Николай Преображенский - Анти-Зеланд или На халяву и уксус сладкий

Все ясно, понятно, убедительно и наглядно. Сегодня любой старшеклассник знает об устройстве атома больше, чем Джозеф Томсон, Фредерик Содди и Эрнест Резерфорд вместе взятые! Не беда, что знания эти неглубоки и поверхностны. Совершенно очевидно, что правила, законы и положения науки, которые изучаются в «школьном объеме», и должны быть поверхностными, доходчивыми, лишенными противоречий, упрощенными и обобщенными.

О феномене настоящей «телепортации» электронов в средней школе не говорят. И правильно делают — нечего дурить голову маленьким! Однако первопроходцы, столкнувшиеся с загадочным свойством электронов мгновенно менять орбиту, точнее, мгновенно исчезать на одной и появляться на другой, были вынуждены постулировать, что фотоны, электроны, протоны, атомы и другие микрочастицы материи обладают свойствами и частиц (корпускул), и волн.

Впервые идея о волновых свойствах материи была выдвинута французским физиком-теоретиком Луи де Бройлем в 1924 году. Тогда де Бройль сформулировал то, что сегодня называют идеей корпускулярно-волнового дуализма. Согласно этой идее, и корпускулярные, и волновые черты присущи всