Квантового мира нет. Есть только его абстрактное математическое описание.

Нильс Бор

Я все еще верю, что модель реальности возможна — иными словами, что можно построить теорию, которая описывает сами события, а не просто вероятность их осуществления.

Альберт Эйнштейн

 

Глава 11.

Сольвеевский конгресс 1927 года

Вот теперь я могу написать Эйнштейну”, — решил Хендрик Лоренц 2 апреля 1926 года1. В тот день старейшина физического сообщества удостоился личной аудиенции у короля Бельгии. Лоренц рассчитывал получить — и получил — согласие короля на избрание Эйнштейна членом ученого совета Международного института физики, основанного промышленником Эрнестом Гастоном Сольве. Лоренц (о нем Эйнштейн однажды сказал, что тот являет собой “чудо интеллигентности и такта”) получил согласие короля и на приглашение немецких физиков на V Сольвеевский конгресс, который намечалось провести в октябре 1927 года2.

“Его Величество высказал мнение, что спустя семь лет после войны неприязнь к ним [немцам] понемногу смягчается, что взаимопонимание между людьми совершенно необходимо для будущего и что наука может в этом помочь”, — сообщал Лоренц3. Хотя еще было свежо воспоминание о грубом нарушении Германией бельгийского нейтралитета в 1914 году, король счел “необходимым подчеркнуть, что принимая во внимание, сколько немцы сделали для физики, будет трудно не пригласить их”4. С конца войны никто с этим не считался и немцев никуда не приглашали. Все это время они оставались в изоляции от международного научного сообщества.

“Из всех немцев приглашен только Эйнштейн, поэтому конференцию будем считать интернациональной”, — сказал своим коллегам Резерфорд перед открытием III Сольвеевского конгресса в апреле 1921 года5. Поскольку остальных немецких ученых исключили из списка участников, Эйнштейн решил не приезжать. Вместо этого он отправился с лекциями в Америку, где намеревался собрать деньги на строительство Еврейского университета в Иерусалиме. Двумя годами позже он заявил, что отклонит приглашение и на IV Сольвеевский конгресс, поскольку запрет на участие немецких физиков сохранялся. “С моей точки зрения, неправильно смешивать политику и науку, — написал он Лоренцу, — как и неправильно считать человека ответственным за действия правительства той страны, в которой ему доводится жить”6.

В 1921 году Бор не смог приехать на конгресс из-за болезни, а в 1924 он отклонил приглашение, боясь, что его поездка может быть воспринята как молчаливое согласие с политикой недопущения немцев. В 1925 году, когда Лоренц стал председателем комиссии Лиги Наций по интеллектуальному сотрудничеству, он понял: в ближайшем будущем шансов на снятие запрета на участие немецких ученых в международных конференциях мало7. Однако в октябре того же года двери темницы неожиданно приоткрылись, хотя и не открылись совсем.

На швейцарском курорте Локарно на берегу озера Лаго-Маджоре были ратифицированы договоры, которые, как многие надеялись, должны были дать Европе мир. Локарно — самый солнечный город Швейцарии — был самым подходящим для этого местом8. Чтобы собрать вместе представителей Германии, Франции и Бельгии, потребовались месяцы интенсивной дипломатической работы. Подписание договоров о послевоенных границах открыло Германии дорогу в Лигу Наций, членом которой она стала в сентябре 1926 года. Окончилась и изоляция немецких ученых. Король Бельгии отказался от нее еще прежде того, как был сделан последний ход на дипломатической шахматной доске. Тогда же Лоренц написал Эйнштейну, пригласив его принять участие в V Сольвеевском конгрессе и стать членом оргкомитета. Эйнштейн согласился. В оставшиеся месяцы был намечен список участников, согласована повестка дня и разосланы столь желанные приглашения.

Участников конгресса можно было разделить на три группы. Первая — члены оргкомитета: Хендрик Лоренц (президент), Мартин Кнудсен (секретарь), Мария Кюри, Шарль Пои, Поль Ланжевен, Оуэн Ричардсон и Альберт Эйнштейн9. Вторая группа включала научных секретарей, представителей семьи Сольве и трех профессоров Брюссельского свободного университета, которых пригласили из вежливости. Американский физик Ирвинг Ленгмюр, путешествовавший в это время по Европе, стал гостем оргкомитета.

Конгресс был посвящен “новой квантовой механике и связанным с нею вопросам”10. Эта тема определила состав третьей группы: Нильс Бор, Макс Борн, Уильям Л. Брэгг, Леон Бриллюэн, Артур X. Комптон, Луи де Бройль, Петер Дебай, Поль Дирак, Пауль Эренфест, Ральф Фаулер, Вернер Гейзенберг, Хендрик Крамерс, Вольфганг Паули, Макс Планк, Эрвин Шредингер и Чарльз Т. Р. Вильсон.

В Брюсселе должны были собраться все: и мэтры квантовой теории, и “несносные мальчишки” квантовой механики. Среди приглашенных на конгресс, очень похожий на церковный собор, созванный для решения спорных теологических вопросов, не было только Зоммерфельда и Йордана. Предполагалось заслушать пять докладов: Брэгга об интенсивности отражения рентгеновских лучей, Комптона о расхождениях между экспериментом и электромагнитной теорией излучения, де Бройля о новой динамике квантов, Борна и Гейзенберга о квантовой механике и Шредингера о волновой механике. Последние два заседания отводились для общей дискуссии о квантовой механике.

Имена двоих не вошли в программу конгресса. Эйнштейна просили выступить, но он решил, что “недостаточно компетентен”. “Дело в том, — объяснил он Лоренцу, — что я не столь интенсивно участвовал в развитии современной квантовой теории, чтобы делать доклад. Отчасти это связано с тем, что я вообще не столь восприимчив и не могу в достаточной мере... следить за столь бурными событиями, отчасти с тем, что я не одобряю чисто статистический способ рассуждений, на котором строится новая теория”11. Это было непростое решение, поскольку Эйнштейн хотел бы “рассказать в Брюсселе нечто стоящее”, но признался, что “...потерял надежду на это”12.

На самом деле Эйнштейн внимательно следил за “бурными событиями” в новой физике и неявно поощрял и поддерживал де Бройля и Шредингера. Однако с самого начала у него были сомнения в том, что квантовая механика дает непротиворечивое и полное описание действительности. Имя Бора тоже не вошло в программу. Он не принимал непосредственного участия в развитии теоретической квантовой механики, но разговорами с такими участниками этого процесса, как Гейзенберг, Паули и Дирак, оказывал на него влияние.

Все приглашенные на V Сольвеевский конгресс “Электроны и фотоны” знали, что он устраивается для обсуждения самого злободневного (скорее философского, чем физического) вопроса: в чем смысл квантовой механики? Что новая физика может сказать о природе реальности? Бор верил, что нашел ответ. Многие в Брюсселе воспринимали его как “короля” квантов, но Эйнштейн был “римским папой” физиков. Бору не терпелось “узнать его реакцию на последние результаты, которые, с нашей точки зрения, значительно приближают к решению проблемы, столь предусмотрительно с самого начала поставленной им самим”13. Бора крайне волновало, что думает Эйнштейн.

В десять часов хмурым утром понедельника 24 октября 1927 года большинство ведущих мировых специалистов по квантовой физике собралось в Институте физиологии в брюссельском парке Леопольда. На организацию конгресса ушло восемнадцать месяцев. Потребовалось согласие короля и исключение Германии из числа “неприкасаемых”.

Приветственные слова произнес Лоренц, президент оргкомитета и председатель конгресса. Право сделать первый доклад получил Уильям Л. Брэгг, тридцатисемилетний профессор университета в Манчестере. В 1915 году, когда ему было всего двадцать пять, он вместе с отцом Уильямом Г. Брэггом был награжден Нобелевской премией за исследования кристаллов с помощью рентгеновских лучей. Никто лучше него не мог рассказать о последних результатах изучения отражения рентгеновских лучей от кристаллов и возможности их использования для уточнения атомных структур. После доклада Брэгга Лоренц предложил собравшимся задавать вопросы и выступать с места. Программа была построена так, что после каждого доклада оставалось время для обстоятельной дискуссии. У Лоренца была целая команда помощников, говоривших по-английски, по-немецки и по-французски, так что участие в разговоре могли принять даже те, кто недостаточно хорошо знал эти языки. До конца первого заседания, до того, как все отправились на завтрак, в обсуждении доклада Брэгга приняли участие Гейзенберг, Дирак, Борн, де Бройль и даже сам голландский старец.

На заседании во второй половине дня американец Артур X. Комптон рассказывал о том, что с помощью электромагнитной теории излучения не удается объяснить ни фотоэлектрический эффект, ни увеличение длины волны рентгеновских лучей при рассеянии на электронах. Всего несколькими неделями ранее он разделил Нобелевскую премию за 1927 год с Вильсоном, но врожденная скромность не позволила ему назвать, как это делали во всем мире, второе явление эффектом Комптона. Там, где потерпела поражение великая теория Джеймса К. Максвелла, кванты света Эйнштейна, недавно получившие название “фотоны”, успешно связали эксперимент и теорию. Доклады Брэгга и Комптона должны были послужить завязкой дискуссии о теоретических концепциях. К концу первого дня уже высказались все ведущие игроки, кроме Эйнштейна.

Утром во вторник состоялся прием в Брюссельском свободном университете. Во второй половине дня все собрались снова, чтобы послушать доклад Луи де Бройля “Новая динамика квантов”. Де Бройль выступал по-французски. Сначала он коротко остановился на своих результатах, распространении корпускулярно-волнового дуализма на материю, затем рассказал, как искусно на основании его теории Шредингер построил волновую механику. Потом герцог осторожно (признав, что идеи Борна во многом верны) предложил свою альтернативу вероятностной интерпретации волновой функции Шредингера.

Позднее де Бройль назвал ее “теорией волны-пилота”. Он считал, что электрон реально существует и как частица, и как волна. В этом было отличие его интерпретации от копенгагенской, утверждавшей, что в зависимости от типа эксперимента электрон ведет себя либо как частица, либо как волна. Волны и частицы существуют одновременно, возражал де Бройль. Частицы сродни серфингисту, поймавшему волну. Хотя волны, направляющие (“пилотирующие”) частицу из одного места в другое, физически более реальны, чем абстрактные волны вероятности Борна, атака на теорию де Бройля началась немедленно. Бор и его сотрудники намеревались отстаивать примат копенгагенской интерпретации, а Шредингер был настроен упорно защищать свои взгляды на волновую механику. Де Бройль рассчитывал на поддержку человека, который мог бы склонить на его сторону тех, кто не примыкал ни к одной из партий. Но, к его разочарованию, Эйнштейн промолчал.

В среду, 26 октября, к аудитории по очереди обратились сторонники двух конкурирующих версий квантовой механики. На утреннем заседании состоялся совместный доклад Гейзенберга и Борна. Авторы разделили его на четыре пространных раздела: математический формализм, физическая интерпретация, принцип неопределенности и применение квантовой механики.

Сам доклад, как и подготовка к нему, был исполнен дуэтом. Борн, как старший, сделал введение и изложил части I и II, а затем передал слово Гейзенбергу. Доклад начался так: “Квантовая механика основывается на интуитивном предположении, что существенное различие между атомной и классической физикой состоит в появлении нарушений непрерывности”14. А затем они, образно говоря, сняли шляпы перед коллегами, сидевшими практически на расстоянии вытянутой руки от них, отметив, что квантовая механика является “непосредственным продолжением квантовой теории, построенной Планком, Эйнштейном и Бором”15.

После изложения матричной механики, теории преобразований Дирака — Йордана и вероятностной интерпретации докладчики перешли к принципу неопределенности и “истинному смыслу постоянной Планка h”16. Они заявили, что постоянная Планка — это не что иное, как “универсальная мера неопределенности, входящая в законы природы посредством дуализма волн и частиц”. В сущности, если бы не было корпускулярно-волнового дуализма материи и излучения, не было бы ни постоянной Планка, ни квантовой механики. В заключение Борн и Гейзенберг сделали провокационное заявление, указав, что считают “квантовую механику законченной теорией, а фундаментальные физические и математические предположения, на которых она строится, не допускающими каких-либо изменений”17.

Сказанное подразумевало, что развитие теории не сможет привести к пересмотру ее основ. Для Эйнштейна это было слишком. Он не мог согласиться с утверждением о полноте и завершенности квантовой механики. Он считал ее выдающимся достижением, но никак не непреложной истиной. Эйнштейн не попался на эту удочку и не принял участие в обсуждении доклада. От остальных возражений не последовало: выступили только Борн, Дирак, Лоренц и Бор.

Почувствовав, что Эйнштейн не доверяет заявлениям Борна и Гейзенберга о завершенности теоретической квантовой механики, Пауль Эренфест передал ему записку: “Не смейтесь! В чистилище отведут круг для профессоров, читающих лекции по квантовой теории, где они будут вынуждены каждый день по десять часов слушать лекции по классической физике”18. “Меня смешит только их наивность, — ответил Эйнштейн. — Посмотрим, кто будет смеяться через несколько лет”.

После завтрака в центре внимания оказался Шредингер, который по-английски сделал доклад о волновой механике. “В настоящее время, — заявил он, — под этим именем существуют две теории, которые, несомненно, близки, но не идентичны”19. На самом деле это одна теория, де-факто разделенная на две. Первая ее часть относилась к волнам в обычном трехмерном пространстве, с которым мы сталкиваемся каждый день. А для объяснения второй необходимо рассматривать очень абстрактное многомерное пространство. Дело в том, пояснил Шредингер, что в случае любого атомного объекта, кроме движущегося электрона, надо рассматривать волну, распространяющуюся в пространстве, число измерений которого превышает три. Если для описания одного электрона атома водорода достаточно трехмерного пространства, то гелию с двумя электронами требуется шесть измерений. Тем не менее, утверждал Шредингер, такое многомерное пространство, известное как конфигурационное пространство, используется только как математический инструмент. Ведь, в конечном счете, что бы мы ни описывали — столкновение большого числа электронов или их вращение вокруг ядра атома, — весь процесс происходит в пространстве и во времени. “Однако, говоря откровенно, полная унификация этих двух концепций еще не достигнута”, — заметил Шредингер перед тем, как начать излагать оба подхода20.

Хотя физики считали, что обращаться с волновой механикой легче, никто из ведущих теоретиков не был согласен с интерпретацией волновой функции частицы Шредингера, который считал, что волновая функция описывает похожее на облако распределение ее заряда и массы. Шредингера не останавливала широкая поддержка альтернативной вероятностной интерпретации Борна. На первый план он выдвигал свою интерпретацию и ставил под сомнение идею квантовых скачков.

Получив приглашение выступить в Брюсселе, Шредингер сразу понял, что весьма вероятна схватка с “матричниками”. Обсуждение его доклада началось с выступления Бора, который хотел выяснить, означает ли слово “трудности”, прозвучавшее в докладе, что сформулированный до того результат неправилен. С вопросом Бора Шредингер разделался легко. Но тут же понял, что теперь Борн ставит под сомнение справедливость еще одного расчета. Слегка раздраженный, он ответил, что расчет “абсолютно правилен и точен, а возражение г-на Борна голословно”21.

Выступили еще несколько человек. Пришла очередь Гейзенберга: “В конце своего сообщения г-н Шредингер сказал, что его исследование возвращает надежду на возможность объяснить и понять все результаты многомерной теории, используя трехмерное пространство. Это может произойти, когда наше понимание вопроса станет более глубоким. В расчетах г-на Шредингера я не вижу ничего, что могло бы оправдать такую надежду”22. Шредингер возразил, что его “надежды на трехмерное описание не совсем утопичны”23. Через несколько минут дискуссия закончилась. На этом закончилась и первая часть конгресса, где заслушивались приглашенные доклады.

