Даниил Данин - Неизбежность странного мира

Противоречия с теорией относительности тут нет нигде. Стягивание волнового пакета, хотя оно и мгновенное, не посягает на скорость света, как на предел физических скоростей в природе.

…Разумеется, свои парадоксы Эйнштейн формулировал не этими словами. И не этими словами распутывал их Бор. И в рассказанном парадоксе были тонкости, которые здесь пропущены. Но нам надо было услышать хоть отголосок тех знаменитых боев. Они длились много лет. Эйнштейн придумывал все новые возражения против вероятностной догадки Макса Борна и соотношения неопределенностей Гейзенберга. Именно это многострадальное соотношение стало в 1927 году теоретической основой вероятностного толкования законов микромира. Тут для объяснения довольно четырех слов: «Где неопределенности — там вероятности!» Эйнштейн не соглашался признать ни то, ни другое.

Когда двадцатидвухлетний Ландау был в 1930 году в Германии, он видел Эйнштейна. «Конечно, я, в свою очередь, попробовал убедить его в принципе неопределенности, но, само собой разумеется, без всякого успеха», — вспоминал недавно Ландау. «Удивительным было, — сказал он, — парадоксальное сочетание в этом человеке величайшей гениальности, необычайной смелости мысли и каких-то остатков консерватизма».

Дискуссии Эйнштейна с Нильсом Бором остались яркой страницей в современной истории науки о микромире. Один противник был достоин другого: каждый удар Эйнштейна Бор отражал с такой же тонкой изобретательностью, с какой удар наносился. И квантовая механика выстояла против самой мощной атаки, какой вообще могла подвергнуться в XX веке любая физическая теория: против атаки современного Ньютона.

Очевидно, на стороне квантовой механики была природа.

Еще одно расставание. — От рычага до мироздания. — Квантовая механика ссорится с фатализмом. — За Вислой в сорок четвертом году… — Это звучит как парадокс. Закономерное в случайном. — На знаменитом конгрессе. — Драма Луи де Бройля. — Малоприятное сообщение. — Посмотрите, это белый флаг! — Киев, лето 1959 года. — История продолжается.

Так вот она, давно обещанная крутизна, на которую взобрались физики: в глубинах материи перед ними открылся вероятностный мир, где природа вечно «играет в кости».

Что микромир таков — сомневаться уже нельзя. Но почему же нам, как и Эйнштейну, не хочется верить, что он таков? Слишком большими кажутся жертвы, которые приходится принести нашему сознанию и нашему чувству природы ради признания, что микромир устроен именно так. Однако велики ли эти жертвы на самом деле? Нет ли тут самообмана? (Вообще говоря, когда вопросы задаются в такой подозрительно адвокатской форме, заранее ясно, что жертвы, конечно, не так уж велики, а самообман наверняка есть. Все же надо в этом убедиться.)

Эти жертвы — лишь расставание с предрассудками мысли, теми «удобными» заблуждениями, которые укореняются в человеческой психологии и научных представлениях из-за всегдашней исторической ограниченности наших познаний. Таким предрассудком оказалось стариннейшее убеждение людей ученых и неученых, что время и пространство — абсолютны: едины и неизменны для всей вселенной. И только когда теория, относительности заставила физиков пожертвовать этим убеждением, все вдруг заметили, что признавали абсолютность времени и пространства без малейших физических доказательств. Это была вера. Физики и философы веками говорили друг другу: «Это же само собой разумеется, это же очевидность!» А выяснилось, что тут не было решительно ничего, что действительно разумелось бы само собой.

Так неужели избавление от предрассудка стоит называть сочувственно и возвышенно словом «жертва»?

Жертва? Скорее — освобождение.

Квантовая механика тоже потребовала таких освобождающих жертв. И если вы никогда ничего не читали о квантовой механике прежде, вам покажется немыслимой — недопустимой! — главная жертва, которую вынуждено было принести ей воспитанное веками человеческое чувство природы. Она заставила физиков отказаться от прежнего понимания причинности в явлениях природы! Не от самого принципа причинности, а от старого классического представления о его содержании.

…Одинаковые физические условия всегда порождают одинаковые физические события.

…Если точно повторять один и тот же опыт, он будет всегда давать один и тот же результат.

Можно на разные лады формулировать этот незыблемый «принцип определенности» классической механики — коротко или длинно, строго или не очень строго, словесно или математически. Но, кажется, одного с ним делать нельзя: нельзя от него отказываться!

Поройтесь в памяти школьных лет… Сколько я ни старался, я не мог найти в ней воспоминания об уроке физики, на котором наш старый учитель рассказывал бы или спрашивал о законе причин и следствий. Думаю, что вряд ли и у кого-нибудь другого отыщется такое воспоминание. Мы еще не знали, по малости лет, этих ученых слов «причина» и «следствие», но уже знали, что между ними всегда существует определенная однозначная связь. Это было то знание, которого не нужно было проходить в школе: оно жило в нас, безыменное, неосознанное и прочное, как все «очевидные» и «само собой разумеющиеся» истины. И незаметно оно стало одной из основ нашего физического миропонимания. Ему никогда не противоречил опыт. А школьная математика его узаконивала. У всех задач всегда бывал един верный или допустимый ответ. Даже когда мы проходили квадратные уравнения с бассейнами и кранами, купцами и аршинами и у нас из-за скверного свойства квадратного корня иметь два равноправных знака «+» и «—» неминуемо получались на бумаге два ответа, даже тогда, как правило, лишь один ответ признавался осмысленным, а второй — отбрасывался (не мог же купец отмеривать «минус пять аршин»).

Как ни углублялась наука в мир большого опыта, где движущиеся тела столь массивны, что их волнообразность никогда не могла дать знать о себе, простой закон причинности оставался нерушимым.

Даже теория относительности на него не посягнула! Хотя она и установила, что масса тел изменчива — зависит от их скорости, но мала ли эта масса, или велика — для законов теории относительности было безразлично. Для нее эта разница — только количественная: звезда для нее большой электрон, а электрон — маленькая звезда. Ничего особого в малости — самой малости! — микромира она не заметила. Она и возникла не как наука о микромире, а как физическая теория времени и пространства вообще. Правда, из-за ничтожности масс элементарных частиц законы теории относительности должны были стать особо важными для познания микродействительности: там легко осуществляются скорости, близкие к световой. Но не из свойств микромира эти законы были выведены.