Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная - Уолтер Айзексон (2015)

Может ли это призрачное действие на расстоянии, при котором нечто происшедшее в данном месте с одной частицей мгновенно отражается на другой частице, находящейся на расстоянии миллиардов километров от нее, приводить к нарушению закона о конечности скорости света? Нет, по-видимому, теории относительности ничто не угрожает. Эти две частицы, как далеко они ни были бы разнесены, остаются частями одного физического объекта. Выполняя наблюдения над одной из них, мы оказываем влияние на ее свойства, и это коррелирует с тем, что можно было бы увидеть, наблюдая за второй частицей. Но никакая информация не передается, не посылается сигнал, поэтому и нет привычной причинно-следственной связи. Мысленные эксперименты позволяют показать, что квантовое перепутывание нельзя использовать для мгновенной передачи информации. “Короче, – говорит физик Брайан Грин, – специальная теория относительности устояла только чудом”34.

За последние несколько десятилетий заметное число теоретиков, включая Мюррея Гелл-Манна и Джеймса Хартла, взяли на вооружение интерпретацию квантовой механики, несколько отличающуюся от копенгагенской. Эта интерпретация, основанная на представлении об альтернативных историях Вселенной, позволяет проще объяснить мысленный эксперимент ЭПР. В общих словах, под этим подразумевается, что в каждой из историй повторяются только отдельные элементы, а остальные игнорируются (или усредняются). Эти “некогерентные” (несогласованные) истории образуют напоминающую дерево структуру, где в данный момент времени каждая из альтернативных возможностей разветвляется на альтернативные варианты в следующий момент времени, и т. д.

В случае мысленного эксперимента ЭПР координата одной из частиц измеряется на одной из ветвей истории. Поскольку частицы происходят из общего источника, это значит, что и координата второй частицы тоже определена. На другой ветви истории можно измерить импульс одной из частиц, а значит, определить и импульс другой частицы. На каждой из ветвей не происходит ничего такого, что противоречило бы законам классической физики. Информация об одной из частиц несет в себе соответствующую информацию о другой частице. Но при измерении, произведенном над первой частицей, со второй частицей ничего не происходит. Поэтому угрозы специальной теории относительности нет, как и следующему из нее запрету на мгновенную передачу информации. Особенность квантовой механики в том, что невозможно определить одновременно и координату, и импульс частицы, поэтому, если измеряются две эти величины, это должно происходить на различных ветвях истории35.

“Физика и реальность”

Великий спор Эйнштейн с Бором и Гейзенбергом о квантовой механике был не просто о том, подбрасывает ли Бог кости или оставляет кота наполовину живым. Он даже не был только о причинности, локальности или даже полноте. Это был спор о реальности36. Существует ли она? Точнее, имеет ли смысл говорить о физической реальности, существующей независимо от того, можем ли мы как-либо наблюдать ее? “В основе проблемы, – говорил Эйнштейн о квантовой механике, – вопрос не столько причинности, сколько реалистичности”37.

Бор и его сторонники высмеивали саму возможность задать вопрос о том, что скрывается за наблюдением. Все, что доступно нам, – это только результаты наших экспериментов и наблюдений, а не реальность, находящаяся за пределами наших ощущений.

Эйнштейн и сам когда-то давно, в 1905 году, в какой-то мере отдал должное такому подходу, когда, читая Юма и Маха, пришел к отрицанию таких ненаблюдаемых понятий, как абсолютное пространство и время. “В то время мой способ рассуждений был гораздо ближе к позитивизму, чем позднее, – вспоминал он. – Отход от позитивизма произошел только тогда, когда я покончил с общей теорией относительности”38.