Когда уже трудно было менять сроки, обнаружилось, что четверг, 27 октября, был выбран Академией наук Франции, чтобы отметить в Париже сотую годовщину со дня смерти физика Огюстена Жана Френеля. Было решено, что Сольвеевский конгресс прервет работу на полтора дня, чтобы желающие могли принять участие в торжественном мероприятии. Затем они должны были вернуться в Брюссель, где на двух последних заседаниях конгресса планировалось провести общую дискуссию. Среди двадцати участников конгресса, поехавших в Париж отдать дань знаменитому коллеге, были Лоренц, Эйнштейн, Бор, Борн, Паули, Гейзенберг и де Бройль.

В зале стоял шум. По-немецки, по-французски и по-английски у Лоренца просили слова. Неожиданно поднялся Пауль Эренфест. Он подошел к доске и написал: “...там смешал Господь язык всей земли”. Его возвращение на место сопровождалось смехом: все поняли, что имелась в виду не только Вавилонская башня. Заседание, на котором началась общая дискуссия, открылось 28 октября. Лоренц сделал несколько вступительных замечаний, стараясь настроить участников на обсуждение вопросов, связанных с причинностью, детерминизмом и вероятностью. Подчиняются ли квантовые явления принципу причинности? Или так: можно ли отказаться от детерминизма, объявив его только догмой? Необходимо ли возвести индетерминизм в принцип?24 Остановившись на этом, Лоренц пригласил Бора обратиться к собравшимся. Тот начал говорить об “эпистемологических проблемах, встающих перед нами в квантовой физике”, и всем присутствующим стало ясно, что его цель — убедить Эйнштейна в справедливости копенгагенской интерпретации25.

В декабре 1928 года, когда материалы конгресса были напечатаны по-французски, многие по ошибке приняли выступление Бора за приглашенный доклад. Такое же мнение существовало и позднее. Дело в том, что когда Бора попросили отредактировать для печати свое выступление, он захотел, чтобы вместо его коротких замечаний в Брюсселе был напечатан гораздо более пространный доклад, сделанный в Комо и опубликованный за год до того, в апреле. Бор был Бором, и его просьбу выполнили26.

Эйнштейн слушал, как Бор пытается обрисовать в общих чертах свои представления о корпускулярно-волновом дуализме — неотъемлемом свойстве природы, истолковать которое можно только в рамках принципа дополнительности. Он подводит фундамент под принцип неопределенности, определяющий пределы применимости классических представлений. Однако, объяснял Бор, для однозначного восприятия результатов экспериментов, с помощью которых мы исследуем квантовый мир, необходимо, чтобы экспериментальная установка и сам наблюдатель описывались с помощью понятий, “определенных достаточно строго только на языке классической физики”27.

В феврале 1927 года, когда Бор медленно двигался к принципу дополнительности, Эйнштейн прочитал в Берлине лекцию о природе света. Он заявил, что вместо двух теорий света, квантовой и волновой, необходим “синтез этих двух концепций”28. Такую точку зрения он впервые высказал почти двадцать лет назад. Он так давно надеялся услышать о чем-то вроде “синтеза”, а теперь Бор навязывал ему разделение этих понятий с помощью дополнительности. Будут это волны или частицы, зависит оттого, какой эксперимент мы выбираем.

Выполняя тот или иной эксперимент, ученые всегда полагали, что они пассивные наблюдатели, что они могут изучать природу, не подвергая возмущению объект исследований. Очень четко разделялись объект и субъект, наблюдатель и объект наблюдения. Согласно копенгагенской интерпретации, в атомном царстве это правило нарушается. Именно это Бор отождествлял с тем, что он назвал “сущностью” новой физики — “квантовым постулатом”29. Он ввел этот термин, чтобы зафиксировать связанное с неделимостью квантов существование в природе нарушений непрерывности. Квантовый постулат, говорил Бор, не позволяет при исследовании атомного объекта явно отделить наблюдателя от наблюдаемого явления. Согласно Бору, взаимодействие между тем, что измеряется, и измерительным устройством означает, что “как исследуемому явлению, так и средству наблюдения невозможно приписать самостоятельную понимаемую в обычном смысле физическую реальность”30.

Реальность, о которой говорил Бор, не существует в отсутствие наблюдателя. Согласно копенгагенской интерпретации, любой микрофизический объект не обладает имманентно присущими ему свойствами. Электрон не существует где-либо, пока не выполнено наблюдение или измерение, позволяющее локализовать его. Между измерениями бессмысленно спрашивать, какова координата или скорость электрона. Поскольку квантовая механика не говорит ничего о физической реальности, существующей независимо от измерительных приборов, электрон становится “реальным” только при акте измерения. Ненаблюдаемый же электрон не существует.

“Неверно думать, будто задача физики — выявить, что представляет собой природа, — утверждал позднее Бор. — К физике относится только то, что мы можем сказать о природе”31. И ничего больше. Он верил, что у науки может быть всего две цели: “расширить наши эмпирическое знание о мире и упорядочить его”32. “Единственная задача того, что мы называем наукой, — определить то, что есть”, — сказал однажды Эйнштейн33. Физика для него — попытка понять независимую от наблюдателя реальность. Именно это подразумевается, утверждал он, “когда говорят о ‘физической реальности’”34. Бора, вооруженного копенгагенской интерпретацией, интересовало не то, что “есть”, а то, что мы можем сказать друг другу о мире. Как утверждал позднее Гейзенберг, в отличие от объектов в окружающем нас мире, “атомы или элементарные частицы сами по себе не совсем реальны; они скорее образуют мир потенциальных возможностей и вероятностей, а не вещей и фактов”35.

Для Бора и Гейзенберга переход от возможного к реальному происходил во время акта наблюдения. Нет независимой от наблюдателя реальности, лежащей в основании квантового мира. Для Эйнштейна главным в науке была вера в существование именно такой, независимой от наблюдателя, реальности. В споре, вскоре начавшемся между Эйнштейном и Бором, на карту была поставлена суть физики и природа реальности.

После Бора выступили еще трое. Затем Эйнштейн дал знать Лоренцу, что хочет нарушить обет молчания. “Хотя я сознаю, что недостаточно глубоко проник в суть квантовой механики, — сказал он, — я, тем не менее, хочу сделать несколько общих замечаний”36. По утверждению Бора, квантовая механика “исчерпывает все возможности, позволяющие описывать наблюдаемые явления”37. Эйнштейн с этим не согласился. Разделительная черта была проведена по микрофизическим пескам квантового мира. Эйнштейн знал, что на нем лежит бремя доказательства противоречивости копенгагенской интерпретации, именно он должен опровергнуть Бора и его последователей, утверждающих, что квантовая механика — замкнутая и полная теория. Он прибег к своей излюбленной тактике: поставил в лаборатории своего разума мысленный эксперимент.

Рис. 13. Мысленный эксперимент Эйнштейна с одной щелью.

Эйнштейн нарисовал линию — непрозрачный экран с небольшой щелью, а за экраном — полукруг, обозначавший фотопластинку. Когда пучок электронов или фотонов падает на экран, часть их пройдет через щель и ударится о фотографическую пластинку. Из-за узости щели проходящие сквозь нее электроны дифрагируют, как волны, во всех возможных направлениях. В согласии с требованиями квантовой теории, объяснил Эйнштейн, прошедшие через щель электроны движутся к пластине как сферические волны. Тем не менее, ударяясь о пластину, электроны ведут себя как отдельные частицы. Таким образом, указал Эйнштейн, мы имеем дело с двумя разными точками зрения на этот эксперимент.

Рис. 14. Интерпретация Бора мысленного эксперимента Эйнштейна с одной щелью.

Согласно копенгагенской интерпретации, до проведения наблюдения (а удар о пластинку можно считать за таковое) имеется отличная от нуля вероятность обнаружить отдельный электрон в любой точке пластины. Хотя волна, представляющая собой электрон, распределена в большой области пространства, в каждый момент времени, если данный электрон обнаружен в точке А, вероятность обнаружить его в точке В мгновенно обращается в нуль. Согласно копенгагенской интерпретации, квантовая механика дает полное описание события, происходящего с отдельным электроном в данном эксперименте, а значит, поведение каждого электрона описывается волновой функцией.

Это и есть камень преткновения, заявил Эйнштейн. До наблюдения вероятность обнаружить электрон была “размазана” по всей фотопластинке. Следовательно, вероятность обнаружить его в точке В или в какой-то другой точке мгновенно меняется в тот момент, как электрон ударяется о пластину в точке А. Такая мгновенная “редукция (коллапс) волновой функции” подразумевает что-то вроде распространения причинноследственной связи со скоростью, превышающей скорость света. Пусть какое-то событие в точке А является причиной события в точке В. Эти события должны быть разделены временным интервалом, чтобы позволить сигналу, двигающемуся со скоростью света, дойти от точки А до точки В. Эйнштейн был уверен, что нарушение этого требования, позднее названного требованием локальности, указывает на противоречивость копенгагенской интерпретации, и, значит, квантовая механика не является законченной теорией индивидуальных процессов. Эйнштейн предложил альтернативное объяснение.

Каждый прошедший через щель электрон до соударения с фотопластинкой движется по одной из большого числа возможных траекторий. Однако сферическая волна, утверждал Эйнштейн, соответствует не отдельному электрону, а “облаку электронов”38. Квантовая механика предоставляет информацию не об отдельном событии, а только о том, что называется “ансамблем” событий39. Поскольку каждый отдельный электрон движется от щели до пластины по особой траектории, волновая функция описывает не отдельный электрон, а облако электронов. Поэтому квадрат волновой функции, |ψ(A)|2, представляет собой не вероятность обнаружить отдельный электрон в точке А, а вероятность обнаружить один из членов ансамбля в этой точке40. Это, как сказал Эйнштейн, — “чисто статистическая” интерпретация квантовой механики. То есть статистическое распределение большого числа ударяющихся о пластину электронов приводит к образованию характерной дифракционной картины41.

Бор, Гейзенберг, Паули и Борн не совсем понимали, к чему клонит Эйнштейн. Он не сформулировал свою задачу четко: показать, что квантовая теория противоречива и поэтому не является законченной. Конечно, редукция волновой функции происходит мгновенно, думали они, но ведь это абстрактная волна вероятности, а не реальная волна, распространяющаяся в обычном трехмерном пространстве. Также не представлялось возможным на основании наблюдения происходящего с отдельным электроном сделать выбор между двумя подходами, о которых говорил Эйнштейн. В обоих случаях электрон проходит через щель и в какой-то точке ударяется о пластину.

“Я в очень затруднительном положении, поскольку не вполне понимаю, что имел в виду Эйнштейн. Нет сомнений, это моя вина”, — сказал Бор42. И прибавил: “Я не знаю, что собой представляет квантовая механика. Я думаю, мы имеем дело с некими математическими методами, адекватными для описания наших экспериментов”43. Вместо ответа Эйнштейну Бор просто еще раз изложил свои взгляды. Ответный ход в этой игре в квантовые шахматы датский гроссмейстер сделал тем же вечером, в последний день конференции. Об этом он подробно рассказал в статье, написанной в 1949 году по случаю семидесятилетия своего оппонента44.

Согласно Бору, Эйнштейн, анализируя свой мысленный эксперимент, предполагал, что положение и экрана, и фотографической пластинки строго определены в пространстве и во времени. Если это так, значит, утверждал Бор, предполагается, что оба эти предмета имеют бесконечную массу, поскольку только в этом случае вылет электрона из щели не сопровождается неопределенностью положения или времени. Тогда точный импульс и энергия электрона неизвестны. Это единственно возможный сценарий, утверждал Бор, учитывая, что в соответствии с принципом неопределенности, чем точнее известны координаты электрона, тем менее точным будет результат одновременного измерения импульса. Бесконечно тяжелый экран в мысленном эксперименте Эйнштейна не оставляет места для неопределенности положения электрона в пространстве и во времени. Однако за эту точность придется заплатить: импульс электрона и его энергия будут полностью неопределенны.

Более реалистично, считал Бор, предположить, что масса экрана конечна. Хотя по-прежнему экран остается очень тяжелым, при пролете электрона через щель он чуть-чуть сдвинется. Этот сдвиг настолько мал, что в лабораторных условиях заметить его невозможно, однако в абстрактном мире мысленного эксперимента, где измерительные приборы обладают абсолютной точностью, определить его не представляет проблемы. Поскольку экран сдвигается, в процессе дифракции положение электрона в пространстве и во времени точно не определено. Это приводит к неопределенности значений его импульса и энергии. Однако в сравнении со случаем бесконечно тяжелого экрана можно точнее предсказать место, где дифрагированный электрон ударяется о пластину. В пределах, заданных принципом неопределенности, утверждал Бор, квантовая механика дает настолько полное описание отдельного события, насколько это вообще возможно.

Ответ Бора не произвел впечатления на Эйнштейна. Он попросил рассмотреть возможность проконтролировать и измерить импульс и энергию, переданные экраном частице, будь то электрон или фотон, при прохождении через щель. Тогда, возражал Эйнштейн, состояние частицы сразу после прохождения щели можно будет определить с большей точностью, чем та, которую допускает принцип неопределенности. Проходя через щель, говорил Эйнштейн, частица перестает двигаться прямолинейно. Траектория ее движения к экрану определяется законом сохранения импульса, согласно которому сумма импульсов двух взаимодействующих тел (частицы и экрана) должна оставаться неизменной. Если частица отклоняется вверх, экран должен сдвинуться вниз, и наоборот.

Эйнштейн использовал введенный Бором для своих целей подвижный экран и модифицировал свой мысленный эксперимент, поместив еще один экран с двумя щелями между подвижным экраном и фотопластинкой. Эйнштейн уменьшил интенсивность пучка настолько, что единовременно только одна частица могла пройти через щель в первом экране S 1  и через одну из двух щелей экрана S 2 . Каждая из частиц, попадая на фотографическую пластинку, оставляет на ней неисчезающий след. Дальше происходит нечто поразительное. То, что вначале казалось случайными вспышками, по мере того как все больше частиц оставляет след на пластинке, следуя статистическим закономерностям, превращается в картину интерференции, состоящую из светлых и темных полос. Поскольку каждая частица ответственна только за одну отметку на экране, она, вне всякого сомнения, подчиняясь статистическому императиву, вносит вклад в изображение на пластинке.

Рис. 15. Мысленный эксперимент Эйнштейна с двумя щелями. Крайний справа рисунок — картина интерференции, которая будет видна на экране.

Контролируя и измеряя передачу импульса от первого экрана частице, можно, утверждал Эйнштейн, определить, куда отклонится частица: по направлению к верхней или нижней щели второго экрана. Исходя из того, где она ударилась о фотографическую пластинку и как двигался первый экран, можно определить, через какую из двух щелей частица прошла. Казалось, Эйнштейну удалось придумать эксперимент, позволяющий измерить координату и импульс частицы точнее, чем это допускает принцип неопределенности. Создавалось впечатление, что такой эксперимент противоречит еще одной доктрине копенгагенской интерпретации: в рамках принципа дополнительности Бора постулируется, что в одном эксперименте могут проявляться лишь корпускулярные либо волновые свойства электрона или фотона.

