Бор и эйнштейн эпохальный спор

Спор, диспут, дискуссия, прения, полемика, дебаты, эмпиризм, эристика, диалектика, тезис, аргумент, доказательство, идентифика¬ция, релаксация, плацебо, эмпатия.
Методические рекомендации
Подготовка к этому семинару предполагает углубленное теорети¬ческое изучение феномена спора, его разновидностей и составляющих спор элементов. Необходимо особо заострить внимание на следую¬щем:
1) возникновение спора возможно лишь на довольно высоком уровне познания действительности;

2) цели спора могут быть благородными и неблагородными, а
общая направленность как сугубо теоретической, так и прикладной;
3) культура спора предполагает глубокое знание предмета, внут¬
реннюю убежденность в правоте высказываемых идей, развитый те¬
заурус личности, хорошее владение законами формальной логики и
приемами ведения полемики.
При изучении указанной литературы рекомендуется тщательно проработать исследование С. Поварнина, которое на сегодня является одним из наиболее глубоких и всесторонне исследующих проблему спора пособий. После усвоения теоретического материала и проведе¬ния семинара по теме студенты должны овладеть практическими приемами ведения спора и дискуссии. Желательно заранее определить круг обсуждаемых тем, которые будут выступать в качестве предмета спора. Приводим некоторые из них:
1. Отечественная эвтаназия: за и против.
2. Нужен ли нам новый Чернобыль или Россия не отхожее место
для Минатома.
3. НЛО и проблемы внеземных цивилизаций.
4. Соблюдение прав человека в Российской Федерации.
5. Проблемы и перспективы клонирования и генной инженерии.
При подготовке к проведению спора необходимо заранее опреде¬лить основной круг участников и выработать стратегию спора, проду¬мать аргументы и контраргументы к тезису, приемы демонстрации (можно в письменном виде). Если доказательство тезиса ведется «ме¬тодом от противного», т.е. при помощи антитезиса и доказывания его ложности, то необходимо составить и наиболее приемлемые в данном контексте антитезисы.
Вопросы для подготовки к семинарскому занятию
1. В чем сходство и различие понятий: «спор», «дебаты», «прения»,
«полемика», «дискуссия»,« диспут».
2. Какие виды спора существуют.
3. Что такое эристический и диалектический спор.
4. Привести примеры софизмов и обозначить принцип доказатель¬
ства в них.
5. Что такое демонстрация.
6. Какие законы логики используются в доказательстве.
7. Что такое культура спора и каковы ее составляющие.
8. Перечислить позволительные и непозволительные уловки в спо¬
ре.

9. Назвать основные приемы и условия убеждения.
10. Раскрыть суть правил спора Гомера, Сократа, Паскаля.
11. Индийское правило спора.
12. В чем заключаются особенности индуктивного, дедуктивного до¬
казательства и доказательства по аналогии.
13. Способы доказательства и опровержения П.С. Пороховщикова.

14. Схема убеждающего воздействия Д. Карнеги.
15. История развития искусства спора.
16. Значение работы С. Поварнина о споре.
17. В чем заключаются особенности судебных прений.
Темы рефератов и сообщений
1. Диалоги Сократа и Платона и приемы ведения спора в Древней
Греции.
2. Бор и Эйнштейн: эпохальный спор.
3. Культура спора.
4.» Спор Эразма Роттердамского и Мартина Лютера.
5. Историческое развитие теории спора.
6. Работы Д. Карнеги и основные правила убеждения собеседника.
7. Позволительные и непозволительные уловки в споре.
8. Основы проведения научной дискуссии.

Бор и эйнштейн эпохальный спор

Библиографическая ссылка на статью:
Левин Б.М. Противостояние ‘Эйнштейн-Бор’ сформировало стагнацию современной Стандартной Модели. Путь преодоления // Современные научные исследования и инновации. 2018. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2018/02/85952 (дата обращения: 24.09.2018).

« Высшая музыкальность в области мысли ».

“Нечто автобиографическое” (1949)

о модели атома, предложенной Н. Бором .

« Эйнштейн сумел перестроить и обобщить всё здание классической физики и тем самым придать картине мира единство , превосходящее всё , что можно было ожидать ».

Платон мне друг , но истина дороже .

лат . Amicus Plato, sed magis amica veritas.

Известно высказывание Н. Бора: « Если квантовая теория не потрясла тебя – ты её ещё не понял ». В копенгагенской интерпретации квантовой механики ( принцип дополнительности , 1927) принято разделение на макро — и микрофизику , поскольку концепция редукции волновой функции в момент измерения означает отход от классического детерминизма.

В истории становления квантово-релятивистской парадигмы особое место занимает драматическое противостояние ‘Эйнштейн-Бор’, инициированное А. Эйнштейном, пытавшемся предложением мысленного эксперимента ( gedankenexperiment ) на V Сольвеевском конгрессе (1927) спасти детерминизм.

Парируя принцип неопределённости, сформулированный незадолго до этого В. Гейзенбергом и принятый Н. Бором, М. Борном, В. Паули и др. (1927), Эйнштейн впервые заключил: « Бог не играет в кости ». По логике Эйнштейна, редукция ( коллапс ) волновой функции подразумевает что-то вроде распространения причинно-следственной связи со скоростью, превышающей скорость света , что противоречит теории относительности .

