Текст книги "Квантовая революция. Как самая совершенная научная теория управляет нашей жизнью"

Бома доставили в федеральный суд в Трентоне и предъявили обвинение в неуважении к Конгрессу, выразившемся в отказе свидетельствовать перед HUAC. Ханна Лёви вместе с Сэмом Швебером, одним из студентов Бома, приехала в Трентон на машине и внесла за него залог. Когда они вернулись в Принстон, то узнали, что Гарольд Доддс, президент университета, уже отстранил Бома от исследовательской работы и преподавания. Ему запретили появляться в кампусе: он попал в черный список.

Рис. 5.1. Дэвид Бом после допроса в HUAC в мае 1949 года

В феврале 1951 года, в ожидании суда, Бом устроил небольшую вечеринку по случаю выхода его нового учебника «Квантовая теория». Квантовая физика излагалась в книге Бома просто и доходчиво, с акцентом на идеях, а не на уравнениях. Целый раздел был посвящен проблеме измерения; в нем Бом старательно защищал копенгагенскую интерпретацию. «Я писал эту книгу в надежде, что избранный мной подход совпадает с видением Бора, – вспоминал он позже. – Я старался понять это видение как можно лучше. Три года я преподавал этот предмет [квантовую физику], делал записи и в конце концов превратил их в книгу»[241]241
  Ibid.


[Закрыть]. Рецензии на книгу Бома были в целом положительные. Он даже получил восторженный отклик от известного своей строгостью Вольфганга Паули, который сказал, что ему подход Бома очень понравился[242]242
  Ibid., ч. 3. Отметим, что имя Паули написано как «Pavvy». В ч. 4 Бом частично повторяет эту историю, и на этот раз транскрипция имени Паули правильна. Из этого, а также из контекста ч. 3 ясно, что на самом деле Бом говорит именно о Паули.


[Закрыть].

Вскоре после выхода книги жизнь Бома полностью изменил один телефонный звонок. «Позвонил Эйнштейн, – рассказывал Бом. – Я гостил в это время в доме у его друзей. Он сказал, что хочет видеть меня». Эйнштейн прочел книгу Бома и хотел поговорить с ним о ней. «Я отправился к нему, и мы стали обсуждать книгу, – вспоминает Бом. – Он [Эйнштейн] считал, что я изложил теорию как нельзя лучше, но он все же по-прежнему сомневается в ее адекватности. Его возражения в основном состояли в том, что теория концептуально неполна[243]243
  Ibid., ч. 4.


[Закрыть], что волновая функция не дает полного описания реальности и что во всем этом чего-то недостает. Таким было его основное возражение». Эйнштейн твердил все о той же проблеме, которую он обозначил двадцать пять лет тому назад: квантовая физика при всех своих успехах упрямо не дает ответа на вопрос о том, что является реальностью. «Мы говорили об этом – и, по его мысли, нам нужна теория, в рамках которой мы могли бы обсуждать какую-то реальность, реальность существующую, такую, которая была бы верна сама себе и которую не надо было бы всегда соотносить с присутствием наблюдателя, – вспоминал Бом. – Ему в целом было довольно ясно, что с квантовой теорией дело обстоит не так. И поэтому, хотя он признавал, что она дает верные результаты, он все равно чувствовал, что она неполна».

Когда Бом уходил от Эйнштейна, в голове его вертелась одна мысль: «Как мне найти другой угол зрения?» Существует ли другая трактовка странной математики, связанной с квантовой физикой? Или копенгагенская интерпретация все же является единственным ее теоретическим представлением? «Похоже было, что Эйнштейн прав, и мне тоже стало казаться, что здесь что-то не так, – вспоминал Бом. – Я начал думать: так дает ли волновая функция полное описание реальности?»[244]244
  Ibid.


[Закрыть] Эйнштейн был убежден в обратном. Бом ухватился за эту мысль и стал ее развивать. Через несколько недель он нашел простой способ переписать основные уравнения квантовой теории. При этом все ее предсказания и результаты остались прежними – ее новая версия была математически эквивалентна старой, – но картина мира, соответствующая этой математической форме, описание реальности, которое она предлагала, радикально отличалось от копенгагенской интерпретации.

