Еще до того, как была напечатана статья об открытии, Лауэ рассказал о ее содержании на заседании Немецкого физического общества. Физики, собравшиеся в аудитории Физического института на Рейхстагуфер перед началом заседания, еще не знали, о чем пойдет речь. Тем неожиданнее был для них сюрприз.
В своем юбилейном докладе по поводу 25-летия открытия интерференции рентгеновских лучей Планк рассказал о ходе этого памятного собрания, которое происходило там же, где он сам за 12 лет до этого выступал с обоснованием своей формулы излучения.
"Это было 14 июня 1912 года, - сказал Макс Планк, - здесь, в этом зале, на этом месте, г-н Рубенс вел заседание. Мы все пребывали в большом нетерпении. Я отчетливо вспоминаю детали происходившего. Когда г-н фон Лауэ после теоретического введения показал первые снимки, на которых было изображено прохождение пучка лучей через произвольно ориентированный кусочек медного купороса, и на фотографической пластинке, рядом с центральным местом прохождения первичных лучей, видны были несколько маленьких странных пятнышек, то слушатели замерли в напряженном ожидании, однако все еще не совсем убежденные в правильности изображения на экране. Но когда был показан пятый снимок, первая типичная диаграмма Лауэ с регулярно и аккуратно на различных расстояниях от центра расположенными интерферентными точками, полученная при облучении кристалла цинковой обманки, установленного под определенным углом к первичному пучку, то по залу прошло всеобщее, едва сдерживаемое "ах!". Каждый из нас чувствовал, что он присутствует при великом событии, что здесь впервые в до сих пор непроницаемой стене была пробита брешь, которая вела из тогдашних потемок сокровенных и мучительных тайн в мир света нового знания и открывала взору широкие многообещающие дали".
В отличие от открытого Планком квантования энергии, которое вначале заинтересовало лишь нескольких берлинских физиков и в течение многих лет оставалось не признанным научной общественностью, открытие Лауэ сразу же начало свое победное шествие по свету: новое доказательство того, какое значение приобретают фотодокументы для признания достижений естествознания.
Фотограммы, которые Лауэ впервые показал коллегам в Берлине с помощью проектора, вызвали такой же интерес, как и те, которые Рентген за 16 лет до этого разослал друзьям и коллегам. Эйнштейн в 1912 году восторженно писал из Праги своему бывшему сотруднику: "Лауэ прислал мне фотографию явления дифракции рентгеновских лучей. Это самое удивительное из всего, что я когда-либо видел. Дифракция от отдельных молекул, расположение которых становится таким очевидным".
Рентген также был изумлен снимками, которые представили ему Лауэ и Фридрих. При его неизменном недоверии ко всем "сенсационным открытиям" он долго не мог убедить себя в том, что здесь речь идет действительно о явлениях дифракции и интерференции.
Открытие интерференции рентгеновских лучей, которым увенчался путь исследований, предложенный Рентгеном, принадлежит к самым значительным физическим открытиям новейшей истории науки. Оно имело многообразные последствия.
Оно теоретически подтвердило, что рентгеновские лучи являются коротковолновым электромагнитным излучением, хотя вначале еще ничего не знали об абсолютной величине длины их волны. Другие объяснения рентгеновских лучей, прежде всего корпускулярная теория, были тем самым устранены окончательно. В этом смысле открытие Лауэ являло собой противоположность доказательству Генрихом Герцем существования длинных электромагнитных волн.
Одновременно с этим обнаружение интерференции рентгеновских лучей в кристаллах возвело гипотезу кристаллографов о пространственной решетке в ранг достоверной экспериментально подтвержденной кристаллографической теории. Опираясь на открытие Лауэ, английские исследователи Уильям и Лоуренс Брэгги математически точно определили длину волны рентгеновских лучей и размеры кристаллической решетки. Созданный ими метод "вращающегося кристалла" имел основополагающее значение для рентгеноспектрографии.
