Джордж Массер - Нелокальность - Феномен, меняющий представление о пространстве и времени, и его значение для черных дыр, Большого взрыва и теорий всего

Это означает одно из двух. Либо измерение коробочки оказывает какое-то воздействие на фотон, либо оно не оказывает никакого воздействия на фотон. Согласно копенгагенской интерпретации, верен первый вариант. То есть перед тем, как вы измеряете коробочку, и она, и фотон находятся в состоянии неопределенности, не имея определенного положения. После того как вы ее измеряете, волновая функция коллапсирует и фотон появляется в каком-то месте. Независимо от того, каким прибором вы проводили измерения, коробочка должна действовать как пульт дистанционного управления. Нажмите кнопку и — бац! — частица немедленно воплощается из неопределенного тумана потенциальной возможности в реальный импульс света. Поскольку фотон перемещается со скоростью света, сигнал от «пульта дистанционного управления» должен распространяться быстрее света, чтобы догнать его. «Если бы происходило такое физическое воздействие со стороны B на улетающий квант света, — писал Эйнштейн позже, — это было бы действие на расстоянии, которое распространяется со сверхсветовой скоростью. Такое предположение, конечно, логически возможно, но оно очень сильно противоречит моему физическому чутью». Согласно второму варианту — когда измерение никак не влияет на фотон — частица уже существует в том месте, где вы ее обнаруживаете, даже если волновая функция «слепа» к этому факту. Копенгагенская интерпретация вводит в заблуждение, и вы думаете, что у вас есть пульт дистанционного управления, в то время как его, увы, нет.

В общем, этот новый сценарий излагал ту же самую дилемму, что и прежде: квантовая теория либо нелокальна, либо неполна. К сожалению, одна особенность доклада Эйнштейна в 1930 г. посеяла многолетние сомнения даже среди его сторонников. Эйнштейн заметил, что вместо измерения положения коробки можно измерять ее импульс. То есть у вашего пульта дистанционного управления как будто есть две кнопки: одна заставляет фотон материализоваться с определенным положением, а другая заставляет его материализоваться с определенным импульсом. Но эта дополнительная функциональность вторична. Главная проблема в том, что у вас вообще есть пульт дистанционного управления.

Несколько лет спустя Эйнштейн попытался прояснить эту мысль: «То, что действительно существует в точке B, не должно, следовательно, зависеть от того , какое измерение выполнено в области пространства A; оно также должно быть независимо от того, выполнено ли вообще какое-либо измерение в области пространства А [курсив автора]». Мой предшественник из журнала Scientific American , который работал над статьей с Эйнштейном, однажды сказал мне, что этот великий человек не очень-то благосклонно воспринимал редактирование. Но если бы редактор уговорил его вычеркнуть первую часть упомянутого предложения и оставить только ту часть, которая идет после точки с запятой, мир был бы мудрее.

Отчасти из-за этой путаницы разговор между Эйнштейном и Бором уходил в сторону на двух Сольвеевских конгрессах подряд. Бор поддался на отвлекающий маневр выбора. По его мнению, Эйнштейн утверждал, что можно установить и точное положение, и точный импульс фотона одновременно, а именно это исключается принципом неопределенности Гейзенберга. Если бы запутанные частицы нарушили этот принцип, то квантовая механика была бы не просто неполной, а неверной. Предание гласит, что великий датчанин полночи не спал, анализируя процедуру измерения, и утром торжествующе объявил, что принцип неопределенности устоял и квантовая механика спасена. Но согласно другим участникам дискуссии, Эйнштейн больше не спорил с принципом неопределенности. Он признал, что точные измерения положения и импульса были взаимоисключающими, и считал квантовую механику логически непротиворечивой теорией. Он целил в копенгагенскую интерпретацию, сторонники которой были не в состоянии честно признаться в нелокальности, которую подразумевало их представление.

На этом великие сольвеевские дебаты оборвались. В 1933 г. нацисты совершили налет на дом Эйнштейна, находившийся на берегу озера, толпы студентов сжигали его книги, и мало кто из немецких физиков поддержал его. Он отказался от немецкого гражданства и навсегда уехал из Европы. Два года спустя, устроившись в Институт перспективных исследований в Принстоне, он наконец довел свою обеспокоенность нелокальностью до печати. Статья, общеизвестная как «ЭПР» — по первым буквам фамилий Эйнштейна и двух его молодых соавторов, Бориса Подольского и Натана Розена, — разожгла споры по переписке среди физиков, рассеянных по миру: некоторые отправляли до трех писем в день в разные места. Шрёдингер, который также бежал из Германии, был так взволнован этой статьей, что написал на эту же тему несколько собственных. В одной из его статей было изобретено название для явления, обнаруженного Эйнштейном: запутанность. В другой был изложен известный жутковатый сценарий с котом, который был и жив и мертв одновременно, показывая, что квантовая неопределенность не ограничена крошечными частицами и может распространяться на объекты всех размеров, даже на те, у которых есть мех.