Бом был в восторге от своей находки. Он подробно описал свои идеи и послал их в виде нескольких статей в Physical Review, наиболее авторитетный физический журнал. Тем временем подоспели и другие хорошие новости: 31 мая состоялось заседание Федерального окружного суда в Вашингтоне, на котором с Бома были сняты все обвинения. Однако в июне, уступив яростному нажиму президента Доддса, физический факультет Принстонского университета объявил, что не будет продлевать с Бомом контракт. Бом остался без работы. Эйнштейн написал для него несколько рекомендательных писем, но они не помогли. Несмотря на то что суд признал его невиновным, он по-прежнему находился в черном списке.

К концу лета с помощью Эйнштейна и Оппенгеймера Бом нашел место в университете Сан-Паулу в Бразилии. Он никогда прежде не покидал территории Соединенных Штатов и ни слова не знал по-португальски. Но другого выхода у него не было; к тому же он подозревал, что находится под надзором ФБР. И в октябре он отправился в Бразилию.

В этих суровых испытаниях Бома поддерживала надежда, что, когда его статьи будут напечатаны (это должно было произойти в январе), его новый взгляд на квантовую теорию вызовет споры и принесет ему признание в мире физики. «Предсказать, какой прием ждет мою работу, нелегко, – писал он другу в Принстон вскоре после прибытия в Бразилию, – но мне радостно думать, что в перспективе она произведет большое впечатление». Он, однако, боялся, как видно из того же письма, «что “большие шишки” устроят вокруг моей статьи заговор молчания; этим они, возможно, захотят показать шишкам поменьше, что, хотя ничего принципиально нелогичного в моей работе нет, на деле это просто философская позиция, не представляющая никакого практического интереса»[245]245
  Ibid., с. 125. См. также Talbot 2017, с. 224.


[Закрыть]. Бом пытался изучать португальский язык, приспособиться к новому (тяжелому для него) климату – и ждал момента, когда его идеи наконец выйдут в свет.

* * *

Согласно предложенной Бомом интерпретации квантовой физики, большая часть тайны, окутывавшей мир квантов, попросту исчезает. Объекты в любой момент занимают вполне определенные положения, наблюдает за ними кто-нибудь или нет. Частицы имеют волновую природу, но в ней нет никакой «дополнительности» – частицы остаются просто частицами; волны-пилоты направляют их движение (отсюда и название волн). Частицы скользят вдоль этих волн. Принцип неопределенности Гейзенберга по-прежнему выполняется – чем больше мы знаем о положении частицы, тем меньше – о ее импульсе, и наоборот. Но, согласно Бому, это просто ограничение информации, которую квантовый мир соглашается нам передать. Мы не можем точно знать, где именно находится данный электрон, но во Вселенной Бома он всегда где-то находится.

Эта простая идея позволила Бому прорубить дорогу через чащу квантовых парадоксов. Копенгагенская интерпретация не позволяет вам спрашивать, что происходит с котом Шрёдингера, пока вы не заглянете в ящик, – ведь бессмысленно говорить о ненаблюдаемом. Но в предложенной Бомом интерпретации с волной-пилотом вы можете не только задать вопрос, но и получить на него ответ: кот жив или мертв еще до того, как вы заглянули в ящик, а открыв его, вы просто увидите, какая из этих возможностей реализовалась. Сам акт наблюдения не имеет никакого отношения к судьбе кота[246]246
  В теории Бома измерения действительно влияют на измеряемые системы, но это влияние вполне определенное, и для любой данной системы его легко описать. Более подробно об этом см. в главе 7.


[Закрыть].

Рис. 5.2. В эксперименте с двойной щелью волны интерферируют друг с другом

На первый взгляд, это выглядит слишком уж просто. Но если в теории Бома нет никаких странностей, связанных с положениями частиц или с котом Шрёдингера, как можно надеяться, что она будет воспроизводить все причудливые результаты квантовой физики? Гарантию этого дает математика: теория Бома математически эквивалентна уравнению Шрёдингера, центральному уравнению квантовой физики. Поэтому она должна давать те же предсказания, какие получаются и при любой другой интерпретации. Технически это верно – но для того, чтобы почувствовать, как именно действует интерпретация Бома, этого все равно мало. Чтобы добиться ясности, нам понадобится разобраться в одном из самых странных экспериментов всей квантовой физики: в опыте с двойной щелью.

Великому физику Ричарду Фейнману принадлежат знаменитые высказывания об этом опыте: что эксперимент с двойной щелью «позволяет заглянуть в самую суть квантовой механики» и что «в действительности в нем скрыта одна-единственная загадка»[247]247
  Richard Feynman, Robert B. Leighton, and Matthew L. Sands 1963, The Feynman Lectures on Physics, vol. 1 (Basic Books), ch. 37, section 37-1. (Русский перевод: Р. Фейнман, Р. Б. Лейтон и M. Л. Сэндс. Фейнмановские лекции по физике, т. 3, гл. 37.)


