Ричард Роудс
Создание атомной бомбы
Дж. Дж. Томсон еще работал в Кембридже и взял Оппенгеймера к себе. «Мне тут приходится довольно нелегко, – писал Оппенгеймер в Оксфорд Фрэнсису Фергюссону 1 ноября. – Работать в лаборатории ужасно скучно, и эта работа получается у меня настолько плохо, что я не могу ощутить, что чему-нибудь учусь… Лекции отвратительны». Однако он считал, что «если бы в Гарварде использовались здешние академические стандарты, там уже назавтра не осталось бы ни одного человека»[538]. Он работал в углу большой подвальной комнаты в Кавендишской лаборатории (ее называли «Гаражом»); в другом углу работал Томсон. Оппенгеймер бился над изготовлением тонких бериллиевых пленок для эксперимента, который он, по-видимому, так и не довел до конца: впоследствии эти пленки использовал Джеймс Чедвик, переехавший из Манчестера и бывший теперь заместителем Резерфорда по исследовательской части. «Вся эта работа в лаборатории была, честно говоря, притворством, – вспоминал Оппенгеймер, – но благодаря ей я попал в лабораторию, в которой слышал разговоры и многое узнал о том, что кого интересовало»[539].
Послевоенная работа над квантовой теорией тогда только начиналась. Она чрезвычайно заинтересовала Оппенгеймера. Он хотел в ней участвовать. Он боялся опоздать. До сих пор любое учение давалось ему легко. В Кембридже он зашел в тупик.
Этот тупик был не в меньшей, если не в большей степени эмоциональным, нежели интеллектуальным. «Уныние маленького мальчика, с которым никто не хочет играть»[540] – так описывал он это состояние три года спустя, уже преодолев его. Он столкнулся с тем же молчаливым обращением со стороны британцев, что и Нильс Бор, но у него не было дорого доставшейся Бору уверенности в себе. Герберт Смит чувствовал приближение катастрофы. «Как дела у Роберта? – писал он Фергюссону. – Кажется ли ему холодная Англия таким же социальным и климатическим адом, каким она казалась Вам? Или же его радует ее экзотика? Мне, к слову, кажется, что возможность знакомить его с людьми следует использовать скорее с большой осторожностью, чем с царственной расточительностью. Вполне вероятно, что и то, что Вы оказались там на [два года] раньше, и Ваша социальная приспособляемость могут привести его в отчаяние. И я боюсь, что тогда он не вцепится Вам в горло… а просто перестанет считать, что его жизнь стоит того, чтобы ее продолжать»[541]. В декабре Оппенгеймер написал Смиту, что он не работает над «созданием себе подходящей карьеры… На самом деле я занят гораздо более трудным делом превращения себя в нечто, подходящее для карьеры»[542]. В действительности все было еще хуже. Как он говорил впоследствии, он был «готов прикончить самого себя. Это стремление было хроническим»[543]. На Рождество, встретившись в Париже с Фергюссоном, он жаловался ему на безнадежность лабораторной работы и отчаяние в любовной жизни. Затем, в противоположность предсказанию Смита, он действительно вцепился Фергюссону в горло и попытался его задушить. Фергюссон легко отразил это нападение. Вернувшись в Кембридж, Оппенгеймер попытался объясниться в письме. Он писал, что посылает Фергюссону «шумное» стихотворение. «Как и в Париже, я не упоминал, возможно, самого интересного, ужасной истины о превосходстве; но, как Вы знаете, именно эта истина в сочетании с моей неспособностью спаять вместе две медные проволоки, вероятно, и доводит меня до безумия»[544].
Ужасная истина о превосходстве больше не ускользала от него. Приближаясь к точке психологического кризиса, он в то же время прилагал все усилия, чтобы охватить как можно больше, глубоко понимая, что его разум должен помочь ему справиться. Он «проделывал огромную работу, – говорил один из его друзей, – размышлял, читал, обсуждал, но при этом в нем было ясно заметно огромное внутреннее беспокойство и тревога»[545]. Важную перемену принесло произошедшее в этом же году знакомство с Бором. «Когда Резерфорд представил меня Бору, тот спросил, над чем я работаю. Я рассказал ему, и он спросил: “И как у вас дела?” Я ответил: “Мне приходится трудно”. Он сказал: “Это трудности математические или физические?” Я сказал: “Не знаю”. Он сказал: “Это плохо”»[546]. Но что-то в Боре – по меньшей мере его отеческая теплота, то, что Ч. П. Сноу называл его простой и подлинной добротой, его лишенная приторности «приятность»[547] – помогло Оппенгеймеру принять решение: «В этот момент я совершенно забыл о бериллии и пленках и решил попытаться стать физиком-теоретиком»[548].