В последующем Эйнштейн часто и вариативно формулировал эту мысль. К примеру, значительно позже в письме Нильсу Бору от 7 ноября 1947: « Ты веришь в играющего в кости Бога , а я в полную закономерность в мире объективно сущего».

На V Сольвеевском конгрессе Бор не нашёл научных контраргументов, но ответил ‘в унисон’:

« Не наше дело предписывать Богу , как ему следует управлять этим миром ».

После VI Сольвеевского конгресса (1930), когда Бор парировал аргументы Эйнштейна, обратив внимание на не замеченный самим Эйнштейном (!) в предложенном им мысленном эксперименте эффект общей теории относительности / ОТО , у большинства физиков утвердилось положение копенгагенской школы о том, что в микрофизике возвращение к классическому детерминизму невозможно.

« Спор Альберта Эйнштейна с Нильсом Бором окончился на Сольвеевском конгрессе 1930 г. победой Бора » [1].

« Важным для мировоззрения Эйнштейна было понятие Бога . Это понятие не носило конфессионального смысла , оно было синонимом философского абсолюта . С точки зрения Эйнштейна , представление Бога как антропоморфного существа недостойно научно подготовленного ума . Но в то же время , если человек лишён способности чувствовать божественность гармонии мира , чуда его рационального и прекрасного устройства , то учёного из такого человека никогда не получится » [2].

В последующем (всё XX столетие и до сих пор) сохраняется потенциал неудовлетворённости положением, сложившимся в физике. Это реализовалось в ряде альтернативных интерпретаций квантовой механики ( интерпретация де Бройля /19201927- Бома /1952, многомировая интерпретация Эверетта /1957 и др.).

Противостояние А. Эйнштейна и Н. Бора на V и VI Сольвеевских конгрессах по вопросу о неполноте квантовой теории стало на пути создания единой теории поля (‘Теории Всего’) .

Но уже тогда, в год оформления противостояния ‘Эйнштейн-Бор’ (1930), М.П. Бронштейн (1906-1938) выказал своё отношение: « Будущая физика не удержит того странного и неудовлетворительного деления , которое сделало квантовую теорию “ микрофизикой ” и подчинило ей атомные явления , а релятивистскую теорию тяготения – “ макрофизикой ”, управляющей не отдельными атомами , а лишь макроскопическими телами . Физика не будет делиться на микроскопическую и космическую ; она должна стать и станет единой и нераздельной ».

Из-за ранней гибели продолжить эту работу в обозначенном ключе этому первому выдающемуся исследователю проблемы квантования гравитации не было суждено [3].

Л.Д. Ландау вспоминал: « Интеллектуальной дуэли Эйнштейна и Бора , которая длилась почти двадцать лет , физика во многом обязана своим прогрессом . Эйнштейн ставил вопросы – Бор находил объяснения . Делать это было необходимо . “ Ведь если бы Эйнштейн оказался прав , то всё бы рухнуло !” – говорил Бор . А Эйнштейн писал : “ Я вижу, что был довольно резок , но ведь ссорятся по-настоящему только братья или близкие друзья ”».

Известные экспериментальные факты, которые более полувека пребывают ‘ в тени ’ [4,5], и феноменология Проекта новой (дополнительной) -физики ‘ снаружи ’ светового конуса с целью обоснования Программы решающих экспериментов [5,6] позволяют расширить взгляд на современную Стандартную Модель/ СМ и приведённые аналитические комментарии, включая [1,2].

Ниже представлено обоснование тезиса: стагнация современной СМ (с середины 1970-х) обусловлена противостоянием ‘Эйнштейн-Бор’ .

Теперь уже физик- экспериментатор , знающий полувековую историю своей науки, может задать вопрос в духе солидарности с упомянутым ‘ интеллектуальным богоискательством ’: мог ли признанный физик- теоретик 1930-х (А. Эйнштейн или Н. Бор) – мог ли он предположить существование уникальной связки ‘источник позитронов 22 Na газообразный неон (

9% 22 Ne )’ [5]?

Ведь к этому времени позитрон уже был предсказан (П. Дирак, 1928) и открыт (К.Андерсен, 1932), открыт позитронный бета-распад (-распад, И.Жолио-Кюри, Ф.Жолио-Кюри, 1934) и было постулировано существование легчайшего водородоподобного атома – связанной системы электрон — позитрон (С. Мохоровичич, 1934), получившего впоследствии название ‘ позитроний ’ (А.Э. Руарк, 1945) и химический символ – Ps (Дж. Мак Гервей и С. деБенедетти, 1959) .

Ответ однозначен – ни одному ‘ из смертных ’ такое провид е ние недоступно. И только эксперимент через четверть века обозначил аномалию (ретроспективно): необъяснимо высокая доля позитронов от — распада 22 Na , образующих Ps в газообразном неоне , вдвое превышающая теоретическую оценку [7]. Через десятилетие независимо и с другой методикой эксперимент вновь обозначил особенность аннигиляции — позитронов/ — орто Ps в неоне [8,9] и привёл ещё через два десятилетия к постановке критического эксперимента с целью фальсификации/верификации гипотезы о парадоксальной реализации эффекта Мёссбауэра в системе ‘ источник позитронов 22 Na — газообразный неон (

Хотя гипотеза подтверждена [4], эти и другие проверочные эксперименты [10-12] и развитая на их основе феноменология Проекта новой (дополнительной) -физикиснаружисветового конуса [5] не получили отклика.

