Геннадий Горелик. ч.1
http://berkovich-zametki.com/2005/Zametki/Nomer3/Gorelik1.htm
О чувстве прекрасного, или Физико-этические проблемы мироздания
Поэт: Что-то физики в почете. Что-то лирики в загоне.
Дело не в сухом расчете, дело в мировом законе...
Физик: Наши моральные наклонности и вкусы, наше чувство прекрасного и религиозные инстинкты вносят свой вклад, помогая нашей мыслительной способности прийти к ее наивысшим достижениям...
Короткий диалог между лириком и физиком, устроенный в эпиграфе, вряд ли кого-нибудь удовлетворит. Хотя бы потому, что нарушает правила литературного приличия: четверостишие о физике и лирике было настолько затрепано в шестидесятых годах прошлого века, что и сейчас не охота его беспокоить. Еще неизвестно, удастся ли убедить редактора посмотреть сквозь пальцы на первую часть эпиграфа. Если удастся и если читатель, сконцентрировав внимание на второй части эпиграфа, поверит Эйнштейну на слово, то дальше можно и не читать. Ибо все дальнейшее посвящено лишь тому, чтобы пояснить слова великого физика, чтобы попытаться представить, каким образом чувство прекрасного, понятие добра, религиозные идеи могут участвовать в работе физика.
Темой более общей и даже грандиозной (а потому в основном закулисной) станет маленькая черточка в заглавии статьи. Связать дефисом два слова нетрудно. А вот как и чем связать два разных мира?
В середине 20 века прозвучал серьезный диагноз - «две культуры». Сказал это не легкомысленный лирик, а человек, профессионально знакомый с миром физики. И нам предстоит поразмыслить над тем, какова в этой правде доля шутки.
Из чего сделана интуиция физика
Изучая рождение фундаментальной физической теории, можно выяснить многое о том, что-где-когда. Однако в какой бы микроскоп ни рассматривать структуру открытия, в конце концов, неизбежно приходится так или иначе сказать об интуитивном скачке исследователя, в уме которого родилось, оформилось новое знание. Зачастую действительная структура процесса открытия не видна самому открывателю или же заслоняется «объяснительной» версией, придуманной для той или иной цели. Об этом предупреждал сам Эйнштейн:
«Если вы хотите узнать у физиков-теоретиков о методах, которыми они пользуются, не слушайте их слов. Смотрите внимательно на их дела».
(Надо отдавать себе отчет, за что берешься, решаясь проникнуть в механизм какого-то фундаментального открытия. Корни таких открытий всегда уходят во внутренний мир первооткрывателя. И чтобы претендовать на разумное «моделирование» своего героя, историк должен надеяться на некое душевное соответствие ему. Соответствие хотя бы качественное, «топологическое». Разница в величине модели и объекта - дело обычное, но мудрено модель сферы смастерить из линии. Может ли судить о великом научном открытии тот, кто не сделал хотя бы малого? Если речь идет о тонких научно-психологических материях, историк не сможет понять героя, которого ему своим аршином не измерить. Скажу по секрету: осознание этого условия ведет сразу к двум профессиональным заболеваниям историка науки -- мания величия и комплекс неполноценности. Сохранить здоровье можно, либо держась подальше от всего личного и тонкого, либо пытаясь поддерживать два указанных недуга в здравом равновесии. Понятно, что автор избрал не первый путь, а удалось ли здоровое равновесие, судить читателю.)
Составить представление об устройстве интуиции ученого может быть легче, если он склонен писать не только для научных журналов. В этом отношении творчество Эйнштейна -- благодарный объект исследований, -- он, наделенный и даром слова, реализовал этот дар в многочисленных статьях и письмах.
Умудренный собственным опытом и размышлениями над опытом других, Эйнштейн так сказал о рождении нового знания: «Понятия никогда нельзя вывести из опыта логически безупречным образом. Но для педагогических, а также эвристических целей такая процедура неизбежна. Мораль: если не согрешить против логики, то вообще нельзя ни к чему прийти. Иначе говоря, нельзя построить ни дом, ни мост, не используя при этом леса, которые не являются частью всей конструкции».
Что представляют собой эти леса физика-теоретика? Это мысленные эксперименты, убедительные лишь для увлеченного строителя. Это кентавроподобные гибриды понятий, жизнеспособные - как и кентавры - только в мифологическом, а не в строгом физико-математическом смысле. Это методологические, философские ориентиры и стимулы, основанные на историческом научном опыте.
