Как примирить эту картинку с гейзенберговской неопределенностью?
Этот мысленный эксперимент Эйнштейна обескуражил Бора. Один из современников вспоминал: «Он [Бор] выглядел очень несчастным. Весь вечер он переходил от одного физика к другому, пытаясь убедить их, что все это может оказаться неверным… Но он не мог придумать никакого опровержения! Никогда не забуду, как Бор и Эйнштейн, эти два яростных оппонента, покидали университетский клуб. Эйнштейн, являя собой очень величественную фигуру, шествовал спокойно, с легкой иронической улыбкой. Рядом семенил чрезвычайно расстроенный Бор».
Но Эйнштейн ликовал недолго. Бор не спал почти всю ночь: несомненно, он, непрерывно что-то бормоча, пытался все-таки доискаться до решения и наверняка привлек к работе аспирантов и вообще всех, кому не посчастливилось – или наоборот, посчастливилось – оказаться рядом. Ранее Гейзенберг писал о том, как Бор сражается с научными задачами: «Даже после долгих часов борьбы он не желает отступать». Так вышло и на этот раз.
И утром Бор таки нашел решение! Когда затвор открывается и фотон вылетает наружу, масса коробки действительно уменьшается. Но ведь мы непрерывно взвешиваем коробку. А значит, она должна постоянно лежать на чаше весов. Когда фотон вылетает, чаша поднимается – очень слабо, но все же. А значит, она оказывается чуть выше в гравитационном поле Земли, то есть гравитационная сила, на нее действующая, становится слабее. А согласно эйнштейновской же теории относительности, время в гравитационном поле разной силы течет с неодинаковой скоростью.
Эйнштейн и Бор на брюссельской конференции 1930 года. Снимок сделал Эренфест – вероятно, в тот день, когда Эйнштейн предложил свой эксперимент с коробкой и часами, но еще до того, как Бор тщательно проанализировал эту идею.
Бор набросал предварительные расчеты, и когда все (сам Бор, Гейзенберг, вероятно, Эренфест, а возможно, и ряд других ученых, остановившихся в том же отеле) увидели, к чему идет дело, Эйнштейн – надо отдать ему должное – сам помог заполнить пробелы. Эйнштейн и Бор пришли к выводу: неопределенность при взвешивании вызвана крошечным гравитационным сдвигом, достаточным для того, чтобы картина полностью соответствовала гейзенберговскому принципу неопределенности.
Разрабатывая свой мысленный эксперимент, Эйнштейн пренебрег собственной теорией относительности, которую Бор и использовал для того, чтобы отвергнуть эту последнюю попытку Эйнштейна доказать, будто в основе устройства Вселенной непременно должна лежать причинность. Это означало крах мечты Эйнштейна доказать свою гипотезу 1916 года – о том, что мы прибегаем к вероятностям лишь как к временной мере, от которой можно будет отказаться, когда наука продвинется дальше, расширив наши знания о мире. Обиднее всего было то, что удар нанесли инструментом, который разработал он сам, Эйнштейн.
Гейзенберг торжествовал. Узнав о том, что последний бастион Эйнштейна пал, он записал: «Мы… поняли, что теперь можем быть абсолютно уверены в своей правоте… Новую интерпретацию, которую дает квантовая механика, оказалось не так-то просто опровергнуть».
Бор был скромнее, но из его вежливого гортанного бормотания явно следовало: он победил, а Эйнштейн проиграл.
Интерлюдия 4Музыка и неизбежность
Эйнштейн больше никогда не ездил на такие конференции.
И больше никогда не пытался опровергать Бора или Гейзенберга в ходе публичной дискуссии. Но он по-прежнему был уверен, что лучшие экспериментаторы мира заблуждаются и их данные неполны.
Чтобы утешиться, Эйнштейн, как бывало и прежде, обратился к музыке. Он обожал почти всю классику, хотя к большинству композиторов у него имелись претензии. «Я всегда чувствую, – писал он, – что Гендель хороший автор, даже совершенный, но в нем слышится нечто поверхностное, неглубокое». Шуберт тоже не выдерживал строгую проверку. «Шуберт в числе моих любимых сочинителей, потому что он превосходно умеет передавать эмоции и обладает огромной изобретательностью по части мелодий, – признавал Эйнштейн. – Но в его крупных сочинениях мне мешает нехватка четкой формы и архитектурной выстроенности».
Список несовершенств на этом не заканчивается. «Шуберт привлекает меня своими малыми сочинениями, – писал Эйнштейн. – В них есть оригинальность и богатство чувства. Но ему не хватает формального величия, и это мешает мне наслаждаться им в полной мере… Мне кажется, у Дебюсси очень изысканная палитра, но при этом он структурно беден». И вывод: «Я не могу пробудить в себе сколько-нибудь заметный энтузиазм по отношению к такого рода экзерсисам».