Не вполне ясно, ускорило ли наступление кризиса это решение или помогло с ним справиться. В Кембридже Оппенгеймер ходил к психиатру. Кто-то написал о его проблемах его родителям, и они поспешили приехать – так же, как много лет назад они приехали в лагерь «Кёниг». Они заставили сына сменить психиатра. Нового специалиста он нашел на Харли-стрит[549] в Лондоне. После нескольких сеансов тот диагностировал «раннее слабоумие» – этим термином раньше называли шизофрению. Это заболевание характеризуется возникновением в раннем возрасте, нарушениями мыслительного процесса, странными действиями, склонностью пациента жить в своем внутреннем мире, неспособностью поддерживать нормальные межличностные отношения и чрезвычайно неблагоприятным прогнозом. Учитывая неопределенность симптоматики, а также интеллектуальное ослепление и глубокое душевное смятение Оппенгеймера, ошибку психиатра достаточно легко понять. Однажды Фергюссон встретил Оппенгеймера на Харли-стрит и спросил его, как прошла встреча с психиатром. «Он сказал… что этот тип слишком глуп, чтобы разобраться в том, что с ним происходит, и что сам он знает о своих проблемах больше, чем [доктор], – и, вероятно, так оно и было»[550].
Разрешение кризиса началось еще до посещений Харли-стрит, весной, во время десятидневной поездки на Корсику с двумя американскими друзьями. Что именно случилось там с Оппенгеймером, остается загадкой, но загадка эта была для него так важна, что он особо подчеркивал ее – в завораживающем и неполном рассказе – в беседе с одним из самых сочувственных своих биографов, Ньюэлом Фарр Дэвисом. Корсика, писал Оппенгеймер своему брату Фрэнку вскоре после поездки, была «отличным местом со всеми достоинствами, от вина до ледников и от лангустов до бригантин»[551]. Позднее, в разговоре с Дэвисом, он подчеркивал, что, хотя американское правительство собрало за многие годы сотни страниц информации о нем, в этих записях на самом деле не было почти ничего по-настоящему важного. Чтобы проиллюстрировать это обстоятельство, сказал он, можно вспомнить Корсику. «[Кембриджский] психиатр был прелюдией к тому, что началось для меня на Корсике. Вы спрашиваете, расскажу ли я вам всю эту историю, или же вам придется раскапывать ее самостоятельно. Но о ней знают немногие, и они ничего не расскажут. Раскопать вам ничего не удастся. Вам достаточно знать, что это было не просто романом, и даже совсем не романом, а настоящей любовью»[552]. Это было, сказал он, «великим событием в моей жизни, великой и неизгладимой ее частью»[553].
Будь то роман или любовь, в этом году Оппенгеймер нашел в Кембридже свое призвание: дело явно пошло на поправку. Наука спасла его от эмоциональной катастрофы, как спасала она Теллера от катастрофы социальной. В 1926 году, ближе к закату Веймарской республики, он переехал в Гёттинген, старинный средневековый город в Нижней Саксонии, то есть в Центральной Германии, университет которого был основан английским королем Георгом II. Физический факультет университета, недавно устроившийся в университетском здании на Бунзенштрассе, построенном на средства Фонда Рокфеллера, возглавлял Макс Борн. Юджин Вигнер приехал в Гёттинген, чтобы работать с Борном, так же как и Вернер Гейзенберг, Вольфганг Паули и, хотя и менее охотно, итальянец Энрико Ферми. Все они впоследствии стали нобелевскими лауреатами. Получивший Нобелевскую премию в 1925 году Джеймс Франк, перебравшийся туда из Института Габера, входившего в число Институтов кайзера Вильгельма, руководил лабораторными занятиями. С университетом сотрудничали математики Рихард Курант, Герман Вейль и Джон фон Нейман. Эдвард Теллер появился позже, приехав на должность ассистента.