Что еще в качестве лесов может употребить строитель фундаментальной теории, преодолевая инерцию мысли, тяжесть предрассудков, считающихся - с большим или меньшим правом - аксиомами? Да все что угодно! Все интеллектуальные и эмоциональные ресурсы, которыми располагает,- ведь ситуация для него критическая. А поскольку фундаментальную теорию строит, как правило, не просто решатель физических задач, то в качестве лесов он может использовать и нефизические, гуманитарные представления, отделенные, казалось бы, пропастью от мира физических формул.
Подобные контакты гуманитарных идей и естествознания вполне явственны в предньютоновскую эпоху, когда отделение науки от общей культуры, от мира человеческих страстей не стало еще юридическим фактом. Но строители физики XX века скорее бы признали обратное влияние - физико-математические леса при формировании их гуманитарных представлений - из-за гораздо большей надежности, убедительности точных наук. Такое воздействие вполне возможно, но уже после того, как физико-математическое знание получено, а не в период отчаянных его поисков. Так что, свидетельства о гуманитарных корнях фундаментальных физических представлений могут быть только косвенными.
Свидетельствами такого рода мы и займемся. Главным источником для нас станет дискуссия о квантовой теории, дискуссия, в которой принимали участие великие физикиXX века - прежде всего Эйнштейн и Бор, а также Шредингер, Борн, Гейзенберг и многие другие.
Но прежде чем приступить к делу, отметим важное отличие зданий из кирпича и цемента от зданий, построенных из понятий и логики. В первом случае после окончания строительства леса убираются быстро и без особых затруднений. Во втором - это процесс гораздо более сложный. Даже после окончания строительства не всегда сразу ясно, что относится к лесам, а что - к самому сооружению. Поэтому часть лесов может оставаться рядом с построенным зданием теории еще долгое время. Кроме того, сам строитель, привыкший за время работы осматривать свое творение с лесов, может и после окончания строительства пользоваться ими, а не парадной лестницей или скоростным лифтом, имеющимися в здании теории. Ну а нефизическую, гуманитарную часть лесов сами физики, как правило, не замечают ни при строительстве, ни после его окончания.
Квантовая вероятность
Дискуссия о квантовой теории, начавшаяся в конце двадцатых и достигшая максимума в тридцатые годы,- одна из самых драматичных в истории физики. Вопросам, поставленным в ходе этой дискуссии, посвящена огромная литература. Пытаться ее пересказать, «стоя на одной ноге»,- дело безнадежное и для нашей цели излишнее. Ограничусь лишь напоминанием сюжета.
Суть квантовой физики состоит в том, что поведение достаточно малых корпускул сильно отличается от поведения больших тел (в переводе с латыни «корпускула» - «тельце»); «большое» и «малое» разделяет знаменитая постоянная Планка h. Самое удивительное в движении квантовых корпускул - это его волновые свойства. Волновое движение само по себе было прекрасно изучено в до-квантовую эру. И можно было думать, что в квантовой физике просто-напросто нужна какая-то комбинация двух хорошо известных способов движения - корпускулярного и волнового. Однако слово «комбинация» в данном случае очень бледно выражает реальное положение дел. Совмещение несовместимых, казалось бы, свойств - волновых и корпускулярных, размазанно-вероятностных и точечно-директивных - физики назвали дуализмом, а не просто комбинацией. Кентавра можно назвать комбинацией лошади и человека, а тут перед нами существо, в некоторых ситуациях неотличимое от лошади, а в других - от человека.
Для демонстрации квантовой вероятности используем электронную пушку с неизменным прицелом, то бишь старинную пушку, но стреляющую современными электронами.
Поставим мишень, а перед ней - защитный экран с двумя отверстиями. Закроем сначала одно отверстие. Тогда каждое попадание электрона в мишень ясно скажет, что мы имеем дело с корпускулой: одно попадание - одна пробоина. Некоторый разброс попаданий, концентрирующихся вокруг точки М1, скажет о «неидеальности» пушки. Подобная картина густоты попаданий образуется, если закрыть другое отверстие. А что будет, если открыты оба? По законам физики XIX века (как и по законам арифметики) 1+2=3, где сложение - это наложение картинок. Однако физика XX века - физика квантовая - дала совсем иную картину. На что это похоже? На картину интерференции волн. Оказывается, об электроне нельзя даже думать, будто он прошел либо через первое отверстие, либо через второе!
