[249]. Квантовая механика считалась физикой малых, а не больших масштабов, «и вместе им не сойтись»: когда студент Бора Георгий Гамов, только лишь для того, чтобы в доступной форме объяснить не-физикам квантовые законы, описал фантастический мир, в котором квантовые эффекты проявляются в больших масштабах, Бора это «скорее рассердило, чем позабавило»[250]. Копенгагенская школа отказывалась всерьез принимать квантовую физику в качестве теории, относящейся к миру в целом, – это была теория, описывающая формы нашего взаимодействия с миром исчезающе малых масштабов, прагматическое изобретение, средство предсказания исходов экспериментов – и ничего более. И в соответствии с позицией Бора так и должно быть: он заявлял, что дело физики «не вскрывать истинную суть» окружающего нас мира, но просто отыскивать «методы упорядочения и классификации человеческого опыта»[251].
Прав ли Бор? Действительно ли неверно говорить, что физики должны пытаться разобраться, как на самом деле устроен наш мир? Или достаточно просто выдвигать теории, точно предсказывающие результаты экспериментов? И если теория Бома предсказывает то же самое, что и «обычная» квантовая физика (чем бы она ни была), что означает это совпадение? Как могут существенно отличаться две конкурирующие теории, дающие одни и те же предсказания?
Эти вопросы указывают на наличие серьезных проблем в философии науки (с некоторыми из них мы встретимся снова в главе 8). Короткий ответ на них таков: нет, Бор неправ, по крайней мере в столь буквальном смысле. Картина мира, которая сопровождает физическую теорию, – важный компонент этой теории. Две теории, которые дают идентичные предсказания, могут давать разительно отличающиеся картины мира – например, одна может помещать в центр Вселенной Землю, а другая Солнце, – а эти картины в свою очередь, многое определяют в повседневной научной практике. Если, по-вашему, в центре Солнечной системы находится Солнце, а не Земля, то вы, несмотря на то что обе эти астрономические теории дают одинаковые предсказания о движении светил по земному небу, скорее всего, заключите, что ни в Земле, ни в самой Солнечной системе нет ничего особенного и что у других звезд тоже вполне могут быть планеты. Картина мира, сопутствующая научной теории, определяет эксперименты, которые ученые считают необходимым выполнить, позволяет оценить получаемую информацию и направляет поиски новых теорий.
В статьях 1952 года, в которых Бом дал общее описание своей новой квантовой интерпретации, он защищал именно эту точку зрения. «Цель теории не только установить взаимосвязь между результатами наблюдений, которые мы уже научились выполнять, – писал он в заключении ко второй статье, – но делать предположения о необходимости новых видов наблюдений и предсказывать их результаты»[252]. Часть своих претензий к Копенгагенской интерпретации Бом относил на счет логического позитивизма, течения в философии науки, вдохновленного Махом (мы уже говорили об этом течении в главе 3). По мнению Бома, копенгагенская интерпретация была «в значительной степени движима» идеей о том, что объекты, которые невозможно увидеть, не являются реальными. Бом приписывал эту идею позитивизму. Однако, отмечал он, «история научных исследований полна примеров того, как оказывалось очень плодотворным допускать реальность определенных объектов или элементов задолго до того, как станут известны процедуры, которые позволили бы наблюдать эти объекты непосредственно»[253]. Бом затем приводил в пример атомы, существование которых Мах отказывался признать до самого конца, невзирая на неопровержимые доказательства – ведь их нельзя было видеть. Бом вновь затронул этот вопрос вскоре после своего прибытия в Бразилию в письме к своему другу и однокашнику, физику Артуру Уайтмену:
«Создавать предварительные концепции необходимо, даже если никаких эмпирических доказательств еще не получено: они нужны, чтобы направлять наш выбор и планировать эксперименты, чтобы эксперименты было легче интерпретировать <…> Очень часто настоящее эмпирическое подтверждение новой идеи приходит с неожиданной стороны (возьми хоть броунианское [sic[254]] движение, первое прямое доказательство существования атомов – его открыл биолог)[255]. Однако такое подтверждение могут оценить только те, кто уже готов к подобной возможности. Поэтому я высказался бы за самое широкое распространение среди физиков знаний обо всех наличествующих возможностях. В такие времена, как сейчас, физики должны знать обо всех возможностях и чувствовать, что, пока им неизвестно, какие из этих возможностей оправдаются, каждый физик должен быть готов, если понадобится, отказаться даже от той из них, что с прежней точки зрения казалась надежнее и красивее всех, в пользу той, что может выглядеть произвольной и неизящной, но с новых позиций помогает что-то объяснить»[256].
