Конспект статьи А.Сергеева "Веер параллельных вселенных" из журнала "Вокруг света" (октябрский выпуск, №10 )

 

 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 
Квант — это минимальная порция лучистой энергии. Идея о том, что энергия может испускаться только фиксированными порциями, подобно пулям из автомата, а не воде из шланга, шла вразрез с представлениями классической физики и стала отправной точкой на пути к квантовой механике. 
------------------ 
Объекты микромира — молекулы, атомы и элементарные частицы — отказывались подчиняться математическим законам, отлично зарекомендовавшим себя в классической механике. Электроны не хотели обращаться вокруг ядер по произвольным орбитам, а удерживались только на определенных дискретных энергетических уровнях, .. движущиеся микрообъекты проявлялись то как точечные частицы, то как волновые процессы, охватывающие значительную область пространства. 
------------------- 
Привыкнув со времен научной революции XVII века к тому, что математика — это язык природы, физики устроили настоящий мозговой штурм и к середине 1920-х годов разработали математическую модель поведения микрочастиц. Теория, названная квантовой механикой, оказалась самой точной среди всех физических дисциплин: до сих пор не обнаружено ни единого отклонения от ее предсказаний (хотя некоторые из этих предсказаний получаются из математически бессмысленных выражений вроде разности двух бесконечных величин). Но вместе с тем точный смысл математических конструкций квантовой механики практически не поддается объяснению на обыденном языке. 
 
Вместо привычных координат и скоростей квантовую частицу описывают так называемой волновой функцией. Она входит во все уравнения квантовой механики, но ее физический смысл так и не получил вразумительного истолкования. Дело в том, что ее значения выражены не обычными, а комплексными числами, и вдобавок недоступны для непосредственного измерения. Например, для движущейся частицы волновая функция определена в каждой точке бесконечного пространства и меняется во времени. Частица не находится ни в какой конкретной точке и не перемещается с места на место, как маленький шарик. Она словно бы размазана по пространству и в той или иной мере присутствует сразу везде, где-то концентрируясь, а где-то сходя на нет. 

Взаимодействие таких «размазанных» частиц еще более усложняет картину, порождая так называемые запутанные состояния. Квантовые объекты при этом образуют единую систему с общей волновой функцией. 
--------------------------------- 
Размышлять о таких странных объектах крайне трудно. Человеческое мышление тесно связано с языком и наглядными образами, которые сформированы опытом обращения с классическими предметами. 
--------------------------------- 
без корректного описания явлений на разговорном языке тяжело вести исследования. Физики часто осмысляют математические конструкции, уподобляя их простейшим предметам из обыденной жизни. Если в классической механике 2000 лет искали математические средства, подходящие для выражения повседневного опыта, то в квантовой теории сложилась прямо противоположная ситуация: физики остро нуждались в адекватном словесном объяснении отлично работающего математического аппарата. Для квантовой механики требовалась интерпретация, то есть удобное и в целом корректное объяснение смысла ее основных понятий. 
---------------------------- 
Альберт Эйнштейн. Его позиция вошла в историю под броским слоганом: «Бог не играет в кости». 

Его оппонент Нильс Бор утверждал, что волновая функция содержит исчерпывающую информацию о состоянии квантовых объектов. 
---------------- 
Уравнения позволяют однозначно рассчитать ее изменения во времени, и в математическом плане она не хуже привычных физикам материальных точек и твердых тел. Отличие лишь в том, что она описывает не сами частицы, а вероятность их обнаружения в той или иной точке пространства. (вот почему наши руны могут быть представлены в виде окмплексных чисел...!!???) 
----------------------- 
Октавы?? : 
"...математический аппарат квантовой механики работает лишь в кусочно-непрерывном режиме: от одного измерения до другого. А «на стыках» волновая функция скачкообразно меняется и продолжает развитие из принципиально непредсказуемого состояния. Для теории, стремящейся описать физическую реальность на фундаментальном уровне, это было очень серьезным недостатком. 
------------------------------- 
А это вообще потрясающе!!! 
Это сценарий множественности событий реальности..: 
"Выходит, пока ящик был закрыт, в нем параллельно развивались как минимум две версии истории, но достаточно одного осмысленного взгляда внутрь ящика, чтобы реальной осталась лишь одна из них. 
Как тут не вспомнить миф об Орфее и Эвридике: 

«Когда бы мог 
Он обернуться (если б обернувшись, 
Он своего деянья не разрушил, 
Едва-едва свершенного) —увидеть 
Он мог бы их, идущих тихо следом» 
(«Орфей. Эвридика. Гермес» P.M. Рильке). 

Согласно копенгагенской интерпретации, квантовое измерение, подобно неосторожному взгляду Орфея, мгновенно уничтожает целый куст возможных миров, оставляя только один прут, по которому движется история. 

"наблюдателя нельзя рассматривать в отрыве от наблюдаемого объекта, как некую внешнюю сущность. 

