Квантовая теория и раскол в физике

ощущение окончательного решения, которое передается немецким "endg"ultig".

Именно стараясь передать это ощущение, я и ввел выражение "окончание пу-

ти".

В своем предисловии к переписке Эйнштейна и Борна (написанном веро-

ятно в 1948 г.) Гейзенберг старается описать ситуацию, в которой Эйнштейн

разошелся с самим Гейзенбергом, а также с его учителем Максом Борном. Гей-

зенберг писал, что "Эйнштейн соглашался с Бором в том, что … математиче-

ский формализм квантовой механики правильно представляет явления, имею-

щие места в электронной оболочке атома". Он, однако, сожалел, что "Эйнштейн

не хотел признать, что квантовая механика представляет финально истинное

или даже, менее того, полное описание этих явлений" [10]. Здесь, я думаю,

"финально истинное" (endg"ultig) следует переводить как "окончательно истин-

ное" – как то, "что достигается в конце пути".

Когда Гейзенберг писал это, он вряд ли сознавал , что Эйнштейн гораздо

более критично относился к собственным теориям, чем к теориям Гейзенберга.

Сходную заметку об этом конфликте можно найти в томе воспоминаний

"Werner Heisenberg" [11]. Фон Вейцзекер, близкий друг и сотрудник Гейзенбер-

га, пишет (с. 66), что Эйнштейн полагал, что квантовая механика не составляет

10

еще "die endg"ultige Physik" (окончательно истинной физики, конца пути в физи-

ческой науке). Критический подход Эйнштейна представлен здесь как свиде-

тельство его не вполне удовлетворительного понимания, его старомодности, ведшей к утрате контакта с квантовой механикой.

Прежде чем оставить Гейзенберга и его вполне объяснимый подход к

квантовой механике, стоит упомянуть, что его взгляды сильно менялись. Но

именно Гейзенберг вел целое поколение физиков к принятию абсурдной пози-

ции, согласно которой квантовая механика учит, что "объективная реальность

испарилась" [12]. Нильс Бор, рассмотренный в данном контексте, во многом

иной.

Когда я в 1936 г. благодаря Виктору Вайскопфу впервые получил воз-

можность поговорить с ним, он произвел на меня впечатление самой удиви-

тельной личности из тех, кого я когда-либо встречал и вообще мог бы встре-

тить. Он был всем тем, чем мог быть великий и хороший человек. И он был не-

опровержимо доказателен. Я чувствовал, что я, должно быть, не прав в отно-

шении квантовой механики. И это учитывая, что я и сейчас понимаю ее не так, как Н. Бор. Однако что-то во мне изменилось.

Подход Бора к квантовой механике, на мой взгляд, весьма отличен от

подхода Гейзенберга. Я полагаю, что Бор в основаниях своих суждений был

реалистом. Квантовая теория была для него изначально загадочной. Никто, как

он, не сознавал так остро всей глубины трудностей, окружающих его модель

атома, выдвинутую в 1913 г. Он никогда не отделался от этих трудностей. Во

всех его удивительных победах присутствовал элемент неудачи. Нечто непо-

стижимое, непроницаемое не позволяло ему достигнуть ясности. Возможно он

никогда не испытал того удовлетворения, которое испытал Гейзенберг, вкусив

всеосвещающую вспышку. Принимая квантовую механику как окончание пути, Н. Бор испытывал что-то вроде отчаяния: только классическая физика пони-

маема, только она описание реальности. Квантовая механика не описывает ре-

альность. Достичь такого описания в атомной области невозможно может быть

потому, что такой реальности просто не существует. Понимаемая реальность

11

оканчивается там, где оканчивается классическая физика. Ближайшее прибли-

жение к пониманию атомных явлений дает его принцип дополнительности.

Этот принцип говорил нечто о пределах классической физики и таким

образом понимания. Нам доступны классические частицы и классические вол-

ны, нам доступно и то, что корпускулярное описание и волновое описание не-

совместны. Оба эти способа описания необходимы, хотя и несовместимы. Этим

очерчивается предел, до которого может распространяться наше понимание.

Это окончание пути, но в совершенно ином смысле слова, чем гейзенбергов-

ский (хотя как Бор, так и Гейзенберг соглашались в том, что наше понимание

мира требует обновления).

Однако отстаиваемая Н. Бором идея связи принципа дополнительности с

"корпускулярно-волновым дуализмом" не получила поддержки после того, как

была принята интерпретация, предложенная М. Борном, квадрата модуля вол-

новой функции как вероятности обнаружения соответствующей частицы. Это

означало фактически, что корпускулярная интерпретация стала фундаменталь-

ной. С этого момента в копенгагенском лагере воцарился хаос. Мюррей Гел-

Манн, один из немногих физиков, кто осмеливался критиковать Бора, вероятно

слишком грубо выразил это, сказав, что "после того промывания мозгов, кото-

рое устроил физикам Нильс Бор, целое поколение теоретиков стало полагать, что дело (т.е. адекватное философское истолкование квантовой механики) было

сделано 50 лет тому назад" [13]. Я лично думаю, что подавляющее большинст-

во физиков, включая теоретиков, просто мало утруждало себя этой проблемой, полагаясь на Бора в тех вопросах, где они не чувствовали себя компетентными.

Бор поддерживал тезис окончания пути в ходе его великой дискуссии с

Эйнштейном. О том, что этот тезис был в центре их дискуссии, сейчас забыли, но это становится ясным из знаменитой статьи Эйнштейна, Подольского и Ро-

зена [14].

IV

Однако еще до появления этой статьи, в 1932 г. была опубликована книга

И. фон Неймана "Die mathematische Orundlagen der Quantenmechanik" (Матема-

12

тические основание квантовой механики), книга очень трудная (по крайней ме-

ре для меня). В этой книге фон Нейман дал математическое доказательство, призванное раз и навсегда установить финальный характер квантовой механи-

ки, показать, что в этой теории достигнута конечная цель физического исследо-