[Закрыть]. Однако при всей шумихе вокруг этого опыта он неожиданно прост. Установим перед фотопластинкой экран и проделаем в нем две узкие близкорасположенные щели. Затем осветим экран лучом света. Световые волны будут интерферировать друг с другом по ту сторону щели, создавая на фотопластинке картину светлых и темных полос (рис. 5.2). Здесь нет ничего специфически квантового – волны всегда образуют интерференционные картины, будь то пересекающиеся волны от двух камней, брошенных в пруд, или звуковые волны от двух стереофонических громкоговорителей. В интерференции волн нет ничего таинственного: в точках, в которых гребни одной волны накладываются на впадины другой, волны гасят друг друга и сглаживаются, а когда гребни обеих волн совпадают друг с другом, то они друг друга усиливают. Так формируются узоры из темных и светлых полос, показанные на рис. 5.2.

Странности начинаются тогда, когда свет, попадающий на двойную щель, становится очень слабым. Вместо того чтобы светить на двойную щель фонариком, будем посылать на нее наименьшее возможное количество света: по одному фотону за раз. Теперь у каждого фотона есть выбор, как у встретившегося нам во введении Гамлета ростом с нанометр: пролететь сквозь левую щель или сквозь правую? Как только фотон проходит сквозь щель, он попадает в помещенную за ней фотопластинку и оставляет на ней точку. Будем повторять это опять и опять. Мы можем ожидать, что увидим на пластинке две группы точек, по одной против каждой щели (рис. 5.3a). В конце концов, фотоны ведь частицы – крохотные световые теннисные мячики. Бросая теннисные мячики сквозь такую же, только гораздо большего размера, двойную щель, мы точно так же ожидали бы, что они будут ударяться в заднюю стенку в двух кучках точек, по одной за каждой щелью. Но фотоны на деле вовсе не «световые теннисные мячики», и они ведут себя совсем другим, необыкновенным образом: хотя каждый из них действительно ударяется о пластинку в одной-единственной точке[248]248
  Именно против такого описания поведения фотонов Эйнштейн возражал на Сольвеевском конгрессе в 1927 году (см. главу 3): утверждение, что фотон является волной, до того, как он попадает на экран, неизбежно ведет к нелокальности. Но если фотон не является физической волной до того, как он попадет в экран, то чем же он является? Бор и другие тоже утверждали, что фотон не является физической волной до попадания в экран, но о том, чем именно он является, они выражались исключительно туманно.


[Закрыть], вместе следы их ударов образуют на фотопластинке интерференционную картину (рис. 5.3b). Несмотря на то что каждый фотон прошел сквозь двойную щель индивидуально, все они каким-то образом «знали», куда они должны попасть на фотопластинке, чтобы образовать интерференционную картину. Во время движения каждого фотона сквозь щель что-то взаимодействовало с ним, несмотря на то что друг с другом частицы не взаимодействуют и за один раз через двойную щель так или иначе проходит только одна частица.

Рис. 5.3. А. Мы не могли бы ожидать, что индивидуальные фотоны, проходя через двойную щель по одному, будут образовывать интерференционную картину. Б. Каким-то образом индивидуальные фотоны, проходя через двойную щель, ухитряются интерферировать сами с собой

Озадаченные результатами вашего эксперимента, вы его повторяете, но с одной придумкой. На этот раз, чтобы определить, через какую щель пойдет каждый фотон, вы устанавливаете в обеих щелях по маленькому детектору фотонов, чтобы разобраться, каким образом на пластинке может получаться такая интерференционная картина. Результат демонстрирует вам то, что вы уже подозревали, но во что не смели поверить: фотоны с вами просто играют в прятки! Теперь, когда вы следите за ними так внимательно, они вообще отказываются образовывать интерференционную картину, а вместо этого оставляют на пластинке те самые две кучки точек, которых вы ждали в начале (рис. 5.3 А). Что за шутки? Как могут фотоны вести себя по-разному только из-за того, что вы за ними следите? Откуда они вообще знают, что вы делаете?

Как и следовало ожидать, на этот вопрос копенгагенская интерпретация дает мистический псевдоответ на расплывчатом языке боровской философии дополнительности.

