Текст книги "Квант. Эйнштейн, Бор и великий спор о природе реальности"

Автор книги: Манжит Кумар

сообщить о нарушении

Текущая страница: 22 (всего у книги 32 страниц)

Борна отстранили от работы, но не уволили. Он признался Эйнштейну, что никогда не обращал особого внимания на свое еврейское происхождение, но теперь “полностью осознал его, и не только из-за того, что нам об этом все время напоминают, но и потому, что притеснение и несправедливость вызывают во мне гнев и желание сопротивляться”⁴⁰. Борн надеялся устроиться в Англии, поскольку “англичане, кажется, относятся к беженцам наиболее благородно и великодушно”⁴¹. Желание Борна исполнилось. Он получил приглашение приехать в Кембридж на три года для чтения лекций, но, боясь перейти дорогу кому-нибудь из достойных английских физиков, согласился принять предложение только после того, как узнал, что это место было создано специально для него. Борну повезло: он был среди немногих, чей вклад в физику получил международное признание. Не так обстояло дело с “молодежью”, за которую, по словам Эйнштейна, у него “болело сердце”⁴². Однако даже на долю ученых калибра Борна выпадали долгие периоды неуверенности в будущем. После окончания лекций в Кембридже Борн провел шесть месяцев в Бангалоре, в Индии. В 1936 году он всерьез рассматривал приглашение приехать в Москву, но получил предложение занять место профессора естественных наук в Эдинбургском университете.

Гейзенберг пытался убедить Борна, что ему ничто не угрожает, поскольку “закон весьма мало кого затрагивает, и уж, конечно, не Вас с Франком”. Как и многие другие, он надеялся, что все уладится и “политическая революция пройдет без существенного ущерба для геттингенской физики”⁴³. Но дело уже было сделано. Нацистам понадобилось всего несколько недель на то, чтобы превратить Геттинген, колыбель квантовой механики, в заштатный институт. Нацистский министр образования спросил Давида Гильберта, самого почитаемого математика в Геттингене: правда ли, что “ваш институт понес такой урон в связи с отъездом евреев и их друзей?” “Понес урон? Нет, герр министр. Его просто больше не существует”⁴⁴.

Новости о происходящем в Германии быстро распространялись. Ученые и научные общества сразу перешли к действиям. Было решено, что надо вмешаться и помочь деньгами и работой коллегам, которым удалось спастись от нацистов. Создавались организации для поддержки ученых, куда поступали пожертвования от частных лиц и от различных негосударственных фондов. В мае 1933 года был образован Академический совет помощи, президентом которого стал Резерфорд. Этот совет стал своего рода клиринговым центром по помощи и поиску временной работы для бежавших из Германии ученых, художников и писателей. Многие из них, используя как перевалочный пункт Швейцарию, Голландию или Францию, уезжали затем в Англию или Соединенные Штаты.

Для большого числа физиков перевалочным пунктом стал институт Бора в Копенгагене. В декабре 1931 года Датская королевская академии наук и литературы решила, что Бор будет следующим жильцом Aeresbolig, так называемого “Дома чести”, резиденции самого уважаемого гражданина Дании, построенной основателем компании “Карлсберг”. Новый статус означал, что влияние Бора и в Дании, и за рубежом еще более возросло. Он использовал свое положение для помощи другим. В 1933 году Бор и его брат Харальд стали одними из учредителей Датского комитета помощи представителям интеллектуального труда – эмигрантам. Благодаря коллегам и ученикам у Бора была возможность способствовать организации новых или узнавать о наличии уже существующих вакантных мест, на которые могли претендовать эмигранты. В 1934 году именно Бору удалось пригласить Джеймса Франка в Копенгаген для чтения лекций. Примерно через год Франк перебрался в Соединенные Штаты, где получил постоянную работу. Соединенные Штаты наряду со Швецией были конечным пунктом назначения многих, ехавших сначала в Данию. Только одному человеку не надо было волноваться об устройстве на работу. Этим человеком был Эйнштейн.

