Ключът на Соломон

LI

Айнщайн и Бор се разхождат заедно по една брюкселска улица — докато разглеждаше снимката на лавицата в кабинета, Томаш си помисли, че нищо в нея не предполага разпаления спор за дълбоката същност на действителността, който по онова време двамата са водили. Едър и с внушителен черен мустак, Айнщайн изглеждаше весел и спокоен, докато дребничкият датчанин, напрегнат и погълнат от разговора, сякаш подтичваше, за да изравни крачка със своя приятел и опонент.

— Кой спечелил дуела?

Томаш знаеше, че въпросът на Мария Флор има ясен отговор, но предпочете да го остави за по-късно, когато тя щеше да го разбере.

— За повечето физици въпросът бил разрешен много лесно — каза той. — Квантовата теория не изглежда много смислена, а абсурдна и шокираща, но истината е, че всичките изчисления съответстват на действителността. Всички. Много физици разсъждавали така: по-добре да извършим изчисленията и да игнорираме значението им. Дадена формула доказва, че една частица се намира на много места едновременно? Принципът на допълнителността демонстрира, че един електрон може да бъде частица или вълна в зависимост от начина, по който наблюдателят е решил да го измери? Квантовата механика предполага, че частиците не съществуват, освен ако не бъдат наблюдавани? Просто лош късмет. Ще пренебрегнем тези невероятни открития и пак ще си правим изчисленията. Да се преструваме, че няма проблем. Ако някой млад физик ни каже "този резултат е невъзможен, защото означава, че електронът изминава всички пътища едновременно, и т. н.", ние ще отвърнем: "Мълчи и смятай!". Щом всичко излиза точно, няма да се притесняваме за странните последствия, породени от изчисленията и експериментите.

— Айнщайн също ли се е присъединил към тези схващания?

Томаш поклати глава.

— Също като Шрьодингер Айнщайн не можел да пренебрегне дълбоките философски прозрения, предизвикани от квантовата теория. Онова, което най-много го смущавало в квантовата физика, била идеята, че реалността не съществува, ако не е наблюдавана. Той чисто и просто отказвал да го приеме. Вярвал, че тази теория била непълна и един ден учените щели да открият нещо, което ще докаже, че микровселената съществува, независимо от наблюдението и че реалността е ръководена от причинно-следствените връзки. Аргументът на Бор обаче бил, че квантовата теория е кохерентна, а Хайзенберг и Борн стигнали дотам, че я обявили за пълна и завършена. Бор обяснил, че тези вероятности не се дължат на ограничените ни знания, а на дълбоката същност на реалността. Дуелът между двамата започнал на този пети Солвеевски конгрес и продължил дълги години. Опитвайки се да се измъкне от сложната ситуация, Айнщайн представил редица проблеми и примери, които според него доказвали, че квантовата теория греши или — за да се изрази по-меко — не е пълна, но Бор ги оборил до един.

— Достигнали ли са до някакво заключение?

— Накрая Бор убедил Айнщайн, че в квантовата теория всъщност има логика, поради което от 1930 г. авторът на теориите за относителността признат новата теория за вярна. — Историкът вдигна пръст, за да поясни. — Но само отчасти. По-точно Айнщайн започнал да смята, че квантовата теория, макар вярна и последователна, си оставала непълна, тъй като липсвали променливи, които да обяснят нейните странности. Решаващият довод идва през 1935-а — годината, когато Айнщайн изпратил на Бор последната и най-важна задача. В сътрудничество с други двама физици — Подолски и Розен — той провел експеримент, който днес познаваме като парадокса АПР — първите букви на неговите създатели. Идеята за тази задача, чиято цел в крайна сметка била да докаже, че е възможно дадена частица да съществува и без да бъде наблюдавана, тръгва от една дотогава малко известна особеност на квантовата физика, а именно фактът, че една частица въздейства мигновено на друга частица, с която е свързана, независимо на какво разстояние се намират една от друга.

— Мигновено ли? — учуди се Мария Флор. — Не може да бъде! Ако едната от тях се намира тук на Земята, а другата е на отсрещната страна на Млечния път например, те не могат да си въздействат мигновено. Дори със скоростта на светлината пътуването на информацията отнема хиляди години, за да стигне до целта, поради което въздействието не може да бъде мигновено. Както знаеш, трябва да се имат предвид границите на скоростта на светлината.

— Това бил и аргументът на Айнщайн. Оказва се, че едно от следствията на квантовата теория е, че свързаните частици взаимодействат мигновено, независимо от разстоянието помежду им, като така очевидно нарушават ограниченията на скоростта на светлината. Айнщайн поставил Бор пред дилема: или частиците са породени от наблюдението и поведението им противоречи на светлинната скорост и локалната причинност, или са съществували преди акта на наблюдение и следователно квантовата теория е непълна. Той смятал, че този парадокс обозначава втората възможност, защото в първата нямало никаква логика; била толкова невероятна, че я нарекъл spukhafte Fernwirkung или "призрачно действие на разстояние".

— И разбира се, бил прав.

