Простая сложная Вселенная

Нет, не зависит. Для самолета идея может показаться абстрактной, но для частицы она – факт. Частица действительно проделывает все вообразимые пути, рациональны они или нет, до тех пор пока никто за ней не наблюдает. Частицы двигаются и ведут себя совсем иначе, чем все, что вы когда-либо видели или ощущали в повседневной жизни. Наверное, вы уже получили представление об этом во время наблюдений за внутренним устройством атома, увидев, что электроны и все остальное не просто сферические комочки материи. Теперь мы подходим к еще более глубокой истине: квантовые поля делают с частицами странные вещи.

Принадлежность к квантовому полю означает, что частицы действительно занимаются тем, что все время делятся на множество изображений самих себя. И выбранные всеми этими образами маршруты заполняют все место в пространстве и времени, и у вас имеется лишь шанс, в действительности, лишь вероятность найти частицу в том конкретном месте и времени, где вы мысленно пытаетесь ее обнаружить.

Что еще хуже: перед обнаружением частицы материи или света ее бесчисленные образы могут разделиться и стать чем-то еще, прежде чем обратно превратиться в частицу, которой они были вначале. Подобно тому как свет может стать электроном, а электроны светом, все частицы Вселенной могут перевоплощаться в нечто еще, пока мы не следим за ними. Квантовые частицы – коварные гномы: все, что может случиться, случается, если оставить природу без наблюдения. И если вы не верите мне на слово, взгляните сами.

* * *

Что-то происходит с бесконечной ночью пространства, в котором вы плывете: вокруг вас начинает материализовываться белый куб в виде комнаты без дверей, и вскоре вы оказываетесь внутри этого помещения, стены которого сплошь усыпаны крошечными, совершенно белыми датчиками. Миллионами датчиков.

Прямо перед вами в центре этой комнаты без окон и дверей стоит вертикальный металлический столб толщиной с руку и высотой от пола до потолка.

Единственное, что есть в комнате кроме него, – желтая машина, выглядящая как одно из механических устройств для метания теннисных мячей – теннисных пушек. Этот невзрачный маленький робот, кажется, смотрит на вас через отверстие трубы.

По-видимому, запрограммированный на вежливость, он говорит:

– Привет.

У него нет рта, глаз, ушей или чего-нибудь подобного. Тем не менее он разговаривает, причем довольно ржавым голосом.

– Привет, – отвечаете вы на всякий случай, готовясь задать ему вопрос.

Робот прерывает вас, объясняя, что заполнен жужжащими частицами, которые он теперь будет выбрасывать, одну за другой, на противоположную сторону комнаты.

Если вы поинтересуетесь, будут ли это частицы света или материи, ответом будет: возможно и то и то – так как – и вы сейчас в этом убедитесь – материя и свет по большому счету будут вести себя одинаково.

Видимо, не в состоянии ждать ответа, робот тут же начинает обратный отсчет:

– Три… два… один…

Труба исторгает из себя частицу, и мгновение спустя на другой стороне комнаты звучит сигнал. А у вас появляется странное ощущение, что робот весьма доволен собой.

Вы чуть отклоняетесь в сторону и видите, что один из стенных датчиков за металлическим столбом почернел.

– Вопрос № 1: как попала туда частица? – спрашивает машина.

Не обращая внимания на его бесцветный менторский тон, вы проходите по комнате и останавливаетесь перед роботом. Прямая линия соединяет точку, из которой труба выплюнула частицу, с почерневшим датчиком. Прямая линия этой видимой траектории почти касается металлического столба, но не совсем.

– Вот ее траектория, – объявляете вы, поднимая палец, чтобы указать на единственно возможное направление, которое могла принять частица.

– Неверно, – тут же реагирует робот.

– Что-что? – переспрашиваете вы удивленно.

– Ответ неверен, независимо от указываемого тобой направления, – заявляет робот, заставляя вас изменить мнение о его якобы запрограммированной вежливости.

– Но есть только один возможный путь! И в настоящее время я на него смотрю.

– Полагаясь на чувства и интуицию, – продолжает машина, – ты продолжишь отвечать неверно. Каждый попавший сюда впервые человек совершает ту же ошибку. Законы квантовых частиц не соответствуют тем, что управляют твоей повседневной жизнью. Твои чувства и интуицию нельзя использовать на частицах. Забудь про них.

Каким бы фамильярным ни показалось его обращение, робот совершенно прав. Несмотря на довольно невзрачный внешний вид, он исполняет в данной книге роль самого передового компьютера в мире – и так же, как компьютеры часто являются лучшими друзьями ученого в реальной жизни, помогая визуализировать их теории, так и наш робот-суперкомпьютер будет полезен в оставшейся части книги.

Он может сымитировать все, что подчиняется законам природы в известном человечеству виде. Белая комната, в которой вы находитесь, например, создана компьютером. Но все происходящее в ней подчиняется известным законам природы.