В аргументации Эйнштейна должен был найтись изъян. Чтобы его отыскать, Бор решил проанализировать, какие устройства использовались в этом эксперименте. Он сделал небольшой чертеж. Бор сосредоточился на первом экране, понимая, что возможность контролировать и измерять импульс, переданный от частицы экрану, зависит от того, может ли экран двигаться вертикально. Именно возможность наблюдать, сдвинулся экран вверх или вниз после прохождения частицы через щель, позволяет определить, прошла частица через верхнюю или через нижнюю щель во втором экране после того, как она ударилась о фотопластинку.

Эйнштейн, несмотря на годы, проведенные в патентном бюро, не учел деталей. А Бор знал, что квантовый дьявол именно в них. Он заменил первый экран другим, подвешенным на двух пружинах, закрепленных на неподвижной рамке. Это позволяло измерить импульс, переданный экрану при прохождении частицы через щель. Измерительное устройство было простым: стрелка, закрепленная на рамке, и шкала, нанесенная непосредственно на экран. Несмотря на свою простоту, прибор был достаточно чувствительным, чтобы в мысленном эксперименте можно было наблюдать взаимодействие одной частицы и экрана.

Рис. 16. Схема Бора с подвижным первым экраном.

Бор утверждал, что если экран уже двигался с некоторой неизвестной скоростью, превышающей скорость, обязанную взаимодействию с проходящей через щель частицей, то выяснить, чему равен переданный импульс, невозможно. Следовательно, нельзя узнать и траекторию частицы. С другой стороны, если можно проконтролировать и измерить импульс, переданный частицей экрану, в соответствии с принципом неопределенности одновременно имеется неопределенность в положении экрана и щели. Каким бы точным ни было измерение импульса экрана в вертикальном направлении, оно в меру соотношения неопределенности строго связано с соответствующей неточностью измерения вертикального смещения.

Кроме того, по мнению Бора, неопределенность положения первого экрана разрушает интерференционную картину. Пусть точка D на фотопластинке — точка деструктивной интерференции, то есть она попадает в темную полосу интерференционной картины. Вертикальное смещение первого экрана приведет к изменению длины двух путей: ABD и ACD {рис. 15). Если новые пути отличаются на половину длины волны, в том же месте будет уже не деструктивная, а конструктивная интерференция: точка D попадет в светлую полосу.

Чтобы учесть неопределенность вертикального смещения первого экрана S 1 , требуется “усреднение” по всем его возможным положениям. Это приведет к интерференции где-то посередине, между местами максимумов полностью конструктивной и полностью деструктивной интерференции, и в результате к размыванию интерференционной картины на фотопластинке. Бор утверждал, что, контролируя передачу импульса от частицы первому экрану, можно проследить траекторию частицы, проходящей через щель во втором экране, но это разрушит интерференционную картину. Он пришел к заключению, что “предложенный [Эйнштейном] контроль переданного импульса будет включать в себя свободу в определении положения диафрагмы [S 1 ], что исключает возникновение интересующего явления интерференции”45. Бор отстоял не только принцип неопределенности, но и утверждение, что волновой и корпускулярный аспекты микрофизического объекта не могут проявляться в эксперименте одновременно, будь он мысленный или нет.

Построенное Бором опровержение утверждений Эйнштейна основывалось на предположении, что достаточно точное измерение импульса, переданного экрану S 1 , которое позволило бы сделать заключение о дальнейшем направлении движения частицы, приводит к неопределенности в определении положения самого экрана. Это связано с тем, объяснял Бор, что потребуется прочесть показания шкалы, нанесенной на S 1 . Значит, шкалу придется осветить. А это значит, что от экрана должны отражаться фотоны, что приводит к бесконтрольной передаче импульса. Следовательно, точно измерить импульс, переданный экрану при прохождении частицы через щель, не удастся. Единственный способ исключить влияние фотонов — не освещать шкалу. Но тогда нельзя будет узнать ее показания. Бору пришлось воспользоваться тем же представлением о “возмущении”, за которое он прежде критиковал Гейзенберга, когда тот использовал его для объяснения источника неопределенности в мысленном эксперименте с микроскопом.

Было еще одно любопытное явление, связанное с экспериментом, в котором использовался экран с двумя щелями. Пусть одна из щелей имеет заслонку. Если закрыть эту заслонку, интерференционная картина пропадает. Интерференция получается только тогда, когда обе щели одновременно открыты. Как это возможно? Частица может пройти только через одну щель. Но откуда она “знает”, что вторая щель закрыта?

У Бора был ответ. Нет такой вещи, как частица со строго определенной траекторией. Именно отсутствие определенной траектории стоит за появлением интерференционной картины, даже если она создается не волнами, а частицами, проходящими по одной через экран с двумя щелями. Именно такая квантовая размытость позволяет частице “испытывать” различные возможные пути, так что она “знает”, закрыта или открыта одна из щелей. На путь, по которому частица будет двигаться, оказывает влияние, открыта щель или нет.

Если детектор поместить перед двумя щелями так, чтобы можно было подсмотреть, через какую из них частица собирается пройти, создается впечатление, что вторую щель можно закрыть и это не окажет влияния на траекторию частицы. Когда впоследствии такой эксперимент с “отложенным выбором” поставили, то вместо интерференционной картины получили увеличенное изображение щели. При попытке измерить положение частицы, чтобы установить, через какую из щелей она пройдет, ее исходное направление движения возмущается и интерференционная картина не реализуется.

Рис. 17. Эксперимент с двумя щелями: а) открыты обе щели; б) одна щель закрыта.

Бор говорил, что физики должны выбирать: они могут “отслеживать траекторию частицы либо наблюдать интерференционные эффекты”46. Если одна из щелей на экране S 2 закрыта, физики знают, через какой из затворов пройдет частица, прежде чем ударится о фотопластинку. Но при этом интерференционной картины не будет. Бор утверждал, что именно возможность выбора позволяет “избавиться от парадоксальной необходимости сделать вывод, что поведение электрона или фотона зависит от наличия щели в диафрагме [S 2 ], через которую, как можно доказать, он не проходит”47.

Для Бора эксперимент с двумя щелями был типичным примером проявления свойства дополнительности при взаимоисключающих экспериментальных условиях48. Он утверждал, что свет — квантово-механическая реальность, не являющаяся ни частицей, ни волной. Он и то, и другое. В каждом случае ответ природы на вопрос, частица это или волна, зависит от того, каков сам вопрос: от того, какой эксперимент ставится. Если целью эксперимента является определение, через какую из щелей на экране S 2 пройдет фотон, природа на этот вопрос ответит “частица”, и поэтому интерференционной картины не будет. Именно потерю независящей от наблюдателя объективной реальности, а не вероятность (“Бога, играющего в кости”) считал недопустимой Эйнштейн. Именно поэтому квантовая механика не могла быть фундаментальной теорией природы, на чем настаивал Бор.

“Озабоченность Эйнштейна и его критика были для всех нас главным стимулом еще раз проверить все, что связано с описанием атомных явлений”, — вспоминал Бор49. Суть разногласий, подчеркивал он, сводилась главным образом к “различию между исследуемым объектом и измерительными приборами, с помощью которых на языке классической физики надо определить условия, при которых проявляется данное явление”50. Согласно копенгагенской интерпретации, измерительные приборы сложным образом связаны с исследуемым объектом, и разделить их невозможно.

Измерительные приборы подчиняются законам классической физики, а такой микрофизический объект, как электрон, — законам квантовой механики. Тем не менее перед вызовом, брошенным Эйнштейном, Бору пришлось отступить. Он применил принцип неопределенности к макроскопическому объекту — первому экрану S 1 . В этот раз Бор, которому не удалось провести четкую “разделительную линию” между классическим и квантовым мирами, своевольно перевел элемент повседневного мира больших размеров в царство квантов. Это был не последний сомнительный ход Бора за время игры в квантовые “шахматы” с Эйнштейном. Уж очень высоки были ставки.

Во время заключительной дискуссии Эйнштейн взял слово только однажды, когда и задал свой вопрос. Позднее де Бройль вспоминал, что Эйнштейн “практически ничего не сказал, только сделал небольшое замечание относительно вероятностной интерпретации”, а затем “снова погрузился в молчание”51. Однако поскольку все участники конгресса остановились в “Метрополе”, жаркие споры начались именно здесь, в элегантной столовой в стиле ар-деко, а не в конференц-зале Института физиологии. Бор и Эйнштейн, по словам Гейзенберга, были в самой гуще событий52.

Удивительно, что де Бройль, хотя и был аристократом, говорил только по-французски. Он, конечно, видел Бора и Эйнштейна, с головой погруженных в разговор, и Гейзенберга с Паули, внимательно их слушавших. Они говорили по-немецки, и де Бройль не понял, что присутствует при событии, которое Гейзенберг назвал “дуэлью”53. Признанный мастер мысленных экспериментов, Эйнштейн явился к завтраку вооруженный. Он опять был готов бросить вызов принципу неопределенности, а вместе с ним и хваленой непротиворечивости копенгагенской интерпретации.

Разговор начался за кофе с круассанами. Бор и Эйнштейн продолжили беседу по пути в Институт физиологии. Как всегда, Гейзенберг, Паули и Эренфест замыкали шествие. Перед утренней сессией оппоненты зондировали почву и уясняли смысл новых аргументов друг друга. “Во время заседания, а особенно в перерывах, молодежь, главным образом Паули и я, пыталась проанализировать эксперимент Эйнштейна, — рассказывал позднее Гейзенберг. — За завтраком обсуждение вопроса с Бором и другими ‘копенгагенцами’ продолжилось”54. К концу дня совместными усилиями удалось сформулировать контрдоказательство. Во время обеда в “Метрополе” Бор объяснил Эйнштейну, почему его последний мысленный эксперимент не приводит к нарушению ограничений, накладываемых принципом неопределенности. Всякий раз, когда Эйнштейну не удавалось обнаружить изъян в доводах “копенгагенцев”, они, по словам Гейзенберга, знали, что “в глубине души он оставался при своем мнении”55.

Через несколько дней, вспоминал Гейзенберг, “Бор, Паули и я знали, что мы можем быть уверены: почва у нас под ногами тверда, а Эйнштейн понял — новую интерпретацию квантовой механики опровергнуть не так-то просто”56. Впрочем, Эйнштейн не собирался сдаваться и, хотя суть его претензий к копенгагенской интерпретации заключалась в ином, продолжал повторять: “Бог не играет в кости”. Бор однажды возразил ему: “Не нам указывать Господу, как управлять миром”57. “Эйнштейн, мне стыдно за вас, — как бы в шутку сказал однажды Пауль Эренфест. — Вы возражаете против новой квантовой теории точно так же, как ваши оппоненты возражали против теории относительности”58.

На Сольвеевском конгрессе 1927 года Эренфест был единственным беспристрастным свидетелем схваток Эйнштейна с Бором. “Позиция Эйнштейна приводила к горячим дискуссиям в узком кругу, — вспоминал Бор. — Эренфест, долгие годы наш общий близкий друг, принимал в них самое активное участие и очень помогал нам”59. Спустя несколько дней после конгресса Эренфест написал своим студентам в Лейденский университет о событиях в Брюсселе: “Бор затмил всех. Сначала вообще никто не понимал его (Борн был тоже здесь), а затем, потихоньку продвигаясь вперед, он всех победил. Естественно, опять эта ужасная, похожая на заклинание терминология Бора. (Бедный Лоренц переводил англичанам и французам, которые не могли понять друг друга. Он кратко изложил выступление Бора. И ответ Бора, находившегося в состоянии вежливой безнадежности.) Каждую ночь, в час пополуночи Бор приходил в мою комнату сказать ОДНО СЛОВЕЧКО — и это продолжалось до трех часов. Замечательно, что я мог присутствовать при разговорах Бора и Эйнштейна. Это было похоже на игру в шахматы. Эйнштейн приводит все новые и новые примеры... которые должны опровергнуть ПРИНЦИП НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ. Бор, окруженный клубами философического дыма, непрерывно ищет способ сокрушить один пример за другим. Эйнштейн, каждое утро выскакивающий как чертик из табакерки с новым примером. О, эти разговоры бесценны! Но я практически безоговорочно за Бора и против Эйнштейна”60. Однако, признавался Эренфест, “мир в моей голове не наступит до тех пор, пока согласие с Эйнштейном не будет достигнуто”61.

По воспоминаниям Бора, дискуссии на Сольвеевском конгрессе 1927 года шли в “максимально юмористическом духе”62. Однако, замечал он задумчиво, “оставались определенные различия в позициях и точках зрения. Эйнштейн мастерски умел согласовывать явно противоречащие друг другу свидетельства, не отступая от принципов непрерывности и причинности, и ему, по всей видимости, было труднее отказаться от этих идеалов, чем тем, кому отречение от них представляется единственной возможностью решить первоочередную задачу согласования разнообразных свидетельств, касающихся атомных явлений, которые накапливались день ото дня при исследованиях в этой новой области знаний”63. Бор считал, что именно небывалые достижения Эйнштейна были якорем, удерживающим его в прошлом.

По мнению участников V Сольвеевского конгресса, встреча закончилась победой Бора, отстоявшего логическую непротиворечивость копенгагенской интерпретации. Но Бор не сумел убедить Эйнштейна, что это единственно возможная интерпретация теории, которую можно считать полной и замкнутой. По пути домой Эйнштейн вместе с небольшой группой участников конгресса, среди которых был де Бройль, заехал в Париж. Когда они расставались, Эйнштейн сказал герцогу: “Так и продолжайте. Вы на верном пути”64. Но де Бройль вскоре отрекся и принял копенгагенскую интерпретацию: его дух был сломлен отсутствием поддержки в Брюсселе. Измученный и подавленный, Эйнштейн добрался до Берлина. Две недели спустя он написал Арнольду Зоммерфельду, что квантовая механика, “может, и правильная теория, состоящая из статистических закономерностей, но она не подходит для описания отдельных элементарных процессов”65.

Если для Поля Ланжевена на Сольвеевском конгрессе “неразбериха с идеями достигла апогея”, то для Гейзенберга “встреча великих” была очень важным, решающим моментом: он считал, что теперь справедливость копенгагенской интерпретации установлена66. “Научными результатами я удовлетворен во всех отношениях. Взгляды Бора и мои были в целом восприняты; даже у Эйнштейна и Шредингера не осталось сколько-нибудь серьезных возражений”, — написал он после конгресса67. С точки зрения Гейзенберга, они победили. “Использовав старые понятия и ограничив их принципом неопределенности, мы смогли разобраться во всем и получить при этом полностью согласованную картину”, — вспоминал он почти сорок лет спустя. Когда у него спросили, кого он понимает под словом “мы”, Гейзенберг ответил: “Я могу сказать, что в то время это фактически были только Бор, Паули и я сам”68.

Бор никогда не использовал термин “копенгагенская интерпретация”. Им не пользовался никто, пока его не ввел в оборот Гейзенберг в 1955 году. Однако если сначала его использовала только кучка адептов, то скоро этот термин стал общеупотребительным. Для большинства физиков слова “копенгагенская интерпретация квантовой механики” стали синонимом квантовой механики. Три фактора определили быстрое распространение и признание “копенгагенского подхода”. Первый — главенство Бора и его института. Бор помнил, какое огромное влияние оказала на него аспирантура в лаборатории Резерфорда в Манчестере. Ему удалось организовать институт так, что там работали с той же энергией, с тем же наполнявшим сам воздух института ощущением: возможно всё.