К началу сентября страх за собственную безопасность заставил Эйнштейна перебраться из Бельгии в Англию. Следующий месяц он, не привлекая к себе внимания, провел в загородном доме на побережье в графстве Норфолк. Вскоре спокойная жизнь на морском берегу была омрачена известием о том, что Пауль Эренфест покончил с собой. Причиной стала болезнь сына и охлаждение отношений с женой. Несчастье произошло во время визита в амстердамский госпиталь, куда Эренфест приехал навестить шестнадцатилетнего сына Василия, страдавшего синдромом Дауна. Эйнштейн был потрясен, узнав, что он стрелял и в сына. Василий выжил, но ослеп на один глаз.

Хотя Эйнштейн был глубоко расстроен известием о самоубийстве Эренфеста, ему вскоре пришлось отвлечься на подготовку речи, которую он согласился произнести на митинге, где планировался сбор средств для беженцев. Собрание, на котором председательствовал Резерфорд, состоялось 3 октября в Альберт-холле. Публики, желавшей взглянуть на великого человека, оказалось так много, что в тот вечер в зале негде было яблоку упасть. Эйнштейну, говорившему по-английски с сильным акцентом и обращавшемуся к десятитысячной аудитории, удалось ни разу не упомянуть Германию. Таково было требование организаторов. Совет помощи эмигрантам считал, что “в настоящее время проблема имеет отношение не только к евреям. Страдают и подвергаются угрозам многие, кто никакого отношения к евреям не имеет”⁴⁵. Через четыре дня, 7 октября, Эйнштейн уехал в Америку. Следующие пять месяцев он должен был провести в Институте перспективных исследований. В Европу Эйнштейн так никогда и не вернулся.

Когда Эйнштейн ехал из Нью-Йорка в Принстон, ему вручили письмо от Абрахама Флекснера. Он просил знаменитого физика не принимать участия в публичных мероприятиях и осмотрительно относиться к собственной безопасности. Флекснер объяснял это угрозами в адрес Эйнштейна со стороны “групп невменяемых нацистов”, которые, вполне возможно, могут обнаружиться и в Америке⁴⁶. На самом деле его заботил урон от публичных заявлений Эйнштейна. Они могли повредить репутации нового института и тем самым уменьшить размеры пожертвований, на которые рассчитывал Флекснер. Уже через несколько недель Эйнштейн почувствовал, что эти ограничения и возрастающее вмешательство в свои дела он переносит с трудом. Однажды в качестве своего нового адреса он даже указал “Концлагерь Принстон”⁴⁷.

Эйнштейн пожаловался членам попечительского совета на Флекснера и попросил гарантировать ему “безопасность для спокойной и достойной работы и исключить вмешательство на каждом шагу, невыносимое для любого уважающего себя человека”⁴⁸. Если они не могут это сделать, он хотел бы “обсудить пути и возможности достойно прекратить отношения с Институтом”⁴⁹. Эйнштейн получил право вести себя так, как он того хотел, но за это пришлось заплатить дорогую цену. Он никогда не мог реально влиять на политику института. Поддержка им кандидатуры Шредингера, желавшего получить там работу, привела к тому, что у австрийца не осталось ни одного шанса на успех.

Шредингер мог бы не покидать Берлин, но сделал это из принципа. После отъезда из Германии он провел в Магдален-колледже в Оксфордском университете всего несколько дней, когда 9 ноября 1933 года пришла неожиданная новость. Президент колледжа Георг Гордон сообщил Шредингеру, что ему звонили из “Таймс” и сообщили, что он станет лауреатом Нобелевской премии. “Я думаю, вы можете этому верить. В ‘Таймс’ не говорят ничего, если не знают точно, – сказал Гордон с гордостью. – Что до меня, то я думал, что Нобелевская премия у вас уже есть”⁵⁰.

