Про то, как Бор с Гейзенбергом доводили Шредингера до горячки, а Эйнштейн злорадно посмеивался рядом

Сейчас читаю, какой интересный замут был в квантовой механике в самом начале ее пути. Основные события тогда вертелись вокруг Мюнхенского, Берлинского и Копенгагенского университетов. К 1925 году ученые уже давно приняли Планковскую теорию квантования энергии ( которая кажется родилась в 1900 году). Согласно Планку энергия может излучаться только строго дискретным образом . То есть порциями. Или квантами. И существует наименьшее значение этого кванта, меньше которого в природе не существует. Это значение есть постоянная Планка. 

Так вот, к 1925 году так же среди физиков была принята Копенгагенская интерпретация квантовой механики, которая гласила что элементарная частица может вести себя или как волна или как материальная частица. Кроме того, в этой интерпретации было принято, что излучение при переходе частицы от более возбужденного состояния к менее возбужденному сопровождается испусканием определенного кванта энергии. Но главное – что переход от одного состояния ( например электрон с высокой «орбиты» переходит на низкую) к другому происходит скачком. Прерывисто. Дискретно. 

Здесь для многих физиков, в том числе сторонников копенгагенской интерпретации был очень серьезный затык , который никак не принимался в формализме прежней логики. А другого формализма у нас не было и по существу пока еще нет, но появляется. Затык был в том, что наше сознание отрицало возможность такого скачка. Электрон должен был как то двигаться от одного состояния в другое. И это движение должно было происходить в пространственно временных координатах, которые должно быть можно рассчитать. 

И тут нашелся некто Эрвин Шрендингер, который предложил свой подход и свою математическую схему, которая точно согласовывались с настоящими экспериментальными данными.  Шредингер предлагал идею, что существуют материальные волны. Элементарная частица, которая находится в стабильном состоянии, утверждал он, ведет себя как стоячая волна с определенной частотой ( энергией) . Когда электрон движется, меняется волновая функция, которая обретает плавные изменения частоты. Однако в реальности ничего такого не фиксировалось. Изменения всегда происходят скачком.  

Бор, стоявший за идею квантовых скачков ( Бор кстати первый автор идеи атомной модели с ядром в центре и электронами по орбитам), вместе с Зоммерфильдом, Борном , Паули и Гейзенбергом, пригласил Шредингера к себе домой на несколько дней в Данию. И вот они три дня безвылазно спорили об этой херне. Причем у Шредингера от перевозбуждения мозгов даже случилась болезнь и Фрау Бор его отхаживала чаем) 

Эйнштейн принимал самое активно участие в этих дебатах. Он очень скептически относился к квантовой механике и довольно сильно изводил если почти не издевался этой критикой над Гейзенбергом. Например он издевался так. «Вот вы Веренер, утверждаете, что нет никаких обрит электрона в нашем понимании. Есть некие состояния, которые могут быть или такими или такими, а между ними, этими состояниями, ничего нет. Но а как же тогда эксперименты в камере Вильсона? Там то мы видим, что у электрона есть определенная траектория. Как вы это вообще увязываете? Там есть , а здесь нет? 

Гейзенбергу приходилось туго спорить с такой глыбой и он реально не знал ответа на вопрос Эйнштейна. Ему оставалось говорить, что мы пока не нашли нормального языка, чтобы описывать эти явления адекватным образом. Но он де верит, что это вопрос времени.  

Однако он пытался привести такую метафору. Он говорил переход от одного состояния к другому возможно и происходит постепенно, но это можно сравнить с переходом одного кадра пленки к другому. В конце кадр уже смазывается, а когда начинается новый , то его видно сразу, потом он тоже блекнет. Но мы не улавливаем этих переходов, мы видим просто последовательность кадров. 

Дебаты о том, что мы пока не умеем нормально объяснять, но нашли математику, которая описывает странное поведение материи на субатомном уровне, уходили глубоко в философию и в итоге к вопросу, а что следует понимать под «пониманием». 

Говорят на Эйнштейна в этом смысле сильно повлиял философ Мах, который выдвигал принцип экономии мышления. Он говорил, что наш мозг устроен таким образом, что всегда стремится локализовать нечто сложное ( объект или явление) в одно понятие. Например когда ребенок впервые понимает слово мяч, он понимает не просто что такое мяч, он понимает из чего он примерно сделан, как он себя ведет в реальности если по нему пнуть , что он круглый, что внутри есть воздух и так далее и так далее.  Мяч – здесь просто пример, как по мнению Маха работает наше мышление. Мы общаемся с реальностью через большой спектр чувственного восприятия ( зрение, слух, осязание и так далее)  и этому спектру наш мозг всегда находит емкие понятия. И вот сам этот процесс синтеза понятия по идее тоже загадка.  

Шредингер замечал по этому поводу, что и природа сама подсказывает наиболее простую формулу математики, чтобы объяснить сложные процессы. И когда физик обнаруживает эту простоту его охватывает чувство, которое не сравнить ни с чем, ни с какой профессионально выполненной работой. Это чувство, что ты увидел свет. И ты увидел его первым . 

Но и сейчас, спустя уже более чем сто лет с момента этих дебатов, квантовая механика на самом деле глубоко дальше не сдвинулась. Нашелся целый зоопарк доселе неизвестных частиц, это правда, но какие-то принципиальные сдвиги в понимании этих процессов отсутствуют и многое остается скрытым от нашего мозга. 

Тут остается сказать , что все эти смешные парни в итоге стояли у истоков создания первой атомной бомбы.