Новые вероятностные закономерности радикально отличались по своему смыслу от всех вероятностей, с которыми наука имела дело до квантовой эры. Раньше всякая вероятность означала недостаток сведений: если точно знать силу щелчка, подбрасывающего монету, то можно точно предсказать, орел или решка. Соответствующую ученую формулировку торжественно называют лапласовским детерминизмом, в честь великого специалиста в области физико-математических наук и, кстати, одного из создателей теории вероятности, который за сто лет до открытия h сказал: "Ум, которому были бы известны для какого-либо момента все силы, действующие между телами природы, и расположение всех тел, знал бы все, что произойдет во Вселенной в будущем».
К исходу первой трети 20 века физики обнаружили, что такого лапласовского ума быть не может: в событиях с участием электронов и других микрочастиц вероятность оказалась первичной, не объяснимой каким-либо недостатком сведений.
Физики быстро научились работать с новым типом вероятности, но примириться с новым словом науки было им очень трудно. А некоторым так и не удалось. Среди этих некоторых - большая половина нобелевских лауреатов, награжденных именно за создание квантовой теории. Всего таких было восемь, но лишь трое приняли квантовую вероятность всей душой. Четвертый, правда, лишь на своем семидесятилетии сознался, что ему тоже неуютно жить в мире, в котором царствует квантовая вероятность, хотя и приходится.
Последовательнее и изобретательнее других выражал свою неудовлетворенность Эйнштейн - сделавший второй, вслед за Планком, значительный шаг на пути к квантовой теории. Более того, именно Эйнштейн первым ввел понятие вероятности в аппарат квантовой теории.
И тем не менее Эйнштейн, считая квантовую механику правильной теорией, отказывался признать ее вероятностный язык в качестве фундаментального. Он ожидал, что квантово-вероятностное описание в дальнейшем заменится более глубоким, точным, обходящимся без понятия вероятности. Это свое ожидание Эйнштейн часто выражал словами:
«Я не верю, что Бог играет в кости».
Эйнштейн и Бор
Дискуссию о квантовой теории, главными участниками которой были величайшие физики 20 века Эйнштейн и Бор, по фундаментальности затронутых в ней вопросов, по философскому накалу можно сопоставить, пожалуй, лишь с дискуссией Лейбница и Ньютона в 18 веке о смысле понятий пространства и времени. У этих дискуссий есть сходство и в другом. Победившие позиции - Ньютона и Бора - признавались явным большинством физиков. Тем не менее, позиции, казавшиеся побежденными - Лейбница и Эйнштейна,- не исчезли вместе со смертью их основателей, что можно считать признаком их жизнеспособности.
Альберт Эйнштейн и Нильс Бор
Только после двухвекового господства ньютоновского абсолютного пространства проявилась жизненная сила представлений Лейбница о пространстве как отношении тел. Трудно сказать, предвещает ли дискуссия о квантовой теории изменения в картине мира, сопоставимые по масштабу с теорией относительности. Ясно только, что отсутствие особого интереса нынешних физиков к этой дискуссии не означает, что она целиком принадлежит прошлому. Ведь до теории относительности большинство физиков также считали дискуссию Лейбница - Ньютона законченной.
Грандиозное и давно ожидаемое преобразование физической картины мира должно быть связано с синтезом общей теории относительности (воплощающей исследовательскую программу Эйнштейна) и квантовой теории (в оформлении которой столь велик вклад Бора).
Этот синтез, как ожидается, соединит всеобщность пространства-времени-гравитации со всеобщностью квантовых законов. Быть может, при этом по-новому зазвучат мотивы знаменитой дискуссии?
К одному из них уже вернулся нынешний авторитет в квантовании гравитации С. Хокинг, по словам которого, гравитация вводит в физику новый уровень неопределенности, помимо и сверх неопределенности, свойственной для квантовой механики. Эйнштейна очень удручала непредсказуемость, присущая квантовой механике, ибо он чувствовал, что „Бог не играет в кости". Имеются, однако, свидетельства, что „Бог не только играет в кости. Он иногда бросает кости туда, где их нельзя разглядеть". Поскольку Хокингу удалось сделать лишь очередной шаг к великому синтезу, а не последний, не будем вникать в физический смысл его слов. А гуманитарный смысл достаточно ясен: связь времен в науке не рвется.
