Квантовая теория и раскол в физике

"Мне кажется, – продолжает Эйнштейн, – не подлежит сомнению, что

физики, которые считают квантовомеханический способ описания принципи-

ально окончательным, будут на эти соображения реагировать следующим обра-

зом: они откажутся от требования … о независимом существовании имеющих-

ся в различных областях пространства физических реальностей, они могут с

полным правом ссылаться на то, что квантовая механика нигде в явном виде не

применяет это требование".

Эйнштейн таким образом непосредственно фиксирует, что принцип ло-

кальности не относится к явным тезисам квантовой механики. Он, однако, про-

сит нас иметь в виду, что когда он рассматривает все известные ему физические

явления и особенно те, которые успешно описываются квантовой механикой, он нигде не находит ни одного физического факта, который сделал бы для него

весьма вероятным то, что принцип локальности должен нарушаться. "Во вся-

ком случае, – заключает Эйнштейн, – нужно, по-моему мнению, остерегаться

того, что при отыскании единой основы для всей физики догматически опи-

раться (dogmatisch festlegen) на схему современной теории".

22

Если мы вникнем в ответ Бора на статью Эйнштейна (этот ответ был на-

писан после эйнштейновской статьи – Бор писал его, положив перед собой

эйнштейновскую статью, но ответ был опубликован Паули перед этой статьей) или в редакционное предисловие, написанное Паули, то нам станет ясно, что ни

один из них не полагал, что Эйнштейн правильно интерпретирует квантовую

механику, считая, что она ведет к действию на расстоянии. Паули отвергает как

"лишенное смысла" любое утверждение об одновременных значениях "наблю-

даемых", для которых в гильбертовом пространстве не существует возможных

векторов, по-видимому, полагая, что тем самым он дал убедительный ответ

Эйнштейну. Читая ответ Бора, приходишь к выводу, что он, возражая Эйн-

штейну, нигде не допускает, что квантовая механика ведет к признанию дейст-

вия на расстоянии.

VII

За последнее десятилетие все казалось бы изменилось. Многие современ-

ные физики сказали бы, что то, что мы могли бы назвать альтернативой Эйн-

штейна, – либо квантовая механика, либо локальность – действительно имеет

смысле (хотя они, по-видимому, не знают, что эта альтернатива была очерчена

Эйнштейном). Отсюда следует, что аргумент Бора против Эйнштейна был не-

верен и даже внутренне противоречив. Тем не менее эти физики думают, что

Эйнштейн был не прав, поддерживая принцип локальности, а боровская анти-

реалистическая философия была верна.

Этот новый подход коренится в той переформулировке ЭПР аргумента в

терминах спина, которая была дана Д. Бомом. Бомовская версия этого аргумен-

та, которая, на мой взгляд, очень сильно отличается от первоначальной ЭПР, берет в рассмотрение две частицы, чьи спины взаимодействуют. После этого

измеряют спин одной из них и тем самым определяют спин другой. Измеряя

различные компоненты спина, скажем A, мы определяем соответствующие

компоненты спина B[25].

Остановлюсь на некоторых различиях между исходным ЭПР аргументом

23

и его бомовской версией. Эти различия связаны с особенностями двух способов

приготовления квантово-механического состояния [26]. Это приготовление мо-

жет быть просто селективным, а может, кроме того, создавать новые предрас-

положенности (propensities) – как в случае отбора состояния частицы при по-

мощи поляризатора (например, призмы Николя или кристалла турмалина).

Первое приготовление связано либо с обычным ретросказательным измери-

тельным экспериментом, либо с тем видом приготовления, которое я называю

"физической селекцией" [27]. Бомовская (и, следовательно, также белловская) версия ЭПР эксперимента представляет собой, однако, селекцию во втором

смысле этого слова: этот эксперимент базируется на измерении поляризации, которое придает новые предрасположенности рассматриваемым частицам. Не

исключено поэтому, что этот эксперимент будет сильно отличаться от экспери-

мента с другом типом приготовления состояния. Не исключено, что ЭПР экспе-

римент в бомовско-белловской версии свидетельствует в отличие от первона-

чального варианта в пользу действия на расстоянии, следовательно, не в пользу

специальной теории относительности. Если это действительно так, то перед

нами возникает новое и очень интересное различие двух видов селекции или

приготовления состояния.

Заметим, что в связи со спином возникают другие проблемы. Во-первых, мы так мало знаем о спине, что не исключено, что Бом ошибался, предполагая, что его спиновая версия ЭПР эквивалентна предложенной Эйнштейном. Говоря

это, я имею в виду то, что у нас нет реалистической теории спина. Спин, при-

сутствующий в теории атома, отличается от того, что мы обычно реалистически

называем спином. Спин – это что-то очень странное и в некотором смыслесло-

ва неклассическое. Возможно в связи со спином действительно имеет место

действие на расстоянии (см. ниже). Но это не значит, что на неограниченно