Книги

Когда мы перестали понимать мир

22
18
20
22
24
26
28
30

– Герр Шрёдингер верит в то, что может объяснить и понять результаты своей многомерной теории, используя лишь три измерения, нужно лишь, чтобы наши знания стали глубже. Я же не вижу, чтобы его расчеты оправдывали подобные надежды.

После обеда Гейзенберг и Бор представили свою версию квантовой механики, которая стала известна как «копенгагенская интерпретация».

Реальность, сказали они присутствующим, не существует отдельно от акта наблюдения. У квантовой частицы нет характерных свойств. Электрон не находится ни в каком конкретном месте до тех пор, пока его не измерят; он появляется лишь в момент измерения. До того у него нет никаких свойств; невозможно даже думать о нем, пока не начнешь наблюдать его. Он существует определенным образом, когда его обнаруживает определенный инструмент. Нет смысла размышлять о том, как он двигается, где находится и что он такое, в момент между измерениями. Он, как Луна в буддизме: измерение делает его реальным.

Разразилась громкая сенсация. Физика теперь должна заботиться не о реальности, а о том, что можно о ней рассказать. Атомы и их элементарные частицы – не то же самое, что предметы бытовой жизни. Они обитают в мире потенциальных возможностей. Переход от «возможного» к «реальному» происходит в момент наблюдения или измерения. Таким образом, никакая квантовая реальность не может существовать сама по себе. Если электрон измерять как электрон, таковым он и будет. Если его измерять как частицу, он примет ее форму.

Они пошли еще дальше.

Ни одно из этих ограничений не является теоретическим: нет ошибки в моделировании, нет ограничений в экспериментах или технической проблемы. Просто «реального мира», который могла бы изучать наука, нет.

– Говоря о современной науке, – объяснил Гейзенберг, – мы рассуждаем о своих отношениях с природой не как независимые и объективные наблюдатели, а как участники игры между миром и человеком. Наука больше не может сталкиваться с реальностью по-старому. Метод анализа, объяснения и классификации признал собственные ограничения. Они связаны с тем, что метод меняет предмет исследования. Свет, который наука проливает на мир, меняет не только наш взгляд на реальность, но и поведение фундаментальных единиц реальности.

Научный метод больше нельзя отделять от объекта.

Создатели копенгагенской интерпретации завершили выступление на абсолютистской ноте:

– Мы считаем, что квантовая механика – закрытая теория, а ее предполагаемые физики и математики не восприимчивы ни к каким изменениям.

Эйнштейн не выдержал.

По большей части иконоборец, он отказался принимать столь радикальную перемену. Чтобы физика перестала исследовать объективный мир – это не просто смена точки зрения, это предательство самой сути науки. По мнению Эйнштейна, физика должна говорить о причинах и следствиях, а не только о вероятностях. Он отказывался верить в то, что мироустройство подчиняется логике, настолько противоречащей здравому смыслу. Нельзя превозносить случай и отказываться от понятий естественных законов. Должно же быть что-то более глубокое. Что-то до сих пор неизвестное. Какая-то скрытая переменная, которая рассеет туман, пришедший из Копенгагена, и покажет, что за порядок лежит в основе переменчивого мира субатомных частиц. Корифей был в этом убежден и в следующие три дня предложил несколько гипотетических ситуаций, которые, казалось, нарушали принцип неопределенности Гейзенберга, лежавший в основе теории физиков из Копенгагена.

По утрам за завтраком, одновременно с официальными переговорами, Эйнштейн составлял свои загадки, а по вечерам Бор приходил к нему с ответом. Их дуэль привлекла всеобщее внимание, и участники разделились на два непримиримых лагеря, однако в последний день Эйнштейну пришлось сдаться. Он не нашел ни одной неувязки в рассуждениях Бора. Он неохотно признал поражение и выразил всю свою злость касательно квантовой механики в одной фразе, которую то и дело повторял в последующие годы и которую едва ли не выплюнул в лицо датчанину, прежде чем покинуть зал:

– Бог не играет в кости со Вселенной!

Эпилог

Эйнштейн вернулся в Париж вместе с де Бройлем. Выйдя из вагона, он обнял герцога и попросил не отчаиваться, развивать свою теорию дальше; вне всякого сомнения, он на правильном пути. Однако за те пять дней де Бройль кое-что потерял. Хотя в 1929 году он получил Нобелевскую премию за докторскую диссертацию о волнах материи, он сдался на милость теории Гейзенберга и Бора, а остаток карьеры проработал заштатным профессором, отгородившись от всех невидимой завесой – границей между миром и физиком, которую не смогла стереть даже его любимая сестра.

Эйнштейн стал злейшим критиком квантовой механики. Он предпринял множество попыток найти обратный путь к объективному миру, искал потайной порядок, который бы позволил объединить его теорию относительности с квантовой механикой, чтобы искоренить элемент случайности, просочившийся в самую точную из наук.

«Эта теория квантовой механики немного напоминает мне бред уж очень умного параноика. Там настоящий коктейль из несостоятельных мыслей», – писал он другу. Он сделал всё возможное, чтобы найти великую единую теорию, но умер, так и не сделав этого, совершенно отдалившись от молодых поколений ученых, которые, казалось, приняли как аксиому ответ Бора Эйнштейну тогда, на Сольвеевском конгрессе. Услышав горькое восклицание о Боге и костях, Нильс Бор возразил:

– Не нам указывать Ему, что делать.

Шрёдингер тоже возненавидел квантовую механику. Он придумал сложный мысленный эксперимент, Gedankenexperiment, в результате которого получилось немыслимое существо: кот, одновременно живой и мертвый. Физик хотел доказать абсурдность этого образа мысли. Сторонники датчан ответили Шрёдингеру, что он совершенно прав: результат его эксперимента не просто абсурдный, он еще и парадоксальный. Но верный. Кот Шрёдингера, как и любая элементарная частица, живой и мертвый (во всяком случае, до того, как его измерят), и с тех пор имя австрийца навсегда связано с неудачной попыткой оспорить идеи, которые он сам помогал культивировать. Шрёдингер внес вклад в развитие биологии, генетики, термодинамики и общей теории относительности, но так и не создал ничего и близко похожего на открытие, родившееся на вилле Гервиг, куда он больше не возвращался.