Крепкие задним умом объяснители с легким сердцем говорят, что в дискуссии о (не)полноте квантовой теории противостояли две формы причинности - старая и новая, классическая и квантовая. Но можно ли считать позицию Эйнштейна целиком обращенной в прошлое? Действительно ли он хотел возврата к лапласовскому детерминизму? Современная физика не знает пока никаких других форм детерминизма, кроме лапласовской и квантово-теоретической. Однако сам Эйнштейн, отвергая фундаментальность вероятностного квантового описания реальности, стремился не к старому лапласовскому, а к некоему новому сверх-детерминизму, который подчинил бы определенным законам не только развитие во времени, но и начальные состояния. Этот сверхдетерминизм мог бы, по мнению Эйнштейна, заменить квантовое описание, также не допускающее полного произвола в начальных состояниях.
Лапласовский детерминизм был явно недостаточен Эйнштейну и в его космологических размышлениях. Известна его фраза: «Что действительно меня интересует, так это - был ли у Творца какой-либо выбор при сотворении мира?». У лапласовского, конечно, был, он имел полную свободу выбора начальных условий. Эйнштейновский творец, судя по всему, должен был ограничить свой выбор всего одним вариантом, поскольку в подлинной теории мироздания, по Эйнштейну, нельзя менять даже величину физических констант, не разрушая теорию.
Чем объяснить различие между позициями Бора и Эйнштейна? Не забудем, что научное творчество - деятельность не какого-то абстрактного субъекта, снабженного этикеткой «ученый», а реального человека, обремененного собственной биографией, неповторимыми жизненными обстоятельствами. Структура точки опоры, с помощью которой очередной архимед переворачивает мир, всегда не стандартна и не сводима ни к каким застывшим принципам. Эйнштейн говорил об инстинкте, о чувстве, которое помогает определить, «какое дерево будет расти, а какое засохнет».
Особенно важно, что Эйнштейн и Бор -- не просто физики, а физики-мыслители, для которых жизненно необходимо постижение единства мира, соединения проекции мира на физику и «ненаучных» гуманитарных составляющих жизни.
О чувстве прекрасного, или Физико-этические проблемы мироздания
Поэт: Что-то физики в почете. Что-то лирики в загоне.
Дело не в сухом расчете, дело в мировом законе...
Физик: Наши моральные наклонности и вкусы, наше чувство прекрасного и религиозные инстинкты вносят свой вклад, помогая нашей мыслительной способности прийти к ее наивысшим достижениям...
Короткий диалог между лириком и физиком, устроенный в эпиграфе, вряд ли кого-нибудь удовлетворит. Хотя бы потому, что нарушает правила литературного приличия: четверостишие о физике и лирике было настолько затрепано в шестидесятых годах прошлого века, что и сейчас не охота его беспокоить. Еще неизвестно, удастся ли убедить редактора посмотреть сквозь пальцы на первую часть эпиграфа. Если удастся и если читатель, сконцентрировав внимание на второй части эпиграфа, поверит Эйнштейну на слово, то дальше можно и не читать. Ибо все дальнейшее посвящено лишь тому, чтобы пояснить слова великого физика, чтобы попытаться представить, каким образом чувство прекрасного, понятие добра, религиозные идеи могут участвовать в работе физика.
Темой более общей и даже грандиозной (а потому в основном закулисной) станет маленькая черточка в заглавии статьи. Связать дефисом два слова нетрудно. А вот как и чем связать два разных мира?
В середине 20 века прозвучал серьезный диагноз - «две культуры». Сказал это не легкомысленный лирик, а человек, профессионально знакомый с миром физики. И нам предстоит поразмыслить над тем, какова в этой правде доля шутки.
Из чего сделана интуиция физика
Изучая рождение фундаментальной физической теории, можно выяснить многое о том, что-где-когда. Однако в какой бы микроскоп ни рассматривать структуру открытия, в конце концов, неизбежно приходится так или иначе сказать об интуитивном скачке исследователя, в уме которого родилось, оформилось новое знание. Зачастую действительная структура процесса открытия не видна самому открывателю или же заслоняется «объяснительной» версией, придуманной для той или иной цели. Об этом предупреждал сам Эйнштейн:
«Если вы хотите узнать у физиков-теоретиков о методах, которыми они пользуются, не слушайте их слов. Смотрите внимательно на их дела».
