Играют ли коты в кости? Эйнштейн и Шрёдингер в поисках единой теории мироздания

Буквально перед отъездом из Дублина у него случился настолько сильный бронхиальный приступ, что для того, чтобы хоть немного облегчить свое состояние, Эрвин принял очень большую дозу снотворного, запив ее виски. На следующее утро Энни нашла его в бессознательном состоянии и не смогла разбудить. Она в панике вызвала врача, которому, к счастью, удалось откачать Шрёдингера.

Приступив к работе в Венском университете, он попытался сосредоточиться на своих исследованиях. Несмотря на плохое состояние здоровья, Шрёдингер успел поработать еще над несколькими научными проектами. Он стал наставником молодого физика Леопольда Халперна, который был его ассистентом. Халперн впоследствии работал с Дираком, другим лауреатом Нобелевской премии по физике 1933 года.

Переосмысливая философские идеи своей молодости, Шрёдингер написал эссе «Что реально?», которое дополняло его монографию 1925 года «Поиски пути». Он также опубликовал работу «Мой взгляд на мир», которая подытоживала его взгляды на природу жизни, сознания и реальности. Несколькими годами ранее Шрёдингер издал книгу о греческой философии «Природа и греки». Шрёдингер всегда видел себя скорее натурфилософом или естествоиспытателем, какими были Платон и Аристотель, а не специалистом по вычислениям, в которых он, несомненно, также был искусен.

Переходы и завершения

12 августа 1957 года Эрвину исполнилось семьдесят лет. Вскоре он решил, что пришло время уйти на пенсию. В конце учебного года ему был присвоен статус почетного профессора в отставке, который давал множество привилегий, но не обязывал преподавать. Хотя это было довольно необычно — выйти в отставку вскоре после вступления в должность, Шрёдингер и в прошлом не задерживался на одном месте, особенно в начале карьеры. Разве что его пребывание в Дублине затянулось более чем на десять лет.

Неизвестно, как Шрёдингер отреагировал на статью докторанта Принстонского университета Хью Эверетта III, вышедшую в июле 1957 года под названием «Формулировка квантовой механики через “соотнесенные состояния”». В статье подробно излагалась достойная альтернатива стандартной интерпретации квантовой механики — то, что позже получит название многомировая интерпретация квантовой механики. Хотя сейчас эта статья считается программной, в то время физики не уделили ей особого внимания. Уилер, научный руководитель Эверетта, поощрял его творческие порывы, но переживал, что ведущие физики, например Бор, сочтут их нелепыми. И действительно, Бора не особенно впечатлили работы Эверетта. Только после того, как физик Брайс Девитт развил эту гипотезу в 1970-х годах, она начала обретать сторонников.

Интересно, что задолго до этого у Эверетта был краткий контакт с Эйнштейном. В 1943 году, когда Хью было двенадцать лет, он написал Эйнштейну письмо, в котором спрашивал, управляется ли Вселенная случаем или в ее основе лежит более общий фундаментальный закон. Эйнштейн с присущим ему юмором ответил, что Хью в своем письме сформулировал и сам же разрешил его собственную, Эйнштейна, философскую дилемму.

Многомировая интерпретация предлагает однозначный анализ сценария кота Шрёдингера. Согласно ей, каждое квантовое наблюдение приводит к разветвлению реальности на бесчисленные варианты параллельных путей. Эверетт решил вопрос о детерминизме и роли наблюдателя очень необычным образом: утверждая, что существование обладающего сознанием наблюдателя разделяется равномерно по всем ветвям реальности. Поэтому каждая копия наблюдателя будет считать, что его сценарий является истинным и предопределенным, и он будет прав в этой ветви реальности. Никакого коллапса не происходит, устраняется эффект воздействия наблюдателя на наблюдаемое. Следовательно, помещение кота в стальной ящик с радиоактивным механизмом срабатывания приведет к бифуркации, вызванной возможностью распада. В одной ветви реальности радиоактивное вещество распадется, кот скончается, а наблюдатель расстроится. В другой ветви распада не произойдет, кот выживет, а наблюдатель будет радоваться.