Читайте так же:  Увольнение иностранных граждан по собственному желанию

Ключевой проблемой теории относительности и квантовой теории является статус физического наблюдателя / ФН , поскольку в квантово-релятивистской теории поля статус ФН не формализован . Не случайно Р. Фейнман – один из создателей современной СМ , – когда проблема ФН обнажалась, полемически вопрошал: « …Какого наблюдателя ? Любого наблюдателя ? Является ли наблюдателем муха ? Является ли звезда наблюдателем ?» [13].

Но именно Фейнман уже в то время, сам того не предполагая, в иной связи обозначил физические предпосылки – путь ответа на эти вопросы.

Можно усмотреть идею нового дальнодействия (‘ абсолютно твёрдое тело ’ вместо контрпродуктивной феноменологии ‘ тахион ’ [5]) в следующем фрагменте сообщения Р. Фейнмана « Квантовая теория гравитации » на конференции в Варшаве в июле 1962 года:

« Существует теория , более известная в мезонной физике , т . н . теория Янга-Миллса . Я рассматриваю её безмассовый вариант . Она во многом аналогична гравитации : вместо группы координатных преобразований , в качестве универсального источника в ней выступает группа вращений изотопического спина . Она , подобно гравитации , нелинейна , и между ними существуют дальнейшие аналогии . Я рассмотрел теорию Янга-Миллса с нулевой массой , следуя предложению Гелл-Манна ; она содержит калибровочную группу , и я обнаружил в ней трудности . Эти трудности не были , строго говоря , совершенно неизвестными , и должны были бы быть замечены исследователями мезонов , работавшими с теорией Янга-Миллса . Однако из-за своей прагматичности , они всё-таки не заметили проблему ввиду того , что теория Янга-Миллса явно не занимается безмассовым полем , которое должно было бы уходить из ядра и быть заметным . Поэтому теоретики не исследовали внимательно безмассовый случай » [14] (подчёркнуто – Б . Л .).

Безмассовое поле со свойством нового дальнодействия действительно проявилось в аномалиях -ортопозитрония/- o — Ps , который постулирован как предметная формализация статуса ФН в Проекте новой (дополнительной) -физики ‘ снаружи ’ светового конуса [5].

Физической основой статуса ФН является ‘ зеркало ’ (ограниченный 4-объём пространства-времени ‘ снаружи ’ светового конуса: ВСВ ‘ зазеркалье ’) и единственным инструментом установления связи рациональной ( ВСВ ) и иррациональной (‘ зазеркалье ’) сфер сознания ФН может быть -ортопозитроний, образованный в веществе позитронами от -распада ядер типа 22 Na , 64 Cu , 68 Ga и т.п. (), поскольку в динамике o — Ps присутствует один виртуальный фотон, так что возможен инструментальный информационный обмен между рациональной и иррациональной сферами ФН .

При этом принято определение-постулат (*) [15, 16]:

  • ФНнемыслим без рефлексии (самопознания);
  • рефлексия, реализуемаяВСВ(рациональной сферой)ФНнемыслима без «зазеркалья» (иррациональной сферыФНподсознания,сверхсознания);
  • сознание (самосознание)ФН– мера сближения его рациональной и иррациональной сфер.

Такого расширения СМ на пути создания единой теории поля не могли предполагать ни А. Эйнштейн , ни Н. Бор. В этом причина стагнации СМ .

Такова версия, представленная здесь и ранее [5,15], допускающая экспериментальную фальсификацию/верификацию.

Постоянное общение с экспериментаторами Л.Д. Ландау – заведующего теоретическим отделом в Институте физических проблем (Москва), руководимого гением эксперимента П.Л. Капицей, было чрезвычайно эффективно: вершиной стали открытия сверхтекучести жидкого гелия (П.Л. Капица, 1938; Нобелевская премия-1978) и квантовой теории этого явления (Л.Д. Ландау, 1937-1941; Нобелевская премия-1962).

Такое , гармоничное взаимопроникновение эксперимента и теории (‘ рука об руку ’) – показательный пример сближения , в поиске нового фундаментального знанияэксперимента и теории ‘под одной крышей’.

Проект новой (дополнительной) -физики ‘ снаружи ’ светового конуса, как путь выхода СМ из застоя, запаздывает на три-четыре десятилетия [5]: уже к середине 1970-х экспериментом были обозначены аномалии аннигиляции -распадных позитронов/- Ps в газообразном неоне в ряду инертных газов [8-12], а во второй половине 1980-х после подтверждения гипотезы ‘ изотопной аномалии ’ [4] проблема неона (парадоксальная реализация эффекта Мёссбауэра) была обозначена, как проблема фундаментальной физики; к этому времени уже были опубликованы идеи теоретиков – Э.Б. Глинер/о космологической компенсации ВСВ отрицательным давлением [17], и работы [18], послужившие прологом для формулировки ‘ спонтанно нарушенной полной относительности ’ А.Ф. Андреева [19]. Все эти результаты отвечают концепции расширения ОТО (« нуль-пространство » и новое дальнодействие ), независимо сформулированной позже Л.Б. Борисовой и Д.Д. Рабунским на базе метода хронометрических инвариантов А.Л. Зельманова (см. [5]).

