Эйнштейн (Жизнь, Смерть, Бессмертие) - Б Кузнецов

Вспомним многозначительную фразу Эйнштейна в письме к Соловину: "...Нельзя игнорировать, что тела, с помощью которых мы измеряем предметы, воздействуют на эти предметы", а также вывод: "Если не грешишь против разума, нельзя вообще ни к чему прийти".

Сопоставив ее с репликой по поводу теории Бора, можно прийти к заключению: Эйнштейн не исключал ограничения "классического идеала". Если при этом "исчезает физика", то слово "физика" означает здесь не возможность объективной картины мира вообще, а физику в духе "программы Ньютона" и "программы Максвелла".

Отношение к квантово-статистическим идеям у Эйнштейна было крайне сложным, но в целом оно укладывалось в реплику, о которой вспоминал Бор. Он видел связь этих идей со своими работами, видел в них угрозу физике, ждал разрешения этого кризиса от дальнейших исследований и надеялся найти за кулисами этих законов динамические законы, определяющие не вероятности процессов, а самые процессы так, как это было в классической термодинамике.

Теория до Бройля могла внушить надежду на подобное нестатистическое объяснение. Сейчас ретроспективно мы видим в электромагнитных волнах нечто напоминающее волны вероятности. В первой четверти века, напротив, хотели свести статистические закономерности движения частиц к динамическим - хотя бы к существованию волн, управляющих движением частиц. Аналогия между волнами де Бройля и электромагнитными волнами способствовала восприятию новой теории и вместе с тем наталкивала мысль на признание реальности "волн материи". Фотоны как-то связаны с электромагнитными волнами, как именно об этом трудно было что-либо сказать. Но предполагали, что электромагнитные волны представляют собой изменения напряженности "реального" поля. Волны де Бройля, по-видимому, тоже должны считаться распространяющимися колебаниями некоторого "реального" поля. Но эти надежды и соответствующие гипотезы быстро уступили место идее "волн вероятности".

530

Отношение Эйнштейна к этой идее было, как уже сказано, очень сложным. Позитивистские выводы, представление об индетерминизме он полностью отбрасывал, и с этой стороны его критические аргументы были неопровержимы. Собственно физические соображения и мысленные эксперименты, противопоставленные физическим построениям Гейзенберга, Бора, Борна и других сторонников "волн вероятности", встретили с их стороны веские контраргументы. Общая мысль, вернее интуитивная догадка о теории, более общей и точной, чем квантовая механика, только сейчас может быть воплощена в сравнительно конкретные формы и получить правильную оценку. На этой стороне дела мы и остановимся.

В 1932 г. в Берлине Эйнштейн встретил Филиппа Франка, который защищал официальную статистическую версию квантовой механики. Франк рассказывает о споре с Эйнштейном.

"В физике, - говорил Эйнштейн, - возникла новая мода. С помощью виртуозно сформулированных мысленных экспериментов доказывают, что некоторые физические величины не могут быть измерены или, точнее, что их поведение определено законами природы таким образом, что они ускользают от всяких попыток измерения. Отсюда заключают, что было бы бессмысленно сохранять эти величины в физическом лексиконе. Такое сохранение было бы чистой метафизикой" [6].

6 Frank, 216.

После того как Эйнштейн высказал свое отрицательное отношение к этой концепции, Франк попробовал отождествить ее с исходной идеей теории относительности. Последняя, анализируя, например, понятие "абсолютная одновременность", отказывает ему в праве на существование на том основании, что реальные и мысленные эксперименты демонстрируют невозможность синхронизировать события, рассматриваемые в различных, движущихся одна относительно другой системах отсчета. Значит, заключал Франк, понятия, отвергнутые теорией относительности, отвергнуты потому, что они ненаблюдаемы. Он так и сказал Эйнштейну: "Но ведь мода, о которой вы говорите, изобретена вами же в 1905 г.".

531

"Хорошая шутка не должна слишком часто повторяться", - ответил Эйнштейн. Далее он разъяснил, что теория относительности описывает объективные процессы, реальную материальную субстанцию, устанавливает связь между различными способами описания одной и той же реальности, не имеет ничего общего с позитивизмом я далека от появившейся сейчас "моды".