Шредингер и Дирак разделили Нобелевскую премию за 1933 год, а премия за 1932 год, не выданная вовремя, досталась одному Гейзенбергу. Дирак, старавшийся избегать публичности, сначала хотел отказаться от премии. Он принял ее лишь после того, как согласился с Резерфордом в том, что отказ только обострит внимание к нему. В то время как Дирак думал о том, не отказаться ли от премии, Борн был глубоко уязвлен тем, что Шведская академия обошла его.

“Я чувствую себя неловко по отношению к Шредингеру, Дираку и Борну, – написал Гейзенберг Бору. – И Шредингер, и Дирак заслуживают, по крайней мере, как и я, целой премии. Я же был бы рад разделить свою премию с Борном, ведь работали мы вместе”⁵¹. Еще до этого он ответил на поздравление Борна: “Тот факт, что Нобелевскую премию за работу, выполненную в Геттингене нами вместе – Вами, Йорданом и мною, – я получу один, огорчает меня настолько, что я просто не знаю, что написать Вам”⁵². “То, что матрицы Гейзенберга носят сейчас его имя, не совсем справедливо, поскольку в то время он и понятия не имел, что такое матрицы. Но только он был в полной мере вознагражден за наши совместные труды, получил Нобелевскую премию и тому подобное”, – жаловался Борн Эйнштейну через двадцать лет⁵³. Борн заметил, что “в последние двадцать лет я не могу избавиться от чувства, что со мной обошлись несправедливо”. В 1954 году Борн все-таки получил Нобелевскую премию “За фундаментальные исследования по квантовой механике, особенно за его статистическую интерпретацию волновой функции”.

К концу ноября 1933 года жизнь в Принстоне стала казаться Эйнштейну привлекательной. “Принстон – замечательное местечко, забавный и церемонный поселок незначительных напыщенных полубогов, – писал он бельгийской королеве Елизавете. – Игнорируя некоторые условности, мне удалось создать себе атмосферу, позволяющую работать и избегать того, что от работы отвлекает”⁵⁴. В апреле 1934 года Эйнштейн заявил, что желает остаться в Принстоне навсегда. “Перелетная пташка” обрела гнездо.

Глава 13.
Квантовая реальность

“Принстон – сумасшедший дом... Эйнштейн – совсем чокнутый”, – написал Роберт Оппенгеймер в январе 1935 года¹. Тогда самому известному физику-теоретику, воспитанному Америкой, был тридцать один год. Через двенадцать лет, уже человеком, возглавившим работы по созданию атомной бомбы, Оппенгеймер вернется в Институт перспективных исследований, чтобы руководить “сумасшедшим домом” и населяющими его “солипсическими светилами, сверкающими в отделенном от мира и беспомощном уединении”². К этому времени Эйнштейн уже смирился с тем, что благодаря его критическому отношению к квантовой механике в Принстоне его “считают старым дураком”³.

Это мнение было широко распространено среди нового поколения физиков, впитавших эту теорию с молоком матери и согласных с оценкой Дирака, что квантовая механика объясняет “практически всю физику и химию”⁴. Теория пользовалась оглушительным успехом, и для них не имела значения склока стариков, все еще пытающихся понять смысл квантовой механики. К концу 20-х годов, когда удалось последовательно, одну за другой, решить задачи ядерной физики, внимание сместилось от атомов к ядрам. В начале 30-х годов открытие нейтрона Джеймсом Чедвиком в Кембридже и работы Энрико Ферми и его группы в Риме по исследованию реакций, происходящих при столкновении нейтронов с ядрами, открыли новые горизонты ядерной физики⁵. В 1932 году Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон, коллеги Чедвика по Кавендишской лаборатории, руководимой Резерфордом, сконструировали первый ускоритель частиц, с помощью которого было расщеплено атомное ядро.

