Ключи к Мирозданию. Как ты творишь свою реальность
Шрифт:
А ведь электрон обладает и массой, и зарядом. Электрон – одна из составляющих атома. Атомы образуют молекулы, а молекулы – это те кирпичики, из которых строятся вполне осязаемые твердые тела.
Дальнейшие эксперименты показали, что де Бройль был прав.
Не только электрон, а все элементарные частицы демонстрировали свою волновую природу.
Это выглядит очень странно. Возникло предположение: может быть, электрон – не волна? Может быть, множество электронов просто движется волной?
Подтвердить или опровергнуть это утверждение помог опыт, в котором электроны
Оказалось, что для электрона это возможно. Впервые опыт с выпусканием электронов через две щели «поодиночке» был проведен Акиро Тономурой из Токийского университета в 1989 году. На экране вновь появилась все та же знакомая картина с полосами. Единственное объяснение этому – электрон одновременно проходит в обе щели, интерферируя сам с собой.
Впрочем, физики и не сомневались в результатах этого опыта. И задолго до окончательного экспериментального подтверждения, был разработан математический аппарат, который описывает происходящее.
Эксперимент с одиночным электроном
В соответствии с этим описанием, электрон до момента наблюдения над ним, не существует как материальный объект. Он находится в так называемом состоянии «суперпозиции».
«Состояние суперпозиции» означает, что электрон существует в виде «облака вероятностей».
Он может обнаружится с определенной вероятностью в любой точке Вселенной.
То есть, электрон находится одновременно везде и нигде. Таким образом, на квантовом уровне никакой «объективной реальности» не существует!
И этот удивительный факт многократно доказан экспериментально.
Но, может быть, на фотонах, электронах и других элементарных частицах все и кончается? Может быть, все эти удивительные свойства проявляются только лишь для них, а на «большие» объекты квантовая механика не распространяется? То, что можно «потрогать» – это точно объективная реальность!
Но нет, квантовые эксперименты и здесь наносят удар по здравому смыслу!
«Двухщелевой эксперимент» был неоднократно повторен австрийским исследователем Антоном Цайлингером с использованием молекул. Он начал в 1999 году с относительно небольших молекул, а в 2012 году провел опыт с огромными молекулами, содержащими до 114 атомов. Результаты всегда были однозначны.
Молекулы вели себя, как волны, а не как «материальные» объекты. Точно так же, как электроны и фотоны, они до момента наблюдения над ними словно «растворялись» в окружающем пространстве.
Кстати, не так давно в Венском университете была получена интерференционная картина для органической молекулы, состоящей из 15-ти аминокислот. Так что, «строительный материал» наших тел тоже проявляет «волновую» природу.
Собственно, нет никаких сомнений, что объекты любой величины, если бы их удалось
Опыт Цайлингера «Волновое поведение молекул»
Именно поэтому квантовая механика делает вывод: никакой «объективной реальности» не существует!
Реальность начинает возникать в момент наблюдения над ней.
Наблюдаемая реальность создается информацией
Один из самых загадочных результатов, полученных в результате экспериментов квантовой механики – «эффект наблюдателя».
Дело в том, что если, проводя «двухщелевой эксперимент», мы начинаем «подглядывать» за электроном, он перестает вести себя как волна, проходя сквозь обе щели. Под пристальным взглядом он начинает вести себя как частица, проходя в одну-единственную конкретную щель!
Для этого нужно поставить детектор, который может засечь, через какую именно щель пролетел электрон. Как только детектор заработает – на экране исчезнет интерференционная картина со множеством полосок, и возникнут две полосы напротив щелей.
Эффект наблюдателя
Результаты такого эксперимента были давным-давно предсказаны квантовой механикой теоретически.
Однако, технически возможным оказалось провести такой эксперимент лишь в 2013 году. Опыт поставил профессор Герман Бателаан.
Еще более неожиданно демонстрирует «эффект наблюдателя» эксперимент, который был предложен Джоном Уилером из университета Принстона.
Не буду его подробно описывать, скажу лишь суть: детектор электронов ставится уже после того, как электрон пролетел сквозь щели. Результат этого эксперимента оказался тем же самым.
• Если есть наблюдатель – электрон «материализуется» как частица, и проходит через одну конкретную щель.
• Нет наблюдателя – электрон «растворяется» в пространстве, проходя одновременно через обе щели.
То есть появление наблюдателя даже после пролета сквозь щель словно заставляет электрон вернуться в прошлое и принять решение – проходит он сквозь одну щель, или сквозь обе. Такая «власть» наблюдателя над элементарными частицами выглядит совершенно мистически!
Описанный «эффект наблюдателя» был предсказан задолго до его экспериментального подтверждения.
Долгое время он трактовался по-разному. Кто-то говорил о том, что сознание наблюдателя создает картину мира, некоторые наделяли «сознанием» элементарные частицы, кто-то говорил, что своими грубыми приборами мы разрушаем квантовую природу объекта.