Как эти композиторы, такие великие во всем прочем, могли упустить крупномасштабное единство, если он знал, что оно существует, остается лишь его нащупать? Такое единство ощущали, на его взгляд, лишь Бах и Моцарт – два титана, в которых было нечто, что позволило им превзойти остальных. «Не могу определить, кто из них значит для меня больше», – признавался Эйнштейн. Но он точно знал: с ними никто не сравнится. А как же Бетховен? Эйнштейн находил его «мощным», но при этом «чрезмерно драматичным и чересчур личным»: по мнению великого физика, в сочинениях этого композитора слишком много случайного, произвольного – возможно, из-за того, что наши эмоции очень зависят от нашего физического состояния и от нашего прошлого. А вот Моцарт пошел гораздо дальше: по мнению Эйнштейна, его музыка «столь чиста, что кажется, будто она всегда пребывала где-то во Вселенной, лишь ожидая, пока маэстро ее откроет». Сочинения Моцарта казались более «необходимыми», они словно бы позволяли заглянуть в платоновское царство истин, которое существует далеко за пределами случайных событий чьей-либо персональной, личной истории.
Пожалуй, Эйнштейн искал в музыке Баха и Моцарта то, что никак не давалось ему в жизни. В своих браках (а уж тем более в романах на стороне) Эйнштейн так и не обрел ни стабильности, ни определенности. А ведь ему всегда так хотелось именно этого – хоть какой-то определенности. Но у него ничего не получалось. И это особенно его ранило – его, всю свою жизнь мечтавшего об определенности, о встрече с истиной…
Теперь он все больше распространялся в своих письмах о том, что его предыдущие труды должны доказать реальность этой прекрасной мечты. Формула E = mc², к которой он пришел в далеком 1905 году, показала, что во Вселенной определенность несомненно присутствует, ведь это равенство описывало (со всеми подробностями, какие только можно пожелать), каким именно образом могут переходить друг в друга масса и энергия. Великое G = T из его теории 1915 года – выражение столь же ясное. Масса заставляет пространство искривляться. Искривленное пространство управляет движением массы. Как в эту картину может вписываться случай, если уравнение такое ясное и четкое? Саму простоту равенства G = T невозможно игнорировать. «Едва ли кто-нибудь из по-настоящему понявших эту теорию сумеет противиться ее очарованию», – написал Эйнштейн (измотанный, но довольный) в ту берлинскую зиму, когда он завершил первый вариант своей работы. Он и сам оказался надолго вовлечен в ее орбиту.
Да, в 1917–1929 годах он усомнился в этой простоте и ввел пресловутую поправку-лямбду, но в конечном счете его сомнения оказались беспочвенными. Возможно, в Брюсселе 1930-го Эйнштейн испытал унижение, но он знал, что новые и новые подтверждения других его идей, то и дело получаемые учеными, действительно значимы (в каком-то смысле они укрепляли его в убежденности, что Вселенной присуща определенность). Хьюма-сон наблюдал далекие галактики в гигантский телескоп, установленный в калифорнийских горах, и обнаружил, что миллиарды звезд стремительно уносятся от нас. Это открытие не содержало в себе никакой двусмысленности и неоднозначности. Но ведь предсказание именно такого явления содержалось в его, Эйнштейна, изначальном выражении G = T, таком простом и красивом. Вот почему Эйнштейн почти десятилетие спустя, по завершении конференции 1930 года, с удовольствием замечал в разговоре с доверенным ассистентом: «Оценивая ту или иную теорию, я задаюсь вопросом: окажись на месте Бога, устроил бы я мир в соответствии с ней или же нет».
Вера Эйнштейна в свою способность судить об архитектуре Вселенной оказалась мощным, но опасным инструментом. Чем больше почестей получает великий человек, тем легче ему занестись слишком высоко, перестав адекватно воспринимать реальность. Именно это и происходило с Эйнштейном. Молодой Альберт вряд ли одобрил бы его поведение.
Однажды Эйнштейн нарисовал для своего друга Мориса Со-ловина картинку, призванную объяснить, как у него, Эйнштейна, проходит творческий процесс. (Напомним, Соловин – тот румынский энтузиаст, который первым откликнулся на бернское объявление Эйнштейна 1902 года, предлагавшее частные уроки математики и физики.) Окружающую нас реальность Эйнштейн принял за базовый уровень, обозначив его как Е. Это эмпирический (empirical) мир, который мы воспринимаем при помощи обычных органов чувств. Во время редких вспышек вдохновения мыслители способны воспарить над этим уровнем, открывая некие общие принципы. Но всегда ли верны эти принципы? Чтобы убедиться в этом, следует детально разработать их следствия и затем проверить их в эмпирическом мире.
Именно такой процедуре Эйнштейн следовал в случае со своей формулой E = mc², когда предложил проверить те предсказания, которые она вроде бы позволяла сделать, на солях радия, изучаемых супругами Кюри в Париже. В случае с общей теорией относительности он тоже следовал такой процедуре: мощный взлет воображения – обращение к мысленному эксперименту с падающим лифтом – создание ясной абстрактной теории – построение на ее основе детальных выводов, поддающихся проверке (вспомним гипотезу об искривлении пространства, которую Эддингтон и его коллеги проверяли в своих экспедициях 1919 года).
Хотя Эйнштейн часто писал, что по-прежнему считает такой подход правильным, он порой выражал и противоположную точку зрения. В 1938 году он писал давнему коллеге: «Я начал со скептического эмпиризма… Однако проблема гравитации превратила меня… в того, кто отыскивает четкий и надежный источник Истины в математической простоте». В новых работах Эйнштейн уже нередко игнорировал свой первоначальный, более эмпирический подход. «[Квантовая теория] говорит о многом, – писал он, – однако на самом-то деле не приближает нас к раскрытию тайны «Старика». Во всяком случае, я убежден, что