[473] Для копенгагенской интерпретации измерения были серьезной проблемой. Смарт признавал это, подвергая уничтожающей критике идею, что измерения должны описываться в классических терминах:
«Сторонники копенгагенской интерпретации микрофизики неразрывно связаны с физикой классической. Они утверждают, что, коль скоро мы интерпретируем наши наблюдения, опираясь на физику макроскопических инструментов, этот подход не должен меняться вне зависимости от любых достижений микрофизики. Что это не так, можно показать (как это сделал Фейерабенд), поставив простой вопрос: почему мы должны руководствоваться классической физикой? Почему, например, не физикой Аристотеля или даже не физикой чернокнижников, которая когда-то считалась просто “научным здравым смыслом”? Подобным же образом мы должны отбросить и представление, что священные и неприкосновенные законы, объясняемые теориями микромира, существуют на [инструментальном] или макроскопическом уровне. Мы должны заключить <…>, что теории микромира могут прямо объяснять наблюдения, такие, например, как исход эксперимента с двумя щелями»[474].
Смарт и Патнэм трезво осознавали, какие трудности встают перед любой альтернативой копенгагенской интерпретации. «Любая реалистическая философия теоретических сущностей не должна быть чересчур наивной. Она должна принимать во внимание весьма значительные трудности, связанные с неинструменталистской интерпретацией физики, – писал Смарт. – Возможным путем ухода от этой дилеммы может быть развитие детерминистической теории микрофизики в направлениях, предвосхищенных такими авторами, как Д. Бом и Ж.-П. Вижье»[475]. Патнэм соглашался с тем, что «с [квантовой] теорией что-то не так»[476]. Но он думал, что доказательство фон Неймана лишило силы предложенную Бомом интерпретацию на основе волн-пилотов – в это время полученное Беллом опровержение этого доказательства все еще лежало в столе у редактора[477], – а о многомировой интерпретации Эверетта он, как Смарт и почти все остальные, вообще ничего не слышал. Поэтому Патнэм заключал, что «на сегодня не существует ни одной удовлетворительной интерпретации квантовой механики»[478]. Но он надеялся, что эта проблема будет решена. «Человеческая любознательность не успокоится, пока на вопрос [о квантовой интерпретации] не будет найден ответ <…> Попытка сделать первый шаг в этом направлении предпринята здесь. Это скромный, но существенный шаг к тому, чтобы ясно представить себе природу и масштаб предстоящих на этом пути трудностей»[479].
Именно это и было по-прежнему неясно физикам. Философы успешно преодолели позитивизм и добились глубокого осознания математических тонкостей квантовой физики, но физики оставались зашоренными, отделенными от философии и ее достижений стеной непонимания. Они не имели ни малейшего представления о том, что в ней происходит. Поколение Эйнштейна и Бора в философии было хорошо подковано, но происшедший после Второй мировой войны сдвиг в сторону узкой специализации наложил свой отпечаток на образование свежей поросли физиков. В эпоху послевоенного образовательного бума академические факультеты фрагментировали, разбивали на изолированные специальности, и физики, соблазняемые щедрыми грантами и погруженные в сложные прикладные вычисления, в целом не проявляли к философии никакого интереса. Физика упорно продвигалась вперед, ничего не зная о революции, которая произошла, по сути, в смежной с ней области. И это философов, вообще говоря, ничуть не удивляло. «Если бы не то, что философские возражения против копенгагенской интерпретации (которые состояли всего лишь в выявлении позитивистских установок) могли помочь в реальных трудностях, с которыми сталкивалась квантовая механика, – писал Смарт, – то эти возражения, конечно, были бы признаны физиками неудовлетворительными»[480]. Если бы физикам пришлось обратить внимание на проблемы, связанные с самими основаниями их науки, на карте оказалось бы нечто гораздо большее, чем просто философия. Тогда появилась бы возможность полностью перевернуть общепринятую физику, найти нечто фундаментально новое, нечто сияющее и восхитительное, нечто, опирающееся по преимуществу на лабораторный эксперимент, – нечто вроде решающей проверки идей Джона Белла.
Часть IIIВеликая задача
Цель остается той же: понять устройство мира. Ограничить квантовую механику одними только мелкими лабораторными операциями – значит предать великую задачу. Серьезная физическая идея не может не касаться большого мира за пределами лаборатории.