Для формализации статуса ФН ключевой является проблема экспериментального обоснования суперсимметрии . Эксперименты на Большом адронном коллайдере не обнаружили пока проявлений суперсимметрии. Возможность наблюдать эффекты новой физики с позиций Проекта [5] предполагается только на новом поколении коллайдеров [20].

Полное вырождения орто- и пара-суперпозитрония и ‘офизичение’ на этой основе ограниченного макроскопического 4-объёма пространства-времени ‘снаружи’ светового конуса становится прерогативой « тихой физики » [5] (в конечном состоянии -распада реализуется супер антиподная симметрия — o — Ps , как следствие суперсимметричной квантовой электродинамики / СКЭД [21]).

Именно так может быть решена проблема формализации статуса ФН в предполагаемом расширении СМ . Этого не могли предвидеть Эйнштейн и Бор.

Но всё ведёт к тому, что и Эйнштейн , и Бор были правы. В противостоянии на V и VI Сольвеевских конгрессах Бор был прав , когда защитил ОТО -контраргументом принцип дополнительности .

И позиция Эйнштейна будет оправдана в результате успешной реализации Программы решающих экспериментов Проекта новой (дополнительной) -физики ‘ снаружи ’ светового конуса , поскольку АДД ( ВСВ /+/ « зазеркалье »/–/) [5], как макроскопическое когерентное квантовое состояние (без нарушения соотношений неопределённости) , ведёт к объединению микро- и макрофизики.

Изложенная версия стагнации СМ , косвенно подтверждается также известными исследователями физической природы сознания – физиком-теретиком М.Б. Менским [1] и математиком Р. Пенроузом [22].

В поисках науки о сознании Р. Пенроуз ‘ наклонял ’ световой конус в гравитационном поле, а М.Б. Менский всесторонне осмыслил многомировую интерпретацию квантовой идеи. Их исследования сами по себе не решают вопрос «… о возможности объяснить происхождение жизни и мышления на основе одной физики (по В.Л. Гинзбургу)», поскольку не допускают фальсификации ( критического эксперимента , по К. Попперу) гипотез.

Но важна их позиция [23] :

« Выступая на этом мероприятии , Пенроуз подчеркнул , что , во-первых , он считает необходимым привлечение квантовой механики для объяснения феномена сознания и , во-вторых , скорее всего для решения проблемы сознания недостаточно той физики, которую мы уже знаем , но нужна какая-то новая физика » (подчёркнуто – Б . Л .). И далее: « Нужно существенно выйти за рамки квантовой механики , нужна “ новая физика ”. Охарактеризовать её точно пока не представляется возможным » (подчёркнуто – Б . Л .; это не так: более чем полувековая работа экспериментаторов по изучению аномалий аннигиляции -распадных позитронов /- Ps в газообразном неоне и феноменология дополнительнойфизикиснаружисветового конуса опровергают это суждение [5]).

Далее в [23]: «… важную роль в ней должна , по мнению Пенроуза , играть гравитация : именно гравитация , как он полагает , образует мост между классической и квантовой физикой Это направление поисков в работах Пенроуза , хотя и не может считаться законченным , заслуживает серьёзного внимания , потому что объединение гравитации с квантовой механикой , то есть создание квантовой гравитации , до сих пор остаётся одной из важнейших нерешённых проблем теоретической физики ».

Феноменология квантования гравитации на пути к Теории Всего (двузначного , макроскопического 4-объёма пространства-времени АДД ), как эффекта в конечном состоянии -распада с участием полностью вырожденного супер антиподно симметричного состояния — o — Ps — p — Ps в роли ФН , сформулирована на экспериментальной базе [5, 24].

В этой реализации экспериментальный факт гигантского различия времён жизни — o — Ps (с) и — p — Ps ( c ), который подтверждён с высочайшей точностью вычислениями в квантовой электродинамике / КЭД и переносится без изменений в СКЭД , может быть интерпретирован как реализация ‘ парадокса близнецов ’ в гравитационном поле.

Остаётся проблема причинности, которая встаёт при освоении ограниченного макроскопического 4-объёма пространства-времени ‘снаружи’ светового конуса [5,15,25,26]. Замечание-табу из работы [2] – « Причинность нельзя сводить к локальному событию , она тотальна » (с.11; подчёркнуто – Б . Л .) – преодолевается в новой -физике.

Поскольку в Проекте новой (дополнительной) -физики ‘ снаружи ’ светового конуса формализован статус ФН ( личности ), то цитируемым ограничением как бы формулируется запрет творческого научного акта, который изначально всегда ‘ локален ’ (расширение принципа калибровочной инвариантности в контексте проблемы сознания [15]: от ‘локального’/ личного осознания новой физики , через реализацию Программы решающих экспериментов, к ‘глобальному’/ всеобщему признанию новой физики ).

