Детерминизм или неопределенность?

Квантовая теория является самой успешной физической теорией
всех времен. Совершенной формулировкой квантовой теории
является Стандартная модель, в которой представлены плоды деся-
тилетий экспериментов с ускорителями частиц. Некоторые части
этой теории были проверены с точностью до миллиардных долей.
Если включить сюда массу нейтрино, то Стандартная модель соот-
ветствует всем экспериментам с субатомными частицами без ис-
ключения.

Но независимо от того, насколько успешна квантовая теория,
экспериментально она основана на постулатах, вызвавших целую
бурю философских и теологических споров на протяжении по-
следних 80 лет. В частности, второй постулат вызвал гнев церкви,
поскольку в нем содержится вопрос о том, кто решает наши судьбы.
На протяжении веков философов, теологов и ученых волновало
будущее, а также вопрос, возможно ли каким-либо образом узнать
об ожидающих нас судьбах. В шекспировском «Макбете» Банко,
отчаявшись приподнять завесу, скрывающую будущее, произносит
памятные строки:

Когда ваш взор, в посев времен проникнув,

Грядущих всходов зерна различит.

Скажите мне!

(Акт 1, Сцена 3*)

Шекспир написал эти слова в 1606 году. 80 лет спустя еще один
англичанин, Исаак Ньютон, имел дерзость заявить, что ему известен
ответ на этот древний вопрос. И Ньютон, и Эйнштейн верили в
концепцию, называемую детерминизмом, которая утверждает, что
все грядущие события могут быть определены в принципе. С точки
зрения Ньютона, Вселенная представляла собой гигантские часы,

которые Бог завел в начале времен. С тех пор они тикают, подчиняясь
трем законам механики самым предсказуемым образом. Французский
математик Пьер Симон де Лаплас, который был ученым советником
Наполеона, писал, что, используя законы Ньютона, можно предска-
зать будущее с той же точностью, с которой мы рассматриваем наше
прошлое. Он написал, что если бы существо могло знать положение и
скорость всех частиц во Вселенной, то «для такого интеллекта ничто
не было бы неопределенным и будущее, как и наше прошлое, пред-
стало бы перед нашими глазами». Когда Лаплас подарил Наполеону
экземпляр своего шедевра, «Небесной механики», император за-
метил: «Вы написали эту огромную работу о небесах и ни разу не
упомянули Бога». Лаплас отвечал: «Сир, у меня не было нужды в
этой гипотезе».

Для Ньютона и Эйнштейна понятие свободной воли, того, что мы
хозяева собственной судьбы, было лишь иллюзией. Это банальное
понятие реальности, где конкретные объекты, до которых мы можем
дотронуться, реальны и существуют в определенных состояниях,
Эйнштейн назвал «объективной реальностью». Он в высшей степе-
ни ясно изложил свою позицию в нижеследующем отрывке:

Я детерминист, вынужденный действовать таким образом,
будто свободная воля существует, поскольку если я хочу жить в
цивилизованном обществе, то мне необходимо действовать соот-
ветственно. Я знаю, что с философской точки зрения на убийце не
лежит ответственность за его преступления, но я бы не стал рас-
пивать с ним чай. Мою карьеру определили различные силы, над
которыми я не властен, в первую очередь те загадочные железы,
в которых природа готовит самую сущность жизни. Генри Форд
может назвать это своим Внутренним Голосом, Сократ определил
это как своего демона: каждый человек по-своему объясняет тот
факт, что человеческая воля не свободна... Все определено... сила-
ми, над которыми мы не властны... в равной степени для насекомо-
го и для звезды. Человеческие существа, овощи или космическая
пыль — все мы танцуем под загадочное время, модулируемое где-
то невидимым исполнителем.

Теологи также боролись с этим вопросом. Большинство мировых
религий верит в какую-то форму предопределенности, идею о том,

что Бог не только всемогущ и вездесущ, но также всезнающ (ему из-
вестно все, даже будущее). В некоторых религиях это означает, что
Богу известно, отправимся мы в ад или в рай, еще до нашего рожде-
ния. По сути, где-то на небесах существует «книга судеб», где пере-
числены все наши имена, даты рождения, наши провалы и триумфы,
радости и поражения, даже даты смерти и будем ли мы жить в раю или
будем осуждены на вечные муки.

(Этот тонкий теологический вопрос предопределенности ча-
стично способствовал расколу католической церкви в 1517 году,
когда Мартин Лютер приколол 95 тезисов на дверях церкви в Виттен-
берге. В этом документе он критиковал практику продажи церковью
индульгенций — в сущности, взяток, которые мостили дорогу в рай
богатым. Казалось, Лютер говорил, что, возможно, Богу известно
наше будущее наперед и наши судьбы предопределены, но Бога нель-
зя убедить поменять свое решение, сделав щедрое пожертвование на
нужды церкви.)

Но для физиков, принимающих концепцию неопределен-
ности, наиболее противоречивым постулатом является третий,
причина головной боли целых поколений физиков и философов.
«Наблюдение» — это неопределенный слабовыраженный концепт.
Более того, он полагается на тот факт, что в действительности суще-
ствуют два типа физики: одна для причудливого субатомного мира,
где электроны, видимо, могут находиться в двух местах одновремен-
но, и вторая — для макроскопического мира, в котором мы живем
и который, видимо, подчиняется законам Ньютона, основанным на
здравом смысле.

По Бору, существует невидимая «стена», отделяющая мир атомов
от обыденного знакомого макроскопического мира. В то время как в
мире атомов действуют причудливые правила квантовой теории, мы
живем с другой стороны стены, в мире четко определенных планет и
звезд, где волны уже коллапсировали.

Уилеру, которому преподавали квантовую механику сами ее соз-
датели, нравилось суммировать взгляды представителей этих двух
школ. Он приводит пример трех судей на бейсбольном матче, ко-
торые обсуждают тончайшие правила игры. Вынося решение, трое
судей говорят:

Первый: Я называю их так, как вижу.
Второй: Я называю их тем, чем они являются.
Третий: Они — ничто до тех пор, пока я не назову их.

Для Уилера второй судья — это Эйнштейн, который верил в cy^j
ществование абсолютной реальности за пределами человеческого
опыта. Эйнштейн называет это «объективной реальностью», то есть
идеей, согласно которой объекты могут существовать в различных
состояниях без вмешательства человека. Третий судья — это Бор,
который считал, что реальность существует только после того, как
имело место наблюдение.