Неизбежность странного мира

Так где же почернеет эмульсия от падения электрона? Неужели это произойдет обязательно в той точке, что лежит прямо напротив щели в экране? Вы уже догадываетесь, почему физик-квантовик не возьмется этого утверждать. Нет, электрон может упасть в любом месте, где «волны его поведения» взаимно не погасились: на любой полосе, где по математическому предвидению можно было бы нарисовать над плоскостью эмульсии горбики пси-волновой картины. Всюду в таких местах можно ожидать появления черного пятнышка на пластинке. Даже в отдалении от точки, предсказанной классиком. Лишь бы не на «пустой» полосе.

Вот она, нашумевшая в свое время дифракция электронов! (Огибание препятствий — краев щели.)

Но в результате действительно проделанного опыта на установке — не на бумаге — электрон ведь очутится в каком-то одном месте, не так ли? Разумеется. Так где же именно? Где кончится неизвестность и произойдет вторжение этой заряженной частицы в молекулу эмульсии, а вслед за тем химическая реакция с выделением черного металлического серебра?

Вы наверняка уже чувствуете, как! просится тут на язык злополучное слово — Случай! Оно просится в текст с такой же настойчивостью, как и при поисках ответа на вопрос: «Где сейчас бабочка, скрытая непрозрачным конусом сачка?» Если ей безразлично, где там быть, то, конечно, это дело случая, где она окажется в момент нашего наблюдения. Правда, чтобы ей и в самом деле это было безразлично, надо лишить ее одушевленности — стремления к удобству, инстинкта свободы, словом — права выбора. Все места под сачком должны быть для нее равно хороши.

Теперь можно бы и совсем отделаться от этой примелькавшейся бабочки, благо уже и так пришлось лишить ее инстинктов жизни. Но сначала нужно совершить еще одно — маленькое — усилие воображения. Дело стоит того: мы почувствуем, как случай диктует явлениям природы свои особые закономерности. Он делает это не менее изобретательно, чем любая железная необходимость.

8

Можно мысленно разбить пространство сачка на равные ячейки — скажем, величиною с бабочку. Тогда сачок станет похож на конус, вырезанный из пчелиных сотов. От чистой случайности зависит, в какой из ячеек застигнем мы бабочку при проверке. И если в конусе умещается, допустим, тысяча ячеек, то надо ли логически доказывать, что есть лишь один надежный шанс из тысячи увидеть пленницу в заранее предуказанной ячейке?

Но вот что замечательно.

Ячейки выстраиваются в столбики над основанием конуса. Самый длинный столбик, конечно, над серединой основания: в нем, доходящем до вершины сачка, больше всего ячеек. А чем ближе к краям основания, тем меньше ячеек умещается в этих столбиках. У самых краев их этажность сходит на нет. Видите ли вы мысленно эту картину? Она напоминает московские высотные здания, которые этакими каменными сачками поднимаются в небо: в любом из них — больше всего этажей в середине, под шпилем, а меньше всего по краям, над периферией фундамента. В каком же столбике больше всего надежд увидеть бабочку?

Ясно, что от нашего мысленного дробления сачка на ячейки в природе ничего не изменилось. По-прежнему дело случая, в какой ячейке обнаружится бабочка. Но, именно оттого, что у нее нет никаких причин предпочесть одну ячейку другой, тут вдруг прорезывается в случайном закономерное.

Сама того не подозревая, бабочка как раз по воле чистого случая будет оказывать предпочтение тем столбикам, которые длиннее. Всего больше надежд застать ее в центральном, наиболее многоэтажном столбике. Пусть сорок восемь ячеек умещаются в нем, тогда случай даст нам сорок восемь шансов из тысячи увидеть пленницу в воздухе прямо над серединой основания сачка. Застать ее в любом соседнем столбике шансов уже меньше. Их совсем мало, если мы питаем надежду увидеть ее над краем основания. Нужно проделать очень много опытов — много проверок, чтобы хоть раз такая надежда сбылась.

Оттого, что ячейки все равноправны, неравноправны столбики! Шансы распределяются между ними вовсе не поровну. И видно: закон распределения шансов между столбиками повторяет горбатую, или конусообразную, форму сачка. Повторяет совершенно точно.

А как провести проверку? С бабочкой это просто — в принципе по крайней мере. Сделав прозрачным основание сачка, можно фотографировать ее сколько угодно раз на одну и ту же пластинку. Можно даже вообразить себе, что основание сачка затянуто светочувствительной пленкой, и на этой пленке, как тень, запечатлевается при каждом срабатывании затвора изображение бабочки. После множества съемок такая тень будет всего гуще в центре пленки: там наложатся одно на другое множество изображений. К периферии пленки тень будет слабеть. И ясно, что в этом распределении густоты тени повторится тот же закон — форма сачка с горбом посередине.

Так опыт подтвердит предвидение случайного.

И тем полнее подтвердит, чем больший простор будет предоставлен случаю: каждая новая проверка увеличивает надежду, что постепенно сбудутся все возможности — оправдаются все шансы. «Надо иметь достаточную статистику!» — говорят физики.