В момент измерения наблюдатель вступает во взаимодействие с квантовым объектом, и после этого ни состояние наблюдателя, ни состояние объекта не могут быть описаны отдельными волновыми функциями: их состояния спутываются, и волновую функцию можно написать только для единого целого — системы «наблюдатель + наблюдаемое» 
------------------------------------- 
( Система одна и когнечна, бесконечно количестов взглядов на неё..! ) : 
"..На самом деле квантовый мир, по Эверетту, — ровно один. Поскольку все его частицы прямо или косвенно взаимодействовали окружающий мир. Понять смысл интерпретации Эверетта помогает такая аналогия. Представьте себе страну с многомиллионным населением. Каждый ее житель по-своему оценивает происходящие события. В некоторых он прямо или косвенно принимает участие, что меняет как страну, так и его взгляды. Формируются миллионы разных картин мира, которые своими носителями воспринимаются как самая настоящая реальность. Но при этом есть еще и сама страна, которая существует независимо от чьих-то представлений, обеспечивая возможность для их существования. Точно так же единая квантовая Вселенная Эверетта дает место для огромного числа независимо существующих классических картин мира, возникающих у разных наблюдателей. И все эти картины, согласно Эверетту, совершенно реальны, хотя каждая существует лишь для своего наблюдателя. 
---------------------- 
Эверетту не повезло. Его работа терялась в потоке первоклассных публикаций, выполненных в то же самое время, к тому же была слишком «философской». Сын Эверетта, Марк, как-то сказал: «Отец никогда, никогда не говорил со мной о своих теориях. Он был для меня незнакомцем, существующим в каком-то параллельном мире. Я думаю, что он был глубоко разочарован тем, что он знал про себя, что он гений, но никто в мире больше об этом и не подозревал». В 1982 году Эверетт умер от сердечного приступа. 

Сейчас даже трудно сказать, благодаря кому она была извлечена из небытия. Вероятнее всего, это произошло, когда все те же Брайс Девитт и Джон Уилер пытались построить одну из первых «теорий всего» — теорию поля, в которой квантование уживалось бы с общим принципом относительности. Потом на необычную теорию положили глаз фантасты. Но только после смерти Эверетта начался настоящий триумф его идеи (правда, уже в формулировке Девитта, от которой десятилетие спустя категорически открестился Уилер). Стало казаться, что многомировая интерпретация обладает колоссальным объяснительным потенциалом, позволяя дать внятную трактовку не только понятию волновой функции, но и наблюдателю с его загадочным «сознанием». В 1995 году американский социолог Дэвид Роб провел опрос среди ведущих американских физиков, и результат был ошеломляющим: 58% назвали теорию Эверетта «верной». 
------------------------ 
...Это рассуждение, кстати, тесно связано с идеей так называемого квантового бессмертия. Когда вы умираете, это, естественно, происходит лишь в некоторых эверетговских мирах. Всегда можно найти такую классическую проекцию, в которой на этот раз вы остаетесь в живых. Продолжая это рассуждение бесконечно, можно прийти к выводу, что такого момента, когда умрут все ваши «клоны» во всех мирах Мультиверса, никогда не наступит, а значит, хоть где-то, но вы будете жить вечно. 
---------------------------- 
версию эксперимента с использованием фотонов. Прошло еще 15 лет, и Джон Стюарт Белл формулирует четкий критерий в форме неравенства, позволяющий опытным путем проверить наличие скрытых параметров у квантовых объектов. В 1970-х годах несколько групп физиков ставят эксперименты по проверке соблюдения неравенств Белла, получая противоречивые результаты. 

Лишь в 1982—1985 годах Алан Аспект в Париже, значительно увеличив точность, окончательно доказывает, что Эйнштейн был неправ. А спустя 20 лет сразу несколько коммерческих фирм создали технологии сверхсекретных каналов связи, основанные на парадоксальных свойствах квантовых частиц, которые Эйнштейн считал опровержением копенгагенской интерпретации квантовой механики. 
--------------------- 
Тема параллельности миров и слабых (в том или ином смысле) взаимодействий между ними давно присутствует в фантастической художественной прозе. Вспомним хотя бы грандиозную эпопею Роберта Желязны «Хроники Амбера». Однако в последние два десятилетия под подобные сюжетные ходы стало модно подводить солидный научный фундамент. 
---------------------- 
Но собственно параллельные миры — это только полдела. Гораздо труднее переложить на художественный язык вторую важнейшую идею теории — квантовую интерференцию частиц со своими двойниками. 
---------------- 
время перестает играть роль дополнительной координаты и не может больше течь независимо от происходящего: оно раскрывается в спонтанных перескоках с одного слоя Мультиверса на другой. Именно как «первый квантовый феномен» трактовал время один из главных популяризаторов идей Эверетта израильский физик Дэвид Дойч.

P.S. Наконец-то с помощью квантовой механики (иллюстрации из статьи "Веер параллельных вселенных" смогла понять что за рисунок тогда у меня нарисовался)) его объём как всегда оказался спрятаным в кругах))