Неразрешенные концептуальные трудности, такие как проблема измерения и невозможность указать точно, где кончается квантовый и начинается классический мир нашей повседневности, склоняют все большее число физиков к поиску чего-то, спрятанного на более глубоком уровне, чем квантовая механика. “Теория, ответом которой являются слова ‘может быть’, — говорит лауреат Нобелевской премии физик-теоретик Герард’т Хоофт, — должна восприниматься как неточная”36. Он верит, что Вселенная детерминирована, и занят поисками фундаментальной теории, которая объяснила бы все странные, противоречащие интуиции, особенности квантовой механики. Однако есть и другие. Например, Николас Гисин, ведущий экспериментатор, исследующий перепутывание, заявляет, что “не испытывает затруднений из-за неполноты квантовой механики”37.
Появление других интерпретаций и серьезные сомнения относительно полноты квантовой механики привели к пересмотру вердикта, вынесенного не в пользу Эйнштейна в его длившемся так долго споре с Бором. “Может ли такое быть, чтобы Эйнштейн в каком-либо серьезном вопросе мог оказаться так глубоко ‘неправ’, как утверждают последователи Бора? — задается вопросом английский математик и физик сэр Роджер Пенроуз. — Я в это не верю. Со своей стороны я решительно поддерживаю Эйнштейна, верившего в субмикроскопическую реальность, и разделяю его убежденность, что современная квантовая механика в своей основе неполна”38.
Хотя Эйнштейну в схватках с Бором никогда не удавалось нанести решающий удар, брошенный им вызов будоражит умы. Именно он сподвиг таких ученых, как Бом, Белл и Эверетт, попытаться проверить и дать оценку копенгагенской интерпретации Бора в то время, когда она господствовала повсеместно. Спор Эйнштейна и Бора о природе реальности стал стимулом для появления теоремы Белла. Проверка неравенства Белла прямо или опосредованно стала причиной лавинообразного появления новых областей исследований, таких как квантовая криптография, квантовая теория информации и квантовые компьютеры. Квантовая телепортация — одна из самых поразительных новых теорий. Кажется, этот термин взят из научной фантастики, но в 1997 году не одной, а сразу двум командам физиков удалось телепортировать частицу. Физически частицу в пространстве не перемещали, но ее квантовое состояние передавалось частице, расположенной в другом месте. Таким образом, первую частицу телепортировали из одного места в другое.
Последние тридцать лет жизни Эйнштейна, критиковавшего копенгагенскую интерпретацию и пытавшегося усмирить квантового демона, считали маргиналом. Теперь Эйнштейн частично реабилитирован. Его поединок с Бором не имел ничего общего с борьбой за уравнения и решения, полученные с помощью аппарата квантовой механики. Что означает квантовая механика? Что она говорит о природе реальности? Этих людей разделяли ответы на подобные вопросы. Эйнштейн никогда не предлагал собственную интерпретацию. Он не пытался облечь свои философские взгляды в форму физической теории. Вместо этого, основываясь на вере в независящую от наблюдателя реальность, он пытался дать оценку квантовой механике и построить такую теорию, которая удовлетворяла бы его самого.
Еще в декабре 1900 года классическая физика отводила каждому явлению определенную ячейку, и почти все ей удалось расставить по местам. Затем Макс Планк неожиданно столкнулся с квантом, и физики все еще стараются свыкнуться с ним. Эйнштейн говорил, что пятьдесят долгих лет “мозгового штурма” ни на шаг не приблизили его к пониманию того, что такое квант39. Он продолжал свои попытки до конца, находя утешение в словах Готхольда Эфраима Лессинга: “Поиск истины значительно ценнее обладания ею”40.
Краткая история квантовой физики
1858 23 апреля. В Киле (Германия) родился Макс Планк.
1871 30 августа. В Брайтуотере (Новая Зеландия) родился Эрнест Резерфорд.
1879 14 марта. В Ульме (Германия) родился Альберт Эйнштейн.
1882 11 декабря. В Бреслау (Германия) родился Макс Борн.
1885 7 октября. В Копенгагене (Дания) родился Нильс Бор.
1887 12 августа. В Вене (Австрия) родился Эрвин Шредингер.
1892 15 августа. В Дьеппе (Франция) родился Луи де Бройль.
1893 Февраль. Вильгельм Вин открыл закон смещения для излучения абсолютно черного тела.
1895 Ноябрь. Вильгельм Рентген открыл X-лучи.
1896 Март. Анри Беккерель обнаружил, что урановые соединения испускают неизвестное излучение, названное им “урановыми лучами”.
Июнь. Вин публикует согласующуюся с доступными экспериментальными данными формулу для распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела (закон Вина).
1897 Апрель. Джозеф Джон Томсон объявляет об открытии электрона.
1900 25 апреля. В Вене (Австрия) родился Вольфганг Паули.
Июль. Эйнштейн оканчивает Политехникум в Цюрихе.
Сентябрь. Достоверно подтверждено нарушение закона распределения Вина в далекой инфракрасной области спектра излучения абсолютно черного тела.
Октябрь. На заседании Немецкого физического общества в Берлине Планк сообщает, что им получен закон излучения абсолютно черного тела.
14 декабря. В докладе на заседании Немецкого физического общества Планк приводит вывод формулы для излучения абсолютно черного тела. Практически никто не обращает внимания на введенный квант энергии. В лучшем случае его воспринимают как трюк теоретика, от которого потом можно будет отказаться.
1901 5 декабря. В Вюрцбурге (Германия) родился Вернер Гейзенберг.
1902 Июнь. Эйнштейн поступает на работу в патентное бюро в Берне (Швейцария) и становится техническим экспертом III класса.
8 августа. В Бристоле (Великобритания) родился Поль Дирак.
1905 Июнь. В журнале “Аннален дер физик” опубликована статья Эйнштейна, где вводятся кванты света и дано объяснение фотоэффекта.
Июль. В журнале “Аннален дер физик” опубликована статья Эйнштейна с объяснением броуновского движения.
Сентябрь. В журнале “Аннален дер физик” опубликована статья Эйнштейна “Об основных электродинамических уравнениях для движущихся тел”, где изложены основные положения специальной теории относительности.
1906 Январь. Эйнштейн с третьей попытки защищает в университете Цюриха диссертацию на соискание степени доктора философии. Диссертация называется “Новое определение размера молекул”.
Апрель. Эйнштейн, работающий в патентном бюро, получает повышение и становится техническим экспертом II класса.
Сентябрь. Людвиг Больцман в Италии, вблизи Триеста, кончает жизнь самоубийством.
Декабрь. В журнале “Аннален дер физик" опубликована статья Эйнштейна о квантовой теории теплоемкости.
1907 Май. Резерфорд становится профессором физики в университете в Манчестере.
1908 Февраль. Эйнштейн становится приват-доцентом университета в Берне.
1909 Май. Эйнштейн назначен на должность экстраординарного профессора теоретической физики в университете Цюриха. Контракт действует до октября следующего года.
Сентябрь. Эйнштейн выступает как приглашенный докладчик на годичном собрании Общества немецких естествоиспытателей и врачей в Зальцбурге (Австрия). Он заявляет, что “следующей ступенью в развитии теоретической физики будет построение теории света, которую можно представить себе как некий синтез волновой теории и теории испускания света”.
Декабрь. Бор получает степень магистра в университете Копенгагена.
1911 Январь. Эйнштейн становится ординарным профессором Немецкого университета в Праге.
Март. Резерфорд на конференции в Манчестере сообщает об открытии атомного ядра.
Май. В университете Копенгагена Бор защищает диссертацию по электронной теории металлов.