Согласно копенгагенской интерпретации, идея частиц дополнительна идее волн. Эти идеи противоречат друг другу – фотоны не могут быть одновременно частицами и волнами, – но обе они попеременно необходимы для описания этого эксперимента. Когда вы не измеряете положение фотона, он является волной. Таким образом, фотоны могут интерферировать сами с собой, когда проходят сквозь двойную щель. Но измерение положения фотона вынуждает его вести себя как частица: когда фотон ударяется об экран, установленный за двойной щелью, он должен столкнуться с ним только в одной точке. Подобным же образом, установка детекторов фотонов в каждой щели заставляет фотон, проходя через двойную щель, вести себя как частица: детекторы вынуждают каждый фотон проходить только через одну щель, и, таким образом, они не интерферируют сами с собой, хотя прежде они свободно могли вести себя как волны и проходить сквозь обе щели. Но спрашивать, где был фотон до измерения, бессмысленно: у волны нет определенного местоположения. Измеряемое свойство создано самим измерением; спрашивать о положении фотона заблаговременно – не более чем софистика. Любая попытка наглядно представить, как это возможно, любая попытка дать отчет о том, как ведет себя квантовый мир между измерениями, обречена на поражение, потому что, как сказал Бор, никакого квантового мира нет.

Рис. 5.4. Траектории частиц, направляемые волнами-пилотами, в опыте с двойной щелью (вид сверху вниз). Рисунок выполнен при помощи программы Mathematica, любезно предоставленной профессором Чарлзом Себенсом (UCSD)

Бом объяснил странные результаты опыта с двойной щелью, сделав именно то, что с точки зрения копенгагенской интерпретации было невозможно: дав подробный отчет о том, что происходит в квантовом мире, независимо от того, наблюдает за этим кто-нибудь или нет. Фотоны, согласно Бому, – это частицы, скользящие по волнам. В то время как частица может пройти лишь через одну щель, ее волна-пилот проходит через обе и интерферирует сама с собой. Эта самоинтерференция, в свою очередь, воздействует на движение частицы, так как последнюю направляет волна. Волна толкает частицу на путь, обеспечивающий появление на фотопластинке интерференционной картины после того, как сквозь двойную щель пройдет достаточное число фотонов (рис. 5.4). Установка детекторов фотонов в каждой щели влияет на пилотную волну каждого фотона – как бы хитроумно эти датчики ни были установлены, любой детектор фотонов неизбежно изменит у каждого фотона пилотную волну. Это следует из принципа неопределенности Гейзенберга: в интерпретации Бома он ограничивает степень, до которой измерительные устройства могут избежать воздействия на измеряемые объекты. В результате воздействия измерений на волны-пилоты фотонов траектории волн изменятся, и на фотопластинке будут наблюдаться две группы точек, а не интерференционная картина. По мнению Бома, хотя измерения и могут влиять на движение частицы, все частицы обладают определенными положениями, наблюдает за ними кто-нибудь или нет.

Интерпретация Бома очень похожа на старую интерпретацию де Бройля, представленную им на Сольвеевской конференции в 1927 году. Математическая сторона обеих этих интерпретаций по сути идентична, и они отличаются только акцентом на тех или иных идеях. Основной физический смысл обоих подходов один и тот же: квантовый мир состоит из частиц, направляемых волнами. Но в том, в чем де Бройль проиграл, Бом добился успеха. Он умело решил задачи, поставленные Паули, Крамерсом и другими четверть века назад на Сольвеевском конгрессе, настаивая на том, чтобы все трактовалось в квантовом смысле: и то, что подлежит измерению, и измерительные устройства. Это была поистине радикальная идея: вполне серьезно принять квантовую физику как способ описания всего мира в целом. В бомовской интерпретации, построенной на идее волн-пилотов, странности квантового поведения для больших объектов минимизируются – вот почему мы не наблюдаем этих странностей в повседневной жизни. Но все объекты, большие и маленькие, в конечном счете управляются одним и тем же набором квантовых уравнений.

Копенгагенская интерпретация, напротив, не считает квантовую физику способом описания всего мира, и в особенности экспериментального оборудования, участвующего в измерениях, такого как фотопластинки или двойные щели. Согласно Бору, одной из фундаментальных особенностей квантовой физики является «необходимость описывать функции измерительных инструментов в чисто классических терминах, в принципе исключая любые связи с квантами»[249]249
  Источник цитаты см. в Beller 1999b, с. 163. Также см. Niels Bohr 2013, Collected Works, vol. 7, Foundations of Quantum Physics II (1933–1958), edited by J. Kalckar (Elsevier), p. 311.