Город был очень мил, по крайней мере на взгляд приезжих американцев. Можно было выпить frisches Bier[554] в построенной в XV веке пивной Zum Schwarzen Bären («У черного медведя») или посидеть за хрустящими, нежными венскими шницелями в Junkernschänke, «Юнкерском зале», ресторане, история которого также насчитывала четыреста лет. Он занимал трехэтажное здание с витражами и разукрашенными фахверками на углу улиц Босоногой и Еврейской, так что Оппенгеймер, вероятно, там бывал: ему должно было понравиться это сочетание. Когда аспирант защищал в Гёттингене свою диссертацию, его товарищи заставляли его поцеловать «гусятницу Лизу» – красивую бронзовую статую девушки под сенью увитой бронзовыми цветами беседки, которая украшает фонтан на площади, расположенной перед средневековой мэрией города. Чтобы добраться до губ Gänseliesel, нужно было забраться в фонтан, что, собственно, и было истинной целью этого ритуала – своего рода профессиональным крещением, которое должно было прийтись Оппенгеймеру по душе.
Горожане все еще ощущали на себе последствия войны и инфляции. Оппенгеймер и другие американские студенты жили в обнесенном стеной особняке гёттингенского врача, который потерял все свое состояние и был вынужден брать постояльцев. «Хотя общество [в университете] было чрезвычайно богатым и теплым и готовым прийти мне на помощь, – говорит Оппенгеймер, – вокруг него царило очень мрачное германское настроение… озлобленное, гнетущее и, я бы сказал, раздраженное и рассерженное, в котором были все те ингредиенты, которые привели впоследствии к крупнейшей катастрофе. И я очень хорошо это чувствовал»[555]. В Гёттингене он впервые осознал масштабы разорения Германии. Позднее Теллер обобщил свой собственный опыт проигранных войн и их последствий: «Войны не только создают невероятные страдания, но и порождают глубокую ненависть, которая может сохраняться на протяжении нескольких поколений»[556].
Когда Оппенгеймер приехал в Гёттинген, две его статьи, «О квантовой теории колебательно-вращательных полос» (On the quantum theory of vibration-rotation bands) и «О квантовой теории задачи двух тел» (On the quantum theory of the problem of the two bodies), уже были приняты к публикации в журнале Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, что помогло ему проложить себе дорогу. Теперь, когда он нашел свое призвание, статьи быстро множились. Речь шла уже не об ученических работах, а о заметных достижениях. Его особый вклад, вполне соответствовавший изменениям в его мышлении, касался расширения квантовой теории за пределы той узкой области, в которой она возникла. Его диссертация «О квантовой теории непрерывных спектров» (On the quantum theory of continuous spectra) была напечатана по-немецки в престижном журнале Zeitschrift für Physik. Борн утвердил ее «с отличием», что было чрезвычайно высокой оценкой. Оппенгеймер и Борн вместе разработали квантовую теорию молекул, и это важное достижение надолго сохранило свое значение. Если считать диссертацию, Оппенгеймер опубликовал между 1926 и 1929 годами шестнадцать статей. Они создали ему надежную репутацию физика-теоретика, признанного во всем мире.
Он вернулся домой с гораздо большей уверенностью в себе. Ему предложили работу в Гарварде, а также в молодом, энергичном Калифорнийском технологическом институте в Пасадине. Его же особенно интересовал Калифорнийский университет в Беркли, потому что он, как говорил впоследствии Оппенгеймер, был «пустыней»[557] – в том смысле, что теоретическую физику там вообще не преподавали. В результате он решил, что будет работать и в Беркли, и в Калтехе[558]: осенью и зимой он должен был читать лекции под Сан-Франциско, а весной – в Пасадине. Но сначала он получил грант Национального совета по научным исследованиям и вернулся в Европу, чтобы совершенствоваться в математике, сначала с Паулем Эренфестом в Лейдене, а затем с Паули, который работал теперь в Цюрихе. Паули обладал еще более аналитическим и критическим умом, чем Оппенгеймер, и еще более утонченным физическим чутьем. После Эренфеста Оппенгеймер хотел поработать в Копенгагене с Бором. Эренфест был против: по словам Оппенгеймера, «широта и расплывчатость» взглядов Бора не обеспечивали должной строгости. «Я действительно видел копию письма, которое [Эренфест] написал Паули. Было ясно, что он отправляет меня к нему на исправление»[559].