Да, Эйнштейн переехал из Берлина в Принстон, но физика продолжала свое движение и без него. Он знал это, но чувствовал, что заработал право заниматься той физикой, которая интересует его самого. В октябре 1933 года, когда Эйнштейн явился в Институт перспективных исследований, ему показали кабинет и спросили, какое ему потребуется оборудование. “Конторка или стол, стул, бумага и карандаш, – ответил он. – О да! И еще большая корзина для мусора, чтобы я мог выбрасывать туда мои ошибки”⁶. Их было в избытке, но Эйнштейн не унывал: он занимался поисками своего Грааля – единой теории поля.

Точно так же, как Максвелл в XIX веке объединил в рамках единой теории электричество, магнетизм и свет, Эйнштейн надеялся объединить электромагнетизм и общую теорию относительности. Для него такое объединение было шагом логически верным и неизбежным. Первую попытку построить подобную теорию он предпринял еще в 1925 году. Эта попытка закончилась ничем. После открытия квантовой механики Эйнштейн верил, что и эту новую физику можно будет вывести из единой теории поля.

После Сольвеевского конгресса 1930 года прямых контактов между Бором и Эйнштейном практически не было. Важный канал связи исчез после самоубийства Пауля Эренфеста в сентябре 1933 года. Отдавая дань памяти друга, Эйнштейн писал об его внутренней борьбе, попытках понять квантовую механику, о возрастающей “сложности восприятия новых идей, с которой всегда сталкиваются люди старше пятидесяти. Я не знаю, кто из читателей этих строк сможет полностью осознать всю глубину такой трагедии”⁷.

Многие ошибочно приняли слова Эйнштейна за жалобу на собственное угнетенное состояние. Теперь, когда ему было больше пятидесяти, он понимал, что его считают реликтом, отказывающимся или неспособным жить с квантовой механикой. Но он знал также, чем он и Шредингер отличаются от многих физиков: “Почти все наши коллеги смотрят не на теорию через призму фактов, а на факты через призму теории. Они не могут выбраться из концептуальной сети, в которую однажды попали, и теперь им остается только нелепо барахтаться в ней”⁸.

Несмотря на конфликт поколений, всегда находились молодые люди, страстно желавшие работать с Эйнштейном. Один из них – двадцатипятилетний Натан Розен из Нью-Йорка, который в 1934 году покинул Массачусетский технологический институт, чтобы стать ассистентом Эйнштейна. За несколько месяцев до этого сотрудником Института перспективных исследований стал и родившийся в России тридцатидевятилетний Борис Подольский. Они встретились с Эйнштейном в 1931 году в Калифорнийском технологическом институте и сделали там совместную работу. Теперь у Эйнштейна созрела идея еще одной статьи. Она должна была стать новой вехой в его дебатах с Бором, началом новой атаки на копенгагенскую интерпретацию.

На Сольвеевских конгрессах 1927 и 1930 годов Эйнштейн пытался обойти принцип неопределенности. Он хотел показать, что квантовая механика не самосогласованна и, следовательно, не полна. Бор с помощью Гейзенберга и Паули отбил все атаки и защитил копенгагенскую интерпретацию. Впоследствии Эйнштейн согласился с тем, что квантовая механика логически самосогласованна, но не считал ее той законченной теорией, которой, по заявлению Бора, она являлась. Эйнштейну нужна была новая стратегия, чтобы показать неполноту квантовой механики и ее неспособность отобразить физическую реальность целиком. Для этого он разработал мысленный эксперимент, объяснить который удалось очень нескоро.

В начале 1935 года Эйнштейн, чтобы тщательно обсудить свою новую идею, несколько недель подряд встречался с Подольским и Розеном. На Подольского легла задача написания окончательного текста статьи, а Розен выполнил большинство расчетов. Как вспоминал позднее Розен, Эйнштейн “сформулировал общую постановку задачи и ее смысл”⁹. Статья Эйнштейна – Подольского – Розена (ЭПР) “Можно ли считать, что квантово-механическое описание физической реальности является полным?” занимала всего четыре страницы. Она была отправлена в печать в конце марта и опубликована 15 мая в американском журнале “Физикал ревю”¹⁰. Ответ ЭПР на поставленный вопрос был однозначным: “Нет”. Еще до того, как статья вышла, имя Эйнштейна обеспечило ей никому не нужную рекламу.