[Закрыть]. Квантовая механика считалась физикой малых, а не больших масштабов, «и вместе им не сойтись»: когда студент Бора Георгий Гамов, только лишь для того, чтобы в доступной форме объяснить не-физикам квантовые законы, описал фантастический мир, в котором квантовые эффекты проявляются в больших масштабах, Бора это «скорее рассердило, чем позабавило»[250]250
  Beller 1999a, p. 263.


[Закрыть]. Копенгагенская школа отказывалась всерьез принимать квантовую физику в качестве теории, относящейся к миру в целом, – это была теория, описывающая формы нашего взаимодействия с миром исчезающе малых масштабов, прагматическое изобретение, средство предсказания исходов экспериментов – и ничего более. И в соответствии с позицией Бора так и должно быть: он заявлял, что дело физики «не вскрывать истинную суть» окружающего нас мира, но просто отыскивать «методы упорядочения и классификации человеческого опыта»[251]251
  Mermin 2004a, pp. 10–11.


[Закрыть].

* * *

Прав ли Бор? Действительно ли неверно говорить, что физики должны пытаться разобраться, как на самом деле устроен наш мир? Или достаточно просто выдвигать теории, точно предсказывающие результаты экспериментов? И если теория Бома предсказывает то же самое, что и «обычная» квантовая физика (чем бы она ни была), что означает это совпадение? Как могут существенно отличаться две конкурирующие теории, дающие одни и те же предсказания?

Эти вопросы указывают на наличие серьезных проблем в философии науки (с некоторыми из них мы встретимся снова в главе 8). Короткий ответ на них таков: нет, Бор неправ, по крайней мере в столь буквальном смысле. Картина мира, которая сопровождает физическую теорию, – важный компонент этой теории. Две теории, которые дают идентичные предсказания, могут давать разительно отличающиеся картины мира – например, одна может помещать в центр Вселенной Землю, а другая Солнце, – а эти картины в свою очередь, многое определяют в повседневной научной практике. Если, по-вашему, в центре Солнечной системы находится Солнце, а не Земля, то вы, несмотря на то что обе эти астрономические теории дают одинаковые предсказания о движении светил по земному небу, скорее всего, заключите, что ни в Земле, ни в самой Солнечной системе нет ничего особенного и что у других звезд тоже вполне могут быть планеты. Картина мира, сопутствующая научной теории, определяет эксперименты, которые ученые считают необходимым выполнить, позволяет оценить получаемую информацию и направляет поиски новых теорий.

В статьях 1952 года, в которых Бом дал общее описание своей новой квантовой интерпретации, он защищал именно эту точку зрения. «Цель теории не только установить взаимосвязь между результатами наблюдений, которые мы уже научились выполнять, – писал он в заключении ко второй статье, – но делать предположения о необходимости новых видов наблюдений и предсказывать их результаты»[252]252
  Wheeler and Zurek 1983, p. 392.


[Закрыть]. Часть своих претензий к Копенгагенской интерпретации Бом относил на счет логического позитивизма, течения в философии науки, вдохновленного Махом (мы уже говорили об этом течении в главе 3). По мнению Бома, копенгагенская интерпретация была «в значительной степени движима» идеей о том, что объекты, которые невозможно увидеть, не являются реальными. Бом приписывал эту идею позитивизму. Однако, отмечал он, «история научных исследований полна примеров того, как оказывалось очень плодотворным допускать реальность определенных объектов или элементов задолго до того, как станут известны процедуры, которые позволили бы наблюдать эти объекты непосредственно»[253]253
  Ibid., р. 391.


[Закрыть]. Бом затем приводил в пример атомы, существование которых Мах отказывался признать до самого конца, невзирая на неопровержимые доказательства – ведь их нельзя было видеть. Бом вновь затронул этот вопрос вскоре после своего прибытия в Бразилию в письме к своему другу и однокашнику, физику Артуру Уайтмену:

«Создавать предварительные концепции необходимо, даже если никаких эмпирических доказательств еще не получено: они нужны, чтобы направлять наш выбор и планировать эксперименты, чтобы эксперименты было легче интерпретировать <…> Очень часто настоящее эмпирическое подтверждение новой идеи приходит с неожиданной стороны (возьми хоть броунианское [sic[254]254
  Лат. «так было написано». – Прим. ред.


