В своем ответе Бор тщательно анализирует мысленный эксперимент ЭПР. Он соглашается с тем, что измерение импульса частицы A не могло бы «механически» воздействовать на частицу B – об этом «не может быть и речи». Но, настаивает он, «речь может идти о влиянии условий, которые определяют возможные типы предсказаний поведения системы»[128]. К сожалению, осталось неясным, какое различие пытался провести Бор между «механическим воздействием», с одной стороны, и «влиянием» – с другой. Хотел ли он сказать, что измерение частицы A могло мгновенно воздействовать на частицу B? Может быть. Думал ли он, что квантовая физика вследствие этого должна быть нелокальной? И это возможно. На попытки расшифровать ответ Бора на статью ЭПР истрачено невероятное количество чернил, но ясного консенсуса по поводу того, что он имел в виду или думал ли он, что квантовая физика нелокальна[129], так и не удалось достичь.
Впоследствии Бор сам извинялся за качество своего текста. Почти через пятнадцать лет, оглядываясь назад, он писал, что «глубоко осознавал неэффективность своих высказываний»[130] в решающей части[131] своего ответа ЭПР. Но детализировать свои возражения он не стал, только заметил, что в квантовом мире невозможно резко разграничить поведение объектов, которые вы хотите измерить, и их взаимодействие с измерительными устройствами. Неясно, как это замечание относится к аргументам ЭПР, и ясно, что оно никак не отвечает на вопросы Эйнштейна по поводу локальности.
Несмотря на сумбурность боровских формулировок, сам факт его ответа ЭПР рассеял беспокойство большинства представителей физического сообщества – хотя значительная часть физиков и соглашалась с Максом Борном, что стиль Бора был «часто туманным и невразумительным»[132]. То, что он написал, прочли немногие[133]. Но независимо от того, считал ли сам Бор, что копенгагенская интерпретация подразумевает нелокальность, большинство других физиков так не думали[134]. Насколько они понимали, ответ Бора просто-напросто значил, что копенгагенская интерпретация здравствует и процветает, а обвинениями в ее неполноте со стороны ЭПР можно спокойно пренебречь.
Только Шрёдингера копенгагенская интерпретация все еще не убеждала. Прочитав статью ЭПР, он написал Эйнштейну: «Я очень рад, что [в статье ЭПР] вы публично призвали догматическую квантовую механику[135] к ответу».
Но Шрёдингер еще и указал на некоторое неожиданное следствие из мысленного опыта ЭПР. Странная связь между частицами A и B, из-за которой им приходилось делить на двоих одну волновую функцию, оказалась не такой уж необычной. Об этом Шрёдингер тоже написал Эйнштейну и в том же году опубликовал на эту тему несколько работ. Эту связь он назвал «запутанностью»[136].
Запутанность, как обнаружил Шрёдингер, присутствует в квантовой физике повсеместно. Когда сталкиваются две субатомные частицы, они почти всегда становятся запутанными. Когда группа объектов образует объект большего масштаба, например субатомные частицы в атоме или атомы в молекуле, они становятся запутанными. По сути, почти любые взаимодействия между частицами приводят к их запутыванию и объединению их волновых функций в одну, как это происходит с частицами в мысленном эксперименте ЭПР.
Наблюдения Шрёдингера, показавшие, что запутанность проявляется в квантовой физике повсюду, только углубили трудности копенгагенской интерпретации. К любой запутанной системе можно было приложить эйнштейновскую дилемму: либо эта система нелокальна, либо квантовая физика не может полно описать все ее параметры. А Шрёдингер только что показал, что почти любое квантовое взаимодействие дает в результате запутанную систему. Получалось, что выбор, который ставили авторы ЭПР, не ограничивался каким-то одним уголком квантовой физики – он был глубоко укоренен в фундаментальной структуре квантовой теории.
Но и опасения Эйнштейна, что вопрос о выборе между нелокальностью и неполнотой в статье ЭПР оказался «задушен», увы, подтвердились. В письме к Эйнштейну Шрёдингер дал волю своему раздражению тем, как плохо другие физики улавливали смысл ситуации: «Это вроде того, как один говорит: “Ну и холодно же в Чикаго”, а другой отвечает: “Да бросьте, во Флориде настоящее пекло”»[137]. Эйнштейн и сам получал множество писем от физиков, которые с пеной у рта защищали копенгагенскую интерпретацию, указывая ему, в чем именно заключается ошибка в статье ЭПР. Правда, как он со смехом рассказывал, ошибка в каждом из этих писем указывалась не такая, как в предыдущем[138]! Многим казалось, что аргументы ЭПР, как и все претензии Эйнштейна к квантовой теории, базировались на представлении о работающей «как часы»[139] детерминированной Вселенной, Вселенной ньютоновской физики. Возможно, их всех сбивало с толку знаменитое восклицание Эйнштейна насчет бога, не играющего в кости. Но на деле вопросы, над которыми размышлял Эйнштейн, имели мало общего – если вообще имели что-то общее – с детерминизмом. Они касались проблем локальности и физической реальности, которая существует независимо от того, наблюдает ли ее кто-нибудь. Квантовая физика, говорил Эйнштейн, «избегает таких понятий, как реальность и причина»[140]. По его мнению, Бор сбил физику с правильного пути. В ответном письме к Шрёдингеру Эйнштейн назвал Бора «талмудическим философом, который за “реальность” гроша ломаного не даст – он считает ее идолом, которому поклоняются наивные люди»[141].
129
Jammer (1974) полагает, что Бор так думал; Белл в этом не уверен (John Bell 1981, «Bertlmann’s Socks and the Nature of Reality»,
136
В одной из этих статей, пытаясь объяснить странности, возникающие в рамках «копенгагенского подхода» к проблеме измерения, помещено описание знаменитого мысленного эксперимента с «котом Шрёдингера», о котором рассказывалось во введении.
139
Наиболее известен случай с Максом Борном, который считал, что затруднения Эйнштейна в интерпретации квантовой физики связаны с детерминизмом, пока Паули его не вразумил. См. Born 2005, а также Mermin 1985 для дополнительных сведений. Несмотря на то что Раули объяснил Борну его ошибку в 1954 году, это недоразумение продолжается по сей день; см. Jammer 1974, p. 188, и Hawking 1988, p. 56, – два наиболее ярких примера этого.
141
Эйнштейн – Шрёдингеру, 19 июня 1935. Translation by Don Howard 1985, «Einstein on Locality and Separability»,