Читать онлайн «Эйнштейн (Жизнь, Смерть, Бессмертие)». Страница 127

Теория в этом отношении шла дальше своего творца.

В эйнштейновском соотношении массы и энергии содержались атомная эра, если говорить о практике, и представление о трансмугациях частиц, если говорить о физической теории. Это не изменило основного направления в творчестве Эйнштейна; основным направлением была разработка теории, в которой исходным понятием оставалось движение тождественных себе тел.

В своих воспоминаниях об Эйнштейне Инфельд пишет:

"Мне было очень больно видеть обособленность Эйнштейна и то, что он стоит как бы вне потока физики. Часто этот величайший, вероятно, физик мира говорил мне в Принстоне: "Физики считают меня старым глуп

542

цом, но я убежден, что в будущем развитие физики пойдет в другом направлении, чем до сих пор". Сегодня возражения Эйнштейна против квантовой механики нисколько не потеряли своей силы. Сегодня - мне кажется - он был бы менее одинок в своих воззрениях, чем в 1936 г." [21]

21 Там же, с. 173.

Действительно, в пятидесятые годы, когда Инфельд писал эти строки, и еще более в 60-70-е годы физика все более явственным образом приближалась к пределам той картины мира, которая была создана в XVII - XVIII вв., развивалась в течение XIX в. и получила завершение в нашем столетии. В XVII-XVIII вв. думали, что объяснить мир - это значит нарисовать картину перемещений частиц в пространстве; что картина, в которой указаны положения и скорости всех частиц, будет исчерпывающим объяснением бытия. В XIX в. поняли, что перемещение частиц еще не объясняет сути явлений, существуют сложные процессы, которые останутся не объясненными механическими моделями. В XX в. Эйнштейн показал, что законы перемещения частиц и всех вообще тел природы отличаются от классических законов Ньютона, а квантовая механика разъяснила, что движение частицы - сложный процесс, не допускающий одновременного точного определения положения и скорости частицы. Это было ограничением "классического идеала". Более радикальный отказ от него был подготовлен открытиями в области элементарных частиц и столь характерным для нашего времени обобщением квантовой механики и теории относительности. Но более ясное понимание необходимости такого отказа во многом зависело от того уточнения принципов квантовой механики, которое было результатом споров между Эйнштейном и сторонниками официальной вероятностной интерпретации.

Во-первых, эти споры толкнули Бора и других сторонников официальной концепции к значительному уточнению их позиции. В цитированном уже выступлении в Институте физических проблем Бор после рассказа о первой беседе и первом споре с Эйнштейном говорил о последующих дискуссиях. Отсюда и взяты строки, помещенные в качестве эпиграфа к этой главе. Что имел в виду Бор в своей процитированной там фразе: "На каждом новом этапе Эйнштейн бросал вызов науке, и, не будь этих вызовов, развитие квантовой физики надолго бы затянулось" [22].

22 Наука и жизнь, 1961, № 8, с. 73.

543

Во-вторых, в результате дискуссий была уточнена критическая платформа. Стало выясняться, что для определенного круга процессов квантовая механика не обнаруживает внутренних противоречий. В этом отношении она отличается от механики Ньютона. В последней существовали внутренние противоречия: мгновенное дальнодействие и абсолютное время, а также силы инерции как критерии абсолютного движения - все это противоречило "классическому идеалу" - общей основе всех теорий "типа ньютоновой механики".

Квантовая механика исходила из определенного постулата - существования классического объекта, и ничто в ней не противоречило исходному постулату, ничто не вводило произвольных допущений. Поэтому здесь в отличие от механики Ньютона можно было пойти вперед, только предъявив совершенно новые факты, раскрыв новый мир, в котором не было бы места исходному постулату квантовой механики.

Эти факты накоплялись в физике элементарных частиц. Но они не входили в арсенал эйнштейновской критики квантовой механики, и до поры до времени эта критика казалась лишенной эвристической ценности. Она считалась бесплодной, как и поиски единой теории поля. Отсюда - вывод о почти полной бесплодности того отрезка творческого пути Эйнштейна, на котором его гений должен был находиться в зените. С этим выводом трудно примириться.