[Закрыть] ] движение, первое прямое доказательство существования атомов – его открыл биолог)[255]255
  См. историю открытия атомов и броуновского движения в главе 2.


[Закрыть]. Однако такое подтверждение могут оценить только те, кто уже готов к подобной возможности. Поэтому я высказался бы за самое широкое распространение среди физиков знаний обо всех наличествующих возможностях. В такие времена, как сейчас, физики должны знать обо всех возможностях и чувствовать, что, пока им неизвестно, какие из этих возможностей оправдаются, каждый физик должен быть готов, если понадобится, отказаться даже от той из них, что с прежней точки зрения казалась надежнее и красивее всех, в пользу той, что может выглядеть произвольной и неизящной, но с новых позиций помогает что-то объяснить»[256]256
  Письмо Дэвида Бома Артуру Уайтмену, недатированное, ок. 1952 года, в период посещения Уайтменом Института Нильса Бора. Любезно предоставлено архивом Нильса Бора в Копенгагене. Выделено в оригинале.


[Закрыть].

Все же, как отмечал Бом в своих статьях 1952 года, «позитивистские соображения по-прежнему являются составной частью философской позиции, молчаливо разделяемой многими современными физиками-теоретиками»[257]257
  Wheeler and Zurek 1983, р. 391.


[Закрыть]. Не то чтобы позитивистски настроенные физики считали, что в новой интерпретации квантовой физики нет никакой необходимости, – по их мнению, необходимости не было ни в какой интерпретации вообще. Квантовая физика идеально коррелировала с наблюдениями и предсказывала их результаты, а это при строго позитивистском подходе к науке и есть все, что требуется от научной теории. Любые сопутствующие той или иной теории идеи о том, что в действительности представляет собой природа, просто ненужный груз. Такова была логика, стоящая за боровской «риторикой неизбежности», как назвала ее историк науки Мара Беллер. Бор и его последователи говорили, что копенгагенская интерпретация не просто верный путь понимания квантовой физики – нет, это единственный возможный путь, необходимый и неизбежный вывод квантовой революции. «Каждая особенность копенгагенской интерпретации, – писал Леон Розенфельд, один из ближайших сподвижников Бора, – навязана нам как единственный способ избежать неоднозначности, которая возникла бы при любой попытке анализа типично квантового явления в классических терминах»[258]258
  Цит. по Bricmont 2016, р. 274.


[Закрыть]. Таким образом, в лагере Бора считалось, что в поиске другой интерпретации не просто нет необходимости – это бессмысленная трата времени. К тому времени, когда появились статьи Бома, спустя семь лет после окончания Второй мировой войны и после всех изменений, которые война внесла в культуру занятий физикой, эта точка зрения среди физиков возобладала.

Создав реальную альтернативу копенгагенской интерпретации, Бом, конечно, сумел показать ложность «риторики неизбежности». Но прийти к осознанию, что своей теорией Бом хоть чего-то достиг, другим оказалось нелегко. Бом предчувствовал, что его работу будут, возможно, игнорировать или дискредитировать, но все же, когда до него дошли слухи о том, как ее приняли в Принстоне, он, что вполне понятно, был огорчен.

* * *

«Что до <…> этих пердунов из “Принститута”, плевать мне на них, пусть думают обо мне, что хотят <…> Я убежден, что я на верном пути»[259]259
  Talbot 2017, р. 439.


[Закрыть]. В своей бразильской изоляции Бом мог выплескивать досаду только в письмах друзьям. А письма друзей были для него единственным источником известий о том, что происходило в мире физики. Спустя несколько недель после прибытия в Бразилию в октябре 1951 года Бома вызвали в консульство США в Сан-Паулу. Там у него отобрали паспорт и затем вернули со штампом, разрешавшим ему выезд из Бразилии только в Соединенные Штаты[260]260
  Бом 1986, интервью, ч. 5.


[Закрыть]. Но Бом с опаской думал о том, что может его ждать, вздумай он вернуться на родину. «Лучшее из возможных объяснений – они просто не хотят, чтобы я покидал Бразилию, – писал Бом Эйнштейну, – а худшее – планируют вывезти меня обратно, так как, возможно, снова хотят вернуться ко всей этой грязной истории»[261]261
  Freire 2015, The Quantum Dissidents: Rebuilding the Foundations of Quantum Mechanics (Springer-Verlag), p. 33.


