Читаем Гельголанд. Красивая и странная квантовая физика полностью

Но и другая возможность – что фотоны, подобно перчаткам, еще до того, как разойтись, были уже или оба красными, или оба голубыми – тоже исключается по причинам, изложенным в великолепной статье ирландского физика Джона Белла, опубликованной им в 1964 году63. Он показал с помощью элегантного, тонкого и очень техничного анализа, что если бы все коррелирующие свойства двух фотонов определялись до момента их разделения (а не случайным образом в момент наблюдения), то это влекло бы совершенно определенные последствия (сейчас их называют неравенствами Белла), которые явно противоречат результатам наблюдений. Следовательно, корреляции не являются предопределенными64.

Кажется, что задача не имеет решения. Каким образом взаимно запутанные частицы принимают одинаковое решение, не договариваясь заранее и не обмениваясь информацией? Что их связывает?

* * *

Мой друг Ли рассказывал мне, что когда еще в юности изучал запутывание, то часами смотрел в потолок, лежа на кровати и думая о том, что каждый атом в его теле когда-то в далеком прошлом взаимодействовал со множеством атомов во Вселенной. Следовательно, каждый атом в его теле связан с миллиардами других атомов, рассеянных по Галактике… Он чувствовал себя смешанным с космосом.

Запутывание свидетельствует о том, что реальность так или иначе отличается от нашего о ней представления. У двух объектов совместно больше свойств, чем по отдельности. Точнее, бывают ситуации, когда даже при наличии всей необходимой информации для прогноза поведения одного и второго объектов я все же не могу предсказать нечто про оба объекта вместе. Ничего такого в классическом мире не может быть.

Если ψ1 – шредингерская волновая функция одного объекта, а ψ2 – волновая функция второго объекта, то наша интуиция говорит нам, что для предсказания всего, что можем наблюдать у двух объектов, достаточно знать ψ1 и ψ2. А на самом деле все не так. Шредингерская волновая функция двух объектов – это не набор из двух волновых функций. Это более сложная волновая функция, содержащая еще и другую информацию, а именно информацию о возможных квантовых корреляциях, не описываемых двумя функциями ψ1 и ψ2 по отдельности65.

Короче, даже если в какой-то ситуации мы знаем все возможное об одном отдельном объекте, мы все равно не знаем о нем всего в случае его взаимодействия с другими объектами – у нас нет информации про его корреляции с другими объектами во Вселенной. Отношение между двумя объектами не содержится ни в одном из них, это нечто дополнительное66.

Эта взаимосвязь между всеми составляющими Вселенной ставит в тупик.

* * *

Вернемся к нашей загадке: каким образом две запутанные частицы умудряются вести себя одинаковым образом, не договорившись заранее и не обмениваясь информацией, находясь вдали друг от друга?

Реляционный подход дает ответ на этот вопрос, но ответ этот говорит нам, насколько этот подход радикален.

Дело в том, что не следует забывать, что свойства существуют лишь по отношению к чему-то. Измерение цвета фотона в Пекине дает результат по отношению к Пекину, но не по отношению к Вене. Измерение цвета в Вене позволяет определить цвет по отношению к Вене, но не по отношению к Пекину. Ни один физический объект не видит оба цвета в момент совершения соответствующих измерений, и поэтому вопрос о том, одинаковы ли результаты двух измерений, не имеет смысла. Такой вопрос ничего не значит, потому что не соответствует ничему, что может быть подтверждено.

Один лишь Бог способен одновременно видеть происходящее в двух разных местах, но даже если Бог существует, он не скажет нам, что видит. То, что видит Бог, никак не связано с реальностью. Мы не можем предполагать существование того, что видит один лишь Бог. Мы не можем предполагать существование обоих цветов, за неимением того, по отношению к чему они вместе могут быть определены. Свойства существуют по отношению к чему-то, а сочетание двух цветов не существует по отношению к чему бы то ни было.

Разумеется, можно сравнить два измерения, сделанные в Пекине и в Вене, но для сравнения требуется обмен сигналами – две лаборатории могут обменяться письмами или позвонить друг другу по телефону. Но для передачи сообщения, также как и голоса, нужно время – ничто не распространяется мгновенно.

Результат пекинского измерения становится реальным также и по отношению к Вене, только когда он туда прибудет по почте или по телефону.

Но тут мы уже не имеем дела с таинственным удаленным сигналом – по отношению к Вене цвет пекинского фотона приходит только при получении в Вене сигналов с соответствующей информацией.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Память. Пронзительные откровения о том, как мы запоминаем и почему забываем
Память. Пронзительные откровения о том, как мы запоминаем и почему забываем

Эта книга предлагает по-новому взглянуть на одного из самых верных друзей и одновременно самого давнего из заклятых врагов человека: память. Вы узнаете не только о том, как работает память, но и о том, почему она несовершенна и почему на нее нельзя полностью полагаться.Элизабет Лофтус, профессор психологии, одна из самых влиятельных современных исследователей, внесшая огромный вклад в понимание реконструктивной природы человеческой памяти, делится своими наблюдениями над тем, как работает память, собранными за 40 лет ее теоретической, экспериментальной и практической деятельности.«Изменчивость человеческой памяти – это одновременно озадачивающее и досадное явление. Оно подразумевает, что наше прошлое, возможно, было вовсе не таким, каким мы его помним. Оно подрывает саму основу правды и уверенности в том, что нам известно. Нам удобнее думать, что где-то в нашем мозге лежат по-настоящему верные воспоминания, как бы глубоко они ни были спрятаны, и что они полностью соответствуют происходившим с нами событиям. К сожалению, правда состоит в том, что мы устроены иначе…»Элизабет Лофтус

Элизабет Лофтус

Научная литература / Психология / Образование и наука