Юрий Апенченко - Пути в незнаемое

То было ясное предчувствие еще не сформулированного математически фундаментального физического закона.

…Хотя не случилось в снегах Норвегии минуты открытия, однако же была минута, когда перед Бором замаячила эта мысль. И в равномерном беге лыжного времени та минута заслуживала быть как-то отмеченной. Она заслуживала зарубки на лесной тропе. Или охотничьего рожка в тишине. Словом, чего-то похожего на выстрел крепостной пушки, отметившей в Комо приход полуденной минуты, когда семь месяцев спустя — в сентябре того же 27-го года — Бор рассказывал Паули о течении своих февральских раздумий.

Голос Паули. А холодно было в Норвегии?

Голос Бора. Холодно? Ты знаешь, я не заметил…

Голос Паули. Я так и думал.

Около двух лет назад, как раз когда в июле 25-го года писал он вещую фразу о ГОТОВНОСТИ К РЕШИТЕЛЬНОЙ ЛОМКЕ, Бору захотелось расчистить от лишних зарослей поляну перед Вересковым домом. Все его мальчики, кроме годовалого Эрнста, принимали в этом участие. В час отдыха ребята уселись на спиленном дереве, а он предложил им подумать над шутливой побасенкой.

— Представим себе кота, которого нет на свете, — сказал он. — Ничего удивительного, если у такого кота есть два хвоста, не правда ли? Но у настоящего кота наверняка на один хвост больше, чем у кота, которого нет. Значит, у настоящего кота три хвоста? Где тут ошибка?

Раньше других соскочил с дерева трехлетний Оге. Он протянул руки и, глядя на свои пустые ладошки, сказал: «Папа, вот кот, которого нет на свете. А где два хвоста?» (Тут бы следовало увидеть предзнаменование: то был блестящий экспериментальный ответ будущего теоретика [4] В 1975 году профессор Оге Бор удостоился Нобелевской премии за работы в области теории атомного ядра. .)

Бор очень любил эту историйку. И мысленно вспоминал ее в снегах Норвегии. Возражающие против странностей квантовой механики не замечали, что их классические доводы бывали равносильны просьбе представить себе двухвостого кота, которого нет на свете. Таким котом были классические частицы-шарики, а двумя хвостами — точные координаты и точные скорости. Меж тем эксперименты, совсем как маленький Оге, протягивали из микромира пустые ладони: там не было классических шариков. И простодушно спрашивали: где одновременно измеримые координаты и скорости?

Этот простодушный вопрос задавала все та же антиклассическая формула: A · B не равняется B · A … Она ведь указывала на пары несовместимых измерительных операций A и B . Тут был теоретический ЗАПРЕТ на одновременное проведение в атомном мире таких измерений. (Кабы одновременное проведение было возможно, не играл бы роли их порядок.) Сразу пришла догадка с разгадкой: а не относится ли такая несовместимость измерительных операций именно к измерению НАЧАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ движения в микромире?

Да, разумеется, ответ был готов: с первых шагов новой механики неперестановочная формула умножения прежде всего включила случай, когда A — измерение координаты электрона, а B — измерение его скорости. Но это же и есть начальные условия движения, каких всегда со времен Лапласа просила для своих предсказаний классическая механика! А их-то, оказывается, и нельзя узнать ОДНОВРЕМЕННО. И всего важнее: НЕЛЬЗЯ — без всякой ссылки на лабораторную точность. Вообще нельзя. В принципе. Другими словами, самой природе они одновременно неизвестны. Потому что частицы — вовсе не частицы, а странные частицы-волны!

…Пустые ладошки трехлетнего Оге.

Так уж устроен микромир, если рассказывать об его устройстве на языке макромира — с помощью всех этих давно известных слов: координата… скорость… частица… волна… причинность… случайность… непрерывность… скачок…

Сколько раз он, Бор, говорил и писал об ограниченной пригодности в микромире образов и понятий, рожденных повседневным опытом человечества! Однако эта ограниченность не уменьшала могущества разума и в познании глубин природы. Не загадочно ли? Он готов был повторить вслед за Эйнштейном, что самое непостижимое состоит в постижимости мира. Какой же великой силой обладает выработанный веками язык наших представлений!

Теперь эта проблема ЯЗЫКА нашего познания возвысилась в глазах Бора чуть ли не до ранга главенствующей. В немоте норвежского одиночества он весь был в словах, как в снегах. В обвалах слов. И в безмолвии заснеженных долин, лишенный собеседника во плоти, он придумывал контрдоводы за него: «А почему новое знание надо выражать на старом языке? Физикам надлежит показать, как устроен микромир не в макроописании, а на самом деле!»

Этот атакующий голос заставлял задуматься над одним принудительным свойством любого научного опыта. Точно ребенку, Бор мысленно разъяснял недовольному коллеге (а через два десятилетия в тех же выражениях повторил философски искушенным читателям журнала «Диалектика»):

«…Слово „эксперимент“ может, в сущности, применяться для обозначения лишь такого действия, когда мы в состоянии рассказать другим, что нами проделано и что нам стало известно в итоге».

Этого-то и не рассказать иначе, как на языке реальностей МАКРОМИРА. К их числу принадлежат ВСЕ наши средства наблюдения микрореальности. Незримые и неосязаемые, микропроцессики усиливаются в эксперименте до зримых и осязаемых — поддающихся описанию и анализу.

…Возможно, в час вечернего снегопада за окнами горной скихютте — одной из лыжных хижин, какие не встречаются в равнинной Дании, — прорисовалась в его памяти черная доска с белыми треками электронов и ожила сцена размолвки с Гейзенбергом. Они тогда тем и занимались, что в несчетный раз пробовали разглядеть под зримой маской туманного следа скрытые черты электрона, летящего сквозь камеру Вильсона.

Тут был типичнейший эффект усиления: электрон тратил энергию на превращение встречных атомов в заряженные ионы, а ионы становились центрами туманообразования — на них оседали капельки влаги. Череда этих капелек и создавала видимый трек толщиною в доли миллиметра. Но даже такая малая толщина (порядка 10 –1 см) в сотни миллиардов раз превышала размеры самого электрона-частицы (порядка 10 –13 см). Внутри своего макроследа он летел как незримая мошка в Симплонском тоннеле. И было бы сверхопрометчиво утверждать, что белая линия на фотографии показывала траекторию электрона. Она ни в малейшей степени не отвечала на классический вопрос: где он находился и куда двигался в каждый момент своего полета? Она, эта линия, не только не опровергала, а демонстративно доказывала ненаблюдаемость электронных траекторий. И заодно — ненадежность представления об орбитах в атоме.