Огромное значение имело открытие Лауэ и для учения об атоме. Оно возвестило, по словам Планка, "совершенно новую эру атомистики". Оно дало ключ к качественному и количественному исследованию атомной структуры материи. С его помощью стало возможным заглянуть в строение электронной оболочки атома и физическими методами определить порядковый номер элемента в периодической системе. Методы Лауэ позволили также найти новые химические вещества.
Исследования Эйнштейном броуновского движения и результаты работ французских и английских физиков-экспериментаторов окончательно подтвердили атомистические воззрения с точки зрения молекулярной физики. При помощи интерференционного метода Лауэ было оптически достоверно показано расположение атомов в кристаллических решетках, хотя для расшифровки изящных фотографических диаграмм оказалось необходимым прибегнуть к достаточно сложной математической теории. Но в соединении с созданной почти одновременно камерой Вильсона, которая делала непосредственно видимыми траектории отдельных движущихся атомов и атомных частиц, открытие Лауэ устранило последние сомнения относительно существования атомов.
"Атомы стали видимыми!" - писал в 1913 году Вильгельм Оствальд, который всего несколько лет назад принадлежал к самым ярым противникам атомизма. Эта запись сделана на полях работы, где он выступает как раз против таких вещей, "которые находятся ниже границы видимого, в том числе и вооруженным глазом". Теперь вопрос, который Эрнст Мах задавал каждому, кто в его время говорил об атоме: "А вы его видели?" - не мог привести в замешательство ни одного сторонника атомистики.
Как неоднократно подчеркивал Лауэ, без уверенности в существовании атомов он никогда бы де пришел к мысли начать свои опыты с просвечиванием. Вера в реальность атомов, тесно связанная с материалистической традицией, способствовала, таким образом, открытию новой истины. Решающая битва за атомизм была выиграна. Столетия, необходимые, по мнению Людвига Больцмана, для победы учения об атоме, превратились в несколько лет.
Об ученых, которые, несмотря ни на что, все еще пытались считать теорию атома лишь рабочей гипотезой, Лауэ писал в 1914 году в своем докладе: "Следовало бы спросить этих скептиков, считают ли они существующими солнце и звезды на небе, или же и утверждение астрономии о том, что в этом случае речь идет об огромных невообразимо далеко находящихся от нас телах, они тоже признают рабочей гипотезой. Мне кажется, что для доказательства существования атомов мы имеем по крайней мере такие же надежные основания, как и для доказательства существования звезд".
Открытие интерференции рентгеновских лучей имело значение, далеко выходящее за пределы областей физики и философии. Оно сделало возможным развитие новых отраслей науки, и прежде всего образование новых исследовательских направлений в минералогии и кристаллографии. Метод рентгенографического структурного анализа, основанный Лауэ и его сотрудниками, разом расширил средства исследования минералов, которые до этого ограничивались преимущественно лупой и поляризационным микроскопом.
Рентгеновская спектроскопия развивалась теперь как отрасль оптической спектроскопии. Исследование тонкой структуры твердых тел, металлов и их сплавов, методы дефектоскопии, создание искусственных веществ покоятся большей частью на открытии Лауэ, последствия этого открытия в технике и промышленности необозримы. Лауэ буквально проснулся всемирно знаменитым. Еще в год открытия (1912) мюнхенский приват-доцент был приглашен в Цюрихский университет в качестве профессора теоретической физики. Там он занял место, бывшее первой профессурой Эйнштейна, который теперь - после своего возвращения из Праги в Цюрих - работал в Высшей технической школе. В эти годы упрочилась дружба обоих ровесников, зародившаяся еще тогда, когда Эйнштейн жил в Берне, а Лауэ - в Берлине.
