Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Само по себе это не столь уж важно, но есть одно затруднение: невозможно определить, в каком именно направлении будет двигаться испущенный фотон. Кроме того, невозможно определить, в какой момент это произойдет. Если атом находится в состоянии с более высокой энергией, можно вычислить только вероятность того, что в определенный момент он испустит фотон. Однако ни время испускания фотона, ни направление его движения точно определить невозможно. Неважно, какой информацией вы обладаете. Как при игре в кости, все отдано на откуп случаю.

Проблема была именно в этом. Возникала угроза строгому детерминизму механики Ньютона, под сомнение ставилась достоверность классической физики, подрывалась вера в то, что, зная все координаты и скорости частиц системы, мы можем определить ее будущее. Теория относительности могла казаться радикальной, но она по крайней мере оставляла в неприкосновенности строгое выполнение принципа причинности. Но причудливое и непредсказуемое поведение беспокойных квантов вмешивалось в причинные связи.

“Слабость теории в том, – признавался Эйнштейн, – что время и направление случайного процесса она отдает на волю “случая””. Концепция случайности, случая – он употреблял немецкое слово Zufall – приводила его в замешательство, казалась настолько странной, что само это слово он взял в кавычки, как если бы хотел отстраниться от него³⁷.

Для Эйнштейна и, несомненно, для большинства старых, “классических” физиков сама идея о том, что Вселенная может основываться на случайности – событие происходит беспричинно, – не только вызывала дискомфорт, но и подрывало все здание физики. Действительно, Эйнштейн с этим никогда не мог смириться. “Вопрос о принципе причинности изводит меня, – писал он Максу Борну в 1920 году. – Удастся ли когда-нибудь понять поглощение и испускание света, подобное квантовому, с учетом детального выполнения принципа причинности?”³⁸

Всю оставшуюся жизнь Эйнштейн отказывался признавать, что в квантовом мире законами природы управляют вероятности и неопределенности. “Предположение, что электрон, которому предстоит быть излученным, должен самостоятельно, по собственной воле выбирать не только момент скачка, но и его направление, я нахожу абсолютно недопустимым, – доведенный до отчаяния, жаловался он Борну через несколько лет. – Если это так, я предпочел бы быть сапожником или крупье в казино, но не физиком”³⁹.

С философской точки зрения реакция Эйнштейна представляется зеркальным отражением позиции антирелятивистов, истолковывавших (или ошибочно истолковывавших) его теорию относительности как провозвестницу конца определенности и абсолюта в природе. В действительности сам Эйнштейн полагал, что теория относительности приводит к более глубокому пониманию определенности и абсолюта (того, что он назвал инвариантностью), основанному на объединении пространства и времени в одну четырехмерную структуру. Напротив, квантовая механика строилась исходя из неопределенности, лежащей в основании природы, где события могут описываться только в терминах вероятностей.

Нильс Бор, который стал главой квантово-механического движения со штаб-квартирой в Копенгагене, впервые встретился с Эйнштейном в 1920 году, когда приезжал в Берлин. Он появился в квартире Эйнштейна вместе с датским сыром и маслом и очень быстро перешел к обсуждению роли случая и вероятности в квантовой механике. Эйнштейн выразил озабоченность в связи с “отказом от непрерывности и принципа причинности”. Бор был смелее, ступив на эту зыбкую почву. В свете известных фактов, возразил он Эйнштейну, “единственная оставшаяся возможность” – отказ от строгого соблюдения принципа причинности.

Эйнштейн признался, что, хотя он и обеспокоен, на него производит глубокое впечатление прорыв, совершенный Бором при объяснении структуры атома. “Я и сам мог бы прийти к чему-то похожему, – посетовал Эйнштейн, – но если все это и на самом деле правда, значит, физика кончилась”⁴⁰.

Хотя идеи Бора смущали Эйнштейна, сам неуклюжий и непринужденный датчанин очень располагал к себе. “Нечасто в моей жизни случалось, чтобы человек просто своим присутствием доставлял мне такую радость”, – написал он Бору после его визита, добавив, что он с удовольствием представляет себе его “радостное мальчишеское лицо”. Столь же увлеченно он говорил о Боре и за его спиной. “Здесь был Бор, и я увлекся им так же, как вы, – написал он их общему другу Эренфесту в Лейден. – Он чрезвычайно впечатлительный парень и передвигается по миру как будто в трансе”⁴¹.

А Бор, со своей стороны, преклонялся перед Эйнштейном. Когда в 1922 году было объявлено, что они один за другим стали обладателями Нобелевской премии, Бор написал Эйнштейну, что его радость еще больше, поскольку Эйнштейн, учитывая его “фундаментальный вклад в ту специфическую область, где я работаю”, добился признания первым⁴².