В конце XIX века многие ученые считали, что главные законы природы уже открыты. И такое мнение было не без основательно. Планеты движутся строго по законам Ньютона, электромагнитные волны слушаются уравнений Максвелла, законы термодинамики работают. Всё же хорошо?
Как оказалось, не совсем. Когда мы имеем дело с привычными нам размерами и скоростями все законы работают. Однако, как только мы хотим описать микроскопические явления на уровне молекул, атомов и электронов, то классические законы перестают работать. Тоже самое происходит, когда объект имеет скорость близкую к скорости света. В 1900 году, немецкий физик Макс Планк, решив, что уже XX век и нет времени на раскачку, написал революционную статью «К теории распределения энергии излучения в нормальном спектре».
Если коротко, то суть в том, что в мире нет ничего непрерывного, как считалось ранее. Любая частица поглощает и/или испускает энергию порциями, квантами. (в последствии для частиц света использовали название фотоны (здесь греки победили римлян). Весь фундамент классической физики начал трескаться. После этого как из Рога изобилия посыпались открытия подтверждающую правоту Планка. Следствием этих открытий стали парадоксальные эффекты, противоречащие нашему повседневному опыту. Например, было открыто существование туннельного эффекта суть которого сводится к тому, что микрочастицы с некоторой вероятностью могут преодолевать потенциальный барьер. Если сильно упростить, то для нас бы это было тоже самое, что мы можем пройти с какой-то вероятностью пройти сквозь стену. Даже не на платформе 9 и ¾. Выводы, которые один за другим последовали из квантовой физики, ломали полностью законы классической физики.
В 1911 году один бельгийский предприниматель Эрнест Сольве решает, что так дальше не может продолжаться и светила науки должны сесть и разобраться, что со всем этим делать. На свои средства, в этом же 1911 году, он проводит первый Сольвеевский конгресс, главной вопрос, которого «Действительно ли нужно прибегать к квантовому описанию мира?». На первый конгресс собралось в общей сложности 26 человек, 10 из которых получат или уже получили к тому времени нобелевские премии по физики или химии (Мария Кюри дважды). Их фамилии сейчас знают во всем мире как единицы измерения, химические элементы или физические/химические явления.
Но первый конгресс по-видимому на поставленный вопрос никак не ответил. Эйнштейн писал, что вместо того, чтобы разрешать противоречия классической механики и квантовой теории, ученые большую часть времени потратили на оплакивание классической физики.
«Съезд в Брюсселе напоминал плач на развалинах Иерусалима, ничего полезного из него не получилось»
Однако ученые продолжали собираться и пытаться решить вопрос о будущем физики. Наверно самая запоминающаяся конференция произошла в 1927 году. Ключевым событием стал спор между Альбертом Эйнштейном и Нильсом Бором. Эйнштейн считал, что мир устроен по строго определенным и рационально познаваемым принципам. В таком мире не было места случайности, поскольку у всего должна быть своя логически необходимая причина. Случайность — это всего лишь иллюзия, возникающая из-за недостатка наших знаний о предмете. На этом конгрессе прозвучала знаменитая фраза «Бог не играет в кости», — считал Эйнштейн, поэтому желал найти окончательное, детерминированное объяснение квантовым феноменам.
Нильс Бор в ответ на коронную фразу Эйнштейна про кости отвечал: «Не наше дело предписывать Богу, как ему следует управлять миром». Один из участников конгресса, Пауль Эренфест, высказывался о дебатах следующим образом:
«Всё выглядело как шахматная партия. Эйнштейн выдает каждый раз новый пример… Бор постоянно разыскивает в темном облаке философических туманностей нужный инструмент, чтобы разбить пример за примером».
Победа Бора в дискуссии означала победу так называемой копенгагенской интерпретации квантовой механики, согласно которой: у материи нет никаких свойств ровно до тех пор, пока ее этими свойствами не наделит наблюдатель. И здесь напрашиваются выводы, в корне несовместимые с повседневными представлениями: нет никакой объективной реальности, которая существовала бы вне зависимости от нас.
Мстители от науки дискутируя, ругаясь, и ожесточенно споря по сути выполнили свою задачу. Они сформулировали новую теорию, в которой объективности не существует, любое измерение зависит от наблюдателя. Однако квантовая теория работает: ядерное оружие, лазеры, полупроводники – это всё благодаря ей. Правда актуальной остается фраза нобелевского лауреата Ричарда Фейнмана:
«Если вам кажется, что вы понимаете квантовую теорию… то вы не понимаете квантовую теорию.»
Подписывайтесь на канал "Ошибка наблюдателя".
Здесь сомневаются.