Вскоре после опубликования теории относительности Лауэ, тогда еще ассистент Планка, поехал в Швейцарию для того, чтобы обсудить с Эйнштейном некоторые вопросы новой теории. Об этой первой встрече позднее он писал: "Согласно письменной договоренности, я зашел к нему в Патентное бюро. В приемной служащий сказал мне, чтобы я вернулся в коридор: Эйнштейна я встречу там. Я сделал, как он сказал, но тот молодой человек, который шел мне навстречу, произвел на меня столь неожиданное впечатление, что я не поверил в его способность быть создателем теории относительности. Я пропустил его мимо и только тогда, когда он вновь вышел из приемной, мы познакомились. Подробностей нашей беседы я не помню. Но мне помнится, что сигара, которую он мне предложил, так мало мне понравилась, что я как бы нечаянно уронил ее в реку, когда мы проходили по мосту через Аар".
Раннее знакомство с вопросами специальной теории относительности позволило Лауэ в сравнительно короткое время написать первое монографическое изложение нового учения. Оно было опубликовано в 1911 году под названием "Принцип относительности". За годы пребывания в Цюрихе он познакомился с основами общей теории относительности и теории гравитации. Своеобразие хода мыслей ее творца доставило ему, как и многим другим физикам, немало трудностей.
"Я должен признать, - писал он 30 октября 1959 года, - что во время становления общей теории относительности я часто беседовал с Эйнштейном, но его монологов, собственно, никогда не понимал. Только потом, когда все было ясно, я мог с благоговейным удивлением постепенно постигать ту истину, которая открылась ему". Как заметил Лауэ в другом месте, в общей теории относительности "он окончательно разобрался" только около 1950 года.
За открытие интерференции рентгеновских лучей ученый был удостоен в 1914 году Нобелевской премии по физике. После Вильгельма Рентгена, Филиппа Ленарда, Фердинанда Брауна и Вилли Вина Макс фон Лауэ был пятым немецким физиком среди награжденных этой премией.
Чувство справедливости не позволило ему претендовать на всю полагающуюся при награждении Нобелевской премией денежную сумму. Треть ее он публично уступил своим помощникам по экспериментам. О совместной работе при открытии интерференции рентгеновских лучей Фридрих писал спустя полвека: "Годы сотрудничества с Максом фон Лауэ, благодаря его гармоническому и глубоко коллегиальному характеру, всегда будут для меня самыми лучшими воспоминаниями в моей жизни".
Вальтер Фридрих, который осенью 1913 года на собрании естествоиспытателей в Вене сообщил об открытии интерференции рентгеновских лучей и о завершающих работах, вскоре после этого полностью переключился на применение рентгеновских лучей в биологии и медицине. С 1914 года он руководил во Фрейбурге в Брейсгау физической лабораторией в университетской гинекологической клинике и разрабатывал там основы рентгенотерапии. В 1917 году он получил право преподавания общей физики. Четыре года спустя он был назначен профессором.
С 1923 года Фридрих руководил специально для него созданной кафедрой излучения на медицинском факультете Берлинского университета. Его школа быстро превратилась в центр биофизических исследований в Германии, вскоре добрая слава о ней вышла далеко за границы страны. "Мы, физики, должны в определенной степени сожалеть о том, - писал Макс фон Лауэ в связи с 70-летием своего прежнего сотрудника, - что его большая энергия оказалась потерянной для нашей науки. Но мы не должны завидовать соседним наукам".
Другой помощник Лауэ, Пауль Книппинг, продолжал работать в области интерференции рентгеновских лучей. Незадолго перед тем, как принять руководство институтом рентгеновской и технической физики в Высшей технической школе Дармштадта (в создании этого института он принимал участие), он стал нечаянной жертвой транспортной катастрофы. Через 15 лет после этого такая же трагическая участь постигла Зоммерфельда, а через 25 лет - Лауэ.
После двух лет работы в Цюрихе Макс фон Лауэ получил приглашение занять место ординарного профессора физики в только что основанном университете во Франкфурте-на-Майне. В годы первой мировой войны он, как и большинство его коллег физиков, выполнял работу "военного назначения" по заданию командования германской армии. Он участвовал в разработке электронных ламп для беспроволочного телеграфа. Плодом этой работы была статья "О принципе действия усилительных ламп", которая в 1919 году появилась в "Анналах физики".