Перед отъездом из Соединенных Штатов в Лейден Оппенгеймер побывал вместе с Фрэнком в Сангре-де-Кристо. Братья нашли там, на высокогорном лугу, хижину и участок земли, которые им понравились, – «дом, два с половиной гектара земли и ручей»[560] – так скупо описывал их находку Роберт. Дом был построен из грубо обтесанных бревен, пропитанных смолой; там не было даже уборной. Пока Роберт был в Европе, его отец договорился о долговременном кредите и отложил триста долларов на «восстановление», как говорил Оппенгеймер. Лето, проведенное в горах, помогло восстановлению и самого известного молодого теоретика.
В конце лета того же 1927 года фашистское правительство Бенито Муссолини созвало в Комо, на юго-западном конце похожего на фьорд озера Комо в озерном краю на севере Италии, Международный физический конгресс. Конгресс был посвящен столетней годовщине смерти Алессандро Вольты, родившегося в Комо итальянского физика, который изобрел электрическую батарею; в его честь названа вольтом стандартная единица измерения электрического потенциала. В Комо приехали все, кроме Эйнштейна, который не хотел предоставлять фашизму возможность использовать его репутацию[561]. Все приехали туда потому, что квантовая теория находилась под угрозой, и Нильс Бор должен был выступить в ее защиту.
Речь шла о старой проблеме, вновь возникшей в новом, более угрожающем виде. В 1905 году Эйнштейн продемонстрировал в своей работе по фотоэлектрическому эффекту, что свет иногда ведет себя так, как если бы он состоял не из волн, а из частиц. В начале 1926 года красноречивый, высокообразованный венский теоретик Эрвин Шрёдингер снова перевернул все с ног на голову: он опубликовал волновую теорию материи, продемонстрировав, что на атомном уровне материя ведет себя так, как будто бы она состояла из волн. Теория Шрёдингера была изящной, понятной и абсолютно непротиворечивой. Его уравнения позволяли получить те же квантованные энергетические уровни атома Бора, но на основе гармоник «волн» вибрирующей материи, а не перескакивающих электронов. Вскоре после этого Шрёдингер доказал, что «волновая механика» математически эквивалентна квантовой механике. «…следовательно, – говорит Гейзенберг, – речь идет о двух различных математических формулировках того же самого положения вещей»[562][563]. Это обрадовало приверженцев квантовой механики, потому что давало новое подтверждение их правоты, а также в связи с большей простотой математических расчетов Шрёдингера.
Однако Шрёдингер, бывший сторонником старой классической физики, заявил, что его волновая механика имеет еще большее значение. По сути дела, он утверждал, что она выражает реальность, существующую внутри атома, что там находятся не частицы, а стоячие волны материи, что атом, таким образом, снова становится объектом классической физики с ее непрерывными процессами и абсолютным детерминизмом. В атоме Бора электроны перемещаются между стационарными состояниями квантовыми скачками, которые приводят к испусканию световых фотонов. Шрёдингер предположил, что свет порождают множественные волны материи в процессе, который называют усиливающей интерференцией, в котором пиковые амплитуды волн складываются. «Такая гипотеза, – сухо замечает Гейзенберг, – казалась мне слишком смелой, чтобы быть истинной»[564][565]. В частности, ей противоречила квантовая формула излучения, полученная Планком в 1900 году и абсолютно точно подтвержденная с тех пор на опыте. Однако многие физики-традиционалисты, которым никогда не нравилась квантовая теория, говоря словами Гейзенберга, «…именно это самое толкование Шрёдингера восприняли как избавление»[566][567]. Ближе к концу лета Гейзенберг пришел в Мюнхене на семинар, на котором выступал Шрёдингер. Там он высказал свои возражения. «[Нобелевский лауреат] Вильгельм Вин очень резко ответил, что, хотя ему понятны мои сожаления по поводу того, что теперь с квантовой механикой покончено и о всякой чепухе типа квантовых скачков и тому подобном говорить больше не приходится, но упомянутые мною трудности, без сомнения, будут разрешены Шрёдингером в самое ближайшее время»[568].
Бор пригласил Шрёдингера в Копенгаген. Как рассказывает Гейзенберг, их спор начался прямо на вокзале и продолжался днем и ночью:
Ибо, хотя Бор был человеком заботливым и любезным, в такой дискуссии, касающейся эпистемологических проблем, которым он придавал жизненно важное значение, он мог фанатично настаивать на доведении всех доводов до полной ясности с почти что пугающей неумолимостью. Он не отступал даже после многих часов споров, [пока] Шрёдингер не признал, что [его] интерпретация не полна и не способна объяснить даже закона Планка. Все попытки Шрёдингера как-то обойти этот неприятный вывод медленно, пункт за пунктом, сводились на нет в результате бесконечно кропотливого обсуждения[569].
