Возвратимся к моим студенческим годам, когда в 1927—1928 гг. я изучал квантовую механику. Тогда выходило много статей, и мне ничего не оставалось, как их читать, очень много читать. Теория Шредингера имела понятную интерпретацию и позволяла легко производить разные расчеты, поэтому созданная им волновая механика (нынешняя квантовая механика) стала очень популярной. Трудная статья Гейзенберга, конечно, была правильна, но ее понимали очень немногие. Что бы ни говорили теперь на разных научных заседаниях, но людей, понимавших эту статью, тогда почти не было. Ввиду понятности уравнения Шредингера все как-то сразу покорились ему, и оно получило самое широкое признание. Это, конечно, тоже парадоксально.
Сразу же попытались рассмотреть со шредингеров-ской точки зрения проблему многих тел, например, нескольких электронов. Волновая функция одного электрона зависит от переменных х, у, z. Когда электронов много, волновая функция зависит от координат всех частиц. Например, при двух электронах это волна в шестимерном пространстве, при трех — в девятимерном (см. примеч. 58). Конечно, теория не становится более фундаментальной оттого, что волна рассматривается в многомерном пространстве. Надо было также установить связь квантовой механики и теории относительности. Многочисленные попытки в этом направлении предприняли сразу после открытия уравнения Шредингера, но успехом они не увенчались. В чем же было дело?
Я тоже ощущал ненормальность положения и пытался разобраться. Но мне как студенту приходилось заниматься учебой, и светлые мысли посещали меня не часто. В то время я старался переформулировать проблему многих тел, не выходя за рамки трехмерного пространства. Пока я над этим трудился, появилась большая основополагающая статья Иордана и Клейна (см. примеч. 59), в которой они довели до успешного завершения метод, предложенный ранее Фоком. Статья оказалась очень понятной. В ней был развит метод вторичного квантования (см. примеч. 60), позволяющий свести многомерную задачу многих тел к трехмерной задаче за счет того, что волновая функция становится оператором. Иными словами, она квантуется. Я стал обдумывать, как совершить здесь еще один шаг, но тут Дирак опубликовал работу, в которой он проквантовал излучение, т. е. электромагнитное поле. Фактически его работа повторяла статью Иордана и Клейна. Этим методом можно было проквантовать любое поле. Года через два вышла известная статья Паули и Гейзенберга о квантовой электродинамике (см. примеч. 61); к тому времени квантовая механика была в основном завершена. Все это вам, наверное, известно, но мне кажется, что при наличии времени неплохо было бы вернуться к этим вопросам и поговорить о них подробнее.
Все волновые поля существуют как поля в четырехмерном пространстве. Поэтому я рассматриваю еще одно (вторичное) квантование поля как способ выразить идею, что поле и частица — один и тот же объект. Разумеется, фотонам и электронам сопоставляют при этом квантованные поля, причем Бозе- и Ферми-статистика (см. примеч. 62) входят автоматически через посредство перестановочных соотношений между ψ и величиной, ей канонически-сопряженной; эти соотношения выражают статистические свойства поля.
Далее, возникает вопрос о связи спина со статистикой. В конце концов ее выразили в абстрактной форме как СРT-теорему (см. примеч. 63), но произошло это много времени спустя, а на ранней стадии связь спина со статистикой обсуждали с чисто физической точки зрения. Материал этот, по-моему, очень важен для тех, кто собирается самостоятельно развивать физику. Слушать лекции и заниматься, конечно, надо, но я думаю, что перечитать еще раз эти старые статьи было бы крайне полезно.
Вообще-то, обязательных курсов лекций должно быть поменьше (смех в зале). В современных университетах их слишком много — студентов водят за руку, как в детском саду. Хорошо бы принудительное слушание лекций заменить самостоятельной работой. Обилие обязательных курсов я рассматриваю как результат приверженности к теории об изначальной испорченности человеческой натуры (смех в зале). Будто бы, если человеку дать свободное время, то он станет делать не то, что нужно (смех). И лучше уж запереть его в аудитории. В мое время педагогика исходила из противоположной доктрины, считая, что человеческая природа изначально добра (смех), домашних заданий вообще не было. При переходе в школу повышенной ступени я уже начал ощущать действие теории об изначальном зле, а в средней школе было еще очень хорошо. Мы слушали учителей, а придя домой, были предоставлены самим себе. Думаю, если человека не принуждать к занятиям, то дома он сам начнет заниматься (смех в зале), а если чересчур давить с преподаванием, то независимо от того, какой теории придерживаться — о зле или добре — все равно в результате привьется отвращение к учебе (смех). В любом случае лучше заниматься самому и не читать при этом слишком много книг. Вы спросите, почему? Если видишь, что в книге изложен результат, добыть который самостоятельно можно лишь с большим трудом, то не возникает охоты мучиться ради него самому, что плохо.
Но вернемся к нашей теме. Понятие квантованного поля использовали при создании квантовой электродинамики. Потом появились и другие теории, но все они— варианты квантовой теории поля. Получается, что ей мы должны быть очень благодарны (смех в зале). Каждая вновь открытая частица должна ежедневно кланяться квантовой теории поля (смех). Обнаружение новых элементарных частиц увеличивает число полей. Означает ли это, что развитие зашло в тупик? Если так, то мы с вами присутствуем при «кончине» физики. Но я все же думаю, что здесь найдется, что делать. В этой связи нам нужно еще раз обсудить понятие поля.