По собственному желанию в начале 1919 года Лауэ возвратился в качестве профессора теоретической физики в Берлинский университет, который он покинул 10 лет назад, будучи приват-доцентом. Это был своего рода обмен с Максом Борном, который после четырехлетней работы в Берлине принял кафедру Лауэ во Франкфурте-на-Майне.
Лауэ считал Берлинский университет своей "духовной родиной", именно университет, а не город, как он подчеркивал в автобиографии, потому что он, как и Эйнштейн, "всегда чувствовал нерасположение к большим городам". Если считать его студенческие и ассистентские годы, можно сказать, что ученый почти три десятилетия был связан с университетом, основанным Гумбольдтом. В период Веймарской республики он много лет работал вместе с Планком, который передал ему в 1921 году руководство институтом, а позднее - со Шрёдингером. В первые годы второй мировой войны он преподавал одновременно с Гейзенбергом.
Легендарный ныне коллоквиум в Физическом институте на Рейхстагуфер, начало которому положил Рубенс, после смерти основателя (1922) Лауэ вел с достойной подражания добросовестностью и большой дальновидностью. По словам Планка, он был "душой" этого своеобразного форума выдающихся физиков. Лауэ заботился о том, чтобы рассматривались не только вопросы теоретической физики в узком смысле, но также и о том, чтобы с обсуждением своих проблем выступали исследователи пограничных наук: физической химии и астрофизики, которые со времени теории гравитации и космологии Эйнштейна все более и более выдвигались на передний план.
Через год после того, как Лауэ приступил в Берлине к исполнению своих профессорских обязанностей, Прусская Академия наук единогласно избрала его своим действительным членом. Ходатайство о выборах, составленное Планком и им собственноручно подписанное, печаталось в факсимильной репродукции во многих изданиях. В нем говорилось: "Вступление Лауэ в Академию было бы воспринято всеми физиками в мире, как заслуженное, необходимое признание значения его личности как ученого". Как свидетельствуют протоколы заседаний физико-математического отделения, Лауэ всегда был активным участником обсуждений.
Хотя как лектор Лауэ и не мог сравниться с Планком и крайне неохотно выступал перед большой аудиторией, он обладал незаурядными педагогическими способностями. Наряду с Планком, Нернстом, Шрёдингером и Эйнштейном он существенно способствовал необычайно высокому уровню преподавания физики в Берлинском университете в годы Веймарской республики.
Даже во времена нацизма, когда Эйнштейна и Шрёдингера уже не было в Берлине, а Планк и Нернст были смещены, он всеми силами стремился к тому, чтобы теоретическая физика сохраняла подобающее ей место в крупнейшем немецком университете. "Без его влияния, - писал Планк в 1939 году, - была бы немыслима специальная подготовка по теоретической физике в Берлинском университете". Лауэ с честью представлял немецкую экспериментальную и теоретическую физику за границей, например во время поездок с чтением лекций в Соединенные Штаты Америки в 1930 и 1935 годах.
Из учеников Лауэ берлинского периода в 1933 году покинули Германию Лео Сцилард и Фриц Лондон. Сцилард, который летом 1939 года в США составил письмо Эйнштейна к Рузвельту, был докторантом и ассистентом Лауэ и замещал его иногда в руководстве институтом. В 1927 году он получил право преподавать теоретическую физику. Лондон, который стал доцентом через год, приобрел известность благодаря своим достижениям в области сверхпроводимости.
Во время берлинской профессуры Лауэ также проводил исследования по теории сверхпроводимости. Успеху этих исследований немало способствовала его деятельность в качестве консультанта Физико-технического института (с 1925 года). Там в лаборатории низких температур Вальтер Мейснер провел решающие опыты с поведением сверхпроводников. Эта новая область исследований очень привлекала Лауэ. "Как и во времена Фарадея, - говорил он Мейснеру, - надо ставить совершенно новые опыты и высказывать совершенно новые соображения для объяснения новых явлений". В общей сложности Лауэ опубликовал почти 20 работ о сверхпроводимости, в том числе одну книгу.
