Квантовая случайность

Предположение о том, что существует привилегированная система отсчета, идет вразрез с духом теории относительности, и поэтому большинство физиков считают ее богохульной. Однако гипотеза о привилегированной системе отсчета на самом деле не противоречит теории относительности. Вспомним, что современная космология оперирует именно с такой системой отсчета, определяя ее после Большого взрыва и связывая с центром массы Вселенной. Физики смогли измерить ее с исключительной точностью – это та система, в которой микроволновой фоновый шум (реликтовое излучение, рудимент Большого Взрыва, по сей день заполняющее Вселенную) изотропен. Относительно этой системы отсчета Земля движется[68] со скоростью около 369 км/с. Направление движения Земли также хорошо определено.

Поэтому не нужно сразу отбрасывать гипотезу об особой инерциальной системе отсчета, в которой «воздействие» может распространяться быстрее скорости света. Но смогла бы она дать некое объяснение нелокальным корреляциям? Если да, то эти корреляции сразу перестали бы быть нелокальными, ведь им было бы найдено локальное объяснение, а именно: механизм распространения последовательно из точки в точку пространства. Но как нам проверить эту гипотезу, если неизвестно, что это за гипотетическая особая система отсчета? Основная идея эксперимента будет такой же, как для лазейки недостаточного расстояния: Алиса и Боб должны принять решения и собрать результаты одновременно в такой степени, чтобы никакое гипотетическое влияние не могло успеть прибыть. Для этого нужно либо увеличить расстояние, либо улучшить синхронизацию. Сложность в том, что нужно указать систему отсчета, в которой действия Алисы и Боба должны быть синхронны, потому что, согласно теории относительности, если они синхронны в одной системе отсчета, существуют другие, в которых они совсем не синхронны. При скоростях меньших или равных скорости света эта проблема исчезает, так как если синхронизация такова, что свет не успевает дойти в одной системе отсчета, то он не успеет дойти ни в какой другой. Но для более высоких скоростей нам нужно определить систему отсчета, в которой нужно синхронизироваться Алисе и Бобу.

Швейцарский физик Филипп Эберхард, работающий в Национальной лаборатории имени Лоуренса вблизи Беркли, в Соединенных Штатах, придумал блестящий способ тестирования всех возможных гипотетических систем отсчета сразу. Его идея обескураживающе проста. Любопытный читатель найдет ее краткое изложение в справке 11. Скажем просто, что этот способ использует вращение Земли за 24 часа и требует, чтобы Алиса и Боб располагались вдоль оси восток – запад.

Такой эксперимент был проведен моей группой между двумя деревнями, лежащими в восемнадцати километрах друг от друга: Сатиньи к западу и Жюсси к востоку от Женевы. Эксперимент длился двенадцать часов, то есть то время, которое требуется Земле для полуоборота, и был повторен четыре раза[69]. Похожий эксперимент провела итальянская группа[70]. Интерпретация результатов этих экспериментов несколько осложнена, потому что она зависит от скорости Земли относительно гипотетической привилегированной системы отсчета, а эта скорость нам, конечно неизвестна. Если принять, что эта скорость ниже чем скорость Земли относительно центра масс Вселенной, то эксперимент исключает любое взаимодействие на скоростях вплоть до пятидесяти тысяч скоростей света. Это уже совершенно колоссальная скорость, намного больше, чем большинство из нас может себе представить, и физики заключили, что такого взаимодействия не может быть. Поэтому представляется, что не существует никакого «призрачного действия на расстоянии», если цитировать знаменитый комментарий Эйнштейна. Повторюсь: кажется, что нелокальные корреляции проникают в наше пространство-время откуда-то извне.

Но скорости, в пятьдесят тысяч раз большей, чем скорость света, может быть не достаточно. Возможно, нам придется повторять эксперимент с большей точностью, чтобы исключить и скорости в миллион раз выше скорости света. Вспомним, что скорость света выше, чем скорость звука в воздухе, примерно в миллион раз (340 м/с против почти 300 000 км/с), так почему следующий рубеж скорости не может быть также в миллион раз выше?