Позитивистские выводы, сделанные из квантово-статистического характера закономерностей микромира, в действительности не вытекают из квантовой механики; квантовая механика - это одно, а ее гносеологическая трактовка, о которой говорил Эйнштейн, - другое. Но в квантовой механике мы встречаем закономерный виток познания, абсолютизация которого ведет к указанной гносеологической трактовке. Сейчас, с позиций физики семидесятых годов, мы видим этот виток, он связан не только с отходом от классических идей, но и с недостаточной радикальностью такого отхода в квантовой механике, созданной в двадцатые годы.

Это требует разъяснения - пока предварительного, более подробное придется немного отложить. Сравним теорию относительности с квантовой механикой. В первой такие понятия, как "движение относительно эфира", "абсолютная одновременность" и т.д., признаны не допускающими экспериментальной регистрации. Но с этой невозможностью экспериментальной регистрации мы встречались и в теории Лоренца. Сокращение продольных размеров тел делало невозможным регистрацию движения по отношению к эфиру при помощи опытов - реальных или мысленных, аналогичных опыту Майкельсона.

Теория относительности пошла дальше. Она отрицает субстанциальное, независимое от каких-либо опытов существование движения относительно эфира и связанные с таким движением свойства мира. При отождествлении наблюдаемости и реальности различие между концепцией Лоренца и концепцией Эйнштейна исчезает. Признание объективной реальности делает это различие крайне существенным. Теория относительности Эйнштейна радикально рвет с движением в эфире и соответствующими классическими понятиями, отрицая их объективный смысл.

532

Взглянем с этой точки зрения на квантовую механику. Она ограничивает применимость таких понятий, как "положение" и "скорость" электрона, определенными условиями. Но квантовую механику нельзя изложить без этих классических понятий, она теряет без них смысл. Она не отбрасывает понятия положения и скорости частицы с такой категоричностью, с какой теория относительности отбросила классические понятия абсолютного пространства, времени и движения. Это не значит, что теория относительности дальше ушла от классической физики, чем квантовая механика. Напротив, последняя ушла дальше. Квантовая механика не с полной категоричностью отказалась от понятий скорости и положения частицы, но эти понятия играли в классической физике гораздо более фундаментальную роль, чем ньютоновы абсолюты, по существу противоречившие классическому идеалу. Радикализация квантовой механики была бы не очищением классического идеала, а дальнейшим отказом от него.

Квантовая механика первоначально лишь ограничила классический идеал. Ценой неопределенности скорости можно со сколь угодно большой точностью определить положение частицы и, наоборот, ценой неопределенности положения можно сколь угодно точно определить скорость. Но уже в начале тридцатых годов было установлено, что в очень малых областях нельзя точно определить положение частицы даже в том случае, когда ее скорость остается неопределенной. Далее были обнаружены процессы, которые радикальнее, чем это было известно раньше, устраняют классические понятия из ультрамикроскопической картины.

Указанное направление физической мысли выходило за первоначальные рамки квантовой механики. Нильс Бор отчетливо высказал основную посылку последней на международном конгрессе по физике в Комо в 1927 г. В 1949 г., излагая мысль этого выступления на конгрессе, Бор писал об изучении микромира:

"Решающим моментом является признание положения, что, как бы далеко ни выходили явления за рамки классического физического объяснения, все опытные данные должны описываться при помощи классических понятий" [7]. Эта формула очень важна, так как она показывает позитивно-классическую сторону квантовой механики. Последняя утверждает, что классические понятия применимы ко всем рассматриваемым физическим явлениям при условии ограничения точности этих понятий.

7 Вор Н. Избр. науч. труды, т. II, с. 406.

533

Если существуют процессы, к которым классические понятия труднее применить, то они заставят ограничить нерелятивистскую квантовую механику, сделать ее теорией, описывающей лишь часть реальных процессов. Но в 1927 г. такие процессы были неизвестны. Поэтому критика квантовой механики была направлена не на "охранительную" (по отношению к классическим понятиям) сторону квантовой механики, а на тезис об условиях такого применения, и критика велась с позиций безусловного применения классических понятий, с позиций, допускающих "скрытые параметры", которые определяют точным образом события в микромире и могут быть без всяких условий выражены с помощью классических понятий.