В этот период ученый расширил свое объяснение интерференции рентгеновских лучей в физико-математическом отношении, особенно после того, как Дэвиссон, Джермер и Дж.П. Томсон в 1927 году при просвечивании кристаллов пучком электронов получили явления интерференции, подобные тем, которые были получены Фридрихом и Книппингом за 15 лет до этого. Лауэ разработал новую область интерференции электронных лучей в монографии "Материальные волны и их интерференция". При этом он пользовался усовершенствованными и упрощенными методами расчета, созданными на основе волновой механики Шрёдингера.
В статье по случаю 50-летия Лауэ, 9 октября 1929 года, Планк так определил научную индивидуальность своего самого известного и самого любимого ученика: "Попытаемся кратко охарактеризовать точку зрения Макса фон Лауэ на процесс исследования. Движущая сила его идей заключается во всестороннем углублении научного познания, в радости наблюдения стройности и чистоты теории, словом, в стремлении продумать по возможности до конца каждую физическую идею и испытать ее в таких областях, для которых она первоначально не была предназначена. При этом он отдает предпочтение той области физики, которая издавна поставляла самые точные измерения, вследствие чего и теоретически была наиболее разработана, - оптике. Уже его диссертация была посвящена проблемам оптики.. Во всех его последующих работах всегда заметна тесная связь с оптикой, законы которой были им прослежены в различных направлениях до тонкостей".
Все, кто имел счастье ближе узнать Макса фон Лауэ, говорят о том, каким душевно богатым и жизнерадостным человеком он был. "С ним могло быть очень весело, потому что он был в ладу с самим собой", - так метко написано в одном из воспоминаний. Лауэ, который в немалой степени обладал даром безошибочно и быстро улавливать комизм ситуации, отлично рассказывал анекдоты. А его поистине гомерический смех над остротами коллег стал у физиков притчей во языцех.
Но так же, как и Эйнштейн, с которым он был особенно дружен в берлинские годы, Лауэ избегал всякого поверхностного общения. Когда друзья во время лыжной прогулки в Альпах пытались уговорить его отправиться вечером в танцзал отеля в горах, напоминая ему, что раньше он танцевал, Лауэ ответил: "Да, когда было необходимо, я танцевал, но что может быть бессмысленнее этого".
Как и большинство крупных естествоиспытателей, Лауэ не был односторонним специалистом-ученым. Он интересовался вопросами искусства, любил музыку и охотно слушал классические произведения, в том числе и по радио, сам играл на фортепьяно. Его дальтонизм не мешал ему, как и Рентгену, восхищаться творениями великих мастеров живописи.
Лиза Мейтнер назвала Макса фон Лауэ "превосходным и благоговейным наблюдателем природы". Друзья рассказывали, как во время автомобильной поездки на Рейн он вдруг остановился и начал смотреть в подзорную трубу, говоря, что с этого места особенно хорошо виден Страсбургский собор. Но больше всего восхищался он красотами высокогорья, которое очень любил. Часто он рассказывал о своих совместных путешествиях в горы с Отто Ганом или Рудольфом Ладенбургом и о своих лыжных прогулках с Вилли Вином. Он мог восхищаться и удачными фотоснимками, сделанными в горах.
Его любимым занятием и подлинным отдыхом было вождение машины. Вначале у него был мотоцикл, затем, с конца 20-х годов, - автомобиль. Когда в 1947 году Мейснер посетил Лауэ в Гёттингене и вместе с ним, уже не имевшим к тому времени своего "штеера", предпринял прогулку на автомобиле, Лауэ попросил дать ему возможность хотя бы раз сесть за руль. На вопрос: "Вам это так нравится?" - он, сияя, ответил: "Дьявольски!" "И вот это дьявольское удовольствие стоило ему жизни", - заметил в 1960 году в своих воспоминаниях Вальтер Мейснер.