“Вскоре институт Бора стал мировым центром квантовой физики. Перефразировав римскую поговорку, можно было сказать, что все дороги ведут на Блегдамсвей, 17”, — вспоминал русский физик Георгий Гамов, появившийся здесь летом 1928 года69. Институт теоретической физики им. кайзера Вильгельма, где Эйнштейн был директором, существовал только на бумаге. И Эйнштейна это устраивало. Бор же, хотя он обычно работал один, а позднее с одним ассистентом, помогавшим с расчетами, произвел на свет много “детей”. Первыми, кто достиг известности и ответственных постов, были Гейзенберг, Паули и Дирак. Несмотря на их молодость, вспоминал Ральф Крониг, другие молодые физики не осмеливались им противоречить. Сам Крониг, например, отказался от публикации своей идеи о существовании спина у электрона только потому, что ее высмеял Паули.

Во-вторых, примерно тогда же, когда проходил V Сольвеевский конгресс, открылось несколько профессорских вакансий. Почти все эти места заняли архитекторы новой физики. Очень скоро институты, которые они возглавили, стали местом притяжения для лучших студентов Германии и всей Европы. Шредингер стал наследником Планка. Это место в Берлине было наиболее престижным. Сразу после конгресса в Лейпциг явился Гейзенберг, получивший пост профессора и директора Института теоретической физики. Спустя шесть месяцев, в апреле 1928 года, Паули оставил Мюнхен и переехал в Цюрих, где стал профессором Высшей технической школы. Паскуаль Йордан, чье искусство математика оказалось жизненно важным при построении матричной механики, занял место Паули в Гамбурге. Вскоре, благодаря регулярным визитам, обмену студентами и аспирантами и поездкам в институт Бора, Гейзенберг и Паули смогли превратить Лейпциг и Цюрих в центры квантовой физики. Учитывая, что Крамерс уже работал в университете Утрехта, а Борн — в Геттингене, копенгагенская интерпретация стала догмой квантовой физики.

Несмотря на разногласия, Бор и его молодые соратники всегда выступали единым фронтом против любых вызовов, с которыми сталкивалась копенгагенская интерпретация. Единственным исключением был Поль Дирак. В 1932 году он стал Лукасианским профессором математики Кембриджского университета, заняв то место, которое когда-то занимал Исаак Ньютон. Но вопрос интерпретации квантовой механики его никогда не интересовал. Дираку казалось бессмысленным тратить на это время, поскольку такие занятия не приводили к выводу новых уравнений. Подчеркивая это, он называл себя математическим физиком. Никто другой — ни его сверстники Гейзенберг и Паули, ни Эйнштейн с Бором — никогда таковыми себя не считали. Как и Лоренц, признанный старейшина клана, умерший в 1928 году, они были физиками-теоретиками. Про Лоренца Эйнштейн позднее написал: “Для меня лично он значил больше, чем все, с кем мне довелось столкнуться на жизненном пути”70.

Вскоре здоровье самого Эйнштейна начало вызывать беспокойство. В апреле 1928 года во время краткой поездки в Швейцарию он потерял сознание. Сначала думали, что у Эйнштейна сердечный приступ, но потом выяснилось, что причина в увеличении размеров сердца. Позднее он сказал своему другу Бессо, что почувствовал “близость смерти”, и добавил, что, “конечно, говорить такое всуе нельзя”71. Когда он вернулся в Берлин, Эльза сильно ограничила визиты друзей и коллег. Она стала сторожем и нянькой Эйнштейна, как и тогда, когда он заболел в результате геркулесовых усилий, затраченных на построение общей теории относительности. В этот раз Эльзе понадобилась помощь, и она наняла незамужнюю сестру знакомого. Эллен Дюкас было тридцать два года. Она стала доверенным секретарем и другом Эйнштейна72.

Пока он выздоравливал, статья Бора вышла сразу на трех языках: по-английски, по-немецки и по-французски. Английская версия, опубликованная 14 апреля 1928 года, называлась “Квантовый постулат и новое развитие атомистики”. В сноске к статье сообщалось: “Статья совпадает с содержанием доклада о современном состоянии теории квантов, сделанном 16 сентября 1927 года во время празднования юбилея Вольты в Комо”73. По правде говоря, по сравнению с Комо и Брюсселем Бор обновил и существенно улучшил изложение своих идей, связанных с принципом дополнительности и квантовой механикой.

Бор послал экземпляр статьи Шредингеру. Тот ответил: “... получается, что если вы хотите описать систему, то есть материальную точку, задав ее [импульс] p и [координату] q, вы можете это сделать только с определенной степенью точности”74. Это означает, возражал Шредингер, что необходима новая концепция, в рамках которой такое ограничение уже не требуется. В заключение он написал: “Однако, без сомнения, будет очень трудно построить такую концептуальную схему, поскольку — Вы это подчеркиваете — ее создание должно затронуть наши самые глубинные представления о мире: о пространстве, времени и причинности”.

Бор поблагодарил Шредингера “за отсутствие полного неприятия” его теории, но указал, что не видит необходимости в “новой концепции” квантовой теории, поскольку старые эмпирические понятия представляются неразрывно связанными с “основами человеческих способностей к визуализации”75. Бор еще раз сформулировал свою позицию. Дело не в более или менее произвольном ограничении применимости классических представлений, а в неустранимой, связанной с дополнительностью, особенности, проявляющейся при анализе концепции измерения. В конце он написал, что был бы рад, если бы Шредингер обсудил содержание его письма с Планком и Эйнштейном. Когда Шредингер рассказал Эйнштейну о своей переписке с Бором, тот ответил: “Убаюкивающая философия (или религия?) Гейзенберга - Бора выстроена так тонко, что для истинно верующего она служит мягкой подушкой, подняться с которой очень нелегко. Пусть там и лежат”76.

Через четыре месяца после обморока Эйнштейн был еще слаб, но к постели не прикован. Чтобы набраться сил, он снял дом в небольшом сонном городке Шарбойц на Балтийском побережье. Здесь он жил, читая Спинозу и наслаждаясь тем, что не принимал участия в “идиотическом существовании, которое человек вынужден вести в больших городах”77. На восстановление потребовался почти год, и только после этого он смог вернуться в свой кабинет. Эйнштейн работал там все утро, потом уходил домой на обед и отдыхал до трех часов. “Иначе он работал бы весь день, — вспоминала Эллен Дюкас, — а иногда и всю ночь”78.

В 1929 году Паули приехал к Эйнштейну на пасхальные каникулы. Он нашел, что “в своем отношении к современной квантовой физике Эйнштейн остается таким же реакционером”, то есть “продолжает верить в реальность, где естественные события происходят в соответствии с законами природы, не зависящими от наблюдателя”79. Вскоре после приезда Паули Эйнштейн изложил свою позицию предельно четко. В речи по поводу вручения ему медали им. Макса Планка (полученной из рук самого Планка) он сказал: “Я до глубины души восхищен достижениями молодого поколения физиков, известными как квантовая механика, и верю в глубинную истинность этой теории, но я верю, что можно будет снять ограничения, налагаемые статистическими законами”80. К тому времени Эйнштейн уже отправился в одиночное плавание в поисках общей теории поля, которая, как он верил, должна спасти причинность и независимую от наблюдателя реальность. А в данный момент он продолжал оспаривать то, что становилось ортодоксальной квантовой доктриной — копенгагенскую интерпретацию. В 1930 году на VI Сольвеевском конгрессе, когда Бор и Эйнштейн снова встретились, Эйнштейн преподнес своему оппоненту ящик со светом.

 

Глава 12.

Эйнштейн забывает теорию относительности

Эйнштейн улыбался. Бор был в замешательстве. За три года он многократно проверил мысленные эксперименты, предложенные Эйнштейном в октябре 1927 года на Сольвеевском конгрессе. Все они задумывались, чтобы показать: квантовая механика — не самосогласованная наука. Всякий раз Бор находил изъян в рассуждениях Эйнштейна. Не довольствуясь лавровым венком победителя, он, пытаясь обнаружить слабые места своей интерпретации, сам ставил мысленные эксперименты, где использовал разные щели, затворы, часы и многое другое — и не находил несуразностей. Но ни разу воображение не подсказало Бору что-либо столь простое и остроумное, как тот мысленный эксперимент, который только что описал Эйнштейн.

Темой шестидневного VI Сольвеевского конгресса стали магнитные свойства материалов. Формат остался прежним: несколько приглашенных докладов на связанные с магнетизмом темы, после каждого доклада — дискуссия. В этот раз Бор, как и Эйнштейн, был одним из девяти членов оргкомитета с решающим правом голоса. Поэтому они оба автоматически получили приглашение на конференцию. После смерти Лоренца француз Поль Ланжевен согласился стать председателем оргкомитета и председателем на конгрессе. Среди тридцати четырех его участников были Дирак, Гейзенберг, Крамерс, Паули и Зоммерфельд.

Собрание напоминало “встречу великих” на Сольвеевском конгрессе 1927 года: двенадцать его участников были лауреатами Нобелевской премии — либо вскоре должны были ими стать. На этом фоне начался второй раунд схватки Эйнштейна с Бором за смысл квантовой механики и природу реальности. Эйнштейн приехал в Брюссель вооруженный результатами нового мысленного эксперимента, который должен был нанести смертельный удар принципу неопределенности и копенгагенской интерпретации. После одного из пленарных заседаний ничего не подозревающий Бор угодил в засаду.

Представьте себе ящик, наполненный светом, попросил Эйнштейн Бора. В одной из стенок имеется отверстие с заслонкой. Она открывается и закрывается с помощью механизма, связанного с часами внутри ящика. Эти часы синхронизированы с другими часами в лаборатории. Взвесим ящик. Пусть в определенный момент времени заслонка с помощью часов на мгновение открывается и, пока она открыта, из ящика вылетает один фотон. Мы точно знаем время, когда вылетел фотон, объяснял Эйнштейн. Бор беззаботно слушал. Все, что говорил Эйнштейн, казалось очевидным и неоспоримым. Принцип неопределенности относится только к парам дополнительных переменных: координате и импульсу или энергии и времени. Он не накладывает никаких ограничений на точность, с которой может быть измерена отдельно каждая из этих величин. А теперь, произнес Эйнштейн, взвесим ящик еще раз. В ту же секунду Бор понял: у него и копенгагенской интерпретации серьезные неприятности.

Чтобы узнать, сколько света вышло из ящика вместе с одним фотоном, Эйнштейн воспользовался замечательным открытием, сделанным им еще тогда, когда он служил в патентном бюро в Берне: энергия есть масса, а масса есть энергия. Этот удивительный вывод, следовавший из его работы по теории относительности, Эйнштейн записал в виде очень простого уравнения E = mc 2 , где E — энергия, m — масса, c — скорость света.

Взвешивая ящик со светом до и после вылета фотона, легко вычислить, насколько изменилась его масса. Хотя с помощью приборов, имевшихся у экспериментаторов в 1930 году, измерить такое необыкновенно малое изменение массы было невозможно, для мысленного эксперимента это была детская забава. Используя соотношение E = тс 2 , чтобы перевести массу в эквивалентное количество энергии, можно точно вычислить энергию вылетевшего фотона. Время вылета фотона тоже известно благодаря лабораторным часам, синхронизированным с часами в ящике, управляющими задвижкой. Казалось, Эйнштейну удалось придумать эксперимент, в котором энергию и время можно измерить одновременно с точностью, запрещенной принципом неопределенности Гейзенберга.

“Для Бора это был настоящий шок”, — вспоминал Леон Розенфельд, тогда только начинавший сотрудничать с великим датчанином1. Ему не удавалось придумать ответ, и он сильно нервничал. Паули и Гейзенберг оставались спокойны. “Да ладно, все будет в порядке”, — повторяли они2. “Весь вечер он [Бор] был абсолютно несчастен, подходил то к одному, то к другому, стараясь уверить слушателя, что такого быть не может, что если Эйнштейн прав, значит, физике пришел конец, — вспоминал Розенфельд, — но придумать опровержение не мог”3.

В 1930 году Розенфельда не пригласили на Сольвеевский конгресс. Он приехал в Брюссель встретиться с Бором и навсегда запомнил двух соперников на поле квантовой битвы, возвращающихся в “Метрополь”: “Эйнштейн, высокий и величественный, идет спокойно; на губах что-то вроде иронической улыбки. И рядом суетящийся, семенящий Бор, очень возбужденный, все время повторяющий, что если устройство Эйнштейна работает, это означает конец физики”4. Для Эйнштейна это не было ни концом, ни началом. Его эксперимент был призван продемонстрировать, что квантовая механика не самосогласованна и поэтому не может, как это утверждал Бор, быть замкнутой и полной теорией. Эйнштейн просто пытался спасти физику, цель которой — постижение реальности, не зависящей от наблюдателя.

На фотографии видно, что Эйнштейн и Бор идут вместе, но несколько не в ногу. Эйнштейн чуть впереди, как будто хочет спастись бегством. Бор (рот у него приоткрыт) старается угнаться за Эйнштейном. Он наклонился к Эйнштейну, ему очень хочется быть услышанным. Хотя пальто Бора перекинуто через левую руку, он помогает себе левым указательным пальцем, стараясь привлечь внимание к своим словам. Руки Эйнштейна покойны. Одной он сжимает портфель, а другой — сигару, символизирующую победу. Он продолжает слушать, но усы не могут скрыть несколько самодовольную улыбку человека, считающего, что он только что одержал победу. Этим вечером, рассказывал Розенфельд, Бор выглядел, “как получившая пинка собака”5.

Бор провел бессонную ночь, обдумывая каждую деталь эксперимента Эйнштейна. Пытаясь выявить ошибку (он надеялся, что таковая имеется), Бор рассмотрел отдельно ящик со светом. Эйнштейн не объяснил даже самому себе, что происходит внутри ящика и как его взвешивают. Доведенный до отчаяния Бор, которому не удавалось найти изъян ни в устройстве Эйнштейна, ни в процедуре измерения, набросал нечто, что он назвал “псевдореалистической” схемой экспериментальной установки.

Рис. 18. Устройство, предложенное Бором, которое позволяет наглядно представить ящик со светом, рассмотренный Эйнштейном в 1930 году. Архив Нuльса Бора, Копенгаген.

Поскольку ящик со светом необходимо взвесить два раза (до того, как в условленный момент времени будет открыт затвор, и после того, как вылетел фотон), Бор сосредоточился на процессе взвешивания. Он волновался все сильнее, а время шло, поэтому способ взвешивания он выбрал самый простой: “подвесил” ящик со светом на прикрепленную к рамке пружину. Рамку надо было превратить в шкалу для взвешивания, и Бор “приделал” к ящику со светом стрелку, положение которой можно было определить по шкале на вертикальной части напоминавшей виселицу рамки. Чтобы гарантировать, что стрелка точно указывает на нуль, Бор “привесил” небольшой груз к дну ящика. В конструкции не было ничего необычного: она включала в себя даже болты и гайки, необходимые, чтобы закрепить рамку на основании, и часовой механизм, контролирующий открывание и закрывание отверстия, через которое вылетает фотон.

Первоначальное взвешивание ящика со светом просто соответствует такому выбору груза, привешенного к ящику, чтобы стрелка точно указывала на нуль. После вылета фотона ящик становится легче, и пружина поднимает его. Чтобы вернуть стрелку в положение “нуль”, приделанный к дну ящика вес надо несколько увеличить. Неважно, какое время требуется на замену привешенного груза. Разность весов определяет потерю массы при вылете фотона, и, воспользовавшись соотношением E = mc 2 , энергию фотона можно вычислить точно.