(Надо отдавать себе отчет, за что берешься, решаясь проникнуть в механизм какого-то фундаментального открытия. Корни таких открытий всегда уходят во внутренний мир первооткрывателя. И чтобы претендовать на разумное «моделирование» своего героя, историк должен надеяться на некое душевное соответствие ему. Соответствие хотя бы качественное, «топологическое». Разница в величине модели и объекта - дело обычное, но мудрено модель сферы смастерить из линии. Может ли судить о великом научном открытии тот, кто не сделал хотя бы малого? Если речь идет о тонких научно-психологических материях, историк не сможет понять героя, которого ему своим аршином не измерить. Скажу по секрету: осознание этого условия ведет сразу к двум профессиональным заболеваниям историка науки -- мания величия и комплекс неполноценности. Сохранить здоровье можно, либо держась подальше от всего личного и тонкого, либо пытаясь поддерживать два указанных недуга в здравом равновесии. Понятно, что автор избрал не первый путь, а удалось ли здоровое равновесие, судить читателю.)
Составить представление об устройстве интуиции ученого может быть легче, если он склонен писать не только для научных журналов. В этом отношении творчество Эйнштейна -- благодарный объект исследований, -- он, наделенный и даром слова, реализовал этот дар в многочисленных статьях и письмах.
Умудренный собственным опытом и размышлениями над опытом других, Эйнштейн так сказал о рождении нового знания: «Понятия никогда нельзя вывести из опыта логически безупречным образом. Но для педагогических, а также эвристических целей такая процедура неизбежна. Мораль: если не согрешить против логики, то вообще нельзя ни к чему прийти. Иначе говоря, нельзя построить ни дом, ни мост, не используя при этом леса, которые не являются частью всей конструкции».
Что представляют собой эти леса физика-теоретика? Это мысленные эксперименты, убедительные лишь для увлеченного строителя. Это кентавроподобные гибриды понятий, жизнеспособные - как и кентавры - только в мифологическом, а не в строгом физико-математическом смысле. Это методологические, философские ориентиры и стимулы, основанные на историческом научном опыте.
Что еще в качестве лесов может употребить строитель фундаментальной теории, преодолевая инерцию мысли, тяжесть предрассудков, считающихся - с большим или меньшим правом - аксиомами? Да все что угодно! Все интеллектуальные и эмоциональные ресурсы, которыми располагает,- ведь ситуация для него критическая. А поскольку фундаментальную теорию строит, как правило, не просто решатель физических задач, то в качестве лесов он может использовать и нефизические, гуманитарные представления, отделенные, казалось бы, пропастью от мира физических формул.
Подобные контакты гуманитарных идей и естествознания вполне явственны в предньютоновскую эпоху, когда отделение науки от общей культуры, от мира человеческих страстей не стало еще юридическим фактом. Но строители физики XX века скорее бы признали обратное влияние - физико-математические леса при формировании их гуманитарных представлений - из-за гораздо большей надежности, убедительности точных наук. Такое воздействие вполне возможно, но уже после того, как физико-математическое знание получено, а не в период отчаянных его поисков. Так что, свидетельства о гуманитарных корнях фундаментальных физических представлений могут быть только косвенными.
Свидетельствами такого рода мы и займемся. Главным источником для нас станет дискуссия о квантовой теории, дискуссия, в которой принимали участие великие физикиXX века - прежде всего Эйнштейн и Бор, а также Шредингер, Борн, Гейзенберг и многие другие.
Но прежде чем приступить к делу, отметим важное отличие зданий из кирпича и цемента от зданий, построенных из понятий и логики. В первом случае после окончания строительства леса убираются быстро и без особых затруднений. Во втором - это процесс гораздо более сложный. Даже после окончания строительства не всегда сразу ясно, что относится к лесам, а что - к самому сооружению. Поэтому часть лесов может оставаться рядом с построенным зданием теории еще долгое время. Кроме того, сам строитель, привыкший за время работы осматривать свое творение с лесов, может и после окончания строительства пользоваться ими, а не парадной лестницей или скоростным лифтом, имеющимися в здании теории. Ну а нефизическую, гуманитарную часть лесов сами физики, как правило, не замечают ни при строительстве, ни после его окончания.
