Рис. 3.3. Эйнштейн и Бор, около 1930 года
Реакцию участников конференции на мысленный эксперимент Эйнштейна можно было назвать скрытым непониманием. Бор, к его чести, это непонимание признал откровенно. «Я чувствую себя в очень трудном положении, так как не понимаю, что именно Эйнштейн хочет доказать, – сказал он. – Но это, без сомнения, моя вина»[111]. Простой мысленный эксперимент Эйнштейна содержал сокрушительную критику копенгагенской позиции, но, возможно, сама его простота, как ни парадоксально, стала помехой для его осознания: объяснения Эйнштейна были довольно краткими и могли создать впечатление, что он просто запутался в понимании природы вероятности[112]. В частности, Бор, как видно, уловил мысль Эйнштейна довольно плохо: позже он вспоминал, что у Эйнштейна были сомнения в отношении принципа неопределенности Гейзенберга и он придумал мысленный эксперимент, чтобы как-то этот принцип обойти. Таким образом, для участников Сольвеевской конференции эйнштейновское замечание по поводу нарушения локальности прошло незамеченным. Но Эйнштейн вскоре построил новые мысленные эксперименты, упорно выявляя трудности, которые, как он видел, стояли перед квантовой физикой.
На следующей Сольвеевской конференции, в 1930 году, Эйнштейн представил Бору другой мысленный эксперимент. В нем участвовало воображаемое устройство, которое содержало пружинный динамометр и подвешенный к нему заполненный светом ящик с точными часами. Бор опять подумал, что Эйнштейн пытается обойти квантовый принцип неопределенности. После недолгого раздумья Бор объявил, что эйнштейновский мысленный эксперимент «провалился» – Эйнштейн не учел некоторых следствий собственной общей теории относительности.
Этот легендарный эпизод вошел в историю квантовой физики – Эйнштейн подорвался на собственной мине[113]. Но на деле неправым оказался Бор. Придумывая мысленный эксперимент, Эйнштейн вовсе не собирался обходить принцип неопределенности – в центре его внимания, как и на Сольвеевском конгрессе тремя годами раньше, снова была локальность. По словам Поля Эренфеста, друга Эйнштейна, тот «более не имел никаких сомнений по поводу соотношений неопределенности» и разработал этот мысленный эксперимент «с совершенно иной целью»[114]. Бор снова попал пальцем в небо[115].
Прошло еще несколько лет, и Эйнштейн предложил еще один мысленный эксперимент, демонстрирующий проблемы с локальностью. На этот раз эхо эйнштейновского выступления отдавалось в течение нескольких десятилетий. Эйнштейн и двое его сотрудников, Борис Подольский и Натан Розен, в 1935 году опубликовали статью с провокационным названием «Можно ли считать полным квантово-механическое описание физической реальности?»[116]. Эту статью, часто обозначаемую инициалами ее авторов (ЭПР), иногда представляют как последнюю отчаянную попытку Эйнштейна выиграть схватку с Бором. Но на деле вся эта история оказалась гораздо более запутанной – и гораздо более интересной.
111
Ibid., pp. 487–488. Баччагалуппи и Валентини (Bacciagaluppi and Valentini) сами отмечают это: «Аргументация Эйнштейна столь компактна, что ее смысл легко ускользает; ее нетрудно счесть ошибочной и основанной на элементарной путанице в определении вероятности» (p. 195).
112
В конце концов, если волновая функция представляет собой просто утверждение о вероятности того, что единичный электрон будет зарегистрирован в некоторой точке пленки, то логически невозможно, чтобы волновая функция одного электрона привела к тому, чтобы пленка зарегистрировала два электрона в двух разных точках. Но эта аргументация создает порочный круг, так как в ней уже предполагается, что волновая функция – это всего лишь распределение вероятности. Другими словами, в этой аргументации уже предполагается наличным тот самый вывод, который Бор и его компания хотят получить. См. далее об этом: Ibid., p. 195.
113
См., например, традиционную трактовку этого столкновения, в котором Эйнштейна кладет на лопатки его собственная теория, умело использованная победоносным Бором, в Kumar 2008.
114
Don Howard 1990, «‘Nicht sein kann was nicht sein darf,’ or the Prehistory of EPR, 1909–1935: Einstein’s Early Worries About the Quantum Mechanics of Composite Systems», in
115
Даже если бы Эйнштейна в действительности беспокоил принцип неопределенности, обращение Бора к общей относительности должно вызывать не иронию, а настороженность. Логическая состоятельность квантовой физики не должна основываться на существовании общей относительности, так как эти две теории не только независимы, но, что общеизвестно, несовместимы. Существует решение приписываемого Бором Эйнштейну парадокса, в котором не используется ничего, кроме квантовой физики, но это решение не только не было предложено Бором, но и вообще никем в течение еще многих десятилетий. См. более подробно об этом: Howard 1990; Howard 2007; Bricmont 2016, pp. 238–241.