Квантовая механика и парадоксы сознания

Очень просто: он делает это не в виде частицы. А в виде волны. В виде некоего электронного облачка. Представим себе размазанное в пространстве облачко, которое «кисельным образом» проходит через две рядом расположенные щели. После прохождения щелей волновые «части» каждого «полуэлектрона» начинают интерферировать друг с другом, то есть волны «половинок электрона» складываются и образуют на экране интерференционную картину. Но эта картина физически образуется на экране не волнами, а частицами. В экран шлепается классический электрон (или фотон, если опыт проводится с фотонами), оставляя одну точку засветки, а миллионы этих пятнышек от миллионов электронов и представляют собой полосатый интерференционный узор.

Так электрон – это частица или волна?

Наверное, все-таки волна, раз просачивается одновременно в две щели. Шарик так сделать не сможет. Но в какой момент после пролета щелевого экрана электронное волновое облачко превращается в шарик, в точечную частицу? Сразу после пролета через щели? На пути к регистрирующему экрану? Перед самым ударом в экран? В момент удара?

Правильный ответ: в момент удара при воздействии с веществом экрана.

Причем частица по имени электрон «знает», в какие части регистрирующего экрана он попасть не должен, там всегда остаются темные полоски без электронной засветки. «Знание» это формируется именно из-за волновой интерференции: в тех местах экрана, где электронные волны гасят друг друга, всегда будет темное место, там электрон как частица никогда не образуется.

Иными словами, летящий и не взаимодействующий ни с чем электрон представляет собой волну. А ударившись в материальный экран, это размазанное в пространстве электронное облачко, мгновенно стягивается в точку и становится частицей, оставившей точечный след засветки на экране. Процесс этот называется коллапсом волновой функции или редукцией волновой функции. Оба термина означают одно и тоже – схлопывание волновой функции, то есть превращение волны в частицу, или сотворение из Великой Квантовой Потенции некоей Физической Реальности в виде Конкретных Значений и Определенных Свойств. Причем процесс этот происходит мгновенно, иными словами, все самые отдаленные области электронного облачка мгновенно стягиваются в точку, реализуя электрон как привычную нам частицу. Мгновенно – это значит мгновенно, то есть быстрее скорости света. Как такое может быть? Об этом мы еще поговорим. А сейчас зададимся другим вопросом: а насколько велико это самое электронное облачко, которое пугающе мгновенно стягивается в точку? Может, оно такое крохотное, что и разговаривать не о чем? Ведь кванты маленькие!

Нет. Кванты не маленькие.

Смотрите. Мы ведь говорили уже, что квант неделим. Никто никогда не видел половинку фотона. Это правда. Даже пройдя через две щели, квант остается неделимым и единым. Если полупрозрачное зеркало раздвоило фотон «пополам», и одна «половинка» фотона полетела влево, а другая его «половинка» улетела вправо, все равно он остается одним связным целым, даже если его «половинки» разлетелись на разные концы вселенной.

Квант неделим! Попытка пронаблюдать только левую половинку фотона на одном краю вселенной приведет к тому, что вы увидите не половинку, а целый фотон с вероятностью 50 %. И с такой же вероятностью он материализуется на другом краю вселенной.

Поэтому теоретически квант размеров не имеет. Он безграничен. Широкая публика привыкла к тому, что кванты – это крохотные «создания» микромира. Такое представление пошло со времен столетней давности, когда кванты были обнаружены в микромире. Но современная наука говорит, что кванты вполне могут быть размера, сопоставимого с размером всей наблюдаемой астрономами Вселенной, и это экспериментальный факт, а не голое теоретизирование!

Но даже если не углубляться в космологические дебри, а оставаться в рамках школьного курса, то можно вспомнить ту же шкалу электромагнитных колебаний. Ближе к правому ее концу расположены привычные нам световые колебания, то есть фотоны разных цветов (частот), а также ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение. Частота этих колебаний велика, длина волны микроскопична, и потому наш мозг привычно воспринимает кванты этого излучения как маленькие объекты микромира.

Но с другой стороны электромагнитной шкалы располагаются радиоволны миллиметрового, дециметрового, метрового, километрового и более диапазонов. Представьте себе квант поля с длиной волны в километр или в сто тысяч километров! Согласитесь, это уже не объект микромира!

К тому же формулы, описывающие жизнь квантов, говорят нам о том, что вероятность обнаружить электрон в каком-то весьма отдаленном (от ожидаемого) месте вовсе не равна нулю. А это значит, что электронное облачко летящего электрона размазано в пространстве практически всей вселенной. И хотя вероятность обнаружить электрон (как частицу после замера) на другом краю вселенной ничтожна, поскольку эта вероятность быстро падает с расстоянием, но она никогда не обращается в ноль.