Четвертого мая 1935 года, в субботу, на одиннадцатой странице “Нью-Йорк тайме” появилась заметка с интригующим заголовком: “Эйнштейн нападает на квантовую теорию”. В статье говорилось: “Профессор Эйнштейн готовит атаку на важную научную теорию – квантовую механику, которой он приходится чем-то вроде дедушки. Он пришел к выводу, что, несмотря на то, что эта теория ‘правильна’, она не ‘полна’”. Тремя днями позднее газета напечатала заявление явно раздраженного Эйнштейна. Хотя и не новичок в общении с прессой, он писал, что “привык обсуждать научные проблемы только с соответствующим кругом лиц и резко осуждает появление любых предварительных заявлений, касающихся таких вопросов, в обычной печати”¹¹.

Свою статью Эйнштейн, Подольский и Розен начали с установления разграничения между физической реальностью как таковой и ее физическим осмыслением: “При анализе физической теории необходимо учитывать различие между объективной реальностью, которая не зависит ни от какой теории, и теми физическими понятиями, которыми эта теория оперирует. Эти понятия вводятся в качестве элементов, которые должны соответствовать объективной реальности, и с помощью этих понятий мы представляем себе эту реальность”¹². По утверждению ЭПР, оценивая успех любой физической теории, надо недвусмысленно ответить “да” на два вопроса: правильна ли теория? является ли даваемое теорией описание полным?

“Вопрос о правильности теории решается в зависимости от степени согласия между выводами теории и человеческим опытом,” – утверждается в статье ЭПР. С этим утверждением согласится любой физик, если “опыт” представляет собой эксперимент и измерения. На тот момент не было никаких противоречий между экспериментами, выполненными в лаборатории, и теоретическими предсказаниями квантовой механики. Значит, эта теория правильна. Но Эйнштейну было мало того, что теория правильна и согласуется с экспериментом. Она должна быть полной.

Чтобы точно определить смысл, вкладываемый в термин “полная”, ЭПР сформулировали необходимое условие полноты теории: “Каждый элемент физической реальности должен иметь отражение в физической теории”¹³. Чтобы иметь возможность применять это условие в дальнейших рассуждениях, ЭПР пришлось определить, что собой представляет “элемент реальности”.

Эйнштейн не хотел увязнуть в зыбучих песках философии, поглотивших многих, пытавшихся определить, что такое реальность. В прошлом никому справиться с этим не удавалось. ЭПР мудро отказались от “исчерпывающего определения реальности”, считая его “ненужным” для своих целей. Они приняли представлявшийся “удовлетворительным” и “разумным” критерий, который позволил бы определить “элемент реальности”: “Если мы можем без какого бы то ни было возмущения системы предсказать с достоверностью (то есть с вероятностью, равной единице) значение некоторой физической величины, то существует элемент физической реальности, соответствующий этой физической величине”¹⁴.

Эйнштейн хотел опровергнуть Бора, утверждавшего, что квантовая механика является полной, фундаментальной теорией природы. Он намеревался показать, что существуют объективные элементы реальности, которые эта теория отобразить не может. Эйнштейн сместил фокус спора с Бором и его последователями. Теперь он не оспаривал внутреннюю самосогласованность квантовой механики, а рассматривал природу реальности и роль теории.

