Формула бессмертия

Бедные физики, упрямо держащиеся за наглядность, не осознают одного: то, что они принимают за наглядность и понимание, на самом деле всего лишь «привычка к твердым телам». Чистая животность, основанная на животных органах ориентирования в мире! Причем понимание это весьма поверхностное, мнимое. Наглядность работает, только если не особо углубляться в предмет, поскольку при ближайшем рассмотрении никаких «соударений твердых тел» мы не увидим. Это ведь только кажется, что два шара ударяются со стуком и разлетаются. Фактически же никакого «твердого контакта», никакого «касания» не происходит. Ведь что такое упругость и упругое соударение? Как взаимодействуют атомы твердых шаров?

Всего в физике известно четыре основных вида взаимодействия: сильное, слабое, гравитационное, электромагнитное. Передатчиками всех взаимодействий являются кванты, то есть «кусочки поля». Упругость — пример электромагнитного взаимодействия. Вообще, все, что мы с вами наблюдаем вокруг, кроме притяжения к Земле, это электромагнитные взаимодействия. Вся химия, вся биохимия, все видимые нами в быту явления — проявления электромагнитного взаимодействия. Вот сближаются атомы двух летящих навстречу друг другу бильярдных шаров. Как происходит касание атомов?

Никак. Атом — это положительно заряженное ядро, окруженное призрачной электромагнитной «шубой». Взаимодействие между «шубами» двух «сталкивающихся» атомов передается путем обмена виртуальными электромагнитными квантами. То есть на расстоянии. Электронные оболочки атомов двух шаров обменялись «мнениями», и шары разлетелись в разные стороны. Нам кажется, что произошло столкновение. Но это только потому, что масштаб дистанционного обмена виртуальными квантами чрезвычайно мал и глазу невидим.

Вы наверняка обратили внимание на слово «виртуальный». Да, кванты электромагнитного излучения, которыми обмениваются заряженные частицы, не совсем реальные. Собственно, в физике разделяют реальные фотоны, которые могут лететь на миллионы километров и, в зависимости от частоты, быть радиоволной или светом, и фотоны виртуальные. Последние существуют лишь «наполовину». Их свойства необычны, засечь их в принципе нельзя, поскольку они обязаны быстро поглотиться. Ну а поскольку непосредственно, приборно поймать виртуальные фотоны невозможно, вы праве считать их чисто теоретическим конструктом. Однако именно этот теоретический конструкт отвечает в физике за кучу самых разных явлений — силы Ван дер Вальса, излучения Хокинга и т. д.

Странности с этим загадочным микромиром начались для физиков, когда обнаружилось, что в микромире частицы могут вести себя как волны, а волны — как частицы. Мы привыкли, что электрон — частица, то есть как бы твердый шарик, который летит по определенной траектории. А у волны траектории нет, она распространяется широким фронтом. Волна — это процесс распространения колебаний в среде. А частица — это локализованный в пространстве один-единственный объект. Разве может объект, например, бильярдный шар, «размазаться» по пространству, став волной? Либо одно, либо другое — или крестик снять или трусы надеть.

Если поставить на пути катящегося шара шторку с дырками, шар может или стукнуться о шторку, или пролететь в дырку. А если на шторку надвигается параллельный фронт волны, часть фронта ударится о препятствие, а часть проникнет в дырки. И начнет за шторкой распространяться дальше — из каждой дырки расширяющимся конусом пойдет волна. То есть каждая дырка станет в области за шторкой как бы точечным источником волны. Причем конусы волн от двух расположенных неподалеку дырок вскоре наложатся друг на друга, интерферируя. Там, где пики колебаний волн совпадут, они будут удваиваться, а там, где волны наложатся друг на друга в противофазе, они будут гаситься. Возникнет «пятнистая» картина.

Так вот, выяснилось, что электрон, который раньше считали шариком (частицей), может одновременно пройти сквозь две расположенные рядом дырки, образовав за шторкой интерференционную картину. А электромагнитная волна — например, световая — порой ведет себя как поток отдельных частиц — фотонов. Удивительно. И непредставимо, поскольку в макромире нет схожих объектов для сравнения.

Ну а когда Гейзенберг открыл принцип неопределенности, ситуация стала еще более туманной. Оказалось, что мы не можем одновременно точно узнать координаты и скорость частицы. Либо то, либо это. И чем точнее мы узнаем один параметр, тем неопределеннее другой. Неопределенность оказалась «вшитой» в структуру мира. Реальность в ее привычном физическом смысле поплыла…