— Само че не така отвърнал неговият противник. Провокиран от този парадокс, Бор накрая признал, че наблюдението определя онтологично една частица и че взаимодействието между частиците наистина е мигновено. Измерването на една частица предизвиквало колапс не само на нейната вълнова функция, но същевременно и на вълновата функция на другата частица, свързана с нея, независимо от разстоянието, което ги разделя, след като споменатите квантови обекти били неделими. Така квантовата теория била пълна.

— Не е възможно! — възкликна директорката на старческия дом. — Щом квантовата теория предвижда подобно нещо, очевидно е непълна! Айнщайн е бил прав!

Убедителният тон, с който тя говореше, породи леко колебание у Томаш. Трябваше ли да й обясни всичко докрай? Той си пое дълбоко дъх. Защо не?

— Парадоксът АПР представлявал наистина сериозен аргумент и Айнщайн се пошегувал с отговора на Бор, като казал, че мигновената комуникация между частиците трябва да е "телепатична". Мислел си, че накрая научната общност ще заеме неговата позиция в дебата. Само че това не се случило. След петия Солвеевски конгрес физиците стигнали до заключението, че правото е на страната на Бор и неговите поддръжници, които до един били привърженици на т. нар. интерпретация от Копенхаген[57] преди всичко, защото била потвърдена от редица експерименти.

— Ами квантовите странности? Нима не смущавали никого?

— Разбира се, че смущавали. Както вече обясних, много физици игнорирали философските последствия, породени от тези странности. И така, квантовата теория предполагала, че материята не съществува истински преди и след акта на наблюдение, поради което именно съзнанието създава частично реалността и един електрон може да бъде на няколко места едновременно. Много учени решили да пренебрегнат тези неща с аргумента, че съзнанието не е предмет на физиката, и се задоволили да използват уравнението на Шрьодингер за своите изчисления. Сякаш за да преодолеят проблема, тъй като не можели да го отстранят, те просто го замели под килима. Понеже така не го виждали, те се престрували, че не съществува. Всеки физик, който дръзнел да повдигне въпроса и искал да научи повече за странностите на квантовия свят, рискувал неодобрението на колегите си и дори по-лошо — на по-висшестоящите. Колкото по-малко се мисли за скритите под килима мистерии, по-добре.

Мария Флор се намръщи.

— Подобно поведение не ми се струва много "научно"…

Историкът направи няколко крачки и се приближи до фотографията в рамка, която бе забелязал преди половин час на стената — на снимката Франк Белами се веселеше на маса в компанията на Ричард Файнман и Джон Бел, и тримата с чаша шампанско в ръка.

— Физиците били объркани от философските последици от квантовите странности и ролята на наблюдението в създаването на реалността, затова решили да се съсредоточат върху изчисленията и да игнорират всичко останало. — Той посочи един от физиците на масата с Белами. Този ирландец бил изключение. Джон Бел работел в ЦЕРН и един ден на 1965 г., докато се наслаждавал на едногодишен творчески отпуск далеч от потискащото напрежение и цензурата на колегите си, започнал да изучава основите на квантовата теория. Вярвал в правотата на Айнщайн и че реалността съществува, независимо от наблюдението, но все пак знаел, че нямало никакви подкрепящи го доказателства, колкото и странно да изглеждало това. Макар според него парадоксът АПР да доказвал непълнотата на квантовата теория, той бил просто проверено твърдение. Бел извършил този тест — истински експеримент, който може да се проведе в лаборатория и бил теоретизиран, познат днес като неравенствата на Бел.

— Да разбирам ли, че този експеримент е проведен?

— Естествено, и то многократно. Основавайки се на една идея на Дейвид Бом, свързана със съществуването на "скрити променливи", които биха обяснили квантовите странности, Бел измислил начин да провери парадокса АПР. Ако експериментите докажели наличието на тези скрити променливи, то реалността би съществувала, независимо от наблюдението и не би могло да има мигновени взаимодействия, които да противоречат на скоростта на светлината. В такъв случай Айнщайн щял да бъде прав, а Бор — не. От друга страна, ако скритите променливи не съществували, квантовата теория щяла да се окаже точна, а Айнщайн да загуби спора. Първият експеримент бил проведен от Джон Клаузер през 1972 г. и подобрен през 1974 и 1976 г. През 1982 г. Ален Аспе от университета "Париж — юг", или "Париж 11", провежда още по-модернизиран и напълно категоричен вариант на същия експеримент. През следващите години резултатите от него са потвърдени в различни лаборатории.

— И?

Любопитството на Мария Флор бе огромно. Томаш разбра това и направи драматична пауза. Като я видя толкова нетърпелива и тръпнеща в очакване, той се усмихна и най-сетне произнесе присъдата.

— Експериментите доказали, че няма скрити променливи — разкри той. — Бор бил прав, а Айнщайн грешал.

Приятелката му закри уста с ръка.

— Мили боже!