ЭПР утверждали, что для полноты теории требуется взаимооднозначное соответствие между элементом теории и элементом реальности. Достаточным условием реальности физической величины, такой как импульс, является возможность предсказать ее с достоверностью без возмущения системы. Если существует элемент физической реальности, который теория учесть не может, то теория неполна. Ситуация сходна с положением человека, нашедшего книгу на библиотечной полке, но лишенного возможности записать ее в свой формуляр, потому что библиотекарь говорит, будто в каталоге библиотеки такой книги нет. Поскольку на книге есть все отметки, указывающие на то, что она принадлежит библиотеке, единственное возможное объяснение состоит в том, что каталог неполон.

В соответствии с принципом неопределенности измерение, позволяющее точно определить импульс микроскопического физического объекта или системы, исключает саму возможность измерить одновременно его положение. Вопрос, на который Эйнштейн хотел получить ответ, звучал так: означает ли невозможность прямого измерения координат электрона, что он не находится в определенном месте? Сторонники копенгагенской интерпретации отвечали: если измерение координат электрона произвести невозможно, то координат у него нет. ЭПР намеревались показать: имеются элементы физической реальности, например, электрон с определенными координатами, которые нельзя согласовать с квантовой механикой.

Чтобы подкрепить свою аргументацию, ЭПР предложили следующий мысленный эксперимент. Пусть две частицы, A и B, короткое время взаимодействуют, а затем удаляются друг от друга в противоположных направлениях. Принцип неопределенности не позволяет в каждый данный момент точно измерить и координату, и импульс любой из частиц. Однако он допускает возможность одновременно и точно измерить полный импульс частиц А и В и относительное расстояние между ними.

Ключевой момент мысленного эксперимента ЭПР состоял в следующем: частица В должна оставаться невозмущенной, то есть над ней не будут производить никаких прямых измерений. Даже если частицы A и B находятся на расстоянии нескольких световых лет друг от друга, математические формулы квантовой механики не запрещают использовать измерение импульса частицы A, чтобы определить точно импульс частицы В, не внося возмущения в ее движение. Если импульс частицы A измерен точно, закон сохранения импульса позволяет опосредованно определить одновременно и точно импульс частицы В. Значит, в соответствии с критерием ЭПР, импульс частицы В — элемент физической реальности. Сходным образом, поскольку точное расстояние между частицами A и B известно, то, измеряя точное положение A, можно косвенно определить положение B, не производя измерение ее координат. Следовательно, утверждали ЭПР, положение частицы В есть тоже элемент физической реальности. Казалось, ЭПР предложили способ достоверно установить точные значения импульса либо координаты частицы В, производя измерения только над частицей A и никоим образом не внося возмущение в физическое состояние частицы В.

ЭПР, вооружившись критерием реальности, утверждали, что обе величины, импульс и координата частицы В, являются “элементами реальности”, а значит, частица В может одновременно иметь точно определенные импульс и координату. Поскольку в квантовой механике принцип неопределенности исключает для любой частицы любую возможность обладать одновременно обоими этими свойствами, в теории нет такого, что соответствовало бы таким “элементам реальности”¹⁵. Отсюда ЭПР делали вывод: квантово-механическое описание физической реальности неполно.

Мысленный эксперимент Эйнштейна был устроен так, чтобы не производить одновременно измерения координаты и импульса частицы В. Он уже согласился с тем, что невозможно напрямую измерить любое из этих свойств частицы без неустранимого возмущения ее состояния. Эксперимент с двумя частицами призван был показать, что существование свойств частицы можно установить точно и одновременно и что эти ее свойства являются “элементами реальности”. Свойства частицы В, определенные без наблюдений (измерений), существуют как элементы физической реальности, не зависящей оттого, производилось ли наблюдение (измерение). Значит, частица В обладает реальной координатой и реальным импульсом.

ЭПР допускали такой контраргумент: две или больше физических величины можно считать одновременными элементами реальности, только если они могут быть одновременно измерены или предсказаны¹⁶. Однако в этом случае реальность импульса и координаты частицы В зависят от процесса измерения, проводимого над частицей А. Но последняя может находиться на расстоянии нескольких световых лет от частицы В, что никоим образом не должно привести к возмущению состояния этой частицы: “Нельзя ожидать, что можно дать какое-либо разумное определение реальности, допускающее такую возможность”¹⁷.