Из аргументов, приведенных им еще на Сольвеевском конгрессе 1927 года, Бор использовал только тот, что любое измерение положения ящика со светом неизбежно приведет к неустранимой неопределенности его импульса. Ведь чтобы прочесть показания шкалы, ее надо осветить. Из-за обмена фотонами между стрелкой и наблюдателем сам акт измерения веса вызывает неконтролируемую передачу импульса ящику со светом и тем самым приводит к смещению стрелки. Единственный способ увеличить точность измерения положения ящика — достаточно долго уравновешивать ящик, устанавливая стрелку на нулевом делении. Но это, утверждал Бор, приведет к увеличению неопределенности импульса ящика. Чем точнее измеряется положение ящика, тем больше неопределенность, связанная с одновременным измерением его импульса.

На Сольвеевском конгрессе 1927 года Эйнштейн атаковал соотношение неопределенности для координаты и импульса. Теперь его целью было соотношение неопределенности для энергии и времени. И ранним утром уставший Бор внезапно обнаружил дефект в gedankenexperiment, мысленном эксперименте Эйнштейна. Он повторял свои рассуждения шаг за шагом, пока не убедился, что Эйнштейн и в самом деле совершил почти немыслимую ошибку. Успокоенный, Бор лег спать. Он знал, что через несколько часов, за завтраком, триумфатором окажется он.

Эйнштейн, отчаянно пытаясь разрушить копенгагенское представление о квантовой реальности, не принял во внимание результаты собственной теории — общей теории относительности. Он не учел влияние гравитации на измерение времени часами, помещенными внутрь ящика со светом. Общая теория относительности — главное достижение Эйнштейна. “Эта теория мне казалась, да и сейчас кажется, величайшей победой человеческого разума над природой, самой поразительной комбинацией философского проникновения в суть вещей, физической интуиции и искусства математика”, — отзывался о творении Эйнштейна Макс Борн6. Он называл эту теорию “великим произведением искусства, которым надо наслаждаться и восхищаться, держась на некотором расстоянии”. В 1919 году, когда изгибание световых лучей, предсказанное общей теорией относительности, подтвердилось, эта новость попала на первые страницы всех ведущих мировых газет. Джозеф Джон Томсон заявил одному из британских таблоидов, что теория Эйнштейна — “новый континент, полный новых научных идей”7.

Одной из таких новых идей было обусловленное гравитацией замедление хода времени. Представим, что есть пара идентичных синхронизированных часов. Если одни часы подвесить к потолку, а вторые поставить на пол, их показания разойдутся на триста миллиард миллиардных секунды: на полу время течет медленнее, чем на потолке8. Причина тому — гравитация. Согласно общей теории относительности, скорость хода часов зависит от их положения в гравитационном поле. Кроме того, часы, сами двигающиеся в гравитационном поле, идут медленнее покоящихся. Бор понял: это означает, что взвешивание ящика со светом влияет на хронометраж часов внутри него.

Акт измерения положения стрелки относительно шкалы меняет положение ящика со светом в гравитационном поле Земли. Изменение его положения меняет скорость хода часов, и они уже не будут синхронизованы с часами в лаборатории. Из-за этого невозможно точно измерить время, когда открывается задвижка и фотон вылетает из ящика. Эйнштейн этого не заметил. Чем точнее измерение энергии фотона с помощью соотношения E = mc 2 , тем неопределеннее положение в гравитационном поле ящика со светом. Из-за того, что гравитация влияет на течение времени, эта неопределенность положения препятствует точному определению времени открытия задвижки и вылета фотона. Используя эту цепочку неопределенностей, Бор показал, что в эксперименте Эйнштейна с ящиком света нельзя одновременно измерить точно и энергию фотона, и время его вылета9. Принцип неопределенности Гейзенберга устоял, а с ним и копенгагенская интерпретация квантовой механики.

Когда Бор спустился к завтраку, он уже не напоминал собаку, получившую пинка. Теперь в молчании застыл Эйнштейн, слушавший объяснения, почему его попытка бросить вызов Бору не удалась, как и три года назад. (Впоследствии опровержение Бора поставят под сомнение: он рассматривал макроскопические тела, такие как стрелка, шкала и ящик со светом, как если бы они были микроскопическими объектами, к которым применимы ограничения, накладываемые принципом неопределенности. Такое обращение с макроскопическими объектами шло вразрез с утверждением самого Бора, что лабораторные приборы должны считаться классическими. Но Бор никогда четко не проводил линию, разграничивающую микро- и макрообъекты. Ведь, в конце концов, каждый классический объект есть не что иное, как набор атомов.)

Эйнштейн (и все физическое сообщество) признал контраргументы Бора. Он оставил попытки обойти принцип неопределенности и показать, что квантовая механика логически не самосогласованна. В следующих раундах Эйнштейн пытался показать, что эта теория неполна.

В ноябре 1930 года на лекции в Лейдене Эйнштейн рассказал о ящике со светом. После лекции один из слушателей заметил, что конфликта с квантовой механикой здесь нет. “Я знаю, что противоречий здесь нет, — ответил Эйнштейн, — хотя с моей точки зрения некая абсурдность все же имеется”10. Несмотря на это, в сентябре 1931 года он еще раз номинировал Гейзенберга и Шредингера на Нобелевскую премию. После двух раундов борьбы с Бором и его “секундантами” на Сольвеевских конгрессах Эйнштейн упомянул в письме Нобелевскому комитету: “С моей точки зрения, в этой теории имеется зерно истины в последней инстанции”11. Но “внутренний голос” продолжал ему нашептывать, что квантовая механика неполна и что, несмотря на уверения Бора, это не “вся” правда.

В конце Сольвеевского конгресса 1930 года Эйнштейн уехал на несколько дней в Лондон. Он был почетным гостем на проходившем 28 октября благотворительном обеде, где собирали средства для евреев Восточной Европы, положение которых уже тогда было плачевным. Обед проходил в отеле “Савой”. В роли хозяина выступал барон Ротшильд, которому удалось собрать почти тысячу человек. В компании известных, богатых, элегантно одетых людей Эйнштейн, если это помогало открыть их кошельки, охотно облачался во фрак. Это помогало ему играть свою роль в “обезьяньей комедии”12. На том обеде распорядителем был Джордж Бернард Шоу.

Хотя и отклоняясь иногда от сценария, семидесятичетырехлетний Шоу устроил великолепное представление. Вначале он пожаловался, что вынужден говорить о “Птолемее и Аристотеле, Кеплере и Копернике, Галилее и Ньютоне, гравитации и относительности, о современной астрофизике и еще Бог знает о чем”13. И виртуозно подвел итог: “Птолемей создал Вселенную, которая просуществовала тысячу четыреста лет. Ньютон создал Вселенную, просуществовавшую триста лет. И Эйнштейн создал Вселенную, но я не могу вам сказать, как долго она будет существовать”14. Гости смеялись, и громче всех Эйнштейн. Сравнив достижения Ньютона и Эйнштейна, Шоу закончил речь так: “Я пью за величайшего из наших современников — за Эйнштейна!”15

Планка была установлена очень высоко, но Эйнштейн, если того требовали обстоятельства, умел вести себя не хуже дипломата. Он выразил благодарность Шоу за “незабываемые слова, адресованные моему легендарному тезке, так осложняющему мне жизнь”16. Он воздал должное и евреям, и неевреям, “которых благородство и чувство справедливости заставляет посвятить жизнь духовному подъему человеческого общества и освобождению человека от унизительного гнета”. “Я хочу сказать вам всем, — Эйнштейн знал, что обращается к доброжелательной аудитории, — что существование и судьба нашего народа меньше зависят от внешних факторов, чем от верности моральным традициям, позволившим нам выжить в течение тысячелетий жестоких гонений, выпавших на нашу долю... На жизненном пути... жертвенность становится праведностью”17. Вскоре эти сказанные с надеждой слова пришлось проверить миллионам: черные тучи фашизма собирались над Европой.

Шестью неделями ранее, 14 сентября, на выборах в Рейхстаг нацисты набрали 6,4 миллиона голосов. Количество людей, проголосовавших за нацистов, поразило многих. В мае 1924 года нацисты получили всего тридцать два места, а на декабрьских выборах того же года — четырнадцать. В мае 1928 года их дела обстояли еще хуже. Они получили двенадцать мандатов и 812 тысяч голосов. Казалось, нацисты — просто одна из ультраправых маргинальных групп. Но меньше чем за два года число голосовавших за них увеличилось восьмикратно. Национал-социалистическая партия стала второй по величине в Рейхстаге и получила сто семь депутатских кресел18.

Не один Эйнштейн верил, что “поданные за Гитлера голоса — только симптом, не обязательно связанный с ненавистью к евреям, но обусловленный бедственным экономическим положением и безработицей среди введенной в заблуждение молодежи”19. Однако молодые люди, голосовавшие в первый раз, составляли лишь четверть из тех, кто отдал свои голоса Гитлеру. Самой сильной поддержкой нацисты пользовались среди людей старшего поколения: конторщиков и лавочников, мелких бизнесменов и фермеров-протестантов Севера, ремесленников и неквалифицированных рабочих, живших вдали от больших городов. Но решающий вклад в изменение немецкого политического ландшафта между выборами 1928 и 1930 годов внес кризис нью-йоркской фондовой биржи в октябре 1929 года.

Волна начавшегося в Нью-Йорке финансового кризиса больнее всего ударила по Германии. Основой едва наметившегося в последние пять лет возрождения немецкой экономики были краткосрочные займы в Соединенных Штатах. Все увеличивающиеся потери американских финансовых институтов и нарастающий хаос требовали немедленного возврата выданных кредитов. Это привело к быстрому росту безработицы в Германии: если в сентябре 1929 года работы не имели 1,3 миллиона человек, то в октябре 1930 года ее не было уже почти у трех миллионов. Вначале Эйнштейн видел в нацистах только “‘детскую болезнь’ республики”, которая должна скоро пройти20. Эта болезнь, однако, погубила изначально нездоровую Веймарскую республику, отринувшую парламентскую демократию ради управления с помощью декретов.

“Настают плохие времена, — заметил пессимист Зигмунд Фрейд 7 декабря 1930 года21. — С высоты своих лет я бы должен относиться к этому равнодушно, но не могу не думать о своих семерых внуках”. За пять дней до того, как были написаны эти строки, Эйнштейн уехал из Германии. Он намеревался провести два месяца в Калифорнийском технологическом институте (Пасадена), быстро становившимся одним из ведущих американских научных центров. К этому времени здесь побывали и Больцман, и Шредингер, и Лоренц. В Нью-Йорке толпа репортеров поджидала Эйнштейна у трапа, и он был вынужден дать пятнадцатиминутную пресс-конференцию. “Что вы думаете о Гитлере?” — выкрикнул один из журналистов. “Он может жить только тогда, когда желудок Германии пуст. А когда экономическая ситуация улучшится, он перестанет что-либо значить”, — ответил Эйнштейн22.

Год спустя, в декабре 1931 года, когда Эйнштейн во второй раз поехал в Калифорнийский технологический институт, экономический кризис в Германии был еще острее, а в политике творилась еще большая неразбериха. “Сегодня я решил, что в конце концов откажусь от места в Берлине и до конца своих дней останусь перелетной пташкой”, — записал в дневнике Эйнштейн, пересекая Атлантический океан23. Можно считать удачей то, что в Калифорнии Эйнштейн встретился с Абрахамом Флекснером. Тот занимался организацией уникального исследовательского центра — Института перспективных исследований (Принстон, штат Нью-Джерси) и мог распоряжаться пятью миллионами долларов пожертвований, которые собирался потратить на создание “сообщества ученых”, занятых исключительно исследованиями и свободных от педагогических обязанностей. Встретив по счастливой случайности Эйнштейна, Флекснер, не теряя времени, постарался привлечь к работе в институте самого известного в мире ученого.

Эйнштейн согласился пять месяцев в году проводить в США (остальное время — в Берлине). “Я не покидаю Германию, — заявил он репортерам из “Нью-Йорк таймс”. — Местом, где я буду жить постоянно, по-прежнему будет Берлин”24. Пятилетний контракт должен был начаться осенью 1933 года, так как Эйнштейн договорился, что еще раз приедет в Пасадену. С этим договором ему повезло. Тридцатого января 1933 года, во время третьего визита Эйнштейна в Пасадену, Гитлер стал рейхсканцлером. Исход полумиллиона немецких евреев начинался медленно: к июню Германию покинули всего двадцать пять тысяч человек. Эйнштейн, находившийся в Калифорнии в безопасности, не делал никаких заявлений и вел себя так, как если бы собирался в положенное время вернуться. Он написал в Прусскую академию с просьбой выплатить ему жалованье, но решение к этому времени уже было принято. “Принимая во внимание Гитлера, — написал он другу 27 февраля, — я не рискну ступить на немецкую землю”25. В тот день был подожжен Рейхстаг. Это стало сигналом для первой волны поддержанного немецким государством нацистского террора.

В атмосфере всеобщего насилия на выборах в Рейхстаг 5 марта за нацистов проголосовали семнадцать миллионов человек. Пять дней спустя, накануне отъезда из Пасадены, Эйнштейн дал интервью, сделав достоянием гласности свое мнение о событиях в Германии. “Пока у меня будет выбор, — заявил он, — я буду жить только в той стране, где торжествуют гражданские права, толерантность и равенство всех перед законом. Гражданские права означают свободу устно и письменно выражать свои политические взгляды; толерантность означает уважение к взглядам других, какими бы они ни были. В настоящее время в Германии эти права не соблюдаются”26. Его слова быстро распространились, и немецкие газеты, соревнующиеся в выражении верноподданнического отношения к нацистскому режиму, открыли травлю. “Хорошие новости об Эйнштейне: он не возвращается!” — гласил заголовок в газете “Берлинер локаланцайгер”. Автор статьи горячился: “...как этот незаслуженно возвеличенный, тщеславный человечек, не знающий, что тут происходит, смеет судить о Германии! Эти события навсегда останутся непостижимыми для человека, который в наших глазах никогда не был немцем, который всегда заявлял, что он еврей и только еврей”27.

Высказывания Эйнштейна поставили Планка в затруднительное положение. Девятнадцатого марта он написал Эйнштейну, что “очень переживает” из-за “всякого рода слухов, появившихся в это неспокойное и трудное время в связи с Вашими публичными и частными высказываниями политического характера”28. Планк жаловался, что “такие сообщения ставят в очень трудное положение тех, кто Вас высоко ценит и уважает и хотел бы выступить в Вашу защиту”. Он обвинял Эйнштейна в том, что, по его мнению, он еще ухудшает положение своих “соплеменников и единоверцев”. Когда 28 марта корабль, на котором Эйнштейн вернулся в Европу, зашел в гавань Антверпена в Бельгии, Эйнштейн попросил отвезти его в немецкое посольство в Брюсселе. Там он сдал свой паспорт, во второй раз отказался от немецкого гражданства и вручил письмо с заявлением о выходе из Прусской академии.

Эйнштейн и Эльза должны были принять решение, что им делать и куда деваться, а пока они поселились на вилле в бельгийском курортном городке Ле-Кок-сюр-Мер. Ходили слухи, что жизнь Эйнштейна в опасности, и бельгийское правительство выделило ему двух охранников. В Берлине Планк, узнав о выходе Эйнштейна из Академии, вздохнул с облегчением. Это был единственный достойный способ порвать с Академией и “в то же время избавить друзей от безмерного огорчения и боли”, — написал он Эйнштейну29. В новой Германии мало кто был готов встать на его защиту.