Шрёдингер простудился и слег. К сожалению, жил он в доме Боров. «Пока госпожа Бор ухаживала за ним и приносила ему чай и пироги, Нильс Бор постоянно сидел на краю его постели, говоря [ему]: “Вы все-таки должны понять, что…”»[570] Шрёдингер был близок к отчаянию. «Если нельзя избавиться от этих проклятых квантовых скачков, – взорвался он в конце концов, – то я жалею, что вообще связался с квантовой теорией». Бор, который всегда любил конфликты, позволяющие обострить понимание, успокаивал своего измученного гостя лестью: «А вот мы, со своей стороны, очень благодарны Вам за то, что Вы сделали, поскольку Ваша волновая механика с ее математической ясностью и простотой представляет огромный прогресс по отношению к прежним формам квантовой механики»[571]. Шрёдингер вернулся домой обескураженным, но не убежденным.
Тогда Бор и Гейзенберг взялись за решение задачи примирения двойственности атомной теории. Бор надеялся сформулировать подход, который позволял бы материи и свету существовать как в виде частиц, так и в виде волн. Гейзенберг последовательно призывал отбросить модели и заниматься только математикой. В конце февраля 1927 года, как говорит Гейзенберг, когда оба они пришли в состояние «…истощения, которое, ввиду разной направленности мысли, вызывало иной раз натянутость отношений», Бор уехал в Норвегию кататься на лыжах. Молодой баварец пытался, используя уравнения квантовой механики, рассчитать что-нибудь, столь простое на вид, как траектория электрона в туманной камере, и обнаружил, что это невозможно. Зайдя в этот тупик, он развернулся в обратную сторону. «Когда уже в один из первых вечеров я столкнулся с совершенно непреодолимыми трудностями, мне пришло в голову, что, возможно, сам вопрос поставлен нами ошибочно»[572].
Однажды поздним вечером, работая под крышей Института Бора, Гейзенберг вспомнил о парадоксе, который предложил ему Эйнштейн в разговоре о значении теории в научной работе. «Только теория решает, что́ можно наблюдать», – сказал тогда Эйнштейн[573]. Это воспоминание встревожило Гейзенберга; он спустился по лестнице и вышел на улицу – дело было уже после полуночи – и пошел мимо огромных буков, росших за институтом, к открытым футбольным полям Фелледпарка. Поскольку было начало марта, ночь, вероятно, была холодной, но Гейзенберг любил долгие прогулки; на свежем воздухе ему думалось лучше всего. «Во время этой прогулки под звездами мне пришла в голову очевидная мысль: следует постулировать, что природа допускает возникновение лишь тех экспериментальных ситуаций, которые могут быть описаны в рамках [математического] формализма квантовой механики»[574]. Это смелое утверждение кажется замечательно безосновательным; чтобы его доказать, нужно было бы придать ему непротиворечивую математическую формулировку и проверить на опыте его предсказательную силу. Но оно немедленно привело Гейзенберга к одному поразительному выводу: что на предельно малом атомном масштабе должны существовать фундаментальные пределы точности, с которой могут быть описаны события. Если мы определяем положение частицы – например в результате ее попадания на экран, покрытый сульфидом цинка, как в опытах Резерфорда, – то это изменяет ее скорость, и информацию об этой скорости мы теряем. Если же мы измеряем скорость – например методом рассеяния на такой частице гамма-лучей, – то соударения высокоэнергетических фотонов с частицей изменяют ее траекторию, и точно определить то положение, в котором она находилась, становится невозможно. Одно измерение всегда делает другое измерение неопределенным.
Гейзенберг снова поднялся в свою комнату и взялся за математическую формулировку своей идеи: произведение неопределенностей измерения величин положения и импульса не может быть меньше, чем постоянная Планка[575]. Таким образом, величина h снова возникла в самом сердце физики, определяя основополагающую, неразрешимую дробность Вселенной. Идея, пришедшая той ночью в голову Гейзенбергу, получила название «принцип неопределенности», и она положила конец строгому детерминизму в физике: если атомные явления обладают неустранимой нечеткостью, если получить полную информацию о положении частиц во времени и в пространстве невозможно, то и предсказания их будущего поведения могут быть лишь статистическими. Так, поздней ночью в копенгагенском парке появился ответ на мечту – или дурную шутку – маркиза де Лапласа, французского математика и астронома XVIII века, сказавшего когда-то, что, зная точное положение во времени и пространстве всех частиц во Вселенной на некоторый момент, он смог бы предсказать будущее до бесконечности. Оказалось, что сама природа размывает такое божественное могущество.