Ключевым в аргументации ЭПР было предположение Эйнштейна о необходимости принципа локальности: не существует мистического, передающегося мгновенно взаимодействия. Локальность не допускает возможности передачи со скоростью, превышающей скорость света, влияния на событие, происходящее в данной области пространства, другого события, происходящего в другом месте. Для Эйнштейна скорость света была нерушимым ограничением природы, установленным, чтобы регулировать распространение чего-либо из одного места в другое. Для человека, открывшего теорию относительности, было немыслимо предположить, что измерение, произведенное над частицей А, мгновенно влияет на отстоящий от нее независимый элемент реальности, которым обладает частица В.

Как только появилась статья ЭПР, первооткрыватели квантовой механики по всей Европе забили тревогу. “Эйнштейн опять публично выступил против квантовой механики и даже опубликовал свое заявление (вместе с Подольским и Розеном – не слишком хорошая компания, кстати) в выпуске ‘Физикал ревю’ за 15 мая. Хорошо известно, что всякий раз, когда такое происходит, это означает катастрофу”, – написал Паули из Цюриха Гейзенбергу в Лейпциг¹⁸. Тем не менее Паули, как только он один умел это делать, признал, что “если бы такие возражения выдвинул кто-нибудь из моих первокурсников, я бы счел его вполне умным и многообещающим”¹⁹.

С рвением миссионера, проповедующего квантовую механику, Паули убеждал Гейзенберга немедленно опубликовать опровержение. Он хотел предотвратить любые сомнения и неуверенность среди коллег-физиков, которые могли последовать за Эйнштейном. Паули признавался, что рассматривает возможность написать с “педагогическими” целями “развернутую статью, чтобы еще раз четко сформулировать те положения квантовой теории, которые вызывают у Эйнштейна особые интеллектуальные трудности”²⁰. В конце концов черновик ответа на статью ЭПР написал Гейзенберг и послал экземпляр Паули. Но Гейзенберг отказался его публиковать из-за того, что к этому времени взял в руки оружие и встал на защиту копенгагенской интерпретации сам Бор.

“Для нас нападение ЭПР было как гром среди ясного неба, – вспоминал Леон Розенфельд, гостивший в это время в Копенгагене. – Его воздействие на Бора было поразительным”²¹. Убежденный, что при тщательной проверке мысленного эксперимента ЭПР обнаружится место, где Эйнштейн ошибается, Бор немедленно оставил все остальные дела. Он покажет, “как надо правильно говорить об этом”²². Бор начал возбужденно диктовать Розенфельду черновик ответа. Но вскоре его уверенности поубавилось. “Нет, так не пойдет, мы должны начать все сначала”, – бормотал Бор себе под нос. “Так продолжалось некоторое время, и все больше росло удивление от неожиданной проницательности возражений [ЭПР], – рассказывал Розенфельд. – Время от времени он поворачивался ко мне и спрашивал: ‘Что это может означать? Вы понимаете?’”²³. Через некоторое время, все больше тревожась, Бор понял, что аргументация Эйнштейна остроумна и изобретательна. Оказалось, что опровергнуть работу ЭПР труднее, чем предполагал Бор, и, объявив, что “утро вечера мудренее”, он ушел²⁴. На следующий день Бор выглядел спокойнее. “Они сделали все очень умело, – сказал он Розенфельду, – но важно, чтобы это было еще и правильно”²⁵. Следующие шесть недель Бор ни днем, ни ночью ничем другим не занимался.

