Меню

О конфликте квантовой теории и общей теории относительности

Существует легенда о страшном конфликте между Альбертом Эйнштейном и Нильсом Бором. Якобы не столько из-за сложных межличностных отношений, сколько из-за методологического противоречия: постулаты общей теории относительности противоречат концептам квантовой механики. Тот факт, что ОТО уже проверяли и подтверждали не раз, а квантовая теория остается практически на уровне гипотезы, не в счет. Основное здесь — несовместимость математического представления о макромире с вольно интерпретируемыми данными микромира.

Впрочем, и сам конфликт, мягко говоря, раздутый. С той точки зрения, что о нем заговорили через десятилетия после смерти великого немца. Больше того, Эйнштейн не беспокоился о квантовых проблемах вообще, хотя и был одним из отцов-основателей квантовой физики как направлении практических исследований. Его революционная статья 1905 года о фотоэлектрическом эффекте, которая принесла ему Нобелевскую премию, была настолько революционной, что даже десятилетие спустя его друзья сочувственно уговаривали себя: гений может иногда ошибаться. Видите ли, то, что предложил Эйнштейн, было почти кощунственной и означало отказ от прекрасной теории электромагнетизма Максвелла в пользу квантования самого электромагнитного поля! Эйнштейн был скорее зрителем, чем участником разработки «новой» квантовой теории, волновой механики Шредингера или эквивалентной матричной механики Гейзенберга.

Нильс Бор и Альберт Эйнштейн так и не договорились между собой...

Сами теории не вызвали у Эйнштейна больших возражений. Чем был обеспокоен ученый, так это вероятностной копенгагенской интерпретацией квантовой теории и ее зависимостью от плохо определенной концепции «наблюдателя». Что принципиально противоречило мировоззрению самого Эйнштейна как физика: он верил в существование независимой от наблюдателя объективной реальности.

Именно в таком ключе Эйнштейн пытался выстроить контрпримеры, мысленные эксперименты, которые доказали, что квантовая теория неполноценна и, возможно, является примитивным приближением более глубокой, более фундаментальной теории, которая устраняет вероятности и наблюдателей. Дебаты продолжаются до сих пор, хотя факт развития теории квантового поля никто из исследователей не отрицает.

И только после того, как квантовая теория переросла в стадию зрелой дисциплины, стало очевидно, что путь к новому пониманию гравитации не так прост, как предполагалось ранее. Такого рода концепции нельзя перенормировать, то есть они производят бессмысленные бесконечности, которые неудалимы за счет последовательных математических моделей. Это не означает наличи фундаментального конфликта между ОТО и квантовой теорией. Для начала, мы можем представить квантовую теорию на общем фоне ОТО.

Но конфликт возникает тогда, когда мы рассматриваем квантовую материю как источник гравитации: уравнение поля Эйнштейна оказывается несовместимым с числовыми величинами, характеризующими пространство-время (по сравнению с «квантовыми» величинами, характеризующими материю). Но даже это может быть легко решено, в очень большом приближении, при помощи так называемой квазиклассической гравитации. Но, как утверждают математики, приближение слишком хорошее. Это означает, что в значительной степени речь идет о спекулятивных сценариях, связанных с наблюдением или измерением. Это означает, что мы не знаем, какое направление выбрать в поисках лучшей теории. Нам осталось угадать. Нам нужна точка отсчета — ментально мы не оторвались от ньютоновской механики.

Добавил:Всеволод Гордиенко Дата:2019-05-26 Раздел:Физика