В1935 году Эйнштейн поднял проблему, с которой, по его мнению, не могла совладать квантовая механика. Если бы две частицы на мгновение столкнулись друг с другом, а затем каждая продолжила свой путь, тогда, измерив, скажем, импульс одной частицы, можно было бы узнать импульс другой даже после того, как они разлетелись. Это означало бы, что можно кое‐что узнать о частице, не проводя над ней измерений. Но законы квантовой механики такого не допускают. Поэтому ученым пришлось признать, что сам процесс измерения параметров первой частицы оказывает некоторое влияние на вторую частицу, даже если она уже улетела далеко от первой. Подобное объяснение, утверждал Эйнштейн, абсурдно. В письме своему другу Максу Борну Эйнштейн выразил свою позицию известной теперь фразой. “Физика, – писал он, – должна отображать реальность во времени и пространстве, не привлекая для объяснения эфемерное воздействие на расстоянии”[335].

Современники Эйнштейна обходили эту проблему стороной, говоря, что две частицы “запутанны”, то есть образуют пару. В определенном смысле пара запутанных частиц ведет себя так, как если бы они составляли единую систему. Статья по этому вопросу, написанная Альбертом в соавторстве с его коллегами Борисом Подольским и Натаном Розеном, известна как “статья ЭПР” (по начальным буквам фамилий ее авторов). В ней обсуждался вопрос о местоположении и импульсах запутанных частиц, но проще всего объяснить эффекты запутанности на примере другой характеристики частиц – их спина.

Спин электрона может находиться в двух состояниях: быть направленным вверх или вниз. В данном контексте даже не нужно вникать в то, что именно это означает, важно лишь понимать, что частица может находиться в одном из этих двух состояний. В запутанной паре частиц у одной будет спин “вверх”, а у другой – “вниз”, причем эти свойства не закреплены за частицами пары. Неверно полагать, что, когда электроны мчатся сквозь Вселенную, один из них обладает свойствами апельсина, а другой – яблока. На самом деле они сочетают в себе свойства обоих фруктов, и это называется суперпозицией. Все меняется, только когда над одним из электронов производят измерения, то есть когда он с чем‐то взаимодействует. В этот момент измеряемый электрон становится, скажем, только яблоком. Мгновенно другой электрон, не подвергавшийся измерениям, становится апельсином, теряя всякие черты яблока.

Причина, по которой это важно, заключается в мгновенности: информация о том, что запутанная частица внезапно зафиксировала свой спин, должна, по‐видимому, передаваться ее сестре со скоростью, которая превышает скорость света, независимо от того, какое расстояние разделяет частицы, пусть даже они находятся на противоположных концах наблюдаемой Вселенной. Для Эйнштейна эта идея “нелокальности” была неприемлема. Он считал, что ничто не распространяется со скоростью, превышающей скорость света, даже информация, иначе теория относительности окажется неверной. К счастью для Эйнштейна, вскоре было доказано, что, поскольку две частицы следует рассматривать как одну физическую сущность, на самом деле никакого обмена информацией между ними не происходит и для объяснения феномена не требуется, чтобы частицы обменивались информацией, которая распространяется быстрее света. Теория относительности выстояла, хотя вопросы остались.

Явление запутанности продолжает оставаться костью в горле физики, и никто пока не смог эту кость вытащить. Существуют разные объяснения этого феномена, но ни одно из них не решает проблему окончательно[336]. Было предпринято много попыток доказать, что спины запутанных электронов зафиксированы с самого начала (что было бы логично), то есть один электрон всегда является апельсином, а другой – яблоком, и смешивания свойств не происходит. Но эти попытки не увенчались успехом. Все как раз наоборот: запутанность – это доказанный феномен природы. На основе этого явления были сконструированы и работают квантовые компьютеры, более того, недавно были сделаны фотографии запутанных частиц.

Критический разбор Эйнштейна должен был, по идее, выявить парадоксальные последствия, к которым приводит следование логике квантовой механики, и доказать несостоятельность самой квантовой теории. Эйнштейн не верил, что запутанность действительно существует, то есть не верил в то, что путем воздействия на одну частицу можно мгновенно повлиять на другую. Но, как оказалось, мир устроен гораздо абсурднее, чем думал Эйнштейн.