Осенью 1914 гада Макс фон Лауэ одобрил воззвание 93 немецких ученых и художников "К миру культуры" и до последнего часа был убежден в правильности этого воззвания. Его политические выступления после первой мировой войны сегодня могут вызвать у нас лишь неприятное удивление.
В противоположность Эйнштейну, который в ноябрьские дни 1918 года с удовлетворением говорил, что коллеги называют его "заядлым социалистом", Лауэ в силу своего происхождения и воспитания держался в стороне от революционного рабочего движения и пролетарского социализма. К восстанию матросов в Киле, которое послужило сигналом к массовым выступлениям против правящих классов германского государства, он отнесся отрицательно; даже три года спустя он вспоминал об этом событии "с глубочайшим огорчением и стыдом".
Во время контрреволюционного выступления против правительства советов в Мюнхене Лауэ, который в то время находился в Баварии, послал телеграфный запрос в министерство просвещения в Берлине о согласии на его вступление в добровольческий корпус "против большевизма". "Ваше образцовое решение с удовлетворением одобрено", - передал ему в депеше с грифом "государственная телеграмма" младший статс-секретарь Беккер. И тогда известный физик, который презирал военное дело, который только по настоянию отца стал лейтенантам запаса и во время войны не был на военной службе, действительно прослужил в течение четырех недель в "Баварской стрелковой бригаде", так и не успев, однако, принять участие в операциях.
Как и подавляющее большинство немецких интеллигентов, Лауэ верил, что отечеству, которое он любил, угрожают "спартаковцы" и необходимо защитить его. Он не видел при этом, что защищать требуется наконец-то завоеванные демократические права и свободы от мертвой хватки старых сил, что революционная часть немецкого рабочего класса и ее вожди стремятся создать в Германии общественные отношения, которые положили бы конец угнетению и эксплуатации и навсегда покончили с империалистическими военными авантюрами.
Любовь Лауэ к отечеству была сильна и искренна, но она несла на себе печать злосчастного, традиционного германского национализма и не выходила за границы буржуазного патриотизма.
Политические воззрения Лауэ напоминали во многом взгляды его учителя Планка. Подобно Планку, в период Веймарской республики Лауэ был членом Немецкой народной партии, руководимой Штреземаном партии немецкой крупной индустрии. Ранее он, по его собственным словам, принадлежал к национал-либеральной партии.
Хотя Лауэ никогда не был, как Эйнштейн, "социалистом на уровне эмоций", однако уже тогда, и особенно в ходе дальнейшего развития политических событий, в его взглядах было немало точек соприкосновения с прогрессивными общественными силами. Лауэ осуждал войну как средство решения политических проблем. Он был решительным противником фашизма уже у его истоков и отвергал любую форму расового неравенства. Он выступал с необычайной резкостью и непримиримостью против антисемитизма.
Когда в августе 1920 года на сборище в Берлинской филармонии подверглась нападкам честь творца теории относительности как ученого и как человека, Лауэ при поддержке Нернста и Рубенса незамедлительно выступил в печати в его защиту. И когда 13 лет спустя, весной 1933 года, Альберт Эйнштейн заявил о своем выходе из Прусской Академии наук, а члены Академии вынуждены были заниматься "делом Эйнштейна", Лауэ вновь выступил как бесстрашный защитник великого физика.
Лауэ считал ошибкой политические заявления, с которыми выступал Эйнштейн во время своей заграничной поездки, так как при тогдашних условиях это сделало невозможным его дальнейшее пребывание в Берлинской Академии. Он придерживался мнения, что Эйнштейн должен ясно показать, что ничего общего не имеет с "подстрекательствами против Германии". Однако он был полностью солидарен с ним в антифашистских настроениях и отвращении к коричневому деспотизму.