Десятого мая 1933 года по Унтер-ден-Линден прошли маршем студенты и научные работники. Их одежда была украшена свастиками. Они несли факелы. На Операплац, напротив входа в Берлинский университет, разожгли костер. В пламени сгорели двадцать тысяч книг из разграбленных городских библиотек и книжных магазинов. Сорокатысячная толпа наблюдала, как пламя пожирало книги “неарийских” и “жидо-большевистских” авторов: Маркса, Брехта, Фрейда, Золя, Пруста, Кафки, Эйнштейна. Сцена повторилась во всех крупных университетах страны, а люди вроде Планка, видевшие это, молчали и почти ничего не предпринимали. Сожжение книг оказалось только началом наступления нацистов на “дегенеративное” искусство и культуру вообще. Антисемитизм уже был легализован, и с немецкими евреями стали происходить очень важные события.

Закон “О восстановлении профессионального чиновничества” был принят 7 апреля 1933 года. Он затрагивал почти два миллиона государственных служащих и был направлен против социалистов, коммунистов и евреев. Статья 3 этого закона содержала печально известный “арийский параграф”: “Государственные служащие неарийского происхождения должны быть уволены”30. Закон определял неарийца как человека, у которого один из родителей или один/одна из дедушек/бабушек не являлся арийцем. Спустя шестьдесят два года (с 1871 года евреи постепенно становились неотъемлемой частью интеллектуальной и деловой элиты страны) государство опять возвело дискриминацию части своих граждан в ранг закона. С этого плацдарма нацисты вскоре начали наступление на евреев.

Университеты являлись государственными учреждениями, и очень скоро почти тысяча научных работников, включая триста тринадцать профессоров, были уволены или принуждены подать в отставку. Почти четверть физиков, работавших в Германии до 1933 года (среди них — половина всех теоретиков), покинули страну. Из тысячи шестисот ученых, уволенных к 1936 году, треть занималась естественными науками. Двадцать из них были или вскоре стали лауреатами Нобелевской премии: одиннадцать физиков, четыре химика и пять медиков31. Формально новый закон не относился ни к принятым на работу до Первой мировой войны, ни к ветеранам войны, ни к тем, кто потерял сына или отца во время войны. Но нацистская чистка продолжалась, и число подлежащих увольнению увеличивалось. Поэтому 16 мая 1933 года Планк — президент Общества содействия развитию науки им. кайзера Вильгельма — отправился на встречу с Гитлером. Он думал, ему удастся оградить немецкую науку от разрушения.

Трудно представить, но Планк сказал Гитлеру, что “евреи бывают разных сортов, и некоторые из них представляют ценность для человечества, а другие бесполезны” и что “сорта” эти надо различать32. “Это неправильно, — возразил Гитлер. — Еврей он и есть еврей. Все евреи присасываются друг к другу как пиявки. Там, где есть хоть один еврей, немедленно появляются евреи всех сортов”33. Планк сменил тактику. Окончательное изгнание еврейских ученых нанесет вред интересам Германии, заявил он. Гитлер рассвирепел: “Наша национальная политика не будет ни отменена, ни изменена даже для ученых... Если увольнение еврейских ученых означает упразднение современной немецкой науки, то несколько лет мы спокойно без науки обойдемся!”34

В ноябре 1918 года, в послевоенном хаосе, Планк старался поддержать упавших духом членов Прусской академии наук: “Если враг лишил нашу родину возможности защищаться, лишил нас нашей мощи, если в стране разразился серьезный кризис и, быть может, еще более серьезный кризис ожидает нас в будущем, есть только одно, чего не может лишить нас ни внешний, ни внутренний враг — это уровень немецкой науки”35.

Для Планка, потерявшего на войне старшего сына, принесенные жертвы должны были иметь смысл. После встречи с Гитлером Планк знал, что нацисты готовы сделать то, что не удалось никому другому: разрушить немецкую науку.

За две недели до этого директором Имперского физико-технического института стал Йоханнес Штарк — физик, Нобелевский лауреат и член НСДАП. Вскоре Штарк, преданно служивший “арийской физике”, стал еще более влиятельной фигурой и получил право распоряжаться правительственными фондами, предназначенными для финансирования исследований. Имея такую власть, он намеревался взять реванш. В 1922 году, оставив место профессора в Вюрцбурге, Штарк решил попытать счастья в бизнесе. Тогда от него, антисемита, догматика и склочника, отвернулись все, кроме другого давнего поборника “германской” физики, лауреата Нобелевской премии Филиппа Ленарда. Когда Штарк после провала бизнес-авантюры решил вернуться к академической карьере, никто из тех, у кого были такие возможности, не поспешил предложить ему работу. Теперь Штарк, и прежде настроенный резко отрицательно к “жидовской” физике Эйнштейна и не принимавший всерьез современную теоретическую физику, намеревался участвовать в решении всех вопросов, касающихся назначения на должность профессора, и сделать все возможное, чтобы эти места были заняты теми, кто поддерживал “германскую” физику.

Гейзенберг давно хотел после отставки Зоммерфельда получить место профессора в Мюнхене. В 1935 году Штарк назвал Гейзенберга “духом эйнштейновского духа” и начал спланированную кампанию против него и теоретической физики вообще. Ее кульминацией стала публикация в журнале СС “Шварце корпс”, где Гейзенберг был назван “белым евреем”. Весь следующий год Гейзенберг старался восстановить репутацию. Если бы эта кличка к нему пристала, ему угрожали бы увольнение и полная изоляция. Он обратился к Генриху Гиммлеру, рейхсфюреру СС, случайно оказавшемуся знакомым его семьи. Гиммлер способствовал восстановлению репутации Гейзенберга, но не допустил его назначения на место Зоммерфельда. Кроме того, ему было поставлено условие: в будущем, “рассказывая на лекциях о выдающихся научных результатах, надо четко отделять их от персональных и политических характеристик ученых, их получивших”36. Гейзенберг должным образом выполнил взятое на себя обязательство отделять ученых от науки. Больше никогда он публично не упоминал имя Эйнштейна.

Геттингенские физики Джеймс Франк и Макс Борн, ветераны войны, не подпадали под действие “арийского пункта”. Но они не воспользовались этим своим правом, считая, что оно равносильно сотрудничеству с нацистами. Многие коллеги, не менее сорока двух человек, осудили Франка, подавшего прошение об отставке. Они утверждали, что его слова “к нам, немцам еврейского происхождения, относятся как к гражданам другого государства и врагам отчизны” подливают масла в огонь антигерманской пропаганды”37. Не помышлявший об отставке Борн обнаружил свое имя в списке временно отстраненных от работы гражданских служащих, который был опубликован в местной газете. “Все, что я сделал в Геттингене за двенадцать лет упорной работы, уничтожено, — писал он позднее. — Мне казалось, что это конец света”38. Борна бросало в дрожь при мысли, что ему придется “стоять перед студентами, которые по тем или иным причинам отвергли меня, или жить среди коллег, так легко смирившихся с этим”39.

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 предсказаны 16 . 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.

Надеяться на “возмущение” Бор перестал из-за непрекращающегося давления на копенгагенскую интерпретацию со стороны Эйнштейна. Он понимал: это означает, что электрон, например, существует в состоянии, которое можно возмутить. Теперь Бор делал упор на то, что наблюдаемый микроскопический объект и аппаратура, с помощью которой выполняется измерение, образуют неделимое целое — “явление”. Здесь для физического возбуждения, связанного с актом измерения, просто не оставалось места. Именно поэтому Бор был уверен, что критерий реальности ЭПР допускает двоякое толкование.

Увы, ответ Бора был далеко не таким ясным, как ему хотелось. В 1949 году, перечитав эту работу, он согласился, что “изложение было недостаточно понятным”. Он старался разъяснить, что “существенная неоднозначность”, на которую он указывал, возражая ЭПР, кроется в словах: “Неотъемлемые физические свойства объектов, когда имеют дело с явлениями, для которых нельзя строго разграничить поведение самих объектов и их взаимодействие с измерительной аппаратурой”34.

Бор не возражал против предсказанных ЭПР результатов измерений свойств частицы В, базирующихся на знании, приобретенном при измерении свойств частицы А. По схеме ЭПР, когда импульс частицы А измерен, можно предсказать точно результат такого же измерения импульса частицы В. Однако, возражал Бор, это не означает, что для частицы В импульс является независимым элементом реальности. Только когда выполняется “действительное” измерение импульса частицы В, можно говорить, что она обладает импульсом. Импульс частицы становится “реальностью” только тогда, когда эта частица взаимодействует с устройством, сконструированным для измерения ее импульса. Частица не существует в некотором неизвестном “реальном” состоянии до акта измерения. Если не измерены координата и импульс, утверждал Бор, бессмысленно заявлять, что частица действительно обладает какой-либо из этих характеристик.

Для Бора при определении элемента реальности, о котором говорили ЭПР главную роль играла измерительная аппаратура. Именно то обстоятельство, что физик сам выбирает прибор для измерения точной координаты частицы А, откуда он и может достоверно определить координату частицы В, исключает возможность измерить импульс частицы А, и, следовательно, он не может сделать вывод об импульсе частицы В.

Бор был согласен с ЭПР в том, что прямого возмущения состояния частицы В не происходит. Но тогда, возражал он, соответствующий ей “элемент физической реальности” должен определяться с учетом характера измерительного устройства и измерений, проведенных над частицей A.

Согласно ЭПР, если импульс частицы В — это элемент реальности, измерение импульса частицы А повлиять на него не может. Оно просто позволяет без каких-либо измерений вычислить импульс частицы В. Критерий реальности ЭПР предполагает, что если между частицами нет никакого реального физического взаимодействия, то что бы ни происходило с одной из них, это не может привести к “возмущению” другой. Однако, согласно Бору, поскольку частицы А и В когда-то, до того как разойтись, взаимодействовали, они связаны друг с другом как части системы и не могут рассматриваться отдельно как две разные частицы. Следовательно, измерение импульса частицы А практически равносильно прямому измерению импульса частицы В, поскольку именно оно приводит к тому, что частица В мгновенно приобретает строго определенный импульс.

Бор соглашался с тем, что при наблюдении частицы А “механического” возбуждения частицы В не происходит. Как и ЭПР, он исключал возможность существования реальных, передающихся мгновенно физических сил, таких как сила отталкивания или сила притяжения. Однако если реальность координаты или импульса частицы В определяется при измерении, произведенном над частицей А, должно быть мгновенное “влияние” на расстоянии. Это нарушает принципы локальности (то, что происходит с частицей А, не может мгновенно повлиять на частицу В) и сепарабельности (возможности существования частиц A и B отдельно друг от друга). Требование безусловного выполнения обоих этих принципов составляло основу аргументации ЭПР и взглядов Эйнштейна на не зависящую от наблюдателя реальность. Бор, однако, придерживался того мнения, что измерение свойств частицы А каким-то образом “мгновенно” влияет на состояние частицы B35. Он не распространялся о природе этого мистического “влияния именно на те самые условия, которые определяют, какие предсказания можно сделать о поведении системы в будущем”36. Бор делает вывод, что поскольку “эти условия составляют неотъемлемый элемент описания любого явления, к которому, по сути, применим термин ‘физическая реальность’, мы видим, что аргументация указанных авторов не подтверждает их вывод о том, что квантово-механическое описание по существу неполно”37.

Эйнштейн высмеял “колдовские силы” и “похожее на привидение взаимодействие” Бора. “Трудно заглянуть в карты Всевышнего, — написал он позднее. — Но я ни на минуту не поверю, что Он бросает кости или использует ‘телепатические’ устройства (что Ему предлагает современная квантовая теория)”38. Эйнштейн говорил Бору, что “физика должна изображать реальность в пространстве и во времени; в ней нет места мистическому воздействию на расстоянии”39.

Статья ЭПР выражала мнение Эйнштейна, считавшего, что копенгагенская интерпретация квантовой механики и существование объективной реальности несовместимы. Он был прав, и Бор это знал. “Квантового мира нет. Есть только абстрактное квантово-механическое описание”, — убеждал Бор40. В соответствии с копенгагенской интерпретацией частицы не обладают независимой реальностью: когда над ними не ведется наблюдение, свойств у них нет. Позднее эту точку зрения лаконично изложил американский физик Джон Арчибальд Уилер: “Ни одно элементарное явление не является явлением реальным, пока оно не становится явлением наблюдаемым”. А за год до появления статьи ЭПР Паскуаль Йордан довел до логического конца копенгагенское отрицание независимой от наблюдателя реальности: “Мы сами производим результат наблюдения”41.

“Опять надо начинать все сначала, — сказал Поль Дирак, — ведь Эйнштейн доказал, что так она [копенгагенская интерпретация] не работает”42. Сначала и он поверил, что Эйнштейн нанес квантовой механике смертельный удар, но вскоре, как и большинство физиков, пришел к выводу, что Бор еще раз вышел победителем из схватки. Достоинства квантовой механики давно были всем очевидны, и мало кто хотел разбираться детально в ответе Бора на возражения ЭПР, который даже по его собственным стандартам был не слишком вразумительным.

Вскоре после того, как была напечатана статья ЭПР, Эйнштейн получил письмо от Шредингера: “Я был очень рад, что в статье, только что опубликованной в Ф. р. [“Физикал ревю”], Вам несомненно удалось схватить догматическую квант. мех. за руку”43. Обсудив трудные места этой статьи, Шредингер изложил свои мысли о теории, для создания которой он сделал так много: “Моя интерпретация сводится к тому, что у нас нет квант. мех., согласующейся с теорией относительности, т. е. учитывающей конечную скорость распространения всех взаимодействий. Есть только аналог старой абсолютной механики... Процесс разделения частиц отнюдь не описывается традиционной схемой”44. Бор был занят формулировкой ответа ЭПР, а Шредингер был уверен, что если поставленные ЭПР во главу угла принципы сепарабельности и локальности не выполняются, это означает, что квантовая механика не дает полного описания реальности.

В своем письме Шредингер, описывая корреляции между частицами, которые, как в эксперименте ЭПР, сначала взаимодействуют, а потом разделяются, ввел термин verschrankung, который потом переводили как “смешивание”. Как и Бор, он считал, что если частицы взаимодействуют, то вместо двух систем, в каждой из которых по одной частице, имеется одна система из двух частиц. Поэтому, несмотря на разделяющее частицы расстояние, любое изменение состояния одной из них влияет на состояние другой. “Любое имеющее место ‘смешивание предсказаний’ может, очевидно, означать только то, что на самом деле эти два тела когда-то образовывали одну систему, что они взаимодействовали, и следы этого взаимодействия несет каждая из них”, — написал он в своей знаменитой работе, опубликованной позже в том же году45. “Если два разделенных тела, о каждом из которых у нас есть максимально подробная информация, приходят во взаимодействие друг с другом, а потом опять разделяются, происходит то, что выше я назвал смешиванием нашего знания об этих двух телах”46.

Хотя Шредингер ни с точки зрения логики, ни на уровне эмоций не разделял преданность Эйнштейна локальности, он не готов был от нее отказаться. Он считал, что смешивание можно ликвидировать: любое измерение, проводимое отдельно над любой из частей (A и В) смешанного двухчастичного состояния, разрушает смешивание, и обе части опять становятся независимыми друг от друга. “Измерения, производимые над разделенными системами, — написал он в заключение, — не могут непосредственно влиять друг на друга, это просто магия”.

