Квантовая революция. Как самая совершенная научная теория управляет нашей жизнью - Адам Беккер

того как ему не удалось найти компромисс между работой его ученика Эверетта и идеями его учителя Бора, Уилер на время перестал интересоваться основаниями квантовой теории. Но эксперименты Белла, а также долгие беседы с Юджином Вигнером, его коллегой по Принстону, вновь разбудили в нем этот интерес. Вскоре после того, как в 1976 году он начал работать в университете штата Техас, Уилер стал читать там курс квантовых измерений. Как это было и в Принстоне, он сумел привлечь к себе группу блестящих студентов – на некоторых из них его курс произвел глубокое впечатление. «Пока я не познакомился с Джоном Уилером в Остине, в Техасе, я полагал, что на все глубокие вопросы в этой области ответы уже даны – ну, или, во всяком случае, что студенту в ней делать нечего, – рассказывал Войцех Журек, один из уилеровских студентов. – Уилер это убеждение изменил <…> [На его занятиях] мы читали Бора и Эйнштейна, но обсуждали и связь между квантовой теорией и информацией, играя с различными идеями <…> И я постепенно начал убеждаться в том, что вопросы об основаниях квантовой механики, о роли наблюдателя, о природе информации в физике все еще важны и в основном остаются открытыми»[599].

Работа Журека на занятиях Уилера и лекция Дэвида Дойча, которую Журек посетил в Техасе, заставили его задуматься о связи между запутанностью и измерением в квантовой физике, и в особенности об эффектах запутанности между квантовой системой и ее внешним окружением – другими словами, о декогеренции. Подробно и обстоятельно обсуждая свои идеи с Уилером («Уилер был абсолютно незаменим в определении сути проблемы, или скорее целого комплекса проблем»[600], – вспоминал он), Журек вчерне закончил статью по декогеренции в начале 1981 года. С более ранней работой Зеха на эту же тему Журек непосредственно знаком не был, а вот Уилер, конечно, был. Услышав когда-то об идеях Зеха от Вигнера, Уилер в мае предыдущего года ездил в Гейдельберг специально, чтобы с Зехом увидеться. Вскоре после окончания работы над первоначальным вариантом своей статьи Журек тоже узнал о работе Зеха от Уилера и Вигнера. И когда в том же году статья Журека по декогеренции была опубликована, Журек сослался в ней на все еще никому не известную работу Зеха как на предшественницу своей собственной[601].

Хотя содержание этих двух работ было во многом очень схожим, подход Журека к декогеренции заметно отличался от подхода Зеха. В своей первой статье на эту тему Зех продвигал идею, что неизбежным следствием декогеренции является многомировая интерпретация. Журек же к интерпретации квантовой физики демонстрировал довольно явное безразличие. «Главным пунктом моей статьи (а в более широком смысле и вообще моего подхода к проблеме декогеренции) было то, что я мог сказать кое-что, относящееся к основополагающим вопросам и прямо вытекающее из квантовой теории, но без какой бы то ни было интерпретационной нагрузки»[602], – предупреждал он. И прием работа Журека встретила совсем не такой, какой перед ней получили статьи Зеха, – что нисколько не удивительно, если принять во внимание различие их подходов и те большие изменения, которые произошли в физике за прошедшее десятилетие. В то время как Зеху было трудно добиться хоть каких-то публикаций своих идей, Журек без всяких препятствий напечатал свою работу в первоклассном физическом журнале. У Журека был сильный покровитель в лице Уилера – у Зеха, опять-таки, все было иначе: работа по декогеренции привела к болезненному конфликту с его учителем Йенсеном. Для Журека Уилер был не только первым читателем и доброжелательным критиком, ободрявшим начинающего исследователя, – он вдобавок устраивал Журеку приглашения на конференции по основам квантовых принципов, которые без его помощи столь молодой физик получить бы не смог[603]. На этих конференциях доклады и идеи Журека принимали благосклонно, что в дальнейшем сыграло роль в его решении посвятить свои профессиональные устремления основаниям квантовой физики. «Прежде я находился в убеждении, что занятия основами квантовых принципов ставят крест на карьере физика, – вспоминал Журек. – В мои студенческие дни это давали мне понять практически все; единственное, но существенное исключение составлял Уилер. Поэтому, когда в связи с моими исследованиями в этой же самой области я стал получать приглашения на конференции, для меня это было веским доказательством того, что времена меняются»[604]. В течение последующих пяти лет Журек опубликовал еще с полдюжины статей по декогеренции, а также несколько работ по основам квантовых принципов, и ни одна из этих работ не причинила видимого вреда его карьере: из Техаса он перешел в Калтех и, наконец, осел в Лос-Аламосе.

Успех статей Журека подсказал Зеху, что пришло время и ему снова начать работать над проблемой декогеренции. В соавторстве со своим многообещающим студентом Эрихом Йоосом он написал несколько статей на эту тему. Но Зех побаивался, что расхождения с «копенгагенцами» могут повредить Йоосу. «Молодому человеку не стоит с ходу губить свою карьеру разговорами об Эверетте, – предостерег Зех Йооса, когда они только еще начали работать вместе. – Поэтому давайте напишем эту статью, вообще о нем не упоминая»[605]. Тщетно пытаясь оградить Йооса от возможных неприятностей[606], Зех на протяжении нескольких лет после появления статей Журека намеренно избегал даже упоминания имени Эверетта. Но несмотря на прекрасные работы по декогеренции, написанные Зехом, Йоосом, Журеком и другими, коллеги Зеха в Гейдельберге, когда им случайно доводилось услышать об этих работах, все равно не были уверены, что это настоящая физика. «[В 1990 году] у меня была мысль предложить Йоосу пройти хабилитацию [“вторая докторская степень”, которая в Германии требуется для чтения лекций в университете], – вспоминал Зех. – Я поговорил кое с кем из тех, от кого это могло зависеть. В ответ меня обычно спрашивали: “А чем он занимался?” – “Декогеренцией” – отвечал я. “Декогеренцией? А что это?” И это в 1990 году!»[607]

В 1991 году, когда Журек написал на эту тему заметку в Physics Today, иллюстрированный журнал Американского физического общества, о декогеренции наконец узнал более широкий круг физиков. Но в этой заметке Журек допустил некоторые противоречивые высказывания – в частности, он вплотную подошел к утверждению, что декогеренция сама по себе способна решить проблему измерения. «Несмотря на фундаментальную природу возникающих трудностей, в последние годы появилась растущая общая уверенность, что в разрешении проблемы измерения достигнут прогресс, – писал Журек. – Макроскопические системы невозможно изолировать от окружающей их среды <…> Возникающую в результате этого “декогеренцию” нельзя игнорировать, когда мы решаем задачу о [коллапсе] квантово-механического волнового пакета». А в самом конце статьи он прямо заявляет, что «декогеренция разрушает суперпозиции»[608].

На редакцию Physics Today обрушился поток писем, возражавших Журеку. В них указывалось, что декогеренция неспособна решить проблему измерения без сопутствующей ей интерпретации. Для малого объекта в случае, когда суперпозиция его состояний типа «кота Шрёдингера»