Эверетт считал, что его интерпретация предполагает бессмертие ^{213}. Для любого фактора, который может привести к смерти, всегда существует параллельная ветвь, в которой выживание будет возможно. Так что если кот был помещен в стальную камеру на час в день, в одной из версий реальности всегда будет живой кот, который увидит начало следующего эксперимента, и так далее.

Если бы такое бессмертие было возможным, то мы ничего не знали бы обо всех несчастных копиях себя, обреченных на жестокую участь. Мы не увидели бы скорбящих лиц во всех других параллельных ветвях. Однако мы видим, как уходят наши любимые люди — по крайней мере, так нам кажется в нашей ветви. Поэтому непонятно, будет ли такой вид бессмертия благословением или проклятием. В ситуации Эрвина и Энни в конце 1950-х годов можно увидеть некоторые аналогии: к тому времени они оба страдали от такого множества заболеваний, что каждый из них начал представлять, как он будет жить без партнера.

В 1958 году в драме унификации физики настал черед запоздалого выхода Гейзенберга, который официально представил собственную единую теорию поля. В отличие от Эйнштейна и Шрёдингера, он основывался на стандартной интерпретации квантовой механики и физике элементарных частиц. На основе спиноров (объектов, похожих на векторы, но преобразующихся по-другому) он включил в теорию все, что было известно о слабом ядерном взаимодействии, в том числе недавнее открытие Янга и Т. Д. Ли — нарушение четности. Сохранение четности означает, что зеркальное отражение некоторого физического процесса должно быть эквивалентно самому этому процессу. Как показали Янг и Ли, процессы, связанные со слабым взаимодействием (то есть силой, которая ответственна за многие виды радиоактивного распада), не всегда следуют этому правилу. К тому времени Шрёдингер был уже вне игры и не прокомментировал единую теорию поля Гейзенберга, которой в любом случае не хватало экспериментальных доказательств.

В том же году умер Паули, внесший вклад в единую теорию Гейзенберга. Ученый мир был потрясен, ведь Паули было всего 58 лет, и он все еще активно работал. Он и Гейзенберг враждовали почти целый год, после того как пресса назвала первого «ассистентом Гейзенберга» ^{214}. Оскорбленный Паули начал открыто критиковать теорию Гейзенберга. Услышав однажды, как Гейзенберг рассказывает по радио о своей новой теории в том ключе, что ее осталось дополнить всего парой деталей, Паули послал физику Георгию Гамову рисунок в виде пустого прямоугольника с надписью: «Это показывает всему миру, что я могу рисовать, как Тициан. На картине отсутствуют лишь некоторые технические детали» ^{215}.

Гейзенберг был настолько возмущен, что не пришел на похороны Паули. Таков был печальный итог некогда продуктивного сотрудничества. По сравнению с Паули и Гейзенбергом Эйнштейн и Шрёдингер проявили значительно больше великодушия друг к другу.

Двумя светлыми моментами последних лет жизни Шрёдингера были свадьба Рут и Арнульфа Брауницера в мае 1956 года, а также рождение их первенца, Андреаса, в феврале 1957 года. Несколькими годами ранее Эрвин рассказал Рут, что он ее биологический отец. Так что теперь он мог открыто наслаждаться тем, что стал дедушкой. К сожалению, законный отец Рут, Артур Марх, скончался вскоре после рождения Андреаса.

Брауницеры поселились в Альпбахе, восхитительной тирольской деревушке неподалеку от Инсбрука. Ее свежий воздух и обилие цветов полюбились и Шрёдингеру. В Альпбахе хорошо отдыхалось после оживленной Вены. На момент написания этих строк Рут и Арнульф по-прежнему живут там.

В мае 1960 года Эрвин получил неутешительное известие от своего лечащего врача: туберкулез, от которого, как он надеялся, он избавился десятилетия назад, вновь заявил о себе. В течение года болезнь прогрессировала, его дыхание становилось более и более затруднительным. В конце концов его положили в больницу, где он провел все рождественские праздники.