Шредингер, наверное, удивился, прочтя письмо Эйнштейна от 17 июня. “С точки зрения принципов, — писал тот, — я совершенно не верю в статистическое обоснование физики, стоящей за квантовой механикой, несмотря на необычайный успех формализма, о котором я хорошо осведомлен”47. Шредингер это уже знал, но Эйнштейн шел дальше: “Пора положить конец этой эпистемологической оргии”. Хотя Эйнштейн выразился очень резко, он понимал, как воспринимают его возражения: “Однако, несомненно, Вы подшучиваете надо мной и думаете, что в итоге многие из тех, кто был еретиком в молодости, превращаются в старых фанатиков, а многие молодые революционеры — в старых реакционеров”.

Их письма разминулись. Письмо Шредингера, в котором он обсуждал статью ЭПР, Эйнштейн получил через два дня после того, как отправил свое. Ответ был написан немедленно. “То, что я на самом деле хотел сказать, сформулировано недостаточно ясно, — объяснил Эйнштейн, — главное, если так можно выразиться, оказалось погребенным под эрудицией”48. В статье ЭПР, текст которой писал Подольский, не было прозрачности и строгости изложения, характерной для написанных по-немецки работ Эйнштейна. Эйнштейн был раздосадован тем, что фундаментальная роль сепарабельности, то есть свойства, делающего невозможным зависимость состояния одного объекта от характера измерения, проведенного над другим объектом, в статье была описана невразумительно. Эйнштейну хотелось, чтобы принцип сепарабельности занимал в ней центральное место, а он попал на последнюю страницу, как некая запоздалая мысль. Он хотел подчеркнуть несочетаемость сепарабельности с полнотой квантовой механики. И то, и другое справедливым быть не может.

“Основная трудность в том, что физика представляет собой своего рода метафизику, — объяснял он Шредингеру. — Физика описывает реальность, которую мы познаем только с помощью физического описания”49. Физика есть ни больше ни меньше как “описание реальности”, но это описание, указывал Эйнштейн, “может быть ‘полным’ либо ‘неполным’”. Эйнштейн предложил Шредингеру представить себе два ящика, в один из которых положили мяч. Открывая крышку и заглядывая внутрь, мы “производим наблюдение”. До того, как мы заглянули в первый ящик, вероятность того, что мяч в нем, равна 50/50. После того, как ящик открыт, эта вероятность равна единице (мяч в ящике) либо нулю (мяча в ящике нет). Но, говорит Эйнштейн, в действительности мяч всегда был в одном из двух ящиков. Поэтому, спрашивает он, утверждение: “С вероятностью 50/50 мяч находится в первом ящике” — это полное описание реальности? Если нет, то полное описание звучит так: “Мяч в (или не в) первом ящике”. До того, как ящик открыт, полное описание соответствует утверждению: “Мяча нет в одном из двух ящиков”. Существование мяча в определенном ящике возникает только тогда, когда один из ящиков открыт. “Так проявляется статистический характер мира, данного нам в ощущениях, или эмпирической системы законов, им управляющих”, — написал в заключение Эйнштейн. Итак, он поставил вопрос: описывается ли полностью состояние до открытия ящика вероятностью 50/50?

Чтобы найти ответ, Эйнштейн привлекает принцип сепарабельности: второй ящик и его содержимое полностью не зависят от происходящего с первым ящиком. Поэтому, с его точки зрения, ответом будет “нет”. Чтобы описание реальности было полным, недостаточно установить, что с вероятностью 50/50 мяч находится в первом ящике. Именно согласие Бора на нарушение принципа сепарабельности приводит к “похожему на привидение взаимодействию на расстоянии” в мысленном эксперименте ЭПР.

Вслед за рассуждением о мяче Эйнштейн, чтобы продемонстрировать Шредингеру неполноту квантовой механики, 8 августа 1935 года предложил новый план действий. Он попросил Шредингера рассмотреть бочонок с сыпучим порохом, который когда-нибудь в будущем году спонтанно воспламенится. Сначала волновая функция описывает строго определенное состояние — бочонок с невзорвавшимся порохом. Но через год волновая функция “описывает некую смесь еще не и уже взорвавшихся систем”50. “Никакая самая искусная интерпретация не позволит с помощью этой волновой функции описать реальное положение дел, — доказывал Эйнштейн Шредингеру, — поскольку в действительности нет переходного состояния между взорвавшимся и не взорвавшимся порохом”51. Бочонок либо взорвался, либо нет. Этот, писал Эйнштейн, “грубый макроскопический пример”, выявляет те же “трудности”, с которыми сталкиваешься в мысленном эксперименте ЭПР.

Бурная переписка с Эйнштейном летом 1935 года заставила Шредингера еще раз глубоко задуматься о том, что представляет собой копенгагенская интерпретация. Результатом их диалога явился состоящий из трех частей текст, опубликованный между 29 ноября и 13 декабря. Шредингер говорил, что не мог придумать для него названия: то ли “Современная ситуация в квантовой механике”, то ли “Доклад”, то ли “Общая исповедь”. Так или иначе, там имеется абзац о некоем коте, которому была суждена долгая жизнь.

"Поместим кота в небольшую стальную камеру. Туда же поставим адскую машину (надо принять меры предосторожности, чтобы кот напрямую с ней не взаимодействовал): поместим в счетчик Гейгера крошечный кусочек радиоактивного вещества. Он настолько мал, что за час может произойти распад одного атома, но с равной вероятностью это может и не произойти. Если распад происходит, трубка счетчика Гейгера разряжается и с помощью реле приводит в действие молоток, разбивающий ампулу с цианистоводородной кислотой. Если систему не трогать в течение часа, а затем камеру открыть, сказать, что кот все еще жив, можно будет, если за это время ни один атом не распался. Первый же распавшийся атом приведет к тому, что кот будет отравлен. Волновая функция всей системы может все это учесть, если живой и мертвый кот (простите за выражение) смешаны или размазаны по ней в равных частях"52.

Согласно Шредингеру и здравому смыслу, кот мертв либо жив в зависимости от того, произошел ли радиоактивный распад. Но, согласно Бору и его последователям, субатомное королевство напоминает мир Алисы в Стране чудес: только акт измерения может решить, имел место распад или нет, и только это измерение определяет, мертв кот или жив. До того, как измерение произойдет, кот перенаправлен в квантовое чистилище, где он и пребывает в суперпозиции состояний.

Хотя Эйнштейн и ворчал на Шредингера за то, что для публикации тот выбрал немецкий журнал, а все оставшиеся в Германии ученые готовы сотрудничать с нацистским режимом, он был очень рад. Кот показывает, сказал он Шредингеру, что “мы полностью согласны друг с другом относительно состояния теории в настоящий момент”. Волновую функцию, в которую входит живой и мертвый кот, “нельзя считать описывающей реальное состояние”53. Много позже, в 1950 году, Эйнштейн неосторожно “взорвал” кота, забыв, кто предложил использовать бочонок с порохом. В письме к Шредингеру, говоря о “современных физиках”, он не смог скрыть смятения по поводу их уверенности в том, что “квантовая теория предоставляет описание реальности, и даже полное ее описание”54. Несостоятельность такой интерпретации, писал Эйнштейн, “очень элегантно демонстрирует Ваша система, состоящая из радиоактивного атома + счетчик Гейгера + усилитель + заряд пороха + кот в ящике. Ее волновая функция одновременно содержит и живого кота, и разорванного на кусочки”55.

Знаменитый мысленный эксперимент Шредингера с участием кота выявил еще одну трудность. Где провести границу между измерительными приборами, относящимися к повседневному макромиру, и измеряемым объектом, принадлежащим к микромиру квантов? Для Бора резкой “границы” между классическим и квантовым миром не существовало. Чтобы объяснить, как он понимает неразрывную связь между наблюдателем и наблюдаемым, он как пример использовал слепого с тростью. Где, спрашивал он, проходит разделительная черта между слепым человеком и невидимым ему миром? Слепой неотделим от своей трости, утверждал Бор. Когда он ее использует, чтобы получить информацию об окружающем его мире, трость является его продолжением. Разве мир начинается на конце трости слепого? Нет, говорил Бор. С помощью кончика трости осязание слепого проникает в мир, и эти двое, слепой и кончик его трости, неразрывно связаны. Бор считал, что это относится и к попытке экспериментатора измерить свойства микроскопической частицы. При акте измерения наблюдатель и наблюдаемый объект заключают друг друга в такие тесные объятия, что невозможно сказать, где начинается один и кончается другой.

Тем не менее с точки зрения “копенгагенцев” при конструировании реальности предпочтение отдается наблюдателю, будь то человек или механическое устройство. Но вся материя состоит из атомов и, значит, подчиняется законам квантовой механики. Поэтому как может наблюдатель или измерительный прибор оказаться в привилегированном положении? Это проблема измерений. Предположение копенгагенской интерпретации об априорном существовании классического мира макроскопических измерительных устройств кажется порочным и парадоксальным.

Эйнштейн и Шредингер считали, что это явно указывает на неполноту квантовой механики. Шредингер пытался обратить на это внимание с помощью своего кота в ящике. В рамках копенгагенской интерпретации измерение остается необъясненным процессом, поскольку в математическом аппарате квантовой механики нет ничего, способного указать на то, как и когда происходит коллапс волновой функции. Бор “решил” проблему, просто заявив, что измерение, несомненно, выполнить можно, но не объяснил, как.

Шредингер встретился с Бором, когда приехал в Англию в марте 1936 года. Он доложил об этой случайной встрече Эйнштейну: “Недавно в Лондоне провел несколько часов с Нильсом Бором. В своей доброжелательной и любезной манере он несколько раз повторил, что считает ‘ужасным’, даже ‘преступным’ то, что люди вроде Лауэ и меня, но особенно такие, как Вы, хотят, используя известную парадоксальную ситуацию, нанести удар по квантовой механике, которая так очевидно относится ко всему и так согласуется с экспериментом. Получается, что мы стараемся заставить природу согласиться с нашей предвзятой концепцией ‘реальности’. Он говорит с глубоким внутренним убеждением чрезвычайно умного человека, так что на своей позиции остаться трудно”. Однако Эйнштейн и Шредингер все же не изменили своего отношения к копенгагенской интерпретации56.

В августе 1935 года, за два месяца до публикации статьи ЭПР, Эйнштейн наконец купил дом. Дом №112 по Мерсер-стрит ничем не отличался от соседних, но благодаря своему хозяину прославился на весь мир. Отсюда до Института перспективных исследований можно было дойти пешком, хотя Эйнштейн предпочитал работать дома. Кабинет его находился на первом этаже; большой стол, заваленный бумагами, занимал центр комнаты. На стене — портреты Фарадея и Максвелла. Позднее прибавился еще портрет Ганди.

В своем небольшом доме с зелеными ставнями Эйнштейн жил с женой Эльзой, ее младшей дочерью Марго и Эллен Дюкас. К сожалению, очень скоро безмятежное существование закончилось: у Эльзы диагностировали болезнь сердца. Ее состояние ухудшалось, и, как писала Эльза подруге, Эйнштейн “грустил и находился в подавленном состоянии”57. Она была приятно удивлена: “Я никогда не думала, что он так привязан ко мне. Это тоже помогает”58. Эльза умерла 20 декабря 1936 года в возрасте шестидесяти лет. В доме остались две женщины, взявшие на себя заботу об Эйнштейне, и он быстро смирился с потерей.

“Я устроился прекрасно, — писал он Борну. — Я впал в спячку, как медведь в берлоге, и больше, чем когда-либо за всю свою столь разнообразную жизнь, действительно чувствую себя дома”59. Он пояснил, что “погруженность в себя усугубляется из-за смерти моей супруги, которая была больше привязана к людям, чем я”. Борн счел почти будничное сообщение Эйнштейна о смерти Эльзы “довольно странным”, но не удивительным. “Несмотря на всю его доброту, общительность и любовь к человечеству, — сказал Борн позднее, — он был полностью отделен от своего окружения и входивших в него людей”60. Почти верно. Но был один человек, к которому Эйнштейн был сильно привязан — его сестра Майя. Она приехала к нему в 1939 году, когда расовые законы Муссолини вынудили ее покинуть Италию. Они жили вместе до самой ее смерти в 1951 году.

После кончины Эльзы Эйнштейн завел распорядок дня, почти не менявшийся годами. После завтрака (между 9 и 10 часами) он шел в институт. Здесь Эйнштейн работал до часа дня, а затем возвращался домой на ланч и недолго отдыхал. Потом до 18.30 или 19 вечера он работал у себя в кабинете. После этого, если не было гостей, Эйнштейн возвращался к работе и работал до самого отхода ко сну (между 22 и 23 часами). Он редко бывал в театрах или на концертах и, в отличие от Бора, практически не смотрел кино. По словам самого Эйнштейна, сказанным в 1936 году, он “жил в уединении, которое так мучительно в юности, но прекрасно в более зрелые годы”61.

В начале февраля 1937 года в Принстон приехал Бор с женой и сыном Хансом. В программу их шестимесячного кругосветного турне входила неделя в Принстоне. В первый раз после публикации статьи ЭПР Бор и Эйнштейн встретились. Смог ли Бор наконец убедить Эйнштейна согласиться с копенгагенской интерпретацией? “Горячего спора по поводу квантовой механики не было, — вспоминал Валентин Баргманн, ставший позже ассистентом Эйнштейна. — Правда, стороннему наблюдателю казалось, что Эйнштейн и Бор говорят, не слушая друг друга”62. Он был уверен, что для любой содержательной дискуссии потребовались бы “дни и дни”. Увы, за время той мимолетной встречи, свидетелем которой он был, “многое осталось невысказанным”63.

Они не сказали друг другу то, что каждый из них уже знал. Их дебаты о квантовой механике перешли на философский уровень и теперь касались статуса реальности. Существует ли она? Бор верил, что квантовая механика — полная фундаментальная теория, описывающая природу, и это было основой его философского мировоззрения. Поэтому он утверждал: “Квантового мира нет. Есть только его абстрактное квантово-механическое описание. Неправильно думать, что задача физики выяснить, как устроена природа. Физика решает вопрос о том, что мы можем сказать о природе”64. Эйнштейн, со своей стороны, оценивал квантовую механику, исходя из своей непоколебимой уверенности в существовании реальности, подчиняющейся закону причинности и не зависящей от наблюдателя. Поэтому принять копенгагенскую интерпретацию он не мог. “То, что мы называем наукой, — утверждал Эйнштейн, — имеет единственную цель: определить, что существует в объективной реальности”65.

Для Бора первична была теория. За ней следовало ее философское осмысление — формулировка интерпретации, позволяющей понять смысл сказанного теорией о реальности. Эйнштейн знал, что строить философское мировоззрение на хрупком фундаменте научной теории опасно. Если в свете новых экспериментальных данных теория будет поставлена под сомнение, разрушится и обосновывающая ее философская позиция. “Основополагающим для физики является предположение, что реальный мир существует независимо оттого, как мы его воспринимаем, — говорил Эйнштейн. — Но мы этого не знаем” 66 .

В своем отношении к философии Эйнштейн был реалистом. Он знал, что доказать справедливость его позиции нельзя. В его отношении к реальности была не поддающаяся доказательству “убежденность”. Хотя, возможно, это и так, в представлении Эйнштейна человек хочет, насколько это в его силах, “постичь именно сущность и реальность”67. “Я не могу подобрать лучшего эпитета, чем ‘религиозная’, для веры в рациональную природу реальности в той степени, в какой она доступна человеческому разуму, — писал он Соловину. — Если это чувство отсутствует, наука вырождается в бездушный эмпиризм”68.

