Самая большая ошибка Эйнштейна - Дэвид Боданис

Окажись такие квантовые эффекты заметными в масштабах привычного нам макромира, мы могли бы с легкостью проходить сквозь любые стены – кирпичные, металлические, каменные… Легче всего было бы просачиваться через тонкие стальные барьеры; стены лондонского вокзала Кингс-Кросс представляли бы некоторые затруднения, а телепортация через альпийскую гору Маттерхорн посредством вбегания в нее оставалась бы уделом наиболее бесшабашных авантюристов. Впрочем, дело тут не в каком-то «просачивании насквозь». Квантовый туннельный эффект подразумевает, что вы (или электрон) находитесь по одну сторону барьера, а потом вдруг мгновенно оказываетесь по другую его сторону.

Интуиция подсказывала Эйнштейну, что такое невозможно. Однако все данные, которые удалось накопить экспериментаторам, шедшим по стопам Гейзенберга, Бора и Борна, показывали, что в нашем реальном мире такое действительно происходит. Принстонские исследователи туннельного эффекта преклонялись перед Эйнштейном и с радостью ухватились бы за любую возможность сотрудничества с ним. Принстонцам даже удалось применить этот эффект на практике, что в конечном счете привело к созданию транзисторов (как известно, ныне транзисторы действуют во всех наших телефонах и прочих электронных устройствах). Но Эйнштейн никак не мог заставить себя смириться с этими странными последствиями новой физики – квантовой механики. Так что он не принял никакого участия в исследовании квантового туннельного эффекта – и в транзисторной революции.

* * *

Вся жизнь Эйнштейна, его корни, окружение подготовили его к открытию относительности – но не к тому, чтобы признать неопределенность. И теперь, подобно многим другим знаменитостям (свободным, финансово независимым, вдали от самых давних друзей), он очутился в таком положении, когда никакая сила не могла заставить его пересмотреть свои взгляды.

Ему было уже за 50, и он предпочел заняться единой теорией поля (так он ее назвал). Великие викторианские ученые сумели обобщить многое из того, что человечество знало об энергии во Вселенной, и сформулировали закон сохранения энергии, постулировавший, что вся энергия в мире (неважно, порожденная взрывом газа или захлопыванием автомобильной дверцы) обладает взаимосвязанностью и ее нельзя создать или уничтожить: ее можно только преобразовывать. В 1905 году, со своим уравнением E = mc², Эйнштейн пошел еще дальше, показав взаимосвязь не только всех форм энергии, но и всех форм массы, а также собственно взаимосвязь массы и энергии. В 1915 году, со своим равенством G = T, он продемонстрировал, что и сама геометрия пространства взаимосвязана с массой и энергией, заключенных во всех «вещах».

Эйнштейн способствовал прогрессу физики больше, чем кто-либо другой в истории человечества, создав теорию относительности. И теперь он поставил перед собой новую, не менее грандиозную задачу. Что, если пойти дальше и показать, что само электричество – лишь еще один аспект гравитации и геометрии? Это будет поистине историческое свершение. Его критики сразу поймут, что они ошибались. Может быть, он сумеет найти причинно-следственные связи, соединяющие еще более широкий круг явлений?

По крайней мере, об этом он думал, пытаясь создать единую теорию поля. К сожалению, тут упрямство Эйнштейна сработало против него.

Когда Эйнштейн учился в цюрихском Политехникуме, один из его профессоров, уже упоминавшийся Генрих Вебер, как-то раз сказал ему: «Ты умный мальчик, Эйнштейн, очень умный. Но у тебя есть огромный недостаток: ты не позволяешь себе прислушиваться к другим». Прислушиваться к Веберу, возможно, и не стоило: он навсегда застрял в физике середины XIX века, а Эйнштейну как раз требовалось восстать против таких преподавателей, дабы достичь величия. Но теперь Эйнштейн понемногу начинал стареть, и то, что когда-то было лишь невинной причудой, превращалось в нечто куда более серьезное.

Намеренно держась в стороне от новейших открытий в области квантовой механики, Эйнштейн тем самым изолировал себя от революционных научных свершений эпохи, к примеру, обнаружения новых частиц вне и внутри атома. Но ведь для создания единой теории поля обязательно следовало учесть эти находки. Без них теория была бы бессмысленна и вряд ли соответствовала реальности. Когда-то Эйнштейн сам мог бы признать это, ведь его ранние статьи часто оканчивались призывом к экспериментаторам поискать подтверждения его теоретическим построениям. Теперь он уже не просил экспериментаторов ни о чем. Более того, поскольку единая теория поля, которую он пытался создать, лежала далеко за пределами того, чем занимались физики – его современники, такая проверка в лабораториях оказалась бы попросту невозможной. Эйнштейн уже не откликался на новые результаты научных изысканий. Он уже не предлагал как раньше новые эксперименты, все более и более изощренные – это осталось в прошлом. И уже никто не верил, что он создаст единую теорию поля…

Он продолжал свой путь, но отнюдь не потому, что по-прежнему верил в себя, в свою интеллектуальную мощь, а скорее потому, что им двигало присущее ему упрямство. Так он месяц за месяцем упорствовал в своей несгибаемой решимости – в течение почти двух десятков лет.

Эти усилия оказались еще бессмысленнее из-за того, что, так часто теперь работая в одиночку (или же с помощью талантливых, но всегда раболепно-покорных ассистентов из числа старшекурсников и аспирантов), Эйнштейн сам себя ограждал от новейших научных методов. Один из молодых посетителей его кабинета, расположенного на верхнем этаже дома, заметил, что рабочие столы там завалены бумагами, где используется система записи, которая была очень полезна в 1910-е годы, когда Гроссман и обучил ей Эйнштейна. Но в 1940–1950 годах физики использовали совсем другие методы и подходы, которые были развиты в ходе новых работ в области ядерной физики. Однако в прошлом эти старомодные инструменты творили в руках Эйнштейна чудеса, и теперь он не мог от них отказаться.

В этом-то и состояла драма, ведь интеллект Эйнштейна сохранил былую мощь. Через несколько лет после переезда в Принстон, ненадолго оставив работу над единой теорией поля и вернувшись в царство чистой относительности, Эйнштейн придумал замечательную концепцию гравитационных линз, показавшую, как целые галактики могут столь сильно искривлять пространство вокруг себя, что свет из еще более далеких галактик, находящихся (по отношению к нам) позади них (тот свет, который они, казалось бы, всегда от нас заслоняют), может оказаться видимым для нас, поскольку это искривление приводит к тому, что свет огибает данный участок пространства. Идея казалась столь ошеломляющей, что ее почти все проигнорировали.

Одновременно работая над несколькими проектами, Эйнштейн все-таки набрался сил и в последний раз бросил вызов своему заклятому врагу – квантовой теории. В 1935 году вместе с двумя коллегами помоложе он попытался написать еще одну статью, которая показала бы, что квантово-механические предсказания не верны. В ней он предложил казавшуюся ему совершенно абстрактной идею того, что теперь называют квантовой сцепленностью (квантовой зацепленностью, квантовой запутанностью). Он рассуждал так: если признать правила квантовой механики (ныне общепринятые), мы вынуждены будем заключить, что при расщеплении частицы, скажем, на две другие частицы, которые очень быстро разлетаются на очень большое расстояние (равное диаметру Солнечной системы или даже превышающее его), эксперимент, проводимый с одной из получившихся частиц, способен вызвать мгновенное изменение определенных свойств другой частицы, пусть даже они и находятся далеко друг от друга.