Всё же надежду на консенсус с философом оставляет следующее его цитирование Эйнштейна в [2]:

« Квантовая физика привела нас к рассмотрению очень сложных процессов , и чтобы эта задача оказалась по плечу , мы должны расширить и уточнить нашу концепцию причинности ».

И далее в этом же духе комментарий автора [2]:

« Н . Бор полагает , что идея дополнительности должна заменить идею причинности . Однако развитие квантовой механики не отменяет причинность , а находит новые формы его выражения » (с.12).

Известны разные формы принципиального высказывания Эйнштейна, приведённого в опубликованной недавно книге знаменитого физика и писателя, рассказывающей «… о двух великих физиках , о “ газетной ” войне 1947 года , разрушившей их многолетнюю дружбу …» [27].

Читайте так же:  Экспертиза ооо москва

П. Хэлперн пишет: « Как он сказал в своей лекции “О методе в теоретической физике”, “ опыт остаётся , конечно , единственным критерием физической полезности для математических конструкций . Но творческие принципы принадлежат математике . В определённом смысле именно поэтому я убеждён в том , что чистая мысль может познать реальность , о чём мечтали философы ещё в античности ”» (подчёркнуто – Б . Л .).

Теперь есть принципиальные основания (в истории и результатах «тихой физики» за более чем полвека – эксперимент и феноменология [4]: эффект Мёссбауэра в конечном состоянии -распада 22 Na и — o Ps , образованный в газообразном неоне естественного изотопного состава/

9% 22 Ne , как модель ФН с обоснованиемлокализациипринципа причинности), которые обосновывают возможную ошибочность убеждения Эйнштейна в том, что «… чистая мысль может познать реальность ». Кстати, когда Эйнштейн утверждал, что «… абсолютно твёрдых тел в точном смысле слова не существует , даже если не принимать во внимание , что абсолютно твёрдые тела нельзя принимать бесконечно делимыми » (в письме М. Соловину от 28.5.53 [28]), в этом, естественно, проявилась невозможность его отступничества от принципов специальной теории относительности / СТО , т.е. очевидной невозможности, в принципе, принятия им феноменологии ‘тахион’. Но нет сомнения, что Эйнштейн принял бы феноменологию ‘ абсолютно твёрдое тело ’, идущую на смену ‘тахиону’, по меньшей мере, до момента реализации Программы решающих экспериментов [5,6].

Показательно, что это противостояние ‘Эйнштейн-Шрёдингер’ уже не имело научной основы, а преследовало цель ‘локального’ (личностного) доминирования [27]. Оно имело другой ‘знак’ по отношению к эпохальному противостоянию ‘Эйнштейн-Бор’. Ведь и А. Эйнштейн и Э. Шредингер были принципиальными критиками копенгагенской интерпретации квантовой теории и

«… сражались с несовершенством и недетерминированностью квантовой механики , пытаясь создать теорию поля , которая объединила бы все силы природы и потеснила квантовую странность . К сожалению , оба потерпели фиаско » [27].

Нельзя пройти мимо замечаний П. Дирака к осмыслению возможности выхода за рамки СМ :

« Я не исключаю возможности , что в конце концов может оказаться правильной точка зрения Эйнштейна , потому что современный этап развития квантовой механики нельзя рассматривать как окончательный . Мне кажется весьма вероятным , что когда-нибудь в будущем появится улучшенная квантовая механика , в которой будет содержаться возврат к причинности и которая оправдает точку зрения Эйнштейна . Но такой возврат к причинности может стать возможным лишь ценой отказа от какой-нибудь другой фундаментальной идеи , которую мы сейчас безоговорочно принимаем . Если мы собираемся возродить причинность , то нам придётся заплатить за это , и сейчас мы можем лишь гадать , какая идея должна быть принесена в жертву » [29].

Теперь уже ясно, что гадать не надо, надо действовать в духе научного метода: ЭКСПЕРИМЕНТ [4, 7-12] и ТЕОРИЯ [21] должны идти ‘рука об руку’ и ‘душа в душу’, без позывов деструктивного доминирования…

« Кто знает, когда будут обнаружены первые явления , выходящие за рамки Стандартной модели ? Какова будет цена этого успеха ? Сколько лет сбора данных и статистического анализа потребуется , прежде чем будет создан фундамент для новой физики ? » [27].

Ответ на эти сакраментальные постановки вопроса представляет Проект новой (дополнительной) G ħ/ ck -физики «снаружи» светового конуса и Программа решающих экспериментов [5,6] для его верификации/фальсификации.

Бор и эйнштейн эпохальный спор

После знаменитой Копенгагенской интерпретации квантовой механики в 1927 году, Альберт Эйнштейн встал в оппозиция складывающемуся новому взгляду на природу. Уже на самой конференции Эйнштейн вместе со своими товарищами в мысленном эксперименте (Эйнштейна-Подольского-Розена парадокс) попытались показать неполноту квантовой физики. Убежденность Эйнштейна носила и явный эмоциональный характер, говоря: “Думать так логически допустимо, но это настолько противоречит моему научному инстинкту, что я не могу отказаться от поисков более полной концепции”. В этом споре главным оппонентом Эйнштейна стал Нильс Бор, который вместе с Вернером Гейзенбергом и разработал Копенгагенскую интерпретацию, выразившуюся в двух принципах: принципе дополнительности Бора и принципе неопределенности Гейзенберга. В одном из писем Бору, Эйнштейн писал: “Я убеждён, что Бог не бросает кости”, на что Бор парировал: “Эйнштейн, не указывайте Богу, что делать”. В беседе с Абрахамом Пайсом, другим сторонником квантовой механики Эйнштейн позволил себе и такую реплику: “Вы и вправду думаете, что Луна существует лишь когда вы на неё смотрите?”.

