Нелокальность | страница 73

Другой вариант: предположим, что свет — это все-таки частица. Если свет иногда и похож на волну, то только потому, что частицы колеблются в унисон, как зрители, исполняющие «волну» на стадионе. Таково было изначальное интуитивное ощущение Эйнштейна. Но он быстро понял, что это должно противоречить наблюдениям. Частицы света, существующие независимо, могли объяснить коротковолновую часть светового спектра, но не длинноволновую. В случае длинных волн частицы не могут быть независимыми; какое-то внешнее влияние должно было бы заставить их колебаться в унисон.

В качестве третьего варианта Эйнштейн предположил, что у света может быть два отдельных компонента: один компонент может быть частицей, а другой — волной, и каждый из них подчиняется принципу локальности. Частицы переносят излучаемую энергию, в то время как призрачное «направляющее поле», не обладающее собственной энергией, переносит частицы подобно тому, как волна в океане переносит серфингиста. Бор тоже рассматривал одну из версий этой идеи. Однако двухкомпонентная теория света работала не так, как было задумано. Чтобы сохранять полную энергию частиц постоянной, направляющее поле не могло вести каждую частицу по отдельности — если бы оно подтолкнуло одну частицу посильнее, то должно было бы замедлить какую-то другую частицу для сохранения баланса. Таким образом, волна должна действовать всюду сразу, т.е. она обязана быть нелокальной.

Все доступные способы объяснения двойственного характера света так или иначе требовали наличия нелокальности. Существование мясника-вегетарианца выглядело странным. А теперь у физиков имелся мясник-вегетарианец, который был еще и волшебником. Ни Эйнштейн, ни кто-либо из его коллег не думал, что нелокальность действительно могла существовать, однако это казалось неизбежным. Бор писал коллеге, что в сердце атома происходит что-то подозрительное, что-то «представляющее трудность для нашего привычного пространственно-временного описания природы». Чтобы почувствовать, насколько странным казалось Эйнштейну поведение света, задумайтесь о том, что он сделал с целью отдыха от этих размышлений: он создал общую теорию относительности. Это примерно так же, как в качестве отдыха от мирных переговоров на Ближнем Востоке изобрести лекарство от рака.

В начале 1920-х гг. Эйнштейн и его молодые коллеги, такие как Эрвин Шрёдингер, совершили решающий скачок. Они предположили, что все формы энергии и материи, а не только свет, могут вести себя и как частица, и как волна. Неразбериха со светом теперь затронула и материю. Чему бы вы ни отдали предпочтение, волнам или частицам, всюду была нелокальность.