В рамках специальной встречи на World Science Festival знаменитый физик и популяризатор науки Брайан Грин и актер Алан Алда обсудили внутренние противоречия Альберта Эйнштейна. В центре дискуссии — парадокс великого ученого, который заложил основы квантовой механики, но до конца жизни отказывался признавать ее фундаментальность, считая теорию вероятностей лишь временным костылем на пути к «единой теории поля».
📓 Последний черновик: поиск простоты в хаосе 0:33
Алан Алда отмечает поразительный контраст между личной жизнью Эйнштейна и его научными устремлениями. По мнению Алды, ученый всю жизнь искал простоту и гармонию в устройстве Вселенной, возможно, пытаясь компенсировать этим хаос в своих личных делах .
Символом этого поиска стала последняя запись в блокноте Эйнштейна, сделанная им непосредственно перед смертью. Это были математические формулы Единой теории поля .
Суть Единой теории поля (по версии Брайана Грина):
- Цель: найти единую математическую структуру, которая объединила бы все известные силы природы .
- Объекты объединения: во времена Эйнштейна речь шла прежде всего о гравитации (описанной в общей теории относительности) и электромагнетизме (свет, электричество, магнетизм) .
- Пробелы в теории: Эйнштейн практически игнорировал ядерные взаимодействия (сильное и слабое), которые стали известны физикам еще при его жизни . Грин полагает, что ученый просто не считал их достаточно важными для своей глобальной концепции .
⚡️ Квантовая механика как «непослушный ребенок» 3:01
Главным препятствием для Эйнштейна стала квантовая механика. Ирония судьбы заключается в том, что именно он стоял у ее истоков. В 1905 году Эйнштейн опубликовал статью о фотоэлектрическом эффекте, за которую позже получил Нобелевскую премию . Именно эта работа доказала, что свет состоит из частиц — квантов (фотонов).
Однако, по словам Грина, отношение Эйнштейна к квантовой механике напоминало чувства родителя к «непослушному ребенку», чей характер ему глубоко неприятен .
Почему Эйнштейн не принимал квантовую теорию:
- Отказ от детерминизма. Классическая физика (от Ньютона до Максвелла) утверждала: зная положение объекта сейчас, можно точно предсказать, где он будет через час .
- Диктатура вероятности. Квантовая механика постулирует, что мы можем знать только вероятность события. Например, существует 42% шанса, что электрон окажется в одной точке, и 36% — в другой .
- Временный статус. Эйнштейн верил, что квантовая механика — это лишь «временная остановка», а будущая единая теория сделает вероятностный подход ненужным .
Как утверждает Брайан Грин, Эйнштейн буквально хотел «взять кувалду и разбить квантовую механику вдребезги» .
👻 «Призрачное действие на расстоянии» 6:10
В 1935 году Эйнштейн в соавторстве с Подольским и Розеном попытался математически доказать неполноту квантовой механики. Он указал на феномен, который сегодня называют квантовой запутанностью.
Суть проблемы заключалась в том, что частицы могут быть связаны таким образом, что изменение состояния одной мгновенно влияет на другую, даже если они находятся в разных частях галактики . Эйнштейн презрительно называл это «призрачным действием на расстоянии» (spooky action at a distance) .
По мнению Брайана Грина, Эйнштейн считал, что рационально мыслящий человек не может принять такую идею . Однако данные современных экспериментов (начиная с 1980-х годов) подтвердили, что запутанность — это реальный физический факт, а Эйнштейн в этом споре проиграл .
🍎 Счастливейшая мысль в жизни: секрет гравитации 8:36
Разговор коснулся и знаменитого воображения ученого. Эйнштейн называл «счастливейшей мыслью в своей жизни» образ человека, падающего с крыши здания .
Почему падение — это счастье для физика:
- В состоянии свободного падения человек перестает чувствовать собственный вес. Гравитация для него как бы «исчезает» .
- Эйнштейн понял принцип эквивалентности: ускоренное движение может либо нейтрализовать гравитацию, либо имитировать ее .
- Это дало ему «входной билет» в понимание гравитации через движение, что привело к созданию Общей теории относительности в 1915 году .
🧪 Эксперимент с бутылкой воды 10:47
Для иллюстрации идеи «исчезновения» гравитации Брайан Грин провел на сцене наглядный эксперимент :
- Он взял пластиковую бутылку с водой, в нижней части которой были проделаны отверстия.
- В обычном состоянии под действием гравитации вода выливалась из дырок струйками .
- Когда Грин отпустил бутылку в свободное падение, вода мгновенно перестала вытекать, так как в полете и бутылка, и вода двигались с одинаковым ускорением и «не давили» друг на друга .
Этот же принцип объясняет невесомость: если прыгнуть из окна, стоя на весах, то в полете они покажут ноль, так как вы и весы будете падать вместе .
🏗 Разрыв между 1905 и 1915 годами 13:43
Брайан Грин подчеркивает фундаментальную разницу между двумя этапами творчества Эйнштейна. В 1905 году (Специальная теория относительности) Эйнштейн игнорировал гравитацию и рассматривал только равномерное движение .
Потребовалось еще 8 лет напряженной работы, чтобы включить в теорию ускоренное движение. Именно это позволило ему описать гравитацию не как силу (как у Ньютона), а как искривление самого пространства-времени . Этот триумф чистого воображения, по мнению Грина, настолько укрепил веру Эйнштейна в классический детерминизм, что он просто не смог принять хаотичный и вероятностный мир квантов, когда тот постучался в его дверь .