Квантовая вероятность
Дискуссия о квантовой теории, начавшаяся в конце двадцатых и достигшая максимума в тридцатые годы,- одна из самых драматичных в истории физики. Вопросам, поставленным в ходе этой дискуссии, посвящена огромная литература. Пытаться ее пересказать, «стоя на одной ноге»,- дело безнадежное и для нашей цели излишнее. Ограничусь лишь напоминанием сюжета.
Суть квантовой физики состоит в том, что поведение достаточно малых корпускул сильно отличается от поведения больших тел (в переводе с латыни «корпускула» - «тельце»); «большое» и «малое» разделяет знаменитая постоянная Планка h. Самое удивительное в движении квантовых корпускул - это его волновые свойства. Волновое движение само по себе было прекрасно изучено в до-квантовую эру. И можно было думать, что в квантовой физике просто-напросто нужна какая-то комбинация двух хорошо известных способов движения - корпускулярного и волнового. Однако слово «комбинация» в данном случае очень бледно выражает реальное положение дел. Совмещение несовместимых, казалось бы, свойств - волновых и корпускулярных, размазанно-вероятностных и точечно-директивных - физики назвали дуализмом, а не просто комбинацией. Кентавра можно назвать комбинацией лошади и человека, а тут перед нами существо, в некоторых ситуациях неотличимое от лошади, а в других - от человека.
Для демонстрации квантовой вероятности используем электронную пушку с неизменным прицелом, то бишь старинную пушку, но стреляющую современными электронами.
Поставим мишень, а перед ней - защитный экран с двумя отверстиями. Закроем сначала одно отверстие. Тогда каждое попадание электрона в мишень ясно скажет, что мы имеем дело с корпускулой: одно попадание - одна пробоина. Некоторый разброс попаданий, концентрирующихся вокруг точки М1, скажет о «неидеальности» пушки. Подобная картина густоты попаданий образуется, если закрыть другое отверстие. А что будет, если открыты оба? По законам физики XIX века (как и по законам арифметики) 1+2=3, где сложение - это наложение картинок. Однако физика XX века - физика квантовая - дала совсем иную картину. На что это похоже? На картину интерференции волн. Оказывается, об электроне нельзя даже думать, будто он прошел либо через первое отверстие, либо через второе!
Новые вероятностные закономерности радикально отличались по своему смыслу от всех вероятностей, с которыми наука имела дело до квантовой эры. Раньше всякая вероятность означала недостаток сведений: если точно знать силу щелчка, подбрасывающего монету, то можно точно предсказать, орел или решка. Соответствующую ученую формулировку торжественно называют лапласовским детерминизмом, в честь великого специалиста в области физико-математических наук и, кстати, одного из создателей теории вероятности, который за сто лет до открытия h сказал: "Ум, которому были бы известны для какого-либо момента все силы, действующие между телами природы, и расположение всех тел, знал бы все, что произойдет во Вселенной в будущем».
К исходу первой трети 20 века физики обнаружили, что такого лапласовского ума быть не может: в событиях с участием электронов и других микрочастиц вероятность оказалась первичной, не объяснимой каким-либо недостатком сведений.
Физики быстро научились работать с новым типом вероятности, но примириться с новым словом науки было им очень трудно. А некоторым так и не удалось. Среди этих некоторых - большая половина нобелевских лауреатов, награжденных именно за создание квантовой теории. Всего таких было восемь, но лишь трое приняли квантовую вероятность всей душой. Четвертый, правда, лишь на своем семидесятилетии сознался, что ему тоже неуютно жить в мире, в котором царствует квантовая вероятность, хотя и приходится.
Последовательнее и изобретательнее других выражал свою неудовлетворенность Эйнштейн - сделавший второй, вслед за Планком, значительный шаг на пути к квантовой теории. Более того, именно Эйнштейн первым ввел понятие вероятности в аппарат квантовой теории.
И тем не менее Эйнштейн, считая квантовую механику правильной теорией, отказывался признать ее вероятностный язык в качестве фундаментального. Он ожидал, что квантово-вероятностное описание в дальнейшем заменится более глубоким, точным, обходящимся без понятия вероятности. Это свое ожидание Эйнштейн часто выражал словами:
«Я не верю, что Бог играет в кости».