Упорные арьергардные бои, которые Эйнштейн вел против наступающей со всех сторон квантовой механики, достигли наибольшего напряжения в Брюсселе, во время двух знаменитых Сольвеевских конгрессов. В обоих случаях Эйнштейн выступал как провокатор, пытаясь нащупать брешь в торжествующей победу новой премудрости.

На первом из них, состоявшемся в октябре 1927 года, присутствовали три великих мастера, стоявших у истоков новой эры в физике, но теперь скептически настроенных по отношению к ее детищу – таинственному миру квантовой механики. Там были семидесятичетырехлетний Хендрик Лоренц, шестидесятидевятилетний Макс Планк и сорокавосьмилетний Альберт Эйнштейн. Хендрику Лоренцу, получившему Нобелевскую премию за исследования электромагнитного излучения, оставалось жить всего несколько месяцев. Макс Планк был обладателем Нобелевской премии за теорию кванта, а Эйнштейн – за открытие закона фотоэлектрического эффекта.

Среди остальных двадцати шести участников конгресса больше половины тоже в свое время стали лауреатами Нобелевской премии. Здесь же были и все чудо-мальчики новой квантовой механики, надевшиеся либо переубедить, либо победить Эйнштейна. Это были двадцатипятилетний Вернер Гейзенберг, двадцатипятилетний Поль Дирак, двадцатисемилетний Вольфганг Паули, тридцатипятилетний Луи де Бройль и представитель Америки тридцатипятилетний Артур Комптон. Был и представитель среднего поколения сорокалетний Эрвин Шредингер, зажатый между “сердитыми молодыми людьми” и стариками-скептиками. И конечно, здесь был сорокадвухлетний Нильс Бор, в прошлом “сердитый молодой человек”, который своей моделью атома способствовавший появлению квантовой механики, а теперь стойкий защитник вступающих в противоречие с интуицией следствий из этой теории.

Сольвеевский конгресс 1927 года

Сольвеевский конгресс 1927 года

Лоренц попросил Эйнштейна сделать на конгрессе доклад о состоянии дел в квантовой механике. Эйнштейн сначала дал согласие, но потом отказался. “После длительных колебаний я пришел к выводу, что недостаточно подхожу для того, чтобы представить доклад, отражающий текущее положение дел, – ответил он. – Отчасти это связано с тем, что я не одобряю чисто статистический способ рассуждений, на котором основываются новые теории”. А затем он с горечью добавил: “Прошу вас, не сердитесь на меня”.

Вместо него доклад, открывший конгресс, сделал Бор. Он не скупился на похвалу, описывая достижения квантовой механики. В субатомном мире нет определенности и строго выполняющегося принципа причинности, говорил он. Нет детерминистских законов, только вероятности и шанс. Не имеет смысла говорить о “реальности”, не зависящей от процесса наблюдения и измерения. В зависимости от характера ставящегося эксперимента свет может быть либо волнами, либо частицами.

Во время официальных заседаний Эйнштейн говорил очень мало. “Я должен извиниться, что не разобрался в квантовой механике достаточно глубоко”, – заметил он в самом начале. Но за обедом и во время долгих вечерних разговоров, возобновлявшихся за завтраком, он втягивал Бора и его сторонников в оживленные споры, затравкой для которых служила его любимая шутка о Боге, который не играет в кости. “Нельзя строить теории на основании большого числа всяческих “если”, – вспоминает Паули доводы Эйнштейна. – Это глубоко неправильно, даже если основывается на опыте и логически непротиворечиво”.

“Вскоре дискуссия свелась к поединку между Эйнштейном и Бором, споривших о том, можно ли атомную теорию в ее нынешнем виде считать окончательной”, – вспоминал Гейзенберг. Как сказал впоследствии Эренфест своим студентам, “о, это было восхитительно”.

Смеющийся Нильс Бор и рассуждающий Альберт Эйнштейн

Смеющийся Нильс Бор и рассуждающий Альберт Эйнштейн

И во время заседаний, и в пылу неформальных дискуссий Эйнштейн пытался обработать своих противников, ставя искусные мысленные эксперименты, которые должны были доказать, что квантовая механика не дает полного описания реальности. С помощью хитроумного воображаемого устройства он пытался показать, что все характеристики движущейся частицы могут, по крайней мере в принципе, быть точно измерены.

Например, один из мысленных экспериментов Эйнштейна состоял в следующем. Пучок электронов пускают на экран со щелью. Пройдя через щель, электроны ударяются о фотографическую пластину, и их координаты фиксируются. Было еще много дополнительных элементов воображаемого прибора, таких, например, как задвижка, которая позволяла мгновенно открывать и закрывать щель. Все они были изобретательно использованы Эйнштейном, который хотел продемонстрировать, что теоретически можно одновременно знать точно координату и импульс электрона.