9Подземная реальность
В Нью-Йорке стояло Лето Любви[481], а Джон Клаузер сидел в душном кабинете Годдардовского института космических исследований на 112-й стрит, выпытывая секреты у самого древнего излучения Вселенной. Клаузер, студент-физик Колумбийского университета, пытался измерить параметры недавно открытого космического микроволнового фона, «эха» Большого взрыва. Это была трудная и кропотливая работа на переднем крае науки – CMB[482], реликтовое микроволновое излучение[483], слабый постоянный радиошум, приходящий из всех точек неба, был открыт всего за три года до этого двумя физиками из лабораторий Белла. С тех пор лишь еще одной группе исследователей удалось его повторно зарегистрировать. Клаузер и его научный руководитель, Патрик Таддеус, хотели стать третьими, кто услышал отзвук рождения Вселенной, и сделать это более точно, чем те, кто слышал его до них. Но в один из дней 1967 года Клаузеру досталась находка совершенно иного рода. Разыскивая в библиотеке Годдардовского института последние публикации по своей теме, он наткнулся на журнал с необычным названием Physics Physique Fizika, заинтригованный, стал его листать, и взгляд его упал на интересный заголовок. Это была статья некоего Дж. С. Белла «О парадоксе Эйнштейна – Подольского – Розена».
Клаузер был молод, порывист, обладал гибким умом. Он уже давно сомневался в верности копенгагенской интерпретации. Но его отец Фрэнсис, который вместе со своим братом-близнецом Милтоном когда-то получил докторскую степень по аэронавтике в Калтехе, учил Джона осторожному скепсису. «Сынок, опирайся на данные, – говорил он. – Люди обожают всякие экстравагантные теории, но всегда стоит вернуться к исходным данным и посмотреть, придешь ли ты сам к тем же выводам[484]… Здравый смысл часто может оказаться неподходящим для интерпретации того, что мы наблюдаем»[485]. Фрэнсис занимался физикой жидкостей и с подозрением относился к математически простой, но плохо поддающейся визуализации квантовой теории. «Между математическими аппаратами гидродинамики и квантовой механики очень много общего, но папа не понимал квантовой механики, – вспоминал Клаузер-младший. – Он создал у меня ложное ощущение, что я мог бы сам заняться решением этой проблемы, хотя на деле до этого мне было далеко»[486]. Когда Джон отправился в Калтех, он изучал там квантовую теорию под руководством самого Ричарда Фейнмана, но так и не смог избавиться от подозрения, что в ней что-то не так. Эти сомнения оставались с ним и в докторантуре Колумбийского университета, когда он больше узнал о спорах, не прекращавшихся вокруг квантовой физики с самого момента ее появления. «Мне <…> стоили больших усилий попытки понять квантовую механику. Я уже прочел и статью ЭПР, и работу Бома, и де Бройля. С пониманием копенгагенской интерпретации дело шло плохо, аргументы ее критиков в то время казались мне гораздо более разумными, – вспоминал Клаузер. – Доводы ЭПР выглядели гораздо убедительнее, чем доводы Бора <…>. Скрытые переменные представлялись мне тогда идеальным логическим решением вопроса. Из-за того что я придерживался этого мнения <…>, одни, конечно, считали меня еретиком и отщепенцем, а другие – просто шарлатаном»[487].
Если вспомнить обо всем этом, станет понятно, почему название короткой статьи Белла сразу привлекло внимание Клаузера, а элегантное доказательство, приведенное в ней, стало для него настоящим шоком. «“Этого просто не может быть”, говорил я себе, – вспоминал потом Клаузер. – Я был уверен, что найти контрпример будет нетрудно; но, как я ни старался <…>, найти его не мог. Ладно, думал я, значит, Белл наврал в самом доказательстве. Но и здесь я тоже не мог обнаружить никакой ошибки. Так я метался между этими двумя возможностями, как вдруг наконец меня осенило: господи, да ведь это же важнейший результат!»[488] И Клаузер, физик-экспериментатор до мозга костей, сразу же задумался – нельзя ли идею Белла проверить на опыте?
Клаузер понимал: вполне возможно, кто-то уже непреднамеренно протестировал теорему Белла в ходе какого-то другого эксперимента. Но даже если было не так, Клаузер решил заняться поисками соответствующей литературы – возможно, она подскажет ему, как именно лучше всего поставить такой опыт. Он уже знал, что эксперимент, подобный мысленному опыту ЭПР, провела пятнадцать лет назад знаменитая Ву Цзяньсюн, физик-ядерщик, профессор Колумбийского университета. Клаузер спросил Ву, не располагает ли она какими-либо неопубликованными данными, оставшимися от ее эксперимента, которые можно было бы использовать для проверки теоремы Белла. Оказалось, что таких данных нет и что этот опыт не мог быть легко адаптирован для такой цели