Из перечня значимых работ Эйнштейна следует упомянуть: (i) работы (совместно с Натаном Розеном) о топологической структуре пространства, деформированного присутствием одной или нескольких частиц, и о принципиальной возможности для частицы быть не сингулярностью геометрии, а своего рода «мостом», соединяющим отдельные области пространства (так называемые «мосты Эйнштейна – Розена»); (ii) работы по гравитационному линзированию, т. е. эффекту усиления видимой яркости звезды, чей свет прежде, чем достичь наблюдателя, отклоняется гравитационным полем распределения масс, расположенных поблизости от линии видимости; и (iii) работы (совместно с Леопольдом Инфельдом и Банешем Хоффманом) о движении нескольких тел, описываемых как точечные сингулярности геометрии.
Все эти работы, уже после смерти Эйнштейна, привели к развитию самостоятельных чрезвычайно богатых направлений исследований, имеющих важное значение в современной науке. Например, важность изучения гравитационного линзирования стала понятна после первого наблюдения эффекта такого типа в 1979 г. Значимость этого эффекта еще более возросла в последние годы и, по-видимому, будет расти и дальше. Что касается работы Эйнштейна – Инфельда – Хоффмана о движении нескольких сингулярностей геометрии, то ее методологическая ценность была осознана в середине 1970-х гг., когда развитие современной астрофизики потребовало от теоретиков исследования орбитального движения сжатых гравитацией объектов типа нейтронных звезд или черных дыр{153}. Теоретическое изучение движения пары черных дыр имеет большую важность и служит предметом новейших исследований, так как оно является существенным элементом определения и тем самым возможности детектирования гравитационных волн, испускаемых при схлопывании бинарных систем черных дыр.
Но здесь мы более подробно остановимся на другой работе Эйнштейна, сделанной во время принстонского периода его карьеры, в 1935 г., совместно с Борисом Подольским и Натаном Розеном. Она хорошо иллюстрирует глубину эйнштейновского подхода к физике. Мы уже говорили о нежелании Эйнштейна в 1927 г. принять «мягкую подушку» копенгагенской интерпретации. В течение нескольких лет он надеялся найти в ней технические дефекты, например скрытое нарушение соотношений неопределенностей, однако вскоре убедился в их отсутствии. Затем он искал более четкую формулировку своей неудовлетворенности и своего ощущения, что либо копенгагенская интерпретация, либо сама квантовая теория была неполна. Статья Эйнштейна, Подольского и Розена (ЭПР для краткости) отметила важный этап в понимании глубокой структуры квантовой теории. Фактически она привлекла внимание к одному весьма парадоксальному аспекту ее формализма: так называемой запутанности двух физических систем, которые взаимодействовали (квантово-механически) какое-то время, перед тем как разделиться.
Рассмотрим пример такой «ситуации ЭПР». Представим себе систему из двух частиц. Для простоты предположим, что массы частиц равны между собой. Соотношения неопределенностей Гейзенберга говорят, что невозможно одновременно измерить с бесконечной точностью положение и скорость первой частицы. Также они запрещают точное одновременное измерение положения и скорости второй частицы. Между тем можно убедится в том, что ничто не запрещает фиксировать (или измерить) с любой точностью положение центра масс двух частиц, а также их относительную скорость. Поэтому можно создать систему из двух частиц в таком квантовом состоянии, что положение центра масс будет вполне определенной точкой, которую мы возьмем в качестве начала координат и в которой к тому же относительная скорость равна нулю. Теперь позволим системе свободно эволюционировать из данного начального состояния, а затем, в определенный момент, проведем измерения (очень далеко от начала координат) над одной из частиц, скажем первой.
Соотношения неопределенностей запрещают одновременное измерение положения и скорости первой частицы, но ничто в квантовой механике не запрещает измерить с бесконечной точностью либо одно, либо другое. Для начала представим, что мы измеряем положение первой частицы и находим его равным определенному значению