“Эйнштейн являлся на завтрак с каким-нибудь подобным предложением”, – вспоминал Гейзенберг. Происки Эйнштейна его, как и Паули, волновали не слишком. “Все будет в порядке, – твердили они, – все будет в порядке”. Но Бор часто приходил в возбуждение и начинал что-то исступленно бормотать.

Обычно в зал, где проходило заседание конгресса, они шли вместе, разрабатывая по пути стратегию, с помощью которой можно было бы показать несостоятельность идей Эйнштейна. “К обеду мы обычно уже могли доказать, что его мысленный эксперимент не противоречит принципу неопределенности, – вспоминал Гейзенберг, – и Эйнштейн признавал поражение. Но на следующее утро он появлялся за завтраком с новым, обычно более сложным мысленным экспериментом”. К обеду они уже знали, как опровергнуть и его.

Читайте так же:  Если приставы бездействуют кому жаловаться

Вернер Гейзенберг и Нильс Бор

Вернер Гейзенберг и Нильс Бор за «чашечкой» Карлсберг

Так это и продолжалось. Бору удалось отбить каждый мяч, посланный Эйнштейном, и показать, как принцип неопределенности в каждый момент времени действительно ограничивает доступную нам информацию о движущемся электроне. “Так продолжалось несколько дней, – рассказывает Гейзенберг. – И под конец мы – Бор, Паули и я – знали, что у нас под ногами твердая почва”.

“Эйнштейн, мне стыдно за вас”, – ворчал Эренфест. Он был огорчен из-за того, что в отношении квантовой механики Эйнштейн проявляет ту же неуступчивость, что когда-то физики-охранители в отношении теории относительности. “К Бору он сейчас относится точно так же, как воинствующие защитники одновременности относились к нему самому”.

Замечание, сделанное Эйнштейном в последний день конгресса, показывает, что принцип неопределенности был не единственным заботящим его аспектом квантовой механики. Его также волновало – и чем дальше, тем больше, – что квантовая механика, возможно, допускает действие на расстоянии. Другими словами, согласно копенгагенской интерпретации, нечто происшедшее с одним телом мгновенно определяет результат измерения свойств другого тела, расположенного в совершенно другом месте. Согласно теории относительности, пространственно разделенные частицы независимы. Если действие, произведенное над одним телом, немедленно влияет на другое тело, расположенное в отдалении от него, отметил Эйнштейн, “с моей точки зрения, это противоречит постулату теории относительности”. Никакая сила, включая гравитационную, не может передаваться со скоростью, превышающей скорость света, настаивал он.

Может, Эйнштейн и проиграл спор, но он, как и прежде, оставался звездой конгресса. Де Бройль, мечтавший о встрече с ним, увидел Эйнштейна первый раз и не был разочарован. “Меня особенно поразило спокойное, задумчивое выражение его лица, общая доброжелательность, простота и дружелюбие”, – вспоминал он.

Этим двоим поладить было легко, поскольку де Бройль, как и Эйнштейн, пытался понять, можно ли как-то спасти причинность и достоверность классической физики. В то время он работал над так называемой теорией двойного решения, которая, как он надеялся, позволит обосновать волновую механику с точки зрения классической физики.

“Школа индетерминистов, главные адепты которой были молоды и бескомпромиссны, встретила мою теорию с холодным неодобрением”, – вспоминал де Бройль. Эйнштейн же, наоборот, одобрительно отнесся к его усилиям. Возвращаясь в Берлин, до Парижа Эйнштейн ехал одним поездом с де Бройлем.

Прощальный разговор состоялся на платформе Северного вокзала. Эйнштейн сказал де Бройлю, что все научные теории, если оставить в стороне их математическое выражение, должны допускать такое простое изложение, “чтобы даже ребенок мог их понять”. А что может быть столь же непросто, продолжал Эйнштейн, как чисто статистическая интерпретация волновой механики! “Продолжайте, – напутствовал он де Бройля, расставаясь на станции. – Вы на правильном пути!”

Но это было не так. К 1928 году был достигнут консенсус в мнении, что квантовая механика правильна, де Бройль сдался и присоединился к большинству. “Эйнштейн, однако, не сложил оружие и продолжал настаивать, что чисто статистическая интерпретация волновой механики не может быть полной”, – с глубоким уважением вспоминал де Бройль годы спустя.

Действительно, Эйнштейн оставался упрямой белой вороной. “Я восхищен достижениями нового поколения молодых физиков, известными как квантовая механика, и я верю, что во многом эта теория истинна, – сказал он в 1929 году, когда сам Планк вручал ему медаль своего имени. – Но (это “но” всегда присутствовало, когда Эйнштейн выступал в поддержку квантовой механики) я верю, что ограничения, накладываемые статистическими законами, будут сняты”.

Макс Планк вручает медаль своего имени Альберту Эйнштейну

Макс Планк вручает медаль своего имени Альберту Эйнштейну

Так была подготовлена сцена для еще более драматического, решающего сольвеевского поединка между Эйнштейном и Бором. Он состоялся на конгрессе, проходившем в октябре 1930 года. В теоретической физике столь увлекательные сражения случаются редко.

