Ο Α. Αϊνστάιν με την εργασία του για το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, που απέδειξε την κβαντική φύση του φωτός (δημοσιεύτηκε το «θαυματουργό έτος» 1905 μαζί με την Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας και άλλες σημαντικές εργασίες), θεωρείται αν όχι ο πατέρας, τουλάχιστον ο νονός της Κβαντομηχανικής. Ωστόσο, σε όλη του τη ζωή, όχι μόνο δεν έκανε το παραμικρό για να εμβαθύνει τα κβαντομηχανικά συμπεράσματα, αλλά πολέμησε την ιδεαλιστική και αντεπιστημονική κατεύθυνση που πήρε αυτός ο νέος κλάδος της φυσικής, υπό την καθοδήγηση της «Σχολής της Κοπεγχάγης», δηλαδή του Μπορ, του Σρέντιγκερ και του Χάιζενμπεργκ. Μάλιστα, σε συνεργασία με τους Ποντόλσκι, Ρόζεν και άλλους επιστήμονες συνέγραψαν και ειδικές εργασίες που ουσιαστικά αμφισβητούσαν ότι η κβαντομηχανική είναι η τελική θεωρία για το μικρόκοσμο, τον κόσμο των υποατομικών σωματιδίων, ο οποίος τάχα δεν υπόκειται στην αιτιοκρατία που κυριαρχεί στο μακρόκοσμο. Ετσι κι αλλιώς, βέβαια, η αιτιοκρατία συνεχίζει να ισχύει και στο μικρόκοσμο, με τη μορφή στατιστικών νόμων. Πολλοί κατηγόρησαν και αποδοκίμασαν τον Αϊνστάιν για τη στάση του αυτή.

Είναι γεγονός ότι η κβαντομηχανική δοκιμάστηκε και ελέγχθηκε ίσως περισσότερο από οποιαδήποτε άλλη θεωρία και πέρασε τις εξετάσεις. Οχι όμως και το μοντέλο της, ή μάλλον η έλλειψη μοντέλου για τον κόσμο, που τη χαρακτηρίζει. Οι εξισώσεις της περιγράφουν με ακρίβεια τα φαινόμενα του μικρόκοσμου, αλλά δεν μπορούν να δώσουν απάντηση στα θεμελιώδη ερωτήματα που προσπαθεί να απαντήσει π.χ. η θεωρία των χορδών: Γιατί το ηλεκτρόνιο έχει αυτό το φορτίο και εκείνο το βάρος; Γιατί να υπάρχει ηλεκτρόνιο; κ.ο.κ. Σ' αυτά τα ερωτήματα η κβαντική θεωρία της «Σχολής της Κοπεγχάγης» δίνει μεταφυσικές απαντήσεις ή δε δίνει καθόλου απαντήσεις.

Να όμως, που τώρα αρκετοί φυσικοί έχουν αρχίσει να κοιτάζουν με άλλο μάτι τη στάση του Αϊνστάιν. «Αυτός ο άνθρωπος είδε πιο βαθιά και έγκαιρα τα ζητήματα της κβαντομηχανικής, απ' ό,τι του καταλογίζουν πολλοί», λέει ο Κ. Φουξ, των Εργαστηρίων Μπελ. Μερικοί, μάλιστα, συμφωνούν με τον Αϊνστάιν ότι η κβαντομηχανική θα δώσει τελικά τη θέση της σε μια πιο θεμελιώδη θεωρία: «Δεν πρέπει να θεωρούμε ότι η κβαντομηχανική θα τη γλιτώσει αναλλοίωτη», τονίζει ο Ρ. Μπουσό, του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ.

