Пол Хэлперн - Играют ли коты в кости? Эйнштейн и Шрёдингер в поисках единой теории мироздания

Когда Шрёдингеру предложили место в Венском университете, он надеялся, что ему удастся продолжить творческую карьеру после отъезда из Дублина. Когда Эрвин и Энни сели на корабль, покинув приютивший их город, де Валера был последним, кто пришел с ними проститься. Это был момент горькой радости, поскольку Шрёдингер так же сильно любил Ирландию, как и тосковал по горам своего родного края. Федеральное министерство образования радостно приветствовало его. Австрия была рада возвращению своего прославленного земляка.

Как это ни печально, возвращение Шрёдингера домой не было столь радостным и спокойным, как он ожидал. В последние годы жизни Эрвин и Энни тяжело болели. У обоих были серьезные проблемы с легкими. Помимо бронхиальной астмы, Энни страдала тяжелой депрессией и проходила курсы электрошоковой терапии. До появления антидепрессантов электрошок был стандартным методом лечения. Эрвин страдал от частых бронхитов и воспалений легких, усугублявшихся из-за постоянного курения. После удаления катаракты ему приходилось носить очки с толстыми линзами. Он также страдал от флебита, атеросклероза, высокого давления и проблем с сердцем. Во время прогулок ему часто приходилось останавливаться, чтобы отдышаться. Он был подавлен тем, что больше не может ходить по горам, как в молодости.

Буквально перед отъездом из Дублина у него случился настолько сильный бронхиальный приступ, что для того, чтобы хоть немного облегчить свое состояние, Эрвин принял очень большую дозу снотворного, запив ее виски. На следующее утро Энни нашла его в бессознательном состоянии и не смогла разбудить. Она в панике вызвала врача, которому, к счастью, удалось откачать Шрёдингера.

Приступив к работе в Венском университете, он попытался сосредоточиться на своих исследованиях. Несмотря на плохое состояние здоровья, Шрёдингер успел поработать еще над несколькими научными проектами. Он стал наставником молодого физика Леопольда Халперна, который был его ассистентом. Халперн впоследствии работал с Дираком, другим лауреатом Нобелевской премии по физике 1933 года.

Переосмысливая философские идеи своей молодости, Шрёдингер написал эссе «Что реально?», которое дополняло его монографию 1925 года «Поиски пути». Он также опубликовал работу «Мой взгляд на мир», которая подытоживала его взгляды на природу жизни, сознания и реальности. Несколькими годами ранее Шрёдингер издал книгу о греческой философии «Природа и греки». Шрёдингер всегда видел себя скорее натурфилософом или естествоиспытателем, какими были Платон и Аристотель, а не специалистом по вычислениям, в которых он, несомненно, также был искусен.

12 августа 1957 года Эрвину исполнилось семьдесят лет. Вскоре он решил, что пришло время уйти на пенсию. В конце учебного года ему был присвоен статус почетного профессора в отставке, который давал множество привилегий, но не обязывал преподавать. Хотя это было довольно необычно — выйти в отставку вскоре после вступления в должность, Шрёдингер и в прошлом не задерживался на одном месте, особенно в начале карьеры. Разве что его пребывание в Дублине затянулось более чем на десять лет.

Неизвестно, как Шрёдингер отреагировал на статью докторанта Принстонского университета Хью Эверетта III, вышедшую в июле 1957 года под названием «Формулировка квантовой механики через “соотнесенные состояния”». В статье подробно излагалась достойная альтернатива стандартной интерпретации квантовой механики — то, что позже получит название многомировая интерпретация квантовой механики. Хотя сейчас эта статья считается программной, в то время физики не уделили ей особого внимания. Уилер, научный руководитель Эверетта, поощрял его творческие порывы, но переживал, что ведущие физики, например Бор, сочтут их нелепыми. И действительно, Бора не особенно впечатлили работы Эверетта. Только после того, как физик Брайс Девитт развил эту гипотезу в 1970-х годах, она начала обретать сторонников.

Интересно, что задолго до этого у Эверетта был краткий контакт с Эйнштейном. В 1943 году, когда Хью было двенадцать лет, он написал Эйнштейну письмо, в котором спрашивал, управляется ли Вселенная случаем или в ее основе лежит более общий фундаментальный закон. Эйнштейн с присущим ему юмором ответил, что Хью в своем письме сформулировал и сам же разрешил его собственную, Эйнштейна, философскую дилемму.

Многомировая интерпретация предлагает однозначный анализ сценария кота Шрёдингера. Согласно ей, каждое квантовое наблюдение приводит к разветвлению реальности на бесчисленные варианты параллельных путей. Эверетт решил вопрос о детерминизме и роли наблюдателя очень необычным образом: утверждая, что существование обладающего сознанием наблюдателя разделяется равномерно по всем ветвям реальности. Поэтому каждая копия наблюдателя будет считать, что его сценарий является истинным и предопределенным, и он будет прав в этой ветви реальности. Никакого коллапса не происходит, устраняется эффект воздействия наблюдателя на наблюдаемое. Следовательно, помещение кота в стальной ящик с радиоактивным механизмом срабатывания приведет к бифуркации, вызванной возможностью распада. В одной ветви реальности радиоактивное вещество распадется, кот скончается, а наблюдатель расстроится. В другой ветви распада не произойдет, кот выживет, а наблюдатель будет радоваться.

Эверетт считал, что его интерпретация предполагает бессмертие {213} 213 Eugene Shikhovtsev, “Biographical Sketch of Hugh Everett, Ш,” edited by Kenneth W. Ford, http://spacejnitedu/home/tegmark/everett/everett.html. . Для любого фактора, который может привести к смерти, всегда существует параллельная ветвь, в которой выживание будет возможно. Так что если кот был помещен в стальную камеру на час в день, в одной из версий реальности всегда будет живой кот, который увидит начало следующего эксперимента, и так далее.

Если бы такое бессмертие было возможным, то мы ничего не знали бы обо всех несчастных копиях себя, обреченных на жестокую участь. Мы не увидели бы скорбящих лиц во всех других параллельных ветвях. Однако мы видим, как уходят наши любимые люди — по крайней мере, так нам кажется в нашей ветви. Поэтому непонятно, будет ли такой вид бессмертия благословением или проклятием. В ситуации Эрвина и Энни в конце 1950-х годов можно увидеть некоторые аналогии: к тому времени они оба страдали от такого множества заболеваний, что каждый из них начал представлять, как он будет жить без партнера.

В 1958 году в драме унификации физики настал черед запоздалого выхода Гейзенберга, который официально представил собственную единую теорию поля. В отличие от Эйнштейна и Шрёдингера, он основывался на стандартной интерпретации квантовой механики и физике элементарных частиц. На основе спиноров (объектов, похожих на векторы, но преобразующихся по-другому) он включил в теорию все, что было известно о слабом ядерном взаимодействии, в том числе недавнее открытие Янга и Т. Д. Ли — нарушение четности. Сохранение четности означает, что зеркальное отражение некоторого физического процесса должно быть эквивалентно самому этому процессу. Как показали Янг и Ли, процессы, связанные со слабым взаимодействием (то есть силой, которая ответственна за многие виды радиоактивного распада), не всегда следуют этому правилу. К тому времени Шрёдингер был уже вне игры и не прокомментировал единую теорию поля Гейзенберга, которой в любом случае не хватало экспериментальных доказательств.