В этот раз, пытаясь поставить в тупик группу Бора – Гейзенберга и сохранить достоверность механики, Эйнштейн придумал еще более изощренный мысленный эксперимент. Как уже упоминалось, принцип неопределенности утверждает, что существует компромисс между возможностью точного измерения координаты частицы и точного измерения ее импульса. Кроме того, согласно тому же принципу неопределенность свойственна и процессу одновременного измерения энергии системы и времени, в течение которого происходит исследуемый процесс.

В мысленный эксперимент Эйнштейна входил ящик с излучением, снабженный затвором. Затвор открывается и закрывается так быстро, что за один цикл может вылететь только один фотон. Затвор контролируется точными часами. Ящик взвешивают и получают точное значение его веса. Затем в строго определенный момент времени затвор открывается, и вылетает один фотон. Ящик взвешивают снова. Связь между энергией и массой (помните, E = mc2) позволяет точно определить энергию. А зная показания часов, мы знаем точное время вылета фотона. Вот так-то!

Конечно, на самом деле есть ограничения, не позволяющие реально поставить такой эксперимент. Но теоретически он возможен и, следовательно, опровергает принцип неопределенности.

Ящик с затвором из мысленного эксперимента Альберта Эйнштейна

Брошенный вызов потряс Бора. “Он метался от одного к другому, пытаясь уговорить всех, что такого быть не может, что если Эйнштейн прав, значит, физике пришел конец, – записал один из участников конгресса. – Но опровержения он придумать не мог. Я никогда не забуду вид этих двух противников, выходящих из университетского клуба. Величественная фигура Эйнштейна, идущего спокойно, чуть улыбаясь иронически, и семенящего рядом с ним, ужасно огорченного Бора”.

Нильс Бор и Альберт Эйнштейн после знаменитого мыслительного эксперимента последнего

Нильс Бор и Альберт Эйнштейн после знаменитого мыслительного эксперимента последнего

По иронии судьбы в этом научном споре после бессонной ночи Бору удалось заманить Эйнштейна в расставленную им же самим ловушку. В этом мысленном эксперименте Эйнштейн не принял в расчет свое собственное величайшее открытие – теорию относительности. Согласно этой теории в сильном гравитационном поле часы идут медленнее, чем при более слабой гравитации. Эйнштейн об этом забыл, но Бор помнил. При испускании фотона масса ящика уменьшается. Ящик находится в гравитационном поле земли. Чтобы его можно было взвесить, ящик подвешен на пружинке со шкалой. После вылета фотона он несколько поднимается, и именно этот небольшой подъем обеспечивает неприкосновенность принципа неопределенности для энергии и времени.

“Главным здесь был учет связи между скоростью хода часов и их положением в гравитационном поле”, – вспоминал Бор. Отдавая должное Эйнштейну, он любезно помог ему выполнить вычисления, которые и принесли в этом раунде победу принципу неопределенности. Но окончательно переубедить Эйнштейна не удавалось никому и никогда. Даже год спустя он все еще продолжал перебирать различные варианты подобных мысленных экспериментов.

Кончилось все следующим: квантовая механика доказала, что как теория она вполне успешна, а Эйнштейн впоследствии пришел к тому, что можно назвать его собственным толкованием неопределенности. Он уже говорил о квантовой механике не как о неправильной теории, а только как о неполной. В 1931 году он номинировал Гейзенберга и Шредингера на Нобелевскую премию. (Гейзенберг был удостоен премии в 1932 году, а Шредингер – одновременно с Дираком – в 1933 году.) Предлагая их кандидатуры, Эйнштейн написал: “Я убежден, что эта теория, несомненно, содержит часть истины в последней инстанции”.

Эрвин Шредингер, король Швеции и Вернер Гейзинберг на вручении Нобелевской премии Шредингеру в 1933 году.

Эрвин Шредингер, король Швеции и Вернер Гейзинберг на вручении Нобелевской премии Шредингеру в 1933 году.

Часть истины в последней инстанции. Эйнштейн все еще полагал, что есть еще нечто за реальностью, определяемой копенгагенской интерпретацией квантовой механики.

Ее недостаток в том, что она “не претендует на описание физической реальности, а только на определение вероятности осуществления физической реальности, которую мы наблюдаем”. Так в том же году писал Эйнштейн в статье в честь Джеймса Клерка Максвелла, великого мастера столь любимого им теоретико-полевого подхода к физике. Он закончил ее, заявив во всеуслышание о своем кредо реалиста – откровенном отрицании утверждений Бора, что физика имеет отношение не к природе как таковой, а только к тому, “что мы можем сказать о природе”. Услышав такое Юм, Мах, да, возможно, и сам Эйнштейн, когда был моложе, подняли бы в удивлении брови. Но теперь он провозглашал: “Вера во внешний мир, не зависящий от воспринимающего его субъекта, является основой всех естественных наук”.

Карикатура на знаменитый афоризм Альберта Эйнштейна “Бог не играет в кости”: Бог, играющий в кости.

Карикатура на знаменитый афоризм Альберта Эйнштейна “Бог не играет в кости”: Бог, играющий в кости.

Sociologs.ru 2019 Все права защищены