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

кресле, Эйнштейн наконец спросил Гейзенберга о том, о чем ему не терпелось узнать. «Вы полагаете, что электроны существуют внутри атома, и, вероятно, вы совершенно правы. Но вы не хотите рассмотреть вопрос об их орбитах. <…> И мне очень хотелось бы услышать о причинах, заставляющих вас занимать столь странную позицию»[46].

«Мы ведь не можем наблюдать электронные орбиты внутри атома», – ответил на это Гейзенберг. Он указал, что реально наблюдаемым является только спектр излучения атома, и закончил суждением вполне в духе Маха. «Так как хорошая теория должна основываться на непосредственно наблюдаемых величинах, мне кажется более уместным ограничиться этим»[47].

Как Гейзенберг потом рассказывал, Эйнштейн был шокирован. «Вы что, серьезно считаете, что в физическую теорию должны входить только наблюдаемые величины?»

«Но разве не этому правилу вы следовали в теории относительности?» – парировал Гейзенберг.

«Возможно, я действительно обращался к этому способу аргументации, но все равно это чепуха, – сказал Эйнштейн. – В принципе, совершенно неверно пытаться основать теорию только на наблюдаемых величинах. На деле все происходит ровно наоборот. Это теория говорит нам, что именно мы можем наблюдать»[48]. И Эйнштейн стал объяснять, что информация об окружающем мире, которую мы получаем при помощи научных инструментов – или даже просто от наших органов чувств, – будет совершенно недоступна пониманию без некоторой теории о том, как устроен мир. Когда вы с помощью термометра проверяете температуру жареного цыпленка в духовке, вы предполагаете, что термометр точно измеряет температуру цыпленка, а свет, отражающийся от шкалы термометра и попадающий в зрачок, дает вам возможность точно произвести это измерение. Другими словами, у вас есть теория об устройстве мира, и вы пользуетесь этой (очень хорошо обоснованной) теорией, чтобы прочесть показание термометра. Точно так же, говорил Эйнштейн Гейзенбергу, когда вы смотрите на спектр атома, «вы с полной очевидностью предполагаете, что весь механизм передачи света от колеблющегося атома в спектроскоп или в ваш глаз действует именно так, как мы всегда предполагаем».

Гейзенберг, как он потом рассказывал, был «совершенно ошеломлен точкой зрения Эйнштейна». Отступая на казавшиеся прочными позиции философии Маха, Гейзенберг попытался возразить: «Идея, что хорошая теория – это не более чем конденсированные наблюдения, конечно, восходит к Маху, а всем, в сущности, известно, что ваша теория относительности решительно опирается на концепцию Маха. Но сейчас вы мне говорите совершенно противоположные вещи. Как же мне следует вас понимать? И что вы сами думаете об этом?»[49]

«Мах, видите ли, пренебрегает тем фактом, что мир реально существует, что наши чувственные впечатления основываются на чем-то объективном, – ответил Эйнштейн. – Он делает вид, что мы прекрасно понимаем значение слова “наблюдать” и что это знание освобождает его от необходимости различать “объективные” и “субъективные” явления <…> У меня есть сильные подозрения, что именно из-за вопросов, которые мы сейчас обсуждаем, у вас с вашей теорией еще будут неприятности»[50].

Беседа зашла в тупик, и Гейзенберг решил сменить тему. Уже несколько дней он мучительно пытался принять трудное профессиональное решение. Дело было в том, что год назад, незадолго до своей судьбоносной поездки на Гельголанд, он провел семь плодотворных месяцев у Бора в Копенгагене. Сейчас Бор предложил Гейзенбергу снова приехать в Копенгаген, на этот раз в качестве своего ассистента. Естественно, Гейзенберг был несказанно рад этой возможности. Но прошло несколько дней, и он оказался перед невероятно трудным выбором из двух счастливых возможностей: ему предложили постоянную профессуру в Лейпциге – престижную позицию, которая для его возраста была просто неслыханной. Не придя ни к какому решению, он попросил у Эйнштейна совета. Эйнштейн посоветовал ему ехать к Бору[51]. Спустя три дня Гейзенберг был уже на пути в Копенгаген, чтобы снова оказаться у подножия квантового Олимпа, на котором царил верховный бог квантовой теории – Бор.

* * *

Бор и Эйнштейн были друзьями. После их первой встречи в 1920 году Эйнштейн писал Бору: «В моей жизни редко случалось, чтобы человек доставлял мне такую радость одним своим присутствием»[52]. В письме своему близкому другу Паулю Эренфесту[53] Эйнштейн говорил, что Бор «похож на чувствительного ребенка, который разгуливает по миру как будто в трансе»[54]. И Эйнштейн, и Бор были великими физиками, принадлежавшими к одному поколению; каждый из них оказал огромное влияние на развитие квантовой физики. Но на этом их сходство, пожалуй, заканчивается. В отличие от Эйнштейна, Бор постоянно работал с другими физиками. На протяжении почти полувека под его опекой побывали десятки молодых ученых. Он не только учил их физике, но и поддерживал всеми возможными способами во всех других аспектах жизни. Его невероятная харизма и мощь его личности производили неизгладимое впечатление на всех посетителей его института в Копенгагене. Как сказал американский физик Ричард Фейнман, «даже “большие шишки” относились к Бору как к божеству». У студентов и младших коллег Бор пользовался непререкаемым авторитетом и считался носителем сверхчеловеческой мудрости, «мудрейшим из живущих»[55], по словам американского физика Дэвида Фриша. Джон Уилер, один из самых известных и влиятельных учеников Бора, сравнивал его ум с мудростью «Конфуция и Будды, Иисуса и Перикла, Эразма и Линкольна»[56]. А для многих коллег Бора он был почти мистической фигурой, источником незамутненной научной истины. «Мы все считаем вас глубочайшим научным мыслителем, – писал Бору английский химик Фредерик Доннен. – Само небо послало вас, чтобы разъяснить нам истинный смысл всех этих современных достижений <…> Мысленно я вижу вас прогуливающимся в ваших прекрасных садах, где в редкие минуты спокойствия листья, цветы и птицы нашептывают вам свои секреты»[57].

Мощную харизму Бора усиливало и его исключительное положение в научной и общественной иерархии. Правительство Дании основало и финансировало научно-исследовательский институт, единственной целью которого было обеспечить Бору благоприятную среду для работы. Датская академия искусств и наук избрала Бора резидентом Дома почета Карлсберга, построенного крупнейшей пивоваренной компанией «Карлсберг» для самого уважаемого гражданина Дании. Отпрыск одного из наиболее влиятельных и известных интеллектуальных семейств страны, Бор регулярно принимал у себя дома не только физиков, но и деятелей искусства, политиков и даже членов датской королевской семьи. Молодых физиков, приезжавших в Копенгаген, «Бор не только стимулировал в интеллектуальном смысле, но помогал им в карьере, способствовал духовному совершенствованию, не забывая и о земных радостях, материальных благах и психологической поддержке, – писала историк науки Мара Беллер. – Он сделался настоящим патриархом, которому поклонялось множество молодых ученых и чей авторитет мало кто смел оспаривать»[58]. Влияние Бора на судьбу его учеников часто простиралось далеко за пределы профессиональных отношений, заходя и в глубоко личные сферы: по словам Виктора Вайскопфа, одного из самых блестящих студентов Бора, «все молодые физики, работавшие у него, не более чем через два года обзаводились семьей»