Глава 7.
Квантово-вероятностая мультивселенная, моя любимая. В самой теории нет ничего интересного, или экзотического, но предпосылки - меня всегда приводили в восторг. Начать стоит издалека. Помню, ещё в школе на физике изучали корпускулярно-волновую теорию света. Корпускулярная природа фотона была доказана через облучения металлов, и детектированием электронов, выбитых фотонами, т.е. фотон, как частица, врезаясь в металл, выбивал из атома металла электрон, фиксируемый оборудованием. Тут всё просто и понятно.
Куда интереснее доказана волновая природа света. Эксперимент представляет собой: источник света, направленный на фоточувствительный экран, и свинцовая панель с двумя щелями, установленная между источником света и фотоэкраном. При включении света, что мы должны увидеть на экране? Если свет - это просто частица, то мы должны зафиксировать попадания фотонов в экран напротив щелей (пусть с небольшим разбросом), как будто из пулемёта стреляют по стене с двумя окнами - следы от пуль будут на внутренней стене точно напротив окон. А что увидели учёные?- они увидели интерферентную решётку - тонкие вертикальные линии на равном расстояние друг от друга на всём экране, даже в областях, куда фотон не мог попасть через щель в свинцовой панели.
Объясняется, тем, что проходя через щель, фотоны, начинают расходиться кругами, как волны. Две волны от разных щелей накладываются друг на друга. Это хорошо видно на примере водной ряби: пока волна бежит по поверхности она одна, но как только натыкается на препятствия (например, два камня торчащие из воды), то после каждого начинается своя. Встречающиеся волны накладываются друг на друга. В итоге место, где сталкиваются два пика - усиливается интенсивность волны, где две впадины - углубление становится больше, где встречается противоположные состояния - они друг друга компенсируют, сводя на нет.
Так, фотон, поведя себя не как частица, показал, что имеет волновую теорию - попадал на фоточувствительный экран только в местах наложения пиков, отсюда интерферентная решётка.
Но ученым, же не сидится на попе ровно, и решили они усложнить эксперимент - а если фотоны испускать не пучком, а по одному, с определённой периодичностью, например раз в секунду, то, как поведёт себя частица? Как волна? Так вроде не с кем вступать во взаимодействие. Волна - может быть только в однородном поле, но переносчиком поля являются фотоны, а таковой в любой момент времени летит только один. Значит должен вести себя как частица. Но эксперимент снова показал интерферентную решётку, т.е. фотон ведёт себя как волна, даже когда он единственный. Это уже интересно, есть полёт для фантазии.
- Хорошо, - сказали труженики микроскопа и лазера, а давайте запротоколируем, через какую щель прошёл каждый фотон. Сказано, сделано, поставили детектор напротив каждой щели.... И начались чудеса - фотон перестал вести себя как волна, и начал бомбардировать экран напротив щелей, как это должна делать частица.
Получается частица ведёт себя по-разному, в зависимости от того смотрят на неё или нет. Для учёных такой факт - дикость, материя не должна реагировать на наличие наблюдателя. Всплыла даже старая философская шутка: 'откуда я знаю, что стол за моей спиной не превращается в слона, или откуда я знаю, что луна всё ещё на небе, когда я на неё не смотрю'. Вот только шутка перестала быть смешной, ведь, таки да, свойства природы напрямую зависят от того, подглядываем мы, или нет.
Вот тогда и появилась теория 'поля неопределённости', пронизывающего всю нашу Вселенную. Смысл, поля сводится, к тому, что каждая частица обладает некими свойствами (определённый спин по выбранной оси, скорость, направление и т.д.), для которых одновременно возможно одно из нескольких состояний, которые так и остаются неопределёнными, пока их не зафиксирует наблюдатель. Как только состояние свойства будут зафиксированы - вероятность состояния данного свойства схлопнется до 100%, а вероятность других возможных состояний до 0. Т.е. любая частица обладает всеми свойствами одновременно, пока на неё не смотрят.
Так, появилась новая теория параллельной Вселенной. Предполагается, что частица находится одновременно в нескольких параллельных Вселенных, и в каждой из них есть свой набор свойств, которыми обладает эта частица, т.е. все возможные состояния существуют одновременно, но в каждой Вселенной своё. Если в другой Вселенной другой учёный проведёт аналогичный результат, то его вероятности тоже схлопнутся, до единственно возможного, причём не такого как у нас. Но пока эксперимент не проведён - на частицу действует поле неопределённости, и состояние частицы одновременно любое из всех возможных. Кстати, знаменитый кот Шредингера родился в аналогичном размышлении.