Казалось бы, Бору должна была понравиться предложенная Гейзенбергом демократизация внутреннего устройства атома[576]. Вместо этого она его огорчила: он привез из своей поездки на лыжах свою собственную, более грандиозную концепцию, которая опиралась на его изначальное понимание двойственности и неопределенности, на Пауля Мартина Мёллера и Сёрена Кьеркегора. Ему особенно не понравилось, что принцип неопределенности его баварского ученика не основывался на дуализме между частицами и волнами. Он обрушился на Гейзенберга с той же «пугающей неумолимостью», которую до того адресовал Шрёдингеру. К счастью, их спор умерял Оскар Клейн, бывший в это время переписчиком Бора. Однако Гейзенбергу, при всех его талантах, было всего двадцать шесть лет. Он уступил. Он согласился, что принцип неопределенности – лишь частный случай более общей концепции, которую разработал Бор. С этой уступкой Бор разрешил напечатать статью, написанную Гейзенбергом, и принялся за сочинение своего выступления в Комо.
На конгрессе в Комо, проходившем в приятную сентябрьскую погоду, Бор начал с вежливого упоминания о Вольте, «великом гении, почтить память которого мы все собрались», но затем ринулся в бой. Он предложил разработать «некую общую точку зрения», которая помогла бы «согласовать очевидно противоречащие друг другу взгляды, которых придерживаются разные ученые»[577]. Проблема, сказал Бор, заключается в том, что на атомном масштабе действуют квантовые состояния, однако те приборы, которыми мы измеряем эти состояния, – в конечном счете наши органы чувств – работают по классическим законам. Это несоответствие неизбежно налагает ограничения на возможности нашего познания. Эксперимент, демонстрирующий, что свет распространяется в виде фотонов, справедлив в пределах, заданных его условиями. Эксперимент, демонстрирующий, что свет распространяется в виде волн, также справедлив в своих пределах. То же касается и частиц и волн материи. Причина, по которой оба толкования следует считать верными, заключается в том, что «частицы» и «волны» – это слова, абстракции. Мы знаем не частицы и не волны, а то оборудование, которое мы используем в своих опытах, и то, как это оборудование изменяется при использовании в них. Оборудование велико, а внутренняя структура атома мала, и между ними должен быть введен необходимый и ограничивающий переход.
Решение, продолжал Бор, состоит в том, чтобы признать разные и взаимно исключающие результаты равно справедливыми и рассматривать их совместно, чтобы создать составную картину атомной области. Nur die Fülle führt zur Klarheit: «лишь цельность к ясности ведет». Бора никогда не интересовали пренебрежительные упрощения. Вместо этого он призвал – и это слово многократно появляется в его лекции в Комо – к «отречению»[578], отречению от богоподобного детерминизма классической физики там, где речь идет о внутреннем устройстве атома. Он назвал свою «общую точку зрения» дополнительностью или комплементарностью, от латинского слова complementum, означающего «дополняющее или завершающее». Свет-частица и свет-волна, материя-частица и материя-волна – это взаимоисключающие абстракции, дополняющие друг друга. Их нельзя слить воедино, между ними нельзя выбирать; они должны существовать рядом друг с другом в кажущемся парадоксе и противоречии; но согласие с этим неприятным, не-Аристотелевым условием означает, что физика может познать больше, чем без него. Более того, как показывает в своем ограниченном контексте недавно опубликованный принцип неопределенности Гейзенберга, Вселенная, по-видимому, устроена таким образом настолько глубоко, насколько могут проникнуть человеческие чувства.
Эмилио Сегре, слушавший лекцию Бора в Комо в 1927 году, когда сам он был юным студентом инженерного факультета, просто и ясно излагает принцип дополнительности в истории современной физики, которую он написал, уйдя на покой: «Две величины взаимно дополнительны, если измерение одной из них делает невозможным одновременное точное измерение другой. Аналогичным образом, две концепции взаимно дополнительны, если одна из них налагает ограничения на другую»[579].