Вывод о бесплодности эйнштейновской критики (и в равной степени поисков единой теории поля) теряет смысл при изменении критериев того, что мы называем эвристической ценностью. Явной и непосредственной эвристической ценностью обладают однозначные и позитивные физические теории. Но значительной, хотя неявной и косвенной, эвристической ценностью обладают также концепции незавершенные, не достигшие однозначной и позитивной формы, оставившие будущему не ответы, а только вопросы.

544

Объективный смысл вопросов, содержавшихся в эйнштейновской критике квантовой механики, сейчас стал довольно ясным. Гейзенберг и Бор говорили о взаимодействии движущейся элементарной частицы с некоторым телом, в отношении которого нет никаких сомнений ни в его положении, ни в скорости. Такое тело, например диафрагма, через которую проходит частица, - вне подозрений, она заведомо не сдвигается во время эксперимента. Мы игнорируем тот факт, что сама диафрагма в конечном счете состоит из частиц, лишенных, вообще говоря, определенного положения и определенной скорости. Как только мы распространяем квантово-атомистическое представление на диафрагму, квантовая механика утрачивает смысл, ведь он как раз и заключается в утверждениях, относящихся к квантовому объекту (частице), во-первых, и к классическому объекту (например, к диафрагме), во-вторых. Квантовая механика обладает не только негативным содержанием, она не только отрицает возможность одновременного сколь угодно точного определения координат и скорости частицы. Квантовая механика, как уже было сказано, обладает позитивным содержанием, она утверждает, что при определенных условиях, с определенными ограничениями можно определить положение и скорость частицы. Вот это позитивное содержание квантовой механики и подвергается сомнению во всех более радикальных (в смысле отказа от классических понятий), чем квантовая механика, теориях начиная с тридцатых годов, когда впервые усомнились в возможности точного определения переменных поля, независимо от условий Гейзенберга, обеспечивающих и ограничивающих такую возможность.

Мир, в котором нет классических объектов, выходит за рамки квантовой механики. При его описании приходится отказаться от классических понятий радикальнее, чем это сделала квантовая механика.

Большим историческим недоразумением было длительное, господствовавшее в течение многих лет представление об эйнштейновской критике квантовой механики как о критике с классических позиций. На самом деле эта критика имела иной объективный смысл, она могла указать на границы квантовой механики, отделяющие ее от более радикальной теории.

545

Но это не было недоразумением в буквальном смысле. Это было историческим недоразумением, т.е. невозможностью для концепции выявить свой действительный смысл до того, как новые понятия не приобретут сравнительно конкретного вида. Мы вскоре остановимся на тех понятиях, которые позволяют, оглядываясь назад, увидеть действительный смысл позиции Эйнштейна в отношении квантовой механики. Здесь дело, впрочем, не только в истории науки, но и в эволюции идей Эйнштейна. В течение долгих лет он не выходил за рамки "классического идеала" науки, т.е. стремился нарисовать картину мира, в которой нет ничего, кроме движений и взаимодействий тождественных себе тел. Действительная критика квантовой механики не "сзади", а "спереди", т.е. с более радикальных позиций, с позиций еще большей неопределенности динамических переменных, возможна только за пределами "классического идеала" науки.

Критика квантовой механики спереди принципиально отличается от попыток отказа от вероятностной версии без перехода физики на некоторую новую, еще не получившую "внутреннего совершенства" более высокую ступень. Эйнштейн отнюдь не разделял надежд на антивероятностную переформулировку существующей квантовой механики. Он писал Максу Борну:

"Видел ли ты, как Бом (как, впрочем, и де Бройль, 25 лет тому назад) верит в то, что квантовую теорию можно детерминистски истолковать по-другому? Это по-моему дешевые рассуждения, но тебе, конечно, лучше судить" [23].

Взгляды Эйнштейна исходили из возможности проникновения физической мысли в область более общих закономерностей. Эйнштейн очень точно определил область применимости квантовой механики:

"В области механических (курсив Эйнштейна) процессов, т.е. всюду, где взаимодействие различных структур и их частей можно с достаточной точностью рассматривать, постулируя существование потенциальной энергии взаимодействия между материальными точками, статистическая квантовая теория и поныне представляет собой замкнутую систему, правильно описывающую эмпирические соотношения между наблюдаемыми величинами и позволяющую теоретически предсказывать их значения" [24].