Никола Тесла. Человек, опередивший время

Ну а теперь давайте поставим возле одной из щелей некий детектор, который будет определять, через какую щель на самом деле проходит микрочастица. Включаем детектор — и он однозначно показывает, что частица проходит только через одну щель. Но самое интересное — интерференционная картина отсутствует! Разумеется, первые подозрения касаются самого детектора, который самим фактом «узнавания» воздействует на микрочастицу. Да, смысл в подобном замечании, конечно, есть, однако даже если разместить всего один детектор на одной из щелей и частица не будет искажаться на второй щели, интерференционная картина все равно пропадает! Откуда же электрон предугадал, что его продетектируют на второй щели? В учебниках по квантовой физике это объясняется так: та компонента (часть) волновой функции, которая подверглась детекции, изменила поведение микрообъекта, превратив его из волны в частицу, пролетевшую через вторую щель. Поведение любой квантовой частицы описывается формулой как сумма возможных состояний. Упрощенно это можно записать так:

Состояние частицы {F} = правая функция состояния в щели {H1} + левая функция состояния в щели {Н2},

— то есть полностью поведение микрочастицы определяется как сумма всех его возможных состояний, входящих в знаменитую пси-функцию. При измерении, то есть при воздействии на микрообъект, а именно на одно из формальных слагаемых волновой функции, частица тут же локализуется в пространстве. Получается, что, детектируя частицу в ее волновой форме, мы можем измерять любую ее часть, пролетающую через одну из щелей! «Истинно колдовское исчисление!» — воскликнул в свое время великий Эйнштейн.

Вообще говоря, локализацию микрочастиц физики называют редукцией волновой функции. Со всем этим и связан ЭПР-парадокс. При этом ход рассуждения группы Эйнштейна был следующий: пусть одновременное измерение у природных квантовых систем импульса и координаты в принципе невозможно по законам квантового мира. Тогда давайте попробуем создать особую искусственную квантовую систему! Для этого возьмем две микрочастицы и особой процедурой запутаем их состояния, так что их свойства окажутся взаимосвязаны. Разлетаясь, такие частицы поделят импульс в некоторой пропорции. Теперь проведем измерение координат у одной и импульса у другой частицы. Так мы легко получим координату первой частицы прямым измерением и ее импульс по импульсу второй частицы из закона сохранения импульса.

Статья об ЭПР-парадоксе стала продолжением интеллектуального противостояния великих физиков. Эйнштейн полагал, что импульс как объективная характеристика всегда присущ микрообъектам совершенно независимо от того, наблюдаем мы квантовые системы или нет. Бор же считал, что без процедуры измерения говорить об импульсе микрообъекта совершенно бессмысленно.

ЭПР-парадокс разделил физиков на два лагеря — «локальщиков» и «нелокальщиков». Первые считали, что квантовые объекты локальны и просто подчиняются еще неизвестным закономерностям скрытых параметров. Вторые полностью следовали канве рассуждений Бора и предрекали, что в квантовом мире мы встретились с совершенно новой парадоксальной физической реальностью.

Сегодня вроде бы победу празднуют «нелокальщики». Однако ситуация до сих пор далеко не простая и делать однозначные выводы несколько преждевременно. Что касается позиции великого изобретателя в ЭПР-диалоге, то он не поменял своего первоначального мнения, заметив своему знакомому молодому журналисту О’Нилу, что истина, как всегда, лежит где-то посередине:

«Неопределенное положение вещей и тел невозможно встретить в натуральных условиях, но мною давно уже разработаны аппараты, способные искусственным способом достичь эффекта генерации неопределенности местоположения. Направляя особым образом сконцентрированные волны из моего прибора, я легко могу временно дематериализовать любой предмет в эфирную среду стоячих волн, перенести его на немыслимое расстояние и вернуть обратно в исходный вид… Работая с биологическими объектами, я получил совершенно необычные результаты, позволяющие говорить о том, что физический процесс электроэфирного растворения и последующего эманационного воссоздания некротических тканей останавливает в них процессы распада и возвращает в активное состояние…»