Семь экспериментов, которые изменят мир

Подобные утверждения я слышал и читал так часто, что привык считать, будто численное значение постоянной Планка должно быть известно с точностью до са­мого дальнего знака после запятой. Кажется, что так оно есть: стоит лишь заглянуть в какой-нибудь справоч­ник по этой теме. Однако иллюзия точности исчезнет, если открыть предыдущее издание того же справочни­ка. На протяжении многих лет официально признанная величина этой «фундаментальной константы» изменялась, демонстрируя тенденцию к постепенному возрас­танию (ил. 16).

Максимальное изменение значения постоянной Планка отмечалось с 1929 по 1941 гг., когда ее величи­на возросла более чем на 1%. В значительной степени это увеличение было вызвано существенным изменени­ем экспериментально измеренного заряда электрона, е. Измерения постоянной Планка не дают непосредствен­ных значений данной константы, поскольку при ее оп­ределении необходимо знать величину заряда и массу электрона. Если одна или тем более обе последние кон­станты изменяют свои величины, изменяется и величи­на постоянной Планка.

Ил. 16. Лучшие результаты измерения постоянной Планка в период с 1919 по 1988 гг.

Во введении к третьей части книги я уже упоминал об экспериментах Милликена по определению заря­да электрона. Как выяснилось, именно сложность точного определения элементарного заряда затрудня­ет точное вычисление постоянной Планка. Даже в том случае, когда отдельные исследователи в своих экспериментах определяли значительно большую величину этого заряда, их сообщения старались не замечать. «Огромная известность и авторитет Милли­кена предопределили уверенность в том, что вопрос о величине заряда электрона уже получил вполне оп­ределенный ответ»[261]. В течение примерно двадцати лет исследователи предпочитали пользоваться величи­ной, которую определил Милликен, но появлялось все больше и больше доказательств того, что реаль­ная величина заряда электрона превышает официаль­но признанную. Ричард Фейнман высказался по это­му поводу так:

«Интересно проследить историю измерений заряда электрона после Милликена. Если построить график этих измерений как функцию времени, видно, что каждый следующий результат чуть выше предыду­щего, и так до тех пор, пока результаты не останови­лись на некотором более высоком уровне. Почему же сразу не обнаружили, что число несколько больше? Ученые стыдятся этой истории, так как очевидно, что происходило следующее: когда получалось число, слишком отличающееся от результата Милликена, экспериментаторы начинали искать у себя ошибку. Когда же результат не очень отличался от величины, полученной Милликеном, он не проверялся так тща­тельно. И вот слишком далекие числа исключались и т.п.»[262].