Эйнштейн и Бор
Дискуссию о квантовой теории, главными участниками которой были величайшие физики 20 века Эйнштейн и Бор, по фундаментальности затронутых в ней вопросов, по философскому накалу можно сопоставить, пожалуй, лишь с дискуссией Лейбница и Ньютона в 18 веке о смысле понятий пространства и времени. У этих дискуссий есть сходство и в другом. Победившие позиции - Ньютона и Бора - признавались явным большинством физиков. Тем не менее, позиции, казавшиеся побежденными - Лейбница и Эйнштейна,- не исчезли вместе со смертью их основателей, что можно считать признаком их жизнеспособности.
Альберт Эйнштейн и Нильс Бор
Только после двухвекового господства ньютоновского абсолютного пространства проявилась жизненная сила представлений Лейбница о пространстве как отношении тел. Трудно сказать, предвещает ли дискуссия о квантовой теории изменения в картине мира, сопоставимые по масштабу с теорией относительности. Ясно только, что отсутствие особого интереса нынешних физиков к этой дискуссии не означает, что она целиком принадлежит прошлому. Ведь до теории относительности большинство физиков также считали дискуссию Лейбница - Ньютона законченной.
Грандиозное и давно ожидаемое преобразование физической картины мира должно быть связано с синтезом общей теории относительности (воплощающей исследовательскую программу Эйнштейна) и квантовой теории (в оформлении которой столь велик вклад Бора).
Этот синтез, как ожидается, соединит всеобщность пространства-времени-гравитации со всеобщностью квантовых законов. Быть может, при этом по-новому зазвучат мотивы знаменитой дискуссии?
К одному из них уже вернулся нынешний авторитет в квантовании гравитации С. Хокинг, по словам которого, гравитация вводит в физику новый уровень неопределенности, помимо и сверх неопределенности, свойственной для квантовой механики. Эйнштейна очень удручала непредсказуемость, присущая квантовой механике, ибо он чувствовал, что „Бог не играет в кости". Имеются, однако, свидетельства, что „Бог не только играет в кости. Он иногда бросает кости туда, где их нельзя разглядеть". Поскольку Хокингу удалось сделать лишь очередной шаг к великому синтезу, а не последний, не будем вникать в физический смысл его слов. А гуманитарный смысл достаточно ясен: связь времен в науке не рвется.
Крепкие задним умом объяснители с легким сердцем говорят, что в дискуссии о (не)полноте квантовой теории противостояли две формы причинности - старая и новая, классическая и квантовая. Но можно ли считать позицию Эйнштейна целиком обращенной в прошлое? Действительно ли он хотел возврата к лапласовскому детерминизму? Современная физика не знает пока никаких других форм детерминизма, кроме лапласовской и квантово-теоретической. Однако сам Эйнштейн, отвергая фундаментальность вероятностного квантового описания реальности, стремился не к старому лапласовскому, а к некоему новому сверх-детерминизму, который подчинил бы определенным законам не только развитие во времени, но и начальные состояния. Этот сверхдетерминизм мог бы, по мнению Эйнштейна, заменить квантовое описание, также не допускающее полного произвола в начальных состояниях.
Лапласовский детерминизм был явно недостаточен Эйнштейну и в его космологических размышлениях. Известна его фраза: «Что действительно меня интересует, так это - был ли у Творца какой-либо выбор при сотворении мира?». У лапласовского, конечно, был, он имел полную свободу выбора начальных условий. Эйнштейновский творец, судя по всему, должен был ограничить свой выбор всего одним вариантом, поскольку в подлинной теории мироздания, по Эйнштейну, нельзя менять даже величину физических констант, не разрушая теорию.
Чем объяснить различие между позициями Бора и Эйнштейна? Не забудем, что научное творчество - деятельность не какого-то абстрактного субъекта, снабженного этикеткой «ученый», а реального человека, обремененного собственной биографией, неповторимыми жизненными обстоятельствами. Структура точки опоры, с помощью которой очередной архимед переворачивает мир, всегда не стандартна и не сводима ни к каким застывшим принципам. Эйнштейн говорил об инстинкте, о чувстве, которое помогает определить, «какое дерево будет расти, а какое засохнет».
Особенно важно, что Эйнштейн и Бор -- не просто физики, а физики-мыслители, для которых жизненно необходимо постижение единства мира, соединения проекции мира на физику и «ненаучных» гуманитарных составляющих жизни.