Сто лет недосказанности: Квантовая механика для всех в 25 эссе

Заодно решается и проблема «классических приборов», которые в копенгагенское понимание квантовой механики приходится вводить декларативно. В механике де Бройля – Бома всё квантовое. Отсюда, разумеется, проистекает хорошо знакомая нам цепочка событий: если волновая функция электрона исходно выражает комбинацию возможностей, то согласно уравнению Шрёдингера с ней запутывается волновая функция прибора. Конечно, приборов, находящихся в запутанном состоянии, не наблюдается, и мы снова… нет, не наступаем снова на те же грабли, и именно потому, что сейчас кроме волновой функции имеются еще и ведомые ею частицы.

Результат измерения определяется исходя не из волновой функции, а из фактически случившегося актуального положения ручки. Оно определено эволюцией самого прибора из начального состояния; в этом начальном состоянии имелся люфт для конфигурации всех электронов, протонов и нейтронов, из которых состоит прибор. Последующая эволюция под командованием волновой функции привела к какому-то положению ручки в момент измерения. Это одно определенное положение, уж какое получилось, соответствует какой-то одной из ветвей волновой функции прибора{56}.

А другие ветви волновой функции практически исчезают, но не необъяснимым образом, как при пресловутом коллапсе, а по вполне понятной причине. Дело в том, что между различными конфигурациями прибора имеются макроскопические различия (роль прибора, собственно, и состоит в производстве и демонстрации таких различий); поэтому ветвь волновой функции, которая отвечает ручке в положении 1, ничтожно мала в пространственной области, которую занимает ручка в положении 2. Вообще все ветви волновой функции, кроме одной, которая отвечает случившемуся положению ручки, оказываются фактически неотличимы от нуля. Это выглядит как «коллапс» волновой функции, но происходит на основе уже заложенных в теорию механизмов – в зависимости от того, где фактически оказались частицы.

Как уже говорилось, Бом установил эквивалентность между этой теорией и «просто» квантовой механикой (небольшого дополнительного внимания в теории де Бройля – Бома требует спин, в отношении которого возникает зависимость от процедуры его определения, но и здесь теория последовательна и адекватно описывает наблюдаемые явления). Существенную роль при этом играет требование, что начальное распределение положений частиц подчинено правилу Борна. Получилась ли наконец наглядная картина квантового мира? Оказывается, есть «мелкий шрифт».

Для начала может показаться слегка «подозрительным», что бомовские частицы никак не взаимодействуют между собой. Действительно, они слушают только то, что говорит им волновая функция, а друг друга при этом «не замечают». Не оказывают они и обратного воздействия на волновую функцию: отношения с ней остаются односторонними. Заодно получается так, что возможные траектории движения электрона, стартующего из различных точек под управлением одной и той же волновой функции, никогда не пересекаются! Эти траектории можно при желании воспринимать как математически прочерченные «борозды» – независимо от того, следуют по ним электроны или нет. Хотя все борозды, кроме одной, оказываются пустыми при каждом конкретном воспроизведении одной и той же ситуации, все равно можно считать эти борозды (почти) реальными: по существу, они представляют различные варианты развития событий, а заполнение конкретной «борозды» частицей можно воспринимать просто как способ выделить один из вариантов. По этой причине от сторонников многих миров (возглавляемых в данном случае Дойчем) можно услышать, что бомовская механика – это многомировая интерпретация «в хроническом отказе», т. е. в состоянии отрицания очевидного, а именно того, что в глубине души она многомировая. Я не буду углубляться в доводы, которые «бомовцы» не просто приводят в ответ, чтобы показать, в чем «эвереттовцы» здесь неправы, но и используют для встречного иска к многомировым интерпретациям; есть более важная тема.