Все же, как отмечал Бом в своих статьях 1952 года, «позитивистские соображения по-прежнему являются составной частью философской позиции, молчаливо разделяемой многими современными физиками-теоретиками»[257]. Не то чтобы позитивистски настроенные физики считали, что в новой интерпретации квантовой физики нет никакой необходимости, – по их мнению, необходимости не было ни в какой интерпретации вообще. Квантовая физика идеально коррелировала с наблюдениями и предсказывала их результаты, а это при строго позитивистском подходе к науке и есть все, что требуется от научной теории. Любые сопутствующие той или иной теории идеи о том, что в действительности представляет собой природа, просто ненужный груз. Такова была логика, стоящая за боровской «риторикой неизбежности», как назвала ее историк науки Мара Беллер. Бор и его последователи говорили, что копенгагенская интерпретация не просто верный путь понимания квантовой физики – нет, это единственный возможный путь, необходимый и неизбежный вывод квантовой революции. «Каждая особенность копенгагенской интерпретации, – писал Леон Розенфельд, один из ближайших сподвижников Бора, – навязана нам как единственный способ избежать неоднозначности, которая возникла бы при любой попытке анализа типично квантового явления в классических терминах»[258]. Таким образом, в лагере Бора считалось, что в поиске другой интерпретации не просто нет необходимости – это бессмысленная трата времени. К тому времени, когда появились статьи Бома, спустя семь лет после окончания Второй мировой войны и после всех изменений, которые война внесла в культуру занятий физикой, эта точка зрения среди физиков возобладала.
Создав реальную альтернативу копенгагенской интерпретации, Бом, конечно, сумел показать ложность «риторики неизбежности». Но прийти к осознанию, что своей теорией Бом хоть чего-то достиг, другим оказалось нелегко. Бом предчувствовал, что его работу будут, возможно, игнорировать или дискредитировать, но все же, когда до него дошли слухи о том, как ее приняли в Принстоне, он, что вполне понятно, был огорчен.
«Что до <…> этих пердунов из “Принститута”, плевать мне на них, пусть думают обо мне, что хотят <…> Я убежден, что я на верном пути»[259]. В своей бразильской изоляции Бом мог выплескивать досаду только в письмах друзьям. А письма друзей были для него единственным источником известий о том, что происходило в мире физики. Спустя несколько недель после прибытия в Бразилию в октябре 1951 года Бома вызвали в консульство США в Сан-Паулу. Там у него отобрали паспорт и затем вернули со штампом, разрешавшим ему выезд из Бразилии только в Соединенные Штаты[260]. Но Бом с опаской думал о том, что может его ждать, вздумай он вернуться на родину. «Лучшее из возможных объяснений – они просто не хотят, чтобы я покидал Бразилию, – писал Бом Эйнштейну, – а худшее – планируют вывезти меня обратно, так как, возможно, снова хотят вернуться ко всей этой грязной истории»[261]. Прежде Бом надеялся отправиться в Европу, чтобы встретиться там с ведущими физиками и защитить свои идеи. «Мне совершенно необходимо выступать с докладами, если возможно, в Европе, а может быть, даже и в США, если не выйдет с Европой; а иначе никто не станет утруждать себя чтением моей статьи», – писал он другу[262]. Теперь, без паспорта, Бому пришлось защищаться в удаленном режиме. Получалось это плохо.
Еще до того, как его статьи вышли из печати, Бом отправил их нескольким «отцам-основателям» квантовой физики (некоторые из них всего за несколько месяцев до этого прислали Бому хвалебные отзывы о его учебнике). Первым Бому ответил де Бройль, напомнив, что он размышлял над похожими идеями еще двадцать пять лет назад, но Паули и другие охладили его пыл, указав на серьезные трудности в теории волны-пилота. Затем Бому ответил и сам Паули, выставляя в качестве возражений те же самые трудности. Но Бом сумел справиться с ними изящно и уверенно, опираясь на свою блестящую догадку о том, что сами измерительные устройства должны быть включены в описание на квантовом уровне. Несколько следующих месяцев Паули и Бом обменивались длинными горячими письмами. Наконец Паули признал, что теория Бома непротиворечива, но все же продолжал настаивать, что, так как не существует способа установить, какой из подходов, «нормальная» квантовая физика или теория волны-пилота, верен, теория Бома остается «чеком, который невозможно обналичить»