Далее ЭПР рассуждали так: если два участника находятся далеко друг от друга и/или не могут взаимодействовать, то никакое действие одной из сторон не может изменить физическую реальность у второго участника. Они назвали это принципом локальности, или локальным реализмом (locality, или local realism). Применив данный основанный на здравом смысле принцип в нашем случае, мы вынуждены заключить, что оба наблюдаемых — и 
и 
— входят в состав физической реальности, если речь идет о фотоне Боба. Однако это невозможно, поскольку наблюдаемые 
и имеют непересекающееся множество собственных состояний (см. упр. 1.35).
Данное противоречие заставило ЭПР сделать вывод о том, что «квантово-механическое описание реальности… неполно». Под полнотой ЭПР понимали требование, что «каждый элемент физической реальности должен иметь отражение в физической теории»[47]. В рассматриваемом случае два элемента физической реальности — и — могут иметь лишь один, и не более, эквивалент в квантовой теории.
ЭПР завершили статью так:
«Хотя мы и показали, что волновая функция не дает полного описания физической реальности, мы оставили открытым вопрос о том, существует ли такое описание или нет. Мы думаем, однако, что такая теория возможна»[48].
Иными словами, говорят ЭПР, когда-нибудь, наверное, будет разработана теория, которая сможет предсказывать экспериментальные результаты не хуже квантовой механики, не проявляя при этом никаких парадоксальных черт. Если говорить конкретно о нашем случае, то эта «новая» теория позволит предсказывать результаты измерения Боба в любом базисе, независимо от действий Алисы.
Можно возразить, что, согласно эксперименту, результаты Боба, если он не измеряет в том же базисе, что и Алиса, получаются случайными. Не исключает ли это всякую возможность существования детерминистической теории? Чтобы дать ответ на это возражение, вспомним наглядный пример, который мы придумали в подразд. 2.2.1: некто случайным образом отправляет одну туфлю из пары Алисе, а другую Бобу. С точки зрения Алисы и Боба, правость или левость полученной туфли будет абсолютно случайной. Тем не менее тот, кто упаковал туфли и разослал их, знает, какая из них ушла к какому наблюдателю: этому кому-то известен скрытый параметр (hidden parameter), к которому Алиса и Боб не имеют доступа.
Поведение фотонов сложнее поведения туфель, поскольку корреляции между результатами измерений зависят от базисов, выбранных обеими сторонами. Но, возможно, ситуация все же допускает аналогичное объяснение? Может быть, два фотона загодя, в момент их создания, получают какой-то набор скрытых параметров, которые каким-то образом полностью предопределяют результат измерений их поляризации в любом базисе, а мы просто пока не знаем, что это за параметры?
В 1935 г. квантовая механика уже утвердилась как мощная теория, способная объяснить многие экспериментальные результаты лучше, чем любая другая. Поэтому ЭПР не подвергали сомнению способность квантовой механики предсказывать и объяснять результаты экспериментов. Они лишь указали на прорехи в ее логике. ЭПР высказали предположение о том, что, может быть, существует теория, которая так же хорошо описывает эксперименты, но указанных прорех не имеет. При этом они не сказали об этой гипотетической теории ничего конкретного. Поэтому казалось, что гипотеза ЭПР не имеет перспектив экспериментальной проверки и тем самым выводит себя за рамки физики — по своей сути экспериментальной науки.
Ситуация изменилась только почти через 30 лет. В 1964 г. Джон Белл предложил[49] эксперимент, в котором любая локально-реалистичная теория будет предсказывать результат, отличный от того, что предсказывает квантовая механика. Если говорить конкретнее, он вывел неравенство, которое должно выполняться в любой локально-реалистичной теории, но нарушается, если верна квантовая механика.
Открытие Белла гениально, поскольку он нашел способ проверить теорию, вообще ничего о ней не зная — за исключением того, что она подчиняется здравому смыслу в виде локального реализма. Он осуществил эту почти невозможную миссию, проанализировав экспериментальную установку со стороны ее «передней панели» и не делая никаких предположений о физике, на которой основано ее действие. Оказывается, такого самого базового описания эксперимента достаточно для того, чтобы делать значимые предсказания о его результатах.
47
Фок В. А., Эйнштейн А., Подольский Б. и др. Можно ли считать, что квантово-механическое описание физической реальности является полным? // Успехи физических наук. Т. XVI. Вып. 4 (1936). С. 440. —