В конце 1926 года физики располагали полным, логически непротиворечивым формальным аппаратом, но не всегда знали, как применить его к описанию конкретной экспериментальной ситуации. В течение следующих месяцев Гейзенберг, Бор, Шредингер и другие ученые постепенно прояснили ситуацию в интенсивных, требовавших больших сил и часто очень эмоциональных дискуссиях. В «Физике и философии» Гейзенберг ярко описывал этот решающий период в истории квантовой физики:
Интенсивное обсуждение в Копенгагене вопросов, касающихся интерпретации квантовой теории, наконец привело к полному прояснению ситуации. Но прийти к этим решениям было нелегко. Я помню разговоры с Бором, которые длились по многу часов, до поздней ночи, и кончались почти отчаянием; когда в конце концов я уходил один на прогулку в соседний парк, я вновь и вновь повторял себе: может ли быть природа столь абсурдной, какой она кажется нам в этих атомных экспериментах?
Гейзенберг видел, что формальный аппарат квантовой теории невозможно интерпретировать в рамках наших интуитивных понятий о пространстве и времени или о причине и следствии; вместе с тем он понимал, что все наши понятия связаны с этими интуитивными представлениями. Следовательно, не было иного выхода, кроме как сохранить классические интуитивные представления, но ограничить их применимость. Большим достижением Гейзенберга было то, что он нашел точную математическую форму для выражения этих ограничений классических понятий, которая теперь называется в его честь «принципом неопределенности Гейзенберга». Это ряд математических отношений, которые определяют, в какой мере классические понятия могут применяться к атомным феноменам; таким образом, эти отношения кладут предел человеческому воображению в субатомном мире. Принцип неопределенности указывает меру влияния ученого на свойства наблюдаемых объектов в процессе измерения. В атомной физике ученый уже не может играть роль отстраненного объективного наблюдателя. Он вовлечен в мир, который он наблюдает, принцип неопределенности Гейзенберга измеряет эту вовлеченность. На наиболее фундаментальном уровне принцип неопределенности – это мера единства и взаимосвязанности Вселенной. В 1920-х годах физики во главе с Гейзенбергом и Бором пришли к пониманию того, что мир – это не скопление отдельных объектов, а сеть отношений между различными частями единого целого. Классические понятия, опирающиеся на повседневный опыт, не вполне адекватно описывают этот мир. Вернер Гейзенберг как никто иной исследовал границы человеческого воображения, пределы привычных понятий и степень нашей вовлеченности в мир, он не только указал на эти различия и их глубокие философские следствия, но также сумел дать их точное и ясное математическое описание.
В свои девятнадцать лет я, конечно, далеко не все понял в книге Гейзенберга. Большая часть ее оставалась для меня тайной, но она вызывала во мне восхищение этой замечательной эпохой в науке, которое с тех пор никогда меня не покидало. Более детальное понимание физических парадоксов и их разрешения мне пришлось отложить на некоторое время, пока я не получил основательную подготовку сначала в области классической физики, потом квантовой механики, теории относительности, квантовой теории поля. Книга Гейзенберга была моим спутником во время моего учения, и, оглядываясь на это время, я вижу, что именно Гейзенберг посеял семя, которое дало свои всходы десятилетием позже, когда я приступил к систематическому исследованию ограничений картезианского мировоззрения. «Картезианское разделение, – писал Гейзенберг, – глубоко проникло в человеческий ум за три века, прошедшие после него, и нужно время, чтобы оно было вытеснено иным отношением к проблемам реальности».