Манжит Кумар - Квант. Эйнштейн, Бор и великий спор о природе реальности

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 потолке 8. 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 вылета 9. 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