Магия для начинающих

В действительности же оказывается, что больше частиц проходит тогда, когда открыта всего лишь одна щель.

Когда этот эксперимент был проведен впервые, то перед учеными возникла дилемма. Чтобы осознать полученные результаты, они начали утверждать, что субатомные частицы на самом деле не частицы, а волновые образования. (Никто не знает, как выглядит субатомный мир, потому что человек не обладает приборами, способными приоткрыть завесу тайны. Физики создают модели этого мира по результатам своих экспериментов.) В отличие от простой частицы волна способна проходить через обе щели одновременно. Это означает, что вы не должны ожидать большего количества частиц, зарегистрированных чувствительной поверхностью, при двух открытых щелях, чем при одной. Происходящее является результатом того, что волна способна расщепиться и пройти через обе щели, а затем снова трансформироваться позади экрана. На самом деле, так как некоторый процент таких расщепленных волн интерферируется и, возможно, даже гасит друг друга, то через две щели проходит меньше волн, чем через одну — в точности то, что и показали эксперименты.

Волновая теория, казалось бы, разрешила тайну, но остался один важный вопрос. Частицы, которые ведут себя подобно волнам, проходя через две щели, немедленно превращаются после этого обратно в частицы. Волна оставила бы сплошной след на чувствительной поверхности, подобно тому, как океанская волна оставляет след на берегу. Но эксперименты показали, что этого не происходит. Частицы оставляют след в отдельных местах — как маленькие пушечные ядра.

Физики пришли к выводу о материально-вол-новой двойственности субатомных частиц, но объяснить природу этого явления не могли. Ученые годами пребывали в уверенности, что в одних обстоятельствах частицы ведут себя как материальные частицы, а в других — как волны. Важно было понять, что материально-волновая двойственность существует, то есть, рассматривая поведение субатомных частиц таким образом, ученые могли предсказывать поведение этих частиц в различных ситуациях. Другими словами, двойственность была налицо, но осознать ее было очень трудно. Настолько трудно, что физики начали сомневаться, действительно ли в материальном мире существуют «волны». Они предположили существование ментальной заинтересованности, которая позволила объяснить то, что они видели: набор возможностей, ведущих себя волновым образом. Квантовые частицы начали рассматривать как вероятностные волны.

Физики — интеллигентные, разумные люди, но для неспециалистов такой подход абсолютно неочевиден. Однако, если вы примените его к загадочному эксперименту с двумя щелями, вы увидите всю его пользу. Применяя концепцию вероятностных волн, мы можем вернуться к удобной для нас трактовке элементарных частиц как маленьких пушечных ядер. Когда каждое такое ядро достигает двух открытых щелей в экране, вероятностная волна, существующая лишь в разуме экспериментатора, предоставляет ему различные возможности — пройти через верхнюю или через нижнюю щель либо удариться об экран и быть поглощенным или отраженным. Вероятностная волна не может точно предсказать, как поступит частица, а только укажет, где это произойдет.

Вероятностные волны так же хорошо объясняют результаты опыта, как и оригинальная концепция физической волновой природы элементарных частиц. Более того, очень легко убедиться, что вероятности могут изменяться в ситуации, когда открыта только одна щель, и тогда, когда открыты обе. Теория вероятностных волн легко объясняет поведение частиц, но остается одна существенная проблема. Если частицы-волны являются вероятностными волнами, а вероятностные волны выполняют организующую функцию в разуме экспериментатора, как же можно объяснить очевидный факт, что вероятности каким-то образом накладываются друг на друга, то есть ведут себя как физические волновые формы?

В 1957 году молодой американский физик Хью Эверетт нашел ответ. С ослепительной простотой он предположил, что если две вероятности могут интерферировать друг с другом, каждая из них должна иметь реальное существование. Но так как две вероятности не могут одновременно существовать в нашей вселенной, то логически следует, что должна быть вторая, параллельная вселенная, где и существует вторая вероятность.

Смысл теории Эверетта крайне причудлив. Он заключается во взаимодействии двух параллельных вселенных, которые разъединяются и сливаются вместе в связи с различными событиями. В только что рассмотренном нами эксперименте с двумя щелями разъединение двух вселенных приводит к волновому поведению, а их объединение возвращает нас к материальной природе элементарных частиц.

С 1957 года физики приняли за истину существование более чем двух параллельных вселенных. Математические исследования доказывают существование множества параллельных вселенных, и все они, по крайней мере теоретически, доступны для наших наблюдений.