Как нас обманывают органы чувств

Физики пытаются разгадать, какое из предположений ошибочно, реализм или локальность. Эксперименты Антона Цайлингера и его коллег с запутанными фотонами опровергли большой класс теорий, утверждавших, что реализм верен, а локальность ошибочна{159}. Они делают вывод: «Мы убеждены, что наши результаты обеспечивают сильную поддержку мнению, что любые будущие дополнения квантовой теории, которые согласуются с экспериментами, должны отвергнуть конкретные параметры при описании реальности»{160}. Хотя присяжные еще совещаются, защищать реализм стало труднее, благодаря экспериментам Цайлингера.

ИТВ предсказывает, что реализм ошибочен, и физика не опровергает это предсказание. Наоборот, каждая проверка локального реализма, наперекор нашей интуиции, подтверждает предсказания ИТВ. Эксперименты вроде проведенных Цайлингером затягивают петлю на шее реализма.

Как и еще одна теорема, которая вытекает из квантовой теории и не делает предположений насчет локальности. Она была доказана Беллом в 1966 году и Саймоном Кохеном и Эрнстом Спекером в 1967 году и называется теоремой Кохена-Спекера (КС). Она гласит, что никакой параметр, такой как координаты или спин, не имеет определенного значения, независимого от метода измерения{161}. Противоположное утверждение, что параметр может иметь определенное значение, независимое от метода измерения, называется «неконтекстуальный реализм». Теорема КС гласит, что неконтекстуальный реализм ошибочен.

Но неконтекстуальный реализм – это именно то, что мы отстаиваем, говоря, что Луна существует, даже когда на нее никто не смотрит. Это реализм, который подразумевал Фрэнсис Крик, когда писал, что Солнце и нейроны существуют, когда никто не смотрит. Именно этот реализм ошибочен – независимо от любых проблем, связанных с локальностью.

Теорема КС разбивает и другое убеждение Эйнштейна о реальности. В 1935 году в известном издании вместе с Борисом Подольским и Натаном Розеном он заявил: «Если без какого-либо нарушения системы мы можем с уверенностью предсказать (то есть с вероятностью, равной единице) значение физической величины, то существует элемент физической реальности, соответствующий этой физической величине»{162}.

Это утверждение может показаться правдоподобным. Предположим, вы можете сказать мне с полной уверенностью до того, как проведете измерения, что спин электрона по одной из осей во время наблюдения наверняка будет направлен вверх – нет шанса, заверите вы меня, что он будет направлен вниз. И предположим, что каждый раз во время тысяч наблюдений вы будете правы. Тогда я могу заключить, что ваша уверенность оправдана и ваше предсказание всегда верно, потому что электрон действительно все время обладает этим спином.

Но я буду неправ. Физики Адан Кабельо, Хосе М. Эстебаранц и Гильермо Гарсия-Алкайн сформулировали умный случай теоремы КС. В их примере квантовая теория предсказывает измеренное значение физической величины с уверенностью, «с вероятностью, равной единице». Но они доказывают, что это значение не может существовать независимо от измерения{163}. Это значит, что я могу быть уверен, какое значение я найду, и тем не менее это значение не является элементом объективной реальности. Уверенность в том, что вы увидите, не означает, что оно уже существует. Эйнштейн, Подольский и Розен просто ошибались, утверждая обратное.

Большинство из нас глубоко верят в физическую реальность, состоящую из объектов в пространстве-времени, которая существовала до жизни и наблюдателей; мы верим, что не нужны никакие наблюдатели, чтобы наделить любой объект координатами, спином или любым другим физическим параметром. Но по мере лучшего понимания и экспериментальных проверок выводов квантовой теории, это убеждение может выжить, только цепляясь за возможные дыры в экспериментах, и эти дыры закрываются. Например, эксперимент в Фермилаб[15] показывает, что нейтрино – субатомные частицы, почти не обладающие массой, – не имеют значений физического параметра лептонного аромата, пока не подвергнутся наблюдению{164}.

Некоторые физики делают вывод, что квантовая теория объясняет абсолютно новый взгляд на мир. Как говорит Карло Ровелли: «Я стараюсь не изменить квантовую механику, чтобы она согласовывалась с моим взглядом на мир, а изменить свой взгляд на мир, чтобы он согласовывался с квантовой механикой»{165}. Способ, которым Ровелли корректирует свое мировоззрение, – отвергнуть «представление об абсолютном, или независимом от наблюдателя, состоянии системы; а равно, представление о независимых от наблюдателя значений физических величин»{166}. Ровелли отрекается от неконтекстуального реализма.