— Както сигурно предполагаш, последствията от тези експерименти били много сериозни, тъй като те поставяли под съмнение две основни предпоставки: реалността съществува, независимо от акта на наблюдение и няма мигновени взаимодействия, които надвишават скоростта на светлината. Експериментите доказали, че една от тях, или дори двете, са грешни. Тъй като по философски причини повечето физици всъщност вярват, че реалността съществува извън акта на наблюдение, и въпреки всичко, което квантовата теория доказва, те избрали по-малкото зло и решили, че другата предпоставка трябва да е грешна. Това означавало, че независимо от разстоянието помежду им, дори да се намират в двата края на Вселената, две свързани частици си взаимодействат мигновено.

— Ами… ами… скоростта на светлината?

— Прието е, че се запазва.

— Как така се запазва? Добре знаеш, че според теориите на относителността нищо не се движи по-бързо от светлината, иначе масата ще стане безкрайна, което е невъзможно. Това означава, че информацията от една частица не може да стигне мигновено до друга, защото отнема време. Обаче ти току-що каза, че тези частици си взаимодействат мигновено, независимо от разстоянието между тях. Как това се връзва с ограничението, наложено от скоростта на светлината?

Историкът безпомощно сви рамене.

— Това остава загадка — призна той. — Но е факт, че експериментите на Аспе доказват, че реалността не съществува без акта на наблюдение, или както повечето физици предпочитат да казват — всяка частица, която си взаимодейства с друга, остава завинаги свързана с нея, като двете си въздействат взаимно и мигновено, независимо колко далеч са една от друга.

Мария Флор бе объркана. Онова, което току-що бе чула, противоречеше на всичко, което знаеше от училище за Вселената и начина, по който тя функционираше.

— Но как е възможно?

— Очевидно двете частици не си комуникират в смисъла на обмен на информация. Онова, което се случва, е много по-деликатно и объркващо: те не се считат за отделни обекти.

— Но са две частици…

— Може би по-скоро са една и съща частица в две различни позиции. Шрьодингер нарича тази загадъчна особеност на квантовия свят entanglement, или сплитане. Тъй като в момента на Големия взрив всички частици били свързани помежду си, това означава, че Вселената е вплетена в мрежа от невидими връзки между всички нейни съставни части. — Историкът се взря в Мария Флор, сякаш следващият въпрос бе най-важният. — Разбираш ли значението на това грандиозно откритие?

Със смаяно изражение, Мария Флор сякаш бе изпаднала в транс. Разкритията относно доказателствата за взаимовръзките във Вселената не се осмисляха лесно и бързо. Отне й няколко секунди да кимне леко и да отговори.

— Вселената е едно цяло.

— Изглежда съставена от безброй различни елементи, но всъщност те са част от едно и също — потвърди Томаш. — Живеем с усещането, че сме независими един от друг и от всичко, което ни заобикаля — от тревата в градината до най-далечните звезди, но това е просто илюзия. Всичко е свързано, сплетено; всичко е едно под различна форма. Истината е, че Вселената е едно; разнообразието крие еднородност, многообразието обвива неделимостта.

Приятелката му разтърси глава, опитвайки се да се освободи от вцепенение го, което я бе завладяло.

— Тези разкрития наистина са… потресаващи — заекна тя. — Най-важното е, че поставят под съмнение не само природата на действителността, но и факта кои всъщност сме ние. Щом атомите са свързани помежду си, независимо от разстоянието между тях, и щом телата ни са съставени от атоми, това значи, че ние също сме свързани. Но не се чувстваме така, пали? Ако мен ме заболи стомахът тук във Вашингтон, майка ми, която се намира в Сернаше ду Бонжардим, няма да усети веднага тази болка. Как да си го обясня?

— Това е огромна загадка — призна историкът. — На самия Айнщайн му омръзнало да насочва вниманието към проблема, че Вселената не може да функционира съгласно различни закони — тези на произволната недетерминистична и квантова физика на микросвета и на обективната класическа детерминистична физика в макросвета. Унифицирането на тези теории и извеждането на т. нар. теория на всичко се превърнало в мечта на много физици. Не е ясно как е възможно поведението на атомите да се дължи на едни закони, а ние, които сме съставени от атоми, да живеем според други. Теорията на всичко, която би обединила макровселената с квантовата вселена, е светият граал във физиката. Обаче до момента никой не е успял да изведе тази теория.

— О, разбирам. Тази теория на всичко би сложила край на квантовата теория и така би разрешила всички странни неща, които…

— Грешиш — прекъсна я Томаш. — Ако има нещо, в което днешните физици са сигурни, то е, че квантовата теория, колкото и невероятна да изглежда, е най-твърдата и здрава скала във физиката. Ако теорията на всичко изключи друга теория, това несъмнено няма да е квантовата, а класическата. Счита се за абсолютно сигурно. Проведени са хиляди експерименти, които проверяват прогнозите на квантовата теория, и всички те са успешни. Освен това учените открили, че…

— Hands up! — провикна се ненадейно мъжки глас, заповядвайки им да вдигнат ръцете си. — Никой да не мърда!

Двамата неканени гости подскочиха от страх и се обърнаха към вратата на кабинета, където слаб мъж с права русолява коса и рядка брада бе насочил автоматичната си пушка към тях.

Бяха заловени.