Гейзенберг понимал, что Эйнштейн и Шредингер хотят “вернуться к понятию реальности из классической физики, или, используя более общий философский термин, к онтологии материализма”69. Вера в “объективно существующий реальный мир, где объективное существование мельчайших частей его понимается в том же смысле, что и существование камней или деревьев, независимо оттого, наблюдаем мы их или нет”, была для Гейзенберга возвратом к “упрощенным материалистическим представлениям, превалировавшим в естественных науках XIX века”70. Гейзенберг был прав только частично, полагая, что Эйнштейн и Шредингер намереваются “изменить философию, не меняя физики”71. Эйнштейн соглашался с тем, что квантовая механика — лучшая из возможных теорий, но она является “неполным выражением реального положения вещей, хотя только такую теорию и можно построить, исходя из фундаментальных представлений о силе и материальных точках (квантовые поправки к классической механике)”72.

Эйнштейн отчаянно пытался изменить физику. Он не был тем консервативным старцем, за которого его многие принимали. Он был убежден, что представления классической физики необходимо заменить. Бор возражал, что поскольку макроскопический мир описывается классической физикой и ее понятиями, даже попытки выйти за их пределы являются пустой тратой времени. Он сформулировал свой принцип дополнительности, чтобы спасти классическую физику. Для Бора не было основополагающей физической реальности, существующей независимо от измерительных приборов. Это означало, что, как указывал Гейзенберг, “мы не можем уйти от парадокса квантовой теории — необходимости использовать классические понятия”73. Именно призыв Бора и Гейзенберга сохранить классические понятия Эйнштейн называл “успокоительной философией”74.

Эйнштейн никогда не отказывался от онтологии классической физики, не зависящей от наблюдателя реальности, но был готов окончательно порвать с классической физикой. Представление о реальности, следовавшее из копенгагенской интерпретации, было свидетельством, в котором он нуждался, чтобы сделать этот шаг. Он хотел революции более радикальной, чем та, которую предлагала квантовая механика. Вряд ли стоит удивляться, что в разговоре Эйнштейна и Бора столь многое не прозвучало.

В январе 1939 года Бор вернулся в Принстон, где провел четыре месяца как приглашенный профессор. Хотя Эйнштейн и Бор, эти два великих человека, все еще испытывали друг к другу дружеские чувства, их непрекращающийся диспут о квантовой реальности неизбежно привел к охлаждению. “От Эйнштейна осталась только тень”, — вспоминал Розенфельд, сопровождавший Бора в Америку75. Они встречались обычно на официальных приемах, но больше не говорили о физике. Во время визита Бора Эйнштейн сделал всего один доклад о своей работе по поиску единой теории поля. В присутствии Бора он высказал надежду, что квантовую физику можно будет получить из этой теории. Но Эйнштейн дал понять, что ему не хотелось бы продолжать разговор на эту тему. “Бор был этим крайне огорчен”, — рассказывал Розенфельд76. Хотя Эйнштейн не хотел спорить о квантовой физике, на фоне событий в Европе, которые вскоре привели к мировой войне, многие в Принстоне рвались обсудить последние достижения ядерной физики.

“Как бы ты ни был погружен в работу, — написал Эйнштейн королеве Елизавете в Бельгию, — не перестает преследовать чувство неизбежной трагедии”77. Письмо датировано 9 января 1939 года. Через два дня Бор отплывал в Америку. Он вез с собой новость об открытии, сделанном другими: большие ядра расщепляются на более мелкие, и это сопровождается выделением энергии. Происходит деление ядер. Во время той поездки Бор понял, что при бомбардировке медленными нейтронами делится изотоп уран-235, а не уран-238. Бору было пятьдесят три года, и это был его последний важный физический результат. Эйнштейн не хотел говорить о природе квантовой реальности, и Бор с американским физиком Уилером занимался разработкой теории деления ядер.

Второго августа, после отъезда Бора в Европу, Эйнштейн отправил письмо президенту Рузвельту. Он предлагал ему рассмотреть возможность начать работы по созданию атомной бомбы, поскольку Германия уже приостановила продажу урановой руды из захваченных рудников в Чехословакии. Рузвельт ответил в октябре. Он поблагодарил Эйнштейна за письмо и сообщил, что создан комитет для исследования вопроса. Первого сентября 1939 года Германия напала на Польшу.

Хотя Эйнштейн оставался пацифистом, до поражения Гитлера и нацистов он был готов на компромисс. Во втором письме, датированном 7 марта 1940 года, он убеждал Рузвельта, что нужны действия: “Сразу после начала войны возрос интерес Германии к урану. Теперь я знаю, что в обстановке строгой секретности ведутся исследовательские работы”78. Эйнштейну не было известно, что во главе немецкой программы по разработке атомной бомбы стоял Вернер Гейзенберг. Должного ответа на письмо снова не последовало. Для создания атомной бомбы сделанное Бором открытие деления ядра урана-235 было гораздо важнее двух писем Эйнштейна Рузвельту. Американское правительство всерьез не задумывалось о создании атомной бомбы до октября 1941 года. Тогда начались работы под кодовым названием “Манхэттенский проект”.

Эйнштейн, хотя он и стал в 1940 году американским гражданином, из-за своих политических взглядов считался неблагонадежным, и ему не предлагали участвовать в работе по созданию атомного оружия. Бор такое предложение получил. Двадцать второго октября 1943 года по пути в Лос-Аламос, где готовили бомбу, он заехал в Принстон. Бор пообедал с Эйнштейном и Паули, в 1940 году перебравшимся в Институт перспективных исследований. Много воды утекло с последней встречи Бора с Эйнштейном.

В апреле 1940 года немцы оккупировали Данию. Бор решил остаться в Копенгагене, надеясь, что его всемирная известность позволит защитить других сотрудников института. Это удавалось до августа 1943 года, когда иллюзия о датском самоуправлении окончательно исчезла и нацисты объявили военное положение. Это случилось после того, как правительство отказалось ввести режим чрезвычайного положения и наказывать смертью за саботаж. Двадцать восьмого сентября Гитлер отдал приказ о депортации восьми тысяч датских евреев. Сочувствовавшие евреям немецкие чиновники известили двух датских политиков, что облава начнется в девять часов вечера 1 октября. Слух о плане нацистов распространился очень быстро. Почти все евреи исчезли. Одних спрятали у себя друзья-датчане, другие нашли убежище в церквях или больницах. Нацисты схватили менее трехсот евреев. Бору, мать которого была еврейкой, удалось перебраться с семьей в Швецию. Отсюда он на бомбардировщике перелетел в Шотландию. В пути Бор чуть не задохнулся: его посадили в бомбовый отсек, а кислородная маска была плохо подогнана. В Шотландии он встретился с двумя британскими политиками и вскоре уехал в Америку, где после краткого визита в Принстон стал участником атомного проекта под псевдонимом Николас Бейкер.

После войны Бор вернулся в свой институт в Копенгагене, а Эйнштейн сказал, что он не испытывает “дружеских чувств ни к одному истинному немцу”79. Правда, его симпатии к Планку, пережившему всех своих четверых детей от первого брака, остались неизменными. Смерть младшего сына была для Планка, прожившего долгую жизнь, самым тяжелым ударом. Эрвин Планк, секретарь рейхсканцелярии до прихода нацистов к власти, в июле 1944 года был арестован по подозрению в подготовке покушения на Гитлера. В гестапо его пытали и признали виновным в заговоре. В какой-то момент блеснула надежда. Планк, по его словам, привел “в движение и небеса, и преисподнюю”. Он надеялся, что смертный приговор можно будет заменить на тюремное заключение80. В феврале 1945 года Эрвина внезапно повесили в Берлине. Планку не позволили в последний раз увидеться с сыном: “Он был бесконечно дорог мне. Он был для меня лучом света, моей гордостью, моей надеждой. Не выразить словами, что для меня значит потерять его”81.

Планк умер от инсульта 4 октября 1947 года в возрасте восьмидесяти девяти лет. Узнав о смерти Планка, Эйнштейн написал вдове, что “прекрасное и плодотворное время”, которое ему выпала честь провести с Планком, стало подарком судьбы. Выражая соболезнования, Эйнштейн писал, что “часы, которые мне было разрешено провести в Вашем доме, разговоры, которые я вел наедине с этим замечательным человеком, останутся среди самых дорогих воспоминаний на всю оставшуюся мне жизнь”82. Есть что-то, заверил он ее, что “остается неизменным, несмотря на то, что трагическая судьба развела нас в разные стороны”.

После войны Бор стал постоянным сотрудником Института перспективных исследований, хотя мог жить не в Принстоне, а там, где хотел. В сентябре 1946 года он впервые ненадолго приехал на празднование двухсотлетия Принстонского университета. Затем, в 1948 году, Бор приехал в феврале и оставался до июня. В этот раз Эйнштейн был готов говорить о физике. Абрахам Пайс, помогавший Бору во время его визита, позднее описывал, как однажды “разгневанный и отчаявшийся” датчанин ворвался в его кабинет со словами: “Как я себе надоел!”83 Когда Пайс спросил, в чем дело, Бор ответил, что был у Эйнштейна и у них завязался спор о смысле квантовой механики.

О возобновлении дружбы свидетельствовало и то, что Эйнштейн разрешал Бору использовать свой кабинет. Однажды Бор диктовал Пайсу черновик статьи к семидесятилетию Эйнштейна. Застряв на какой-то фразе, Бор стоял, глядя в окно, и бормотал время от времени имя Эйнштейна. В этот момент Эйнштейн тихонько вошел в кабинет. Доктор запретил ему покупать табак, но ничего не сказал о том, можно ли его красть. “Как всегда на цыпочках он направился прямо к табакерке Бора, стоявшей на столе, за которым сидел я. Бор, ничего не подозревая, стоял у окна, повторяя себе под нос: ‘Эйнштейн... Эйнштейн’. Я не знал, что делать, особенно из-за того, что в тот момент у меня не было ни малейшей идеи, что именно Эйнштейну нужно. Затем Бор, произнеся ясно: ‘Эйнштейн’, обернулся. Они стояли лицом к лицу, как если бы Бор приглашал его следовать за собой. Бор потерял дар речи. Я сам, видевший, что произошло, на мгновение почувствовал себя неуютно, поэтому мог хорошо понять Бора. Затем молчание было нарушено, и Эйнштейн объяснил, что собирался сделать. Еще через мгновение мы все хохотали”84.

Бор еще не раз приезжал в Принстон, но убедить Эйнштейна изменить свое отношение к квантовой механике ему не удалось. Не удалось это сделать и Гейзенбергу. После войны он виделся с Эйнштейном только раз во время своей поездке по США с курсом лекций, совпавшей с последним визитом Бора в 1954 году. Эйнштейн пригласил Гейзенберга домой, напоил кофе с печеньем. Они проговорили почти всю первую половину дня. “О политике не было сказано ничего”, — вспоминал Гейзенберг85. Эйнштейна интересовала только интерпретация квантовой теории, продолжавшая волновать его так же, как в Брюсселе двадцать пять лет назад. Эйнштейн оставался непоколебим: “Мне ваша физика не нравится”86.

“Потребность воспринимать природу как объективную реальность называется предрассудком, который надо отправить на свалку, в то время как теоретики, занимающиеся квантовой механикой, превозносятся, — написал он однажды старому другу. — Люди подвержены внушению даже больше, чем лошади, а господствующее в данный момент настроение даже не позволяет большинству понять, что за тиран ими управляет”87.

Когда в ноябре 1952 года умер первый президент Израиля Хаим Вейцман, премьер министр Давид Бен-Гурион посчитал себя обязанным предложить пост президента Эйнштейну. “Я глубоко тронут предложением, сделанным мне нашим государством Израиль, и в то же время огорчен и стыжусь того, что принять его не могу”, — сказал Эйнштейн88. Он подчеркнул, что у него нет “ни природной способности, ни опыта для того, чтобы должным образом общаться с людьми и заниматься государственными делами... Уже по этой причине я не подхожу для исполнения обязанностей на таком ответственном посту, даже если преклонные годы не будут все больше посягать на мои силы”.

Уже летом 1950 года он узнал, что у него аневризма аорты. Эйнштейн понимал, что жить ему осталось недолго. Он написал завещание и ясно дал понять, что хочет, чтобы на похоронах присутствовали только близкие, а затем состоялось бы кремирование. Он отпраздновал свой семьдесят шестой день рождения и напоследок успел подписать воззвание о ядерном разоружении, автором которого был философ Бертран Рассел. Эйнштейн, просивший Бора поставить подпись под этим воззванием, написал: “Не хмурьтесь! Это не имеет никакого отношения к нашим старым разногласиям, касающимся физики, а скорее к вопросам, в которых мы полностью согласны”89. Тринадцатого апреля 1955 года у него начались сильные боли в груди, а через два дня его забрали в больницу. Эйнштейн отказался от операции: “Я хочу уйти тогда, когда мне этого хочется. Искусственно продлевать жизнь — дурной вкус. Я свое дело сделал, время уходить”90.

Приемная дочь Эйнштейна Марго в то время лежала в этой же больнице. Она виделась с Эйнштейном дважды, и они проговорили несколько часов. Ганс Альберт (в 1937 году приехавший с семьей в Америку) поспешил из Беркли, штат Калифорния, к постели отца. В какой-то момент показалось, что Эйнштейну стало лучше. Он попросил принести его записи: до самого конца он не мог прекратить поиски единой теории поля. Первого апреля, вскоре после часа ночи произошел разрыв аневризмы. Произнеся несколько слов по-немецки (ночная сиделка не смогла их понять), Эйнштейн умер. В тот же день тело кремировали, но прежде патологоанатом удалил мозг. Прах Эйнштейна был развеян по ветру. “Если бы каждый прожил такую жизнь, как моя, отпала бы необходимость в романах”, — однажды написал Эйнштейн сестре. Шел 1899 год, и ему было всего двадцать91.

“Не стоит и говорить, что он был самым великим ученым со времен Ньютона, — заявил Банеш Хоффман, один из ассистентов Эйнштейна в Принстоне. — Можно с тем же основанием утверждать, что он был не столько ученым, сколько творцом науки”92. Слова, сказанные Бором, были искренними и прочувствованными. Он признал достижения Эйнштейна “одними из наиболее многообразных и плодотворных во всей истории нашей культуры... Человечество всегда будет в долгу перед Эйнштейном, устранившим преграды, не позволявшие нам избавиться от примитивного представления об абсолютном пространстве и времени. Он показал нам настолько цельную и гармоничную картину мира, что она превзошла наши самые смелые ожидания”93.

Со смертью Эйнштейна дебаты Эйнштейна и Бора не закончились. Бор продолжал спор так, как если бы его противник на квантовом поле битвы был еще жив: “У меня перед глазами по-прежнему улыбка Эйнштейна, одновременно понимающая, человеколюбивая и доброжелательная”94. Часто, когда он обдумывал какую-нибудь фундаментальную физическую проблему, ему прежде всего хотелось узнать, что об этом сказал бы Эйнштейн. В субботу, 17 ноября 1962, Бор дал последнее из пяти интервью, касавшееся его роли в развитии квантовой физики. После завтрака в воскресенье Бор, как всегда, пошел вздремнуть. Затем раздался крик. Маргрет, жена Бора, бросилась в спальню. Ученый был без сознания. У Бора, которому было семьдесят семь, случился инфаркт, погубивший его. Последний рисунок на доске в кабинете Бора появился в вечер перед смертью: это был ящик Эйнштейна со светом. Бор еще раз проверял свою аргументацию.