Как рассуждали Эйнштейн и его подельники? Представьте себе, что в результате некоего физического процесса из одного центра разлетаются в разные стороны две квантовые частицы. Поскольку они родились в результате одного процесса, их характеристики связаны друг с другом в силу законов сохранения. Одна частица у нас летит вправо, другая – влево, и скорости их обязаны быть одинаковыми, но мы пока точно не знаем, какими именно.
Когда частицы разлетятся, допустим, на километр или сто километров, мы берем и ловко меряем скорость правой частицы. И поскольку, в силу родства частиц, их скорости должны быть одинаковы, мы таким образом,
То есть, не трогая левую частицу, мы косвенным способом узнаем ее координату или скорость. А раз мы частицы даже не касались, но скорость ее все же узнали, значит, скорость эта у частицы была, хотя квантовая механика говорит, что свойство появляется в результате замера. Но мы ее не меряли!..
Это как будто две колоды карт, которые разложены рубашками вверх двумя параллельными рядами, причем разложены соответственно: напротив дамы пик всегда лежит дама пик, напротив крестовой шестерки – крестовая шестерка и т. д. И мы знаем только это условие, но не знаем, где какая карта находится, потому что они лежат, повторюсь, рубашками вверх. И если мы поднимаем одну из 54 карт и видим бубнового валета, мы уже точно знаем, что напротив него лежит валет бубей. И раньше, до замера, он там лежал, хотя мы его не касались – просто по условию разложения двух колод!.. Такова была идея Эйнштейна.
А, между тем, ваша квантовая механика, господин Бор, учит, что если частицу не трогали, то есть никак на нее не воздействовали, то у нее попросту нет никаких определенных характеристик, они все «размазаны». А тут мы, зная, что характеристики двух частиц связаны (запутаны, говорят физики в таких случаях), и, измерив скорость одной из них, автоматом узнаем скорость другой, а значит, эта скорость у нее есть! И это еще не все! Мы ведь таким образом и координату можем узнать. Таким образом мы получили, что частица, над которой не проводились никакие измерения и воздействия, имеет обе характеристики – и скорость, и координату. Вопреки вашему поганому принципу неопределенности! Ха-ха-ха!
Этот нездоровый смех квантовым физикам решительно не понравился. Неужели самая проверенная и самая работающая на практике теория – квантовая – на самом деле неполна? – задумались они.
Через много лет, один английский физик по фамилии Белл придумал мысленный эксперимент, из коего вывел формулу, получившую в физике его имя, – «неравенство Белла», согласно которой (формуле) можно поставить реальный физический опыт и проверить, кто прав – Бор или Эйнштейн.
Чтобы не растерять читателей из-за долгого и муторного объяснения статистических закономерностей, я не буду пускаться в принципы построения неравенства Белла. Просто скажу, что еще в далеком 1964 году Белл, который, похоже, придерживался эйнштейновских взглядов, хотя и не особо это озвучивал, поскольку к тому времени они уже считались в физике неприличными, вывел математическое выражение, которое могло бы доказать, есть у частиц в микромире какие-то скрытые параметры или их конкретные свойства возникают только после замера. Тогда проверить неравенство Белла экспериментальным путем было невозможно. Но через пару десятилетий неравенство Белла было проверено опытным путем – и проверено неоднократно, после чего отсутствие скрытых параметров и полнота квантовой механики были доказаны.
Квантовая теория безупречна. Ее математика безупречна. И только та самая физическая реальность в эту математику почему-то не укладывалась. Реальность эту математику ломала.
– Почему, – спросите вы, – если реальность в виде эксперимента квантовую механику как раз подтвердила? Что тогда означает ваша фраза «реальность в квантовую механику не укладывалась»?
Часть 2. Иллюзорность реальности
Глава 1
Странные квантовые эксперименты
Давайте же наконец признаемся, что именно так сильно взбесило творца теории относительности в квантовой механике и почему он столь упорствовал в ее неприятии! Ну, ведь не косный же дурачок был Эйнштейн! Что ему мешало проявить тот же безграничный физический либерализм, что и Бору: взять и пригласить в свое мыследопущение, в свой внутренний физический мир играющего в кости бога – мировую случайность?