Κάτι σάπιο υπάρχει στο βασίλειο της κβαντοχώρας. Οπως διαπίστωσε από τους πρώτους ο Αϊνστάιν, η κβαντομηχανική είναι ελλιπής. Δεν προσφέρει καμιά εξήγηση, γιατί συμβαίνουν τα διάφορα φυσικά φαινόμενα, δεν μπορεί να εξάγει τις ιδιότητες των σωματιδίων και δε δίνει κάποιο θεμελιακό μοντέλο. Επιπλέον, η κβαντική θεωρία γυρίζει το ρολόι στην αντίληψη που υπήρχε για το χώρο και το χρόνο πριν από τη θεωρία της Σχετικότητας. Λέει για παράδειγμα, ότι ένας κουβάς χωρητικότητας 8 λίτρων χωράει όσο 8 κουβάδες του ενός λίτρου. Αυτό στην καθημερινή ζωή είναι σωστό, αλλά η Σχετικότητα απέδειξε ότι ο οκτάλιτρος κουβάς μπορεί να χωράει μόνο 4 λίτρα, ότι δηλαδή η πραγματική χωρητικότητα των κουβάδων εξαρτάται από το εμβαδό της επιφάνειάς τους κι όχι από τον όγκο τους. Αυτός ο περιορισμός είναι γνωστός σαν το ολογραφικό όριο. Οταν το περιεχόμενο ενός «κουβά» είναι αρκετά πυκνό, ξεπερνώντας το όριο, τότε πυροδοτείται η κατάρρευση σε μαύρη τρύπα.

Η προφανής αντίδραση σε μια ημιτελή θεωρία είναι η προσπάθεια συμπλήρωσής της. Από τη δεκαετία του 1920, διάφοροι ερευνητές πρότειναν την κάλυψη των κενών της κβαντομηχανικής με «κρυμμένες μεταβλητές» στις εξισώσεις της. Η γενική ιδέα είναι ότι η κβαντομηχανική προκύπτει από την κλασική μηχανική και όχι αντίστροφα. Τα σωματίδια έχουν συγκεκριμένες θέσεις και ταχύτητες και υπακούουν τους νευτώνειους (ή τους ευρύτερους σχετικιστικούς νόμους). Φαίνεται να συμπεριφέρονται με τον τυχαίο κβαντικό τρόπο, μόνο και μόνο γιατί δεν μπορούμε να δούμε τις νομοτέλειες που υπάρχουν από κάτω. «Σ' αυτά τα μοντέλα, η τυχαιότητα της κβαντικής μηχανικής είναι σαν το πέταγμα ενός νομίσματος», λέει η Κάρστεν βαν ντε Μπρουκ του Πανεπιστημίου του Σέφιλντ. «Φαίνεται τυχαίο, αλλά δεν είναι πραγματικά τυχαίο. Θα μπορούσαμε να γράψουμε γι' αυτό μια ντετερμινιστική εξίσωση».

Ανάλογο φαινόμενο είναι η κίνηση Μπράουν. Η «τυχαία» αναπήδηση κόκκων σκόνης σε ένα ρευστό, όπως απέδειξε ο Αϊνστάιν προκαλείται από μη ορατά μόρια, που ακολουθούν τους νόμους της κλασικής μηχανικής. Μάλιστα, αυτή η αναλογία είναι εξαιρετικά επιτυχής. Οι εξισώσεις της κβαντομηχανικής μοιάζουν τρομερά με εκείνες της κινητικής θεωρίας των μορίων και γενικότερα με τις εξισώσεις της στατιστικής μηχανικής. Σε ορισμένους μαθηματικούς φορμαλισμούς, η σταθερά του Πλανκ, η βασική παράμετρος της κβαντικής θεωρίας, παίζει ρόλο ακριβώς αντίστοιχο με εκείνο της θερμοκρασίας. Είναι σαν η κβαντομηχανική να περιγράφει κάποιο είδος αερίου ή συστήματος «μορίων», μια χαοτική σούπα πιο θεμελιωδών οντοτήτων.

