Литературка Литературная Газета: Литературная Газета 6440 ( № 47 2013)

Эйнштейн упорно считал, что квантовая механика или неверна, или по крайней мере неполна, что она «не может служить удовлетворительным исходным пунктом для дальнейшего развития».

В 1935 году Эйнштейн вместе с Борисом Подольским и Натаном Розеном написал статью «Можно ли считать квантово-механическое описание физической реальности полным?», в которой описал мысленный эксперимент. Впоследствии он был назван парадоксом Эйнштейна – Подольского – Розена, сокращённо ЭПР.

Нильс Бор, который трактовал законы квантовой механики как вероятностные (по этому поводу Эйнштейн и острил, что Бог не станет кидать монету, чтобы определить, куда лететь электрону), и такой подход назвали копенгагенской трактовкой, так как Бор был родом из Дании.

Бор ответил Эйнштейну своей статьёй с точно таким же названием, но противоположной по смыслу.

С тех пор много раз ставились натурные эксперименты, моделирующие ЭПР-парадокс, которые были должны или подтвердить, что законы квантового мира вероятностны, или опровергнуть Бора и доказать их детерминированность, то есть подтвердить правоту Эйнштейна. И каждый новый эксперимент, всё более и более точный, то опровергал, то подтверждал правоту одной из сторон.

Молодой французский учёный-оптик Алан Аспе поставил удивительный эксперимент, результаты которого просто невероятны.

Представьте себе, что вы посылаете из Москвы две телеграммы. Одну в Копенгаген, Нильсу Бору, другую в Берлин, Максу Планку. В момент получения телеграммы Макс Планк каким-то чудом узнаёт, что Нильс Бор в Копенгагене (а до него расстояние дальше, чем до Берлина) вот-вот получит такую же телеграмму и даже узнаёт её содержание. Вы не верите своим глазам и ушам и выстреливаете серию телеграмм. И всё повторяется – в Берлине заранее знают о телеграмме в Копенгаген и о том, что в ней написано.

В эксперименте Аспе роль телеграмм играли фотоны, которые принимались и анализировались фотодетекторами. И хотя их разделяло очень большое расстояние, каждый детектор каким-то таинственным образом узнавал о том, что происходит с другим.

Эксперимент Аспе всколыхнул интерес к парадоксам квантовой механики. Физики вспомнили о квантовой нелокальности мира, то есть идее ученика Эйнштейна Дэвида Бома о том, что на квантовом уровне всё едино. Таким образом, Бом ушёл от «обмана трудящихся», пресловутого дуализма. В его трактовке свойства частицы у электрона отражают конкретный местный «пейзаж», а волновые показывают его принадлежность к некоей вселенской… так и просится слово «Матрица». Именно его и произнёс Макс Планк, но только с эпитетом «Божественная». Лейбниц употреблял другой термин – «монада», а буддистская теория мироустройства выражается ещё более мудрёно. Но смысл один – глубинное единство всех объектов во Вселенной.

Спасти «котэ» Шрёдингера!

Очень упорным человеком был Эйнштейн. Он спорил не только с Бором и Ландау, но ещё с одним великим учёным, австрийцем Эрвином Шрёдингером. Шрёдингер написал самое главное уравнение квантовой механики, носящее его имя. Написал, а не вывел – именно так и было. Потому что Шрёдингер просто подогнал свою формулу под результаты экспериментов, без каких-либо дедукций. Переменную величину в этом уравнении назвали «пси-функцией». После этого уже нельзя говорить «электрон». Он не электрон, а волновая функция.

Переписка Эйнштейна и Шрёдингера наполнена забавными образными ориентирами. Эйнштейн доказывал своё, приводя аналогию некоей квантовой системы с бочкой с порохом. Он пишет Шрёдингеру, что пси-функция будет описывать своего рода смесь взорвавшейся и невзорвавшейся систем и никакая интерпретация не позволит «преобразовать эту функцию в адекватное отражение реального положения вещей».

Шрёдингер ответил ему в том же духе, но более «кровожадно». Он описал комнату, в которой находится атом урана в состоянии деления, помещённый в «склянку с синильной кислотой». «Эта склянка – и ещё прискорбное обстоятельство – некий кот также находится внутри комнаты».

И дальше жестокосердный физик рисует жуткую картину, когда атом взорвётся, склянка разобьётся и яд распространится по комнате: «По прошествии часа пси-функция всей системы будет содержать смесь в равных долях кота мёртвого и кота живого, sit venia verbo (с позволения сказать)».

Шрёдингер спорил и с Эйнштейном, и с Бором. Но лучше бы он не писал про несчастного кота. Весь учёный мир ринулся спасать обречённого «котэ». Чтобы это сделать, нужно было решить проблему квантового изменения. Суть в том, что пока имеет место квантовая суперпозиция, то шансы на спасение ещё есть. Никто не знает, жив «котэ» или нет. Как только мы измеряем, то есть открываем пресловутую комнату, то происходит редукция, то есть упрощение волновой пси- функции. Вся проблема в том, как узнать, что происходит внутри комнаты, не влияя на события. Если возможно узнать насчёт здоровья «котэ», не оказывая воздействия на атом урана и на склянку с ядом, то можно спасти животное. Если нет – увы.