Еще до того, как был готов ответ на статью ЭПР, 29 июня Бор написал в журнал “Нейчур”. Письмо было озаглавлено “Квантовая механика и физическая реальность”. В нем кратко излагалась суть контраргументов Бора²⁶. Редакторы “Нью-Йорк таймс” снова почуяли сенсацию. “Бор и Эйнштейн не поладили / Они начали дискуссию о фундаментальном характере реальности”, – статья под таким заголовком вышла 28 июля. Читателям сообщалось, что “на этой неделе публикация в последнем номере британского научного журнала ‘Нейчур’ положила начало дискуссии между Эйнштейном и Бором. Профессор Бор предварительно изложил свои возражения профессору Эйнштейну и пообещал, что ‘более развернутая аргументация в скором времени будет представлена в статье в журнале ‘Физикал ревю’”.

Бор выбрал для публикации тот же журнал и озаглавил свою шестистраничную статью (редакция получила ее 13 июля) так же, как и ЭПР: “Можно ли считать, что квантово-механическое описание физической реальности является полным?”²⁷ Пятнадцатого октября ответ Бора, настойчиво повторявшего: “да”, был опубликован. Однако Бору не удалось обнаружить ошибку в рассуждениях ЭПР, поэтому ответ свелся к утверждению, что предоставленные Эйнштейном свидетельства неполноты квантовой механики не настолько красноречивы, чтобы соответствовать такому сильному утверждению. Используя давно и хорошо известную тактику дебатов, Бор начал защиту копенгагенской интерпретации, оспорив главное в аргументации Эйнштейна: критерий физической реальности. Бор верил, что ему удалось нащупать слабое место. Таковым он считал утверждение о том, что измерение необходимо проводить “без какого-либо возмущения системы”²⁸.

Бор рассчитывал воспользоваться тем, что он описал как “двусмысленность, внутренне присущую” критерию реальности “при его применении к квантовым явлениям”. Фактически он публично отступил от ранее занятой позиции – утверждения, что акт измерения неизбежно приводит к физическому возмущению. Именно возмущение Бор использовал для опровержения предыдущих мысленных экспериментов Эйнштейна.

Тогда он показал, что невозможно знать одновременно точный импульс и точную координату частицы, поскольку акт измерения одной из этих характеристик приводит к неконтролируемому возмущению, исключающему точное измерение другой. Бор прекрасно понимал, что ЭПР не пытаются оспорить принцип неопределенности Гейзенберга, поскольку в их мысленном эксперименте одновременного измерения импульса и координаты частицы не происходит.

Бор имел в виду именно это, когда писал, что в мысленном эксперименте ЭПР “не идет речь о механическом возбуждении рассматриваемой системы”²⁹. Сейчас он сделал это важное признание публично, а несколькими годами позднее, у камина в своем загородном доме в Тисвильде, он затронул этот вопрос в частном разговоре с Вернером Гейзенбергом, Хендриком Крамерсом и Оскаром Клейном. “Не странно ли, – сказал Клейн, – что Эйнштейн испытывает такие трудности в признании роли случая в атомной физике?”³⁰ Это связано с тем, что “нельзя произвести наблюдение, не внося возмущение в исследуемое явление, – отозвался Гейзенберг. – Квантовые явления мы описываем с помощью наблюдений, которые автоматически вводят некую неопределенность в наблюдаемое явление. Именно с этим Эйнштейн отказывается согласиться, хотя знает все прекрасно”³¹. “Я не совсем согласен с вами, – сказал Бор Гейзенбергу³². – В любом случае я нахожу, что утверждения типа ‘наблюдение вносит неопределенность в явление’ неточными и вводящими в заблуждение. Природа учит нас, что слово ‘явление’ неприменимо к атомному процессу до тех пор, пока мы не уточним, как проводился эксперимент или какие приборы использовались для наблюдения. Если использовалась определенная экспериментальная установка и было выполнено определенное наблюдение, допустимо говорить о явлении, но не о его возмущении при наблюдении”³³. Однако прежде – и во время, и после Сольвеевских конгрессов – записи Бора пестрели словами об акте измерения, вносящем возмущение в наблюдаемый объект. Именно это предположение позволило ему тогда развенчать мысленные эксперименты Эйнштейна.