В свободном падении (сборник)
Шрифт:
Когда установка была собрана, последней задачей стала ее регулировка. Электронную пушку следовало нацелить таким образом, чтобы электроны с равной вероятностью могли пролететь сквозь каждую из щелей. Аппаратура заполнила почти всю комнату — разнообразная электроника, экраны и провода.
По утрам в номере отеля я разговаривал с зеркалом, давал обещания серым глазам. И каким-то чудом не пил.
Один день стал двумя. Два стали тремя. Три стали пятью. Потом я не пил целую неделю.
Работа в лаборатории продолжалась. Когда последняя деталь установки встала на место, я отошел и с бьющимся
Когда в 1977 году в дальний космос был запущен первый спутник, к его борту крепилась золотая пластинка с кодированными сообщениями. Там были диаграммы химических структур и математические формулы. Изображение ребенка в утробе, калибровка круга и одна страница из «Системы мира» Ньютона. Там содержались сведения о нашей математической системе, потому что математика, как нам говорили, есть универсальный язык. Я всегда считал, что на золотой пластинке следовало изобразить и схему этого эксперимента Фейнмана.
Потому что этот эксперимент фундаментальнее математики. Это то, что обитает под математикой. Он рассказывает о самой реальности.
Ричард Фейнман сказал об этом эксперименте: «В нем суть квантовой механики. Если честно, то он заключает в себе только тайну».
В комнате 271 имелись два стула, доска на стене, длинный лабораторный стол и несколько больших столов. Окна я завесил темной тканью. Части установки расползлись по всей комнате.
Щели были прорезаны в стальных листах, разделяющих установку на зоны. Фосфоресцирующий экран вставлен в прямоугольную коробочку позади второго комплекта щелей.
Джеймс зашел чуть позднее пяти часов вечера, перед самым уходом домой.
— Мне сказали, что ты подал заявку на лабораторное помещение, — сказал он.
— Да.
Он вошел в комнату.
— Что это? — поинтересовался Джеймс.
— Просто старое оборудование из «Доцента». Оно никому не понадобилось, вот я и решил проверить, смогу ли его наладить и запустить.
— А что именно ты запланировал?
— Воспроизвести результаты, ничего нового. Эксперимент Фейнмана с двумя щелями.
Он помолчал.
— Приятно видеть, что ты над чем-то работаешь, но тебе не кажется, что все это немного устарело?
— Хорошая наука никогда не устаревает.
— Но что ты собираешься доказать?
— Ничего. Совсем ничего.
В день эксперимента погода стояла чертовски холодная. С океана налетали сильные порывы ветра, и Восточное побережье съежилось под напором холодного фронта. Я приехал на работу рано и оставил на столе у Сатиша записку:
Приходи ко мне в лабораторию в 9.00.
Эрик.
Я ничего не объяснил Сатишу. Объяснять было нечего.
Сатиш вошел в комнату 271 за несколько минут до девяти, и я показал на кнопку:
— Не хочешь оказать мне честь?
Мы стояли в почти темной лаборатории. Сатиш разглядывал аппаратуру.
— Никогда не доверяй инженеру, который не ходит по своему мосту.
Я улыбнулся:
— Ну ладно.
Я нажал кнопку. Аппарат загудел.
Я дал ему поработать несколько минут, затем пошел взглянуть
Сатиш заглянул через плечо. Аппарат продолжал гудеть, полосатая картинка становилась все четче.
— Хочешь увидеть фокус? — поинтересовался я.
Он кивнул, сохраняя серьезность.
— Свет — это волна, — сообщил я.
Потом протянул руку к детектору, нажал кнопку «вкл» — и интерференционная картинка исчезла.
— Пока кто-нибудь не наблюдает.
Копенгагенская интерпретация постулирует следующее: наблюдение есть требование реальности. Ничто не существует, пока оно не наблюдается. До этого момента есть только волны вероятности. Только возможности. Применительно к нашему эксперименту эти волны описывают вероятность обнаружения частицы в любой точке между электронной пушкой и экраном. Пока частица не детектируется сознанием наблюдателя в конкретной точке вдоль этой волны, она эффективно выбирает любой путь сквозь пространство-время. Следовательно, пока частица не обнаружена пролетающей сквозь одну щель, она теоретически может пролетать сквозь другую — и поэтому реально пролетит сквозь обе в форме вероятностных волн. Эти волны интерферируют друг с другом предсказуемым образом и поэтому образуют видимую интерференционную картину на экране за щелями. Но если частица детектируется наблюдателем у любой из двух щелей, она после этого уже не может пролететь сквозь обе. А раз она не может пролететь сквозь обе, то не может создать и интерференционную картину.
Создается впечатление, что такое объяснение противоречит самому себе, за одним исключением. За исключением того, что интерференционная картина исчезает, если кто-то наблюдает.
Мы проводили эксперимент снова и снова. Сатиш проверял результаты детектора, тщательно отмечая, через какую щель пролетают электроны. Когда детекторы были включены, примерно половина электронов пролетала сквозь каждую из щелей и интерференционная картина не образовывалась. Мы выключали детекторы — и опять на экране мгновенно появлялась интерференционная картина.
— Откуда система знает? — спросил Сатиш.
— Откуда знает что?
— Что детекторы включены. Откуда она знает, что позиция электрона была зарегистрирована?
— А-а, это большой вопрос.
— Может, детекторы выдают какие-то электромагнитные помехи?
Я покачал головой:
— Ты еще не видел действительно странных вещей.
— О чем ты?
— На самом деле электроны совсем не реагируют на детекторы. Они реагируют на тот факт, что ты в какой-то момент снимаешь показания детектора.
Сатиш посмотрел на меня, явно ничего не понимая.
— Включи детекторы.
Сатиш нажал на кнопку. Детекторы негромко загудели. Мы дали эксперименту длиться какое-то время.
— Все, как и прежде, — сказал я. — Детекторы включены, поэтому электроны должны вести себя, как частицы, а не как волны. А без волн нет и интерференции, правильно?
Сатиш кивнул.
— Ладно, теперь выключи.
Гудение детекторов смолкло.
— А теперь магическая проверка, — объявил я. — Это как раз то, что я хотел увидеть.