Квантовая революция. Как самая совершенная научная теория управляет нашей жизнью

Однако при этом наш вопрос из введения по-прежнему остается без ответа: если субатомные частицы могут вести себя столь странно, а мы, как и все объекты нашей повседневной жизни, состоим из этих частиц, почему же мы не сталкиваемся регулярно с такими странностями? Согласно теории спонтанного коллапса, ответ на этот вопрос связан с двумя ключевыми фактами: запутанностью и огромным количеством частиц, из которых состоят окружающие нас объекты. Хотя волновая функция индивидуальной частицы может избегать коллапса в среднем миллиард лет, макроскопические объекты нашей повседневности, такие как эта книга, состоят из по меньшей мере 10 миллионов миллиардов миллиардов индивидуальных частиц. И если волновые функции каждой из этих частиц непрерывно дергают ручки своих «одноруких бандитов» (рис. 10.3b), то в среднем по крайней мере одна из них за каждую миллионную долю секунды сорвет джекпот и испытает коллапс. Но так как все частицы этой книги постоянно и непрерывно взаимодействуют друг с другом, они все запутаны, то есть все связаны единой волновой функцией[620]. Поэтому, когда одна из них «срывает джекпот», коллапс испытывает волновая функция всей нашей книги! А значит, книга может находиться в двух местах одновременно никак не дольше одной микросекунды, времени, в сотни тысяч раз более короткого, чем пресловутое «мгновение ока». Или, как говорит об этом Белл, в рамках теории спонтанного коллапса кот Шрёдингера «не бывает одновременно живым и мертвым дольше, чем микроскопическая доля секунды»[621]. В этом и состоит аккуратное решение проблемы измерения: все объекты, большие и маленькие, подчиняются одним и тем же законам, а измерение не играет никакой особой роли. Коллапс волновой функции случайным образом происходит повсеместно и в каждый момент времени, и для того, чтобы он произошел, нет никакой необходимости для вмешательства наблюдателя.

Рис. 10.3. Теория спонтанного коллапса. А. У волновой функции индивидуальной частицы только один игровой автомат, и джекпот, который вызывает коллапс, может выпасть раз в миллионы или даже миллиарды лет. Б. У волновых функций, объединяющих множество запутанных частиц, игровых автоматов гораздо больше, и шанс сорвать джекпот хоть на одном из них значительно возрастает

На самом деле теория спонтанного коллапса – это не одна, а целый набор связанных друг с другом теорий, разработанных небольшой группой физиков, которые много лет чувствовали неудовлетворенность копенгагенской интерпретацией. Описанная нами выше – та, что привлекла внимание Белла, а от него стала известна и многим другим, – построена в 1985 году тремя физиками из Италии: Джанкарло Гирарди, Альберто Римини и Туллио Вебером. По их инициалам она и стала называться «моделью GRW»[622]. «Модель GRW кажется мне прекрасной иллюстрацией того, как квантовая механика, чтобы сделаться рациональной, требует лишь очень малого (по определенным меркам!) изменения»[623], – писал Белл вскоре после того, как статья GRW вышла в свет. Статья самого Белла о модели GRW привлекла к этой теории внимание многих других физиков, в том числе Филипа Пёрла, который разрабатывал похожие идеи еще с начала 1970-х. (Десятью годами ранее работа Пёрла послужила основанием для того, чтобы у него взял интервью некий социолог, изучавший «социальные отклонения» среди физиков[624].) Пёрл написал Беллу, прося подробнее рассказать ему о модели GRW, и Белл сумел устроить Пёрлу творческую командировку к Гирарди, где они вместе попытались адаптировать модель GRW к релятивистской квантовой теории поля. Но и тройка GRW, и Пёрл не могли заставить замолчать мучительный рефрен, который и прежде десятилетиями звучал в ушах Бома, Эверетта и других. Квантовая теория работает с удивительной безупречностью – какой же смысл пытаться ремонтировать то, что очевидно и не думало ломаться? Зачем нам вообще нужна какая-то другая интерпретация, а тем более – другая теория?