Есть ли реальность за вашей спиной? О квантовой физике простым языком

…способ измерения влияет на результат.

Возникает очень много вопросов. Неужели всё вокруг – это волны, пока не появится некий Наблюдатель? Но что значит «наблюдать», «измерять»? А если кошка станет наблюдать, это сработает? А улитка?

Будда говорил, что реальность возникает из пустоты как из неисчерпаемого источника. Пустота, или то, что называют дао в даосизме и брахман в индуизме, – понятия, очень близкие к осмыслению результатов двухщелевого эксперимента. Ведь вероятно, что реальность – это волны, набор возможностей, которые станут материей (частицами) только в присутствии наблюдателя. Объективной реальности не существует, есть только субъективная реальность, т. е. у каждого она своя. Реальность создаётся наблюдающим её умом.

Всё, что мы есть, – результат наших мыслей. Ум – это всё.

Будда

В буддизме и других восточных учениях сознание – это центр реальности. То есть сознание и создаёт реальность подобно тому, как во сне мы создаём миры сновидений. Мира, отделённого от ума, не существует.

Всякое вещество существует лишь благодаря силе, которая вызывает колебания атомных частиц и поддерживает целостность… системы атома. Мы должны предполагать, что за этой силой кроется сознательный разум, являющийся матрицей всякой материи.

Макс Планк, один из создателей квантовой теории

То, что мы наблюдаем, – это не сама природа, а природа, которая выступает в том виде, в каком она представляется нам благодаря нашему способу постановки вопросов.

Вернер Гейзенберг [5]

,один из создателей квантовой теории

Вернёмся к двухщелевому эксперименту.

Возникает вопрос: а может, тут нет никакой мистики? Ведь на электрон нельзя просто «посмотреть». Посмотреть или измерить – это всегда провзаимодействовать. Частицы такие маленькие, что любое взаимодействие может сильно на них повлиять и изменить результаты эксперимента. На эту тему велись долгие дискуссии, и только в последние десятилетия удалось провести несколько экспериментов, которые приблизили нас к пониманию его результатов. Один из таких экспериментов – опыт с фуллереном.

Глава 5

Опыт с фуллереном

В 2004 году был проведён эксперимент с пучком фуллеренов (молекул, состоящих из нескольких десятков атомов углерода). Как и следовало ожидать, на экране была интерференционная картина. Затем физики немного изменили условия опыта: на пути (до щелей) фуллерены облучали лазерным лучом. Это меняло их внутреннюю температуру (энергию колебания атомов внутри молекул).

Любое нагретое тело испускает тепловые фотоны. Изучая их характеристики, можно определить точное положение испустившей их молекулы. Чем выше температура, тем больше точность определения. При достаточно высокой температуре можно точно понять, в какую из щелей полетит фуллерен.

Если бы установку окружали датчики фотонов, они бы установили, на какой из щелей происходит рассеяние. Однако датчиков не устанавливали.

Было обнаружено, что увеличение нагрева приводит к размытию интерференционной картины, а затем и к полному исчезновению волновых эффектов. При температуре фуллеренов 3000 K на экране видны две чёткие полоски напротив щелей, т. е. интерференции нет.

Кажется, что одна только ВОЗМОЖНОСТЬ проследить за траекторией микрообъектов превращает их из волн в частицы. И не важно, знаем ли мы что‑либо об их местоположении. Важно только, что такую информацию принципиально возможно получить. Каким же образом фуллерены об этом «узнали»? Подробнее о таких процессах мы поговорим в следующих главах.

#физикишутят

Когда читаешь художественную литературу, сопереживаешь то одному персонажу, то другому. То ли дело учебники по квантовой физике и высшей математике! Там всегда сопереживаешь одному герою – себе.

Опыт с фуллереном кажется вам странным? Сейчас расскажу об ещё более странном эксперименте – эксперименте с отложенным выбором. Этот опыт ещё называется «квантовый ластик».

Глава 6

«Квантовый ластик» с отложенным выбором