День сурка: хроника личного бессмертия - Энтони Пик
Посмотрите на рыбку
Что же представляло собой это соединение? Дэвид Бом, урожденный американец, изгнанный в Британию (он стал жертвой «охоты на ведьм» Маккарти, организованной в 1950-х гг.), поначалу попал под влияние признанного интеллекта Бора и увлекся Копенгагенским Толкованием. Однако после того, как Дэвид Бом написал книгу в поддержку этого положения, он начал глубоко сомневаться в, казалось бы, иррациональном поведении квантового мира. Он согласился с Эйнштейном в том, что фоном, казалось бы, сумбурного поведения частиц должна служить некая форма реальности. Точно так же, вихри и водовороты на бурной реке встречаются довольно редко, если наблюдать за водой сверху, стоя на мосту, и все же эти редкие водовороты на глубине соединены вместе и являются частью общего потока. Бом захотел заглянуть ниже «поверхности» квантового поведения и найти «скрытые варианты», как он назвал их, показать всем, что классическая механика остается постоянной.
Бом столкнулся с большим препятствием: математической формулой Джона фон Нойманна, которая получила причудливое название «доказательство фон Нойманна». Впервые это препятствие возникло в 1931 году и, как казалось, основательно доказало, что у Квантового Толкования нет никакой основы. Для того чтобы получить свои «скрытые варианты», Бому пришлось опровергнуть знаменитое уравнение. В 1952 году он сделал это. Бом стер это «доказательство», построив модель электрона с классическими свойствами. Поведение этого электрона подчинялось предписаниям квантовой теории. В данной модели электрон воспринимался как обычная частица, но с одним главным отличием: электрон знал о своем окружении.
Способ, которым частица общается с окружающим ее миром, Бом назвал «квантовым потенциалом». Именно благодаря нему устанавливаются все, на первый взгляд, странные дистанционные связи, которые предполагали Эйнштейн, Подольский и Розен, и которые доказал Аспек. Две волны могут показаться вам отдельными горами воды, но если вы загляните под поверхность воды, то увидите, что их соединяет океан. Насколько же «низко» мы должны посмотреть, чтобы найти «океанскую поверхность» наших квантовых волн?
Бом полагает, что эти скрытые варианты следует искать между самым маленьким расстоянием, которое способна определить наука, и наиболее краткой дистанцией, которую может позволить физика. Когда встречаешься с этой концепцией впервые, она кажется в высшей степени странной. Складывается впечатление, будто на расстоянии десяти в минус тридцать третьей степени сантиметров пространство просто распадается. Десять в минус тридцать третьей степени сантиметров — настолько маленькое расстояние, что его просто невозможно вообразить. Бом утверждал, что самое маленькое расстояние, которое способна определить физика, составляет десять в минус семнадцатой степени сантиметров. А это означает, что неизвестной областью для нас остается расстояние в целых шестнадцать степеней, что сравнимо с пропорцией между нашим обыденным макроскопическим миром и наиболее маленьким различимым физическим расстоянием (десять в минус семнадцатой степени сантиметров). У нас нет эмпирического знания об этой области, поэтому мы не можем оспорить вероятность того, что причинные факторы могут действовать в этом месте. Именно в этой области работает «квантовый потенциал».
«Квантовый потенциал» Бома представляет собой подобную волне информационную систему, которая направляет электрон через посредника «скрытого варианта». Для поддержки своей теории он использует аналогию с авиационной диспетчерской системой. Самолеты меняют курс, реагируя на инструкции, передаваемые через радиоволны. Однако радиоволна не дает самолету энергию для того, чтобы менять курс, это всего лишь полезная информация. Самолет сам тратит свою энергию для того, чтобы скорректировать курс. Точно так же, квантовый потенциал дает электрону инструкцию, чтобы он определенным образом поменял свое состояние. Этим можно объяснить пресловутую тайну «коллапса» волновой функции, которую мы уже обсуждали. В результате в лаборатории это явление воспринимается как, на первый взгляд, редкое событие и, согласно Копенгагенскому Толкованию, означает, что реальность не существует до тех пор, пока на нее не направляют фокус внимания. До того, как частица получит информацию, у нее есть бесконечное множество потенциалов, но как только информация получена из квантового варианта, частица распадается и переходит в одно конкретное потенциальное состояние.
В концепции квантового механизма Бома все частицы соединены этим квантовым потенциалом внутри огромной взаимосвязанной паутины. Частицы в квантовом потенциале подобны пауку, который может определить движение где угодно в пределах своей паутины. Именно так частицы сообщаются в эксперименте Аспека. Согласно Бому, особая относительность не нарушается, так как она просто не действует на более глубоком уровне, где квантовый потенциал проявляет свое влияние.
Итак, как нам нарисовать картину действия этих скрытых вариантов? Бом предложил нам остроумный пример: как наблюдатели, в распоряжении которых нет всей информации, могут смешать все, что они видят, и сделать абсолютно неправильные предположения. Он попросил нас вообразить существ, живущих на другой планете, которые никогда не видели рыбу и не имеют никакого представления об аквариуме. У нас нет возможности отправить этим инопланетянам аквариум или даже просто рыбку, поэтому мы решили установить по контуру аквариума две видеокамеры и направить их на плавающую в аквариуме рыбку. Одна камера направлена на рыбку «анфас», а вторая камера — на нее же, но только «в профиль». Наши друзья-гуманоиды сидят у двух телевизоров, один из которых показывает им то, что «видит» первая камера, а другой — то, что «видит» вторая камера. Инопланетяне вообще ничего не смыслят в рыбах, поэтому они сразу же делают вывод о том, что смотрят на две рыбки, а не на одну. По прошествии какого-то времени наши сметливые друзья замечают, что между этими двумя сущностями явно есть какая-то согласованность. Несмотря на то, что части рыбки двигаются в разных направлениях и не очень похожи друг на друга, между ними все же есть определенное сходство — например, когда одна рыбка обращена «анфас», другая рыбка обращена «в профиль». Инопланетяне делают вывод о том, что на их глазах происходит тонкое и, вместе с тем, синхронное общение. Но это не так. На самом деле, гуманоиды наблюдают одну рыбку.
Именно так Бом понимал процесс, проходящий между субатомными
