Алекс Энкиду - Почему мы живем так мало? Почему мы живем так долго?

В то время было много крупных споров в научной среде, но один спор явно перерос рамки не только физики, но и рамки самой науки. Это спор в королевстве Дании двух титанов – Эйнштейна и Бора. Практически, это самый исконно человеческий спор о реальности сущего. Спор, который можно назвать дуэлью, длился почти двадцать лет. По поводу теории относительности, Бор говорил: «Ведь если бы Эйнштейн оказался прав, то все бы рухнуло!» Эйнштейн, по поводу квантовой механики говорил: «Что же, все это не так далеко от того, к чему мог бы прийти и я. Но если все это правильно, то здесь – конец физики»

Первоначальные постулаты Бора – существование дискретных разрешенных орбит и отсутствие излучения у движущихся по таким орбитам электронов – считались парадоксальными, но особых споров не вызывали. Считали, что парадоксы эти имеют технический характер и все разрешиться с созданием новой теории. И новая теория, квантовая механика за рекордный в истории науки срок была создана. И, действительно постулаты Бора получили рациональное объяснение. Но, зато сама общая теория вдруг, оказалась более парадоксальной, чем всё ранее известное науке. Даже ее создатель Макс Планк так и не принял в глубине души всей революционной необычности этой науки.

С этого времени рушились не только классические основы физики, но, главное, ломалась стройная и рациональная картина мира, построенная на философии Декарта, Спинозы и механики Ньютона. «Это было так, – говорил Эйнштейн, – точно из-под ног ушла земля, и нигде не было видно твердой почвы, на которой можно было бы строить»

Классическая картина мира была написана красками, предварительно смешанными Создателем на палитре. На холсте, краски дают непрерывные переходы от одного цвета к другому. Пейзаж, написанный в классической манере, естественно и живо запечатлевает видимый мир в его подвижности, изменчивости. Картина радует глаз и не создает никаких вопросов.

В доквантовой физике вещество признавалось дискретным, и картина вещества, должна была строиться из отдельных мазков, соответствующих атомам. А картина движения была непрерывной, закон движения связывал бесконечно малые приращения скорости движения с определенными значениями сил. Всё, более чем просто и понятно. И, вдруг, появляется другая картина. Чистые, не смешанные предварительно краски наносятся на холст отдельными пятнами определенных цветов. Непрерывных переходов нет. Точное изображение пейзажа создается не на холсте, а в глазах наблюдателя. Наблюдатель, т.е. зритель, становится, соучастником художника. Кстати, подобная манера писать картины – импрессионизм, появилась незадолго до работ Резерфорда и Планка.

Квантовая механика на основе множества непререкаемых фактов пришла к дискретной картине поля и движения и, в конце концов, к статистико-вероятностной концепции мира.

Движения частиц теперь не подчиняются динамическим закономерностям, движение частицы в данный момент времени определяет лишь вероятность тех или иных координат либо тех или иных скоростей в последующие моменты. Чем точнее определены координаты частицы в данный момент, тем менее точно может быть определена скорость, и, наоборот, чем точнее определена скорость, тем менее точно определяются координаты. Мы не можем с полной достоверностью приписать электрону одновременно конкретное положение и конкретную скорость. Мы можем приписать ему только вероятность того или иного положения или той или иной скорости для каждого момента времени. Соотношение неопределенности – это, основа основ квантовой механики было открыто Вернер Гейзенбергом в 1927 г.

Симпатии Эйнштейна не принадлежали новой теории, ее характер противоречил тому, что Эйнштейн считал идеалом физики. Он стал наиболее активным и глубоким критиком вероятностного понимания квантовой механики. Эйнштейн не считал статистические закономерности основными закономерностями бытия. Он полагал, что основные закономерности определяют не вероятность событий, а сами события.

Ситуация осложнялась тем, что как раз Эйнштейн своей теорией относительности разрушил фундамент классической физики. А 1917 г. Эйнштейн вывел из представления о фотонах и модели Бора законы излучения, найденные когда-то Планком. Законы, управляющие излучением атомов, носят как раз статистический характер, они определяют только вероятность излучения. Каждый акт излучения фотона при переходе электрона с одной боровской орбиты на другую, подчинен случаю, и только при большом числе излученных фотонов результат будет соответствовать вероятности, которая определена статистическим законом.

Эйнштейн рассматривал это как сильный недостаток своей теории излучения. «Слабость этой теории, – писал он, – заключается в невозможности связать ее с волновым представлением. Далее, эта теория отдает на волю случая время и направление элементарных процессов…»

И теперь он яростно набрасывался на Бора, выступая защитником именно классической, объективной физической реальности. Нильс Бор, возглавлявший в 1920-е годы XX века физический институт в Копенгагене, был лидером новой науки, наступавшей на привычную реальность.

Гейзенберг писал в своей книге «Физика и философия»:

«Я вспоминаю дискуссии с Бором, длившиеся за полночь, которые приводили меня почти в отчаяние. И когда я после таких обсуждений отправлялся на прогулку в соседний парк, передо мной снова и снова возникал вопрос: действительно ли природа может быть столь абсурдной, какой она предстает перед нами в этих атомных экспериментах?»

Эйнштейн стал лидером защитников традиционной реальности. Изучив теорию неопределенности Эйнштейн не нашел внутри самой теории ни одного слабого места. «Но, – сказал он, – эта теория означает, что проникнуть в будущее нет никакой возможности. Подразумевается, что Бог играет с Вселенной в кости. А с этим я никак не могу согласиться»

В письме Бору он писал: «В наших научных взглядах мы оказались антиподами. Ты веришь, в играющего в кости бога, а я – в полную закономерность в мире объективно сущего, что я пытаюсь уловить сугубо спекулятивным образом. Я надеюсь, что кто-нибудь найдет более реалистический путь и соответственно более осязаемый фундамент для подобного воззрения, нежели это удалось сделать мне. Большие первоначальные успехи теории квантов не могли меня заставить поверить в лежащую в основе игру в кости».

А в письме Джемсу Франку Эйнштейн писал: «Я еще могу представить, что бог создал мир, в котором нет законов природы, короче говоря, что он создал хаос. Но чтобы статистические законы были окончательными, и бог разыгрывал каждый случай в отдельности, – такая мысль мне крайне несимпатична»