[Закрыть]. Прежде Бом надеялся отправиться в Европу, чтобы встретиться там с ведущими физиками и защитить свои идеи. «Мне совершенно необходимо выступать с докладами, если возможно, в Европе, а может быть, даже и в США, если не выйдет с Европой; а иначе никто не станет утруждать себя чтением моей статьи», – писал он другу[262]262
  Talbot 2017, p. 224.


[Закрыть]. Теперь, без паспорта, Бому пришлось защищаться в удаленном режиме. Получалось это плохо.

Еще до того, как его статьи вышли из печати, Бом отправил их нескольким «отцам-основателям» квантовой физики (некоторые из них всего за несколько месяцев до этого прислали Бому хвалебные отзывы о его учебнике). Первым Бому ответил де Бройль, напомнив, что он размышлял над похожими идеями еще двадцать пять лет назад, но Паули и другие охладили его пыл, указав на серьезные трудности в теории волны-пилота. Затем Бому ответил и сам Паули, выставляя в качестве возражений те же самые трудности. Но Бом сумел справиться с ними изящно и уверенно, опираясь на свою блестящую догадку о том, что сами измерительные устройства должны быть включены в описание на квантовом уровне. Несколько следующих месяцев Паули и Бом обменивались длинными горячими письмами. Наконец Паули признал, что теория Бома непротиворечива, но все же продолжал настаивать, что, так как не существует способа установить, какой из подходов, «нормальная» квантовая физика или теория волны-пилота, верен, теория Бома остается «чеком, который невозможно обналичить»[263]263
  Письмо Вольфганга Паули Дэвиду Бому, ок. 1951, Архив Паули, ЦЕРН, https://cds.cern.ch/record/80946.


[Закрыть]. В конечном счете Паули остался при мысли, что идеи Бома – это какая-то «искусственная метафизика»[264]264
  Cushing 1994, p. 149.


[Закрыть].

Сам Нильс Бор Бому не ответил. Но Бом все же получил письмо от своего друга Арта Уайтмена, который в это время гостил в институте Бора. Если верить Уайтмену, Бор сказал, что теория Бома «очень глупа (very foolish)»[265]265
  Talbot 2017, p. 147. К сожалению, оригинал письма Уайтмена Бому, в котором описаны впечатления Бора, утерян. О том, что писал в нем Уайтмен, мы можем судить только по относящимся к тому же времени письмам Бома его друзьям. См. письмо Бома Уайтмену в ответ на утерянное письмо Уайтмена Бому (архив Нильса Бора в Копенгагене): Бом благодарит Уайтмена за его сообщение о впечатлении, произведенном на Нильса Бора идеями Бома.
  В отношении реакции Бора на интерпретацию на основе волны-пилота существует еще одна легенда, исходящая от философа науки Пауля Фейерабенда. По его словам, когда в 1952 году он находился с визитом в Институте Бора в Копенгагене, реакция Бора на работу Бома была совершенно иной. «Казалось, весь мир для него перевернулся… конечно, Бор не проигнорировал ее; он был не то чтобы потрясен – он был изумлен». Когда Фейерабенд спросил Бора, что его так изумило, Бор принялся было объяснять, но тут его куда-то позвали по другим делам, а в это время набежали его ученики и стали громить идеи Бома, апеллируя к всесильному доказательству фон Неймана (Peat 1997, p. 129). Но это еще одна история, рассказанная по прошествии почти сорока лет; неясно, имела ли она место вообще, тем более вышеописанным образом, особенно если учесть, что она противоречит имеющимся современным свидетельствам реакции Бора на идеи Бома (то есть письму Бома Уайтмену).


[Закрыть], и больше разговаривать об этом не стал. Фон Нейман, однако, был менее презрителен; он считал идеи Бома «корректными» и даже «очень элегантными»[266]266
  Talbot 2017, p. 247.


[Закрыть], но опасался, что Бом столкнется с трудностями при расширении своей теории на квантовое явление спина[267]267
  Ibid., p. 147.


[Закрыть]. Эти опасения впоследствии не оправдались.

Опасения фон Неймана, вероятно, коренились в его собственном «доказательстве невозможности» подхода, отличного от копенгагенской интерпретации. Бом понимал, что его теория указывала на некоторый изъян в этом доказательстве – или по крайней мере на то, что это доказательство оказалось менее сильным, чем обычно представлялось другим физикам. Каким способом его теория обходит доказательство фон Неймана, Бом продемонстрировал ближе к концу своей второй статьи, в которой излагается идея волны-пилота. Но его анализ доказательства фон Неймана оказался в лучшем случае несколько неясным, а в худшем – просто неверным. А не получив ясного и содержательного объяснения, что именно не так в доказательстве фон Неймана, многие физики решили, что плоха как раз сама теория Бома – она просто не может быть верной, ведь фон Нейман уже доказал, что такие теории невозможны.

