Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени

Великий Альберт Эйнштейн с завидным упорством продолжал свои атаки на квантовую неопределенность, пытаясь придумать новые мысленные эксперименты, которые бы обнаружили изъян в официальной версии, одним из сторонников которой был не менее великий Нильс Бор. Не раз дел о доходил о до публичных диспутов. И каждый раз Бор отвергал аргументы Эйнштейна.

Наконец, Эйнштейн, Подольский и Розен придумали эксперимент, в котором надеялись «перехитрить» принцип неопределенности. Для этого была использована идея частиц-близнецов, т. е. предполагалось получить одновременно две совершенно одинаковые частицы и одновременно измерить у первой из них импульс, а у второй — положение. При этом импульс у второй определился бы расчетным путем, исходя из закона сохранения импульсов. И тогда для второй частицы были бы определены (как бы одновременно) и импульс, и положение.

«Чтобы с уверенностью исключить обмен сигналами между двумя частицами, находящимися на некотором расстоянии друг от друга, измерения следовало произвести за столь короткий интервал времени, за который сигналы, распространяющиеся со скоростью света (или медленнее), не успели бы преодолеть расстояние между частицами».

Такой эксперимент (только у фотонов фиксировался вектор поляризации) удалось осуществить Алену Аспеку в Париже в 1981–1982 гг. Результаты не оставили никакого сомнения — Эйнштейн был неправ. Как только у одного фотона был определен вектор поляризации, «мгновенно» обнаружилась корреляция, т. е. положение вектора поляризации и у второго фотона также изменялось. И все это неведомым путем, ибо взаимодействие осуществлялось со скоростью, превышающей скорость света.

Как пишет Девис, Аспек забил «последний гвоздь в гроб физики, основанной на здравом смысле». Нам же только остается порадоваться, что Эйнштейн не дожил до этого дня. После такого «ужасного» эксперимента, породившего великую смуту среди сторонников понятных причинно-следственных связей, начался период мифотворчества: появились красивые мысли, например о том, что вместе родившиеся фотоны (электроны) сохраняют память друг о друге, или о том, что любое событие во Вселенной становится мгновенно известным в любой точке пространства, и прочее, прочее…

Казалось бы, здравый смысл окончательно вытеснили из квантовой физики. А ведь Эйнштейн был прав! И не только потому что «элементарные частицы не есть нечто независимо существующее и не поддающееся анализу. По существу, это среда, распространяющаяся вовне на другие объекты». Так сформулировал свою мысль американский физик Г. Степп (и это похоже на правду).

Эйнштейн был прав потому, что верил, что должна быть, обязательно должна быть реальная, а не «безумная» причина, объясняющая неопределенность.

Что же произошло, когда осуществился мысленный эксперимент Эйнштейна — Подольского — Розена (ЭПР)? Ведь, по существу, парадокс ЭПР подтвердил идею мгновенного дальнодействия или, скажем осторожнее, идею сверхсветовых скоростей. Но чем порожден этот удивительный эффект?

Любая частица, обладающая или не обладающая внутренней структурой, а также, вероятно, и фотон (если рассматривать его совместно с взаимодействием), изменяет темп своего собственного времени именно в результате взаимодействий. И тут вслед за Эйнштейном нужно повторить, что должна быть не «безумная» причина, которая бы объяснила, почему частицы-близнецы провзаимодействовали друг с другом, вопреки здравому смыслу, нарушив, в том числе, и запрет на превышение скорости света.

Вначале мне казалось, что парадокс ЭПР может быть объяснен, если привлечь для его разрешения идею изменения темпов собственного времени у подопытных фотонов. Например, если, вылетев из одного атома, только что родившиеся фотоны по какой-то причине приобретают все более высокий темп собственного времени, тогда их собственное время будет сжиматься, а это значит, что часы, «установленные» на этих фотонах, должны показывать все уменьшающиеся интервалы времени. В эксперименте таким интервалом был временной интервал между двумя событиями: моментом вылета фотонов из атома и моментом измерения их параметров. Так вот, по часам на фотонах этот интервал будет значительно меньше, чем по лабораторным часам. Значит, по «фотонным» часам эти события ближе друг к другу, чем по «нормальным» часам. Следовательно, в момент измерения их характеристик они могли провзаимодействовать без нарушения запрета на превышение скорости света — ведь времени на осуществление взаимодействия (по их часам) требовалось меньше.

Такое объяснение имеет некоторую логическую предопределенность. Допустим, что только что родившиеся фотоны в первые мгновения своей жизни лавинообразно «обрастают» взаимодействиями и это приводит к росту внутренней энергии и к увеличению темпа их собственного времени.