Затем Бор аккуратно рассмотрел по очереди все конфликты между классической и квантовой физикой и показал, что дополнительность разрешает их. В заключение он кратко коснулся связи дополнительности с философией. «Затруднения, с которыми мы встречаемся на этом пути, – сказал он, – происходят главным образом оттого, что, так сказать, каждое слово в языке связано с нашими обычными представлениями. В квантовой теории мы встречаемся с этой трудностью с самого начала в вопросе о неизбежности доли иррациональности, присущей квантовому постулату. Однако я надеюсь, что идея дополнительности способна охарактеризовать существующую ситуацию, которая имеет далеко идущую аналогию с общими трудностями образования человеческих понятий, возникающими из разделения субъекта и объекта»[580][581]. Таким образом, он снова вернулся к дилемме лиценциата из «Приключений датского студента» и разрешил ее: «я» мыслящее и «я» действующее – это разные, взаимоисключающие, но взаимно дополнительные абстракции личности.
В следующие годы Бор значительно расширил вселенский охват своей «некой общей точки зрения». Она служила ему руководящим принципом не только в вопросах физики, но и в более общих делах общественной жизни. Но она так и не заняла того центрального места в физике, которое он ей прочил. Как и следовало ожидать, значительное меньшинство физиков старшего поколения, присутствовавших в Комо, так с ним и не согласилось. Не был убежден в его правоте и Эйнштейн, когда узнал об этой концепции. В 1926 году он писал Максу Борну, рассуждая о статистической природе квантовой теории: «Квантовая механика производит очень сильное впечатление. Но внутренний голос говорит мне, что это все не то. Из этой теории удается извлечь довольно много, но она вряд ли подводит нас к разгадке секретов Всевышнего. Я, во всяком случае, полностью убежден, что Он не играет в кости»[582][583]. Через месяц после Комо в Брюсселе прошла другая физическая конференция, ежегодный Сольвеевский конгресс, который проводился на средства состоятельного бельгийского промышленника Эрнеста Сольве. В нем Эйнштейн участвовал, так же как и Бор, Макс Планк, Мария Кюри, Хендрик Лоренц, Макс Борн, Пауль Эренфест, Эрвин Шрёдингер, Вольфганг Паули, Вернер Гейзенберг и многие другие. «Все мы жили в одном отеле, – вспоминает Гейзенберг, – и самые острые дискуссии проходили не в конференц-зале, а в ресторане отеля. Бор и Эйнштейн несли главную тяжесть этой борьбы за новое истолкование квантовой теории»[584][585].
Эйнштейн отказывался согласиться с тем, что на атомном уровне нет детерминизма, что тонкая структура Вселенной непознаваема, что всем правит статистика. «“Господь Бог не играет в кости” – это выражение часто можно было услышать от него во время дискуссий, – пишет Гейзенберг. – Эйнштейн не мог поэтому примириться с соотношениями неопределенностей и старался придумать эксперименты, в которых эти соотношения уже не имели бы места». Он упорно отказывался принять принцип неопределенности и пытался придумать случаи, в которых этот принцип оказался бы неверным». За завтраком Эйнштейн предлагал очередной замысловатый мысленный эксперимент, споры о нем продолжались в течение всего дня, «…и, как правило, все заканчивалось тем, что Нильс Бор вечером за ужином был уже в состоянии доказать Эйнштейну, что очередной предложенный им эксперимент тоже не ведет к отмене соотношения неопределенностей. Эйнштейн казался несколько обеспокоенным, но уже на следующее утро у него за завтраком был готов новый мысленный эксперимент, еще более сложный и призванный теперь уж наверняка обнаружить недействительность соотношения неопределенностей»[586]. Так продолжалось в течение нескольких дней, пока наконец Эренфест прямо не сказал Эйнштейну – а они были очень старыми друзьями, – что ему за него стыдно, что Эйнштейн возражает против квантовой теории так иррационально, как возражали против теории относительности его собственные оппоненты. Эйнштейн своего мнения не изменил (и сохранил его – в том, что касалось квантовой теории, – на всю оставшуюся жизнь).
В свою очередь, Бор, хотя и был гибким прагматиком и демократом и никогда не был склонен к абсолютизму, в какой-то момент уже не мог больше слышать о представлениях Эйнштейна относительно божественных склонностей в области азартных игр. В конце концов он одернул Эйнштейна, используя его же собственную терминологию. Бог не играет в кости? «Но все-таки наша задача не может состоять в том, чтобы предписывать Богу, как Он должен править миром»[587].