Все же было несколько физиков, пришедших на помощь Бому и поддержавших его точку зрения. Прежде всего, это был Луи де Бройль, который вернулся к своей старой квантовой интерпретации и вступил с Бомом в спор о приоритете. Бом вначале отказывался признать первенство де Бройля. «Если кто-то найдет бриллиант и выбросит его, по ошибке приняв за не представляющий никакой ценности камень, а потом этот бриллиант найдет другой человек, который понимает его истинную цену, разве не скажете вы, что камень по праву принадлежит второму из тех, кто его нашел?»[268]268
  Freire 2015, p. 32.


[Закрыть] Однако спор продолжался недолго и разрешился мирно. Когда Бом через несколько лет написал книгу, посвященную его новой интерпретации, де Бройль прислал к ней яркое предисловие, в котором называл работу Бома «элегантной и наводящей на размышления»[269]269
  David Bohm 1957, Causality and Chance in Modern Physics, Harper Torchbooks ed. (Harper and Row), p. xi.


[Закрыть]. Институт де Бройля в Париже стал одним из немногих мест в мире, где возражения против копенгагенской интерпретации были нормой.

Бом надеялся и на поддержку советских физиков и других коммунистов. В его интерпретации квантовая физика явным образом превращалась в науку о реальном содержимом окружающего мира, а не просто была, как прежде, набором абстрактных утверждений физиков об исходах экспериментов. Это хорошо соответствовало акценту на «материализме» и отказу от позитивизма, что красной нитью проходило во многих направлениях марксистской мысли[270]270
  Марксизм, вероятно, точнее представлять как целое созвездие связанных между собой идеологических концепций; трудно говорить о «марксизме» как о монолитном учении.


[Закрыть]. Позитивизм Маха, в частности, был обычным объектом нападок марксизма. На Маха обрушивался даже сам Ленин; в своем труде «Материализм и эмпириокритицизм» Ленин назвал философию Маха «реакционной» и «солипсистской». Некоторые советские физики, например Дмитрий Блохинцев и Яков Терлецкий, предъявляли те же обвинения и копенгагенской интерпретации; Бом познакомился с их работами уже после того, как разработал собственную интерпретацию. Важно было и то, что теория Бома появилась в разгар «ждановизма», шедшей в сталинском СССР идеологической кампании, целью которой было подавление любой интеллектуальной деятельности, допускавшей хоть тень расхождений с идеалами советского коммунизма. И хоть, конечно, существовали версии копенгагенской интерпретации, которые можно было совместить с советской государственной идеологией, все же ауры позитивизма, которая витала над этой физической концепцией, было довольно, чтобы при Сталине большинство советских физиков осмотрительно воздерживалось от публичной защиты идей Бора. В результате, как пишет историк науки Лорен Грэм, в СССР в это время началась «эпоха гонений на дополнительность»[271]271
  Freire 2015, p. 36.


[Закрыть].

Некоторые друзья Бома из числа марксистов действительно откликнулись на его работу положительно: несколько учеников де Бройля (из которых особо отметим Жана-Пьера Вижье) находили привлекательными и марксизм, и концепцию волны-пилота. Но многие марксисты-физики не поддержали идей Бома. Хотя Блохинцев и Терлецкий критиковали боровский принцип дополнительности и другие ловушки копенгагенской интерпретации – иногда весьма громогласно, – интерпретацию Бома они не поддержали. У них были в запасе собственные альтернативы квантовой ортодоксии. На деле, как подозревал Бом, разгул «ждановизма» просто удерживал большинство физиков за «железным занавесом» от каких-либо обсуждений вопросов квантовой интерпретации вообще. «Я спрашиваю себя, почему за 25 лет никто в СССР не нашел материалистической интерпретации квантовой теории? Это было не очень трудно, – писал он своей подруге Мириам Йевик. – В СССР всегда много критиковали квантовую теорию на идеологической почве. Но это не принесло никаких результатов, возможно, потому что отпугнуло людей от этих проблем[272]272
  Talbot 2017, p. 230.


[Закрыть], а не стимулировало их».