуиции теории в один прыжок; скорее, нас неизбежно влекло туда цепочкой рассуждений, каждый шаг начинался с явления, которое было легко наблюдать в относительно ничем не примечательных обстоятельствах. Планк ввел квантовую гипотезу для объяснения излучения черного тела, затем Альберт Эйнштейн использовал эту идею для объяснения фотоэлектрического эффекта, что привело к статистике фотонов и затем к лазерам. Мария Кюри углубилась в радиоактивность, а Эрнест Резерфорд использовал это для обнаружения ядер атомов, что привело Нильса Бора к введению дискретных атомных состояний, а это уже – к сверхточному измерению атомного времени. Дмитрий Менделеев ввел Периодическую таблицу, что привело к идее электронных оболочек, после чего Вольфганг Паули ввел принцип запрета, это оказалось ключевым практически для всего.
История квантовой физики – это не история людей, витавших в фантастических идеях, которые могут быть применимы лишь в малоправдоподобных ситуациях; в ее основе лежит любопытство, ведущее вперед с целеустремленностью и жесткой логикой, а также немалым количеством смелости. Ключевые шаги в этой истории включают смелые и ошеломляющие предположения Планка, Эйнштейна, Бора, Луи де Бройля и других. Их идеи легко могли бы быть (а иногда так и случалось) отвергнуты как просто безумные, но они выдерживали невероятно точные экспериментальные проверки.
Итак, связь между квантовой физикой и повседневной жизнью взаимна. Мирный завтрак в будний день был бы невозможен без квантовой физики, и квантовая физика была бы невозможна без ученых, которые смотрели на свечение горячего предмета или притяжение двух магнитов и говорили: «Я удивляюсь, почему так происходит?»
Я надеюсь, что в итоге вы вынесли урок из обеих сторон этой связи. Я надеюсь, что обсуждение физики, что лежит в основе обычной реальности, вдохновит вас взглянуть чуть более внимательно на повседневную жизнь и ценить ее корни, уходящие в ошеломляющую и экзотическую физику. Я надеюсь, что истории о развитии квантовой теории вдохновят вас проследовать за вашим любопытством, задавать вопросы о мире вокруг вас, относиться к этим вопросам серьезно и следовать им, куда бы они вас ни привели. В большинстве случаев это оказывается где-то в совершенно восхитительном месте.
Благодарности
Обычно при издании книги на обложке помещают только одно имя, но требуется невероятное количество людей, чьи коллективные усилия потребовались, чтобы получить конечный продукт, и кого надо поблагодарит за нее. В случае с этой книгой список начинается с моего агента, Эрин Хосье, за то, что она нашла, где книга будет востребована.
Несколько из идей этой книги прошли «пробный забег» в моем блоге на Форбсе; благодарю Алекса Кнаппа за возможность писать этот блог. Некоторые из деликатных моментов были также прояснены благодаря дискуссиям с другими учеными, в частности, с Эшем Йогалекаром, Нейлией Мэнн, Дугом Натэльсоном, Михаилом Нильсеном, Дэйвом Филипсом, Томом Свенсоном и Марком Уолкером. Эта книга стала более точной, чем была бы без них; все оставшиеся ошибки – моя вина, а не их.
Спасибо моим издателям, Алексе Стевенсон из BenBell и Сэму Картеру из Oneworld за помощь в уточнении аргументации, а также копи-редакторам Скотту Каламару и Джеймсу Фрайлю за видимость, что я знаю грамматику и пунктуацию. Спасибо Джессике Рик и всей остальной выпускающей команде за то, что окончательный продукт выглядит отлично.
Это моя четвертая книга, и некоторым образом она была самая сложная для написания. Бесконечная благодарность моей семье, без поддержки которой ничего из этого не было бы возможным. Я отдельно хочу поблагодарить Кейт Непвью за терпеливое прослушивание, чтение черновых вариантов, подстраивание под мой непредсказуемый рабочий график и привычку отвлекаться. Спасибо Клэр и Дэвиду за то, что они давали отличный повод иногда отвлечься от компьютера.
Об авторе
Чад Орцель работает профессором в Юнион-колледже, Нью-Йорк, автор трех книг: How to Teach Quantum Physics to Your Dog (2009), How to Teach Relativity to Your Dog (2012), где объясняется современная физика через воображаемые разговоры с Эмми, его немецкой овчаркой, и Eureka: Discovering Your Inner Scientist (2014) о роли научного мышления в повседневной жизни.
Чад Орцель имеет степени бакалавра в области физики и доктора наук в области химической физики. Он защитил диссертацию по исследованию столкновений атомов с лазерным охлаждением в Национальном институте стандартов и технологий, в лаборатории Билла Филлипса, лауреата Нобелевской премии по физике 1997 года (быловесело провести время в этой группе).
Автор ведет блог о науке с 2002 года на собственном сайте scienceblogs.com и совсем недавно для Forbes.
Чад Орцель живет в Нью-Йорке, женат на Кейт Непвью, они имеют двух детей, Клэр и Дэвида, и собаку Чарли.