Ωστόσο, οι θεωρίες «κρυμμένων μεταβλητών» δεν προβλέπουν καινούρια φαινόμενα, δε φωτίζουν κάποιες σημαντικές αρχές και δεν μπορούν να αναπαράγουν την κβαντομηχανική, χωρίς να καταφύγουν στα ίδια εφευρήματα με αυτή (δηλαδή, εκείνα ακριβώς που προσπαθούν να αποφύγουν), όπως η ακαριαία δράση από απόσταση. Ο ίδιος ο Αϊνστάιν, αφού ασχολήθηκε με τις θεωρίες «κρυμμένων μεταβλητών» κατέληξε ότι η κβαντομηχανική δεν μπορούσε να συμπληρωθεί με το μπόλιασμα κλασικών στοιχείων στο σώμα της, αλλά ότι έπρεπε να προκύψει από μια συνολική επανεξέταση όλης της θεμελιώδους φυσικής.

Τα τελευταία 5 χρόνια, οι θεωρίες κρυμμένων μεταβλητών επέστρεψαν κυρίως χάρη στον νομπελίστα κβαντομηχανικό, Γκέραρντ 'τ Χουφτ, του πανεπιστημίου της Ουτρέχτης. Σύμφωνα με τον 'τ Χουφτ, η βασική διαφορά ανάμεσα στην κβαντική και την κλασική μηχανική είναι η απώλεια πληροφορίας. Ενα κλασικό σύστημα περιέχει περισσότερη πληροφορία από ένα κβαντικό, επειδή οι κλασικές μεταβλητές μπορούν να πάρουν οποιαδήποτε τιμή, ενώ οι κβαντικές μόνο διακριτές τιμές. Ετσι, για να προκύψει ένα κβαντικό σύστημα από ένα κλασικό πρέπει να χαθεί πληροφορία. Αυτό μπορεί να γίνει εξαιτίας της τριβής, ή άλλων ανάλογων φαινομένων (βλ. συνοδευτική εικόνα). Κατά τον 'τ Χουφτ, η φύση είναι κλασική στο πιο βαθύ της επίπεδο, αλλά μοιάζει κβαντομηχανική, εξαιτίας φαινομένων σκέδασης της ενέργειας. «Θα μπορούσες να έχεις την κβαντομηχανική σαν το χαμηλότερο ενεργειακό επίπεδο μιας θεμελιώδους θεωρίας», υποστηρίζει ο Μάσιμο Μπλαζόν, του πανεπιστημίου του Σαλέρνο.

Αρκετοί άλλοι ερευνητές έχουν φτάσει στην ερμηνεία κβαντομηχανικών παρατηρήσεων και εξισώσεων, ξεκινώντας από διάφορα κλασικά συστήματα. Σαν πηγή της «τριβής» που μετατρέπει τα κλασικά συστήματα σε κβαντομηχανικά, μερικοί θεωρούν τη βαρύτητα. Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν ότι ένα μεγάλο μέρος της κβαντομηχανικής είναι υποκειμενικό: δεν περιγράφει τις αντικειμενικές ιδιότητες των φυσικών συστημάτων, αλλά την κατάσταση της γνώσης του παρατηρητή τους. Σε ανάλογο συμπέρασμα είχε καταλήξει και ο Αϊνστάιν, μελετώντας τη λεγόμενη «απόκοσμη» σύνδεση μεταξύ δύο απομακρυσμένων σωματιδίων. Αυτό που μοιάζει με φυσικός σύνδεσμος είναι στην πραγματικότητα μια περιπλοκή της γνώσης του παρατηρητή για τα δύο σωματίδια. Αλλωστε, αν υπήρχε πραγματικός σύνδεσμος, τότε οι μηχανικοί θα μπορούσαν να τον χρησιμοποιήσουν για να στείλουν σήματα με ταχύτητα μεγαλύτερη του φωτός, αλλά δεν μπορούν. Ο μεταφυσικός κόμπος στον οποίο έδεσαν την κβαντομηχανική οι νεοθετικιστές ίσως έχει αρχίσει να λύνεται.

(Με το σημερινό πέμπτο κατά σειρά δημοσίευμα ολοκληρώνεται το αφιέρωμα του «Ρ» στο Διεθνές έτος Φυσικής, τα 100 χρόνια από την Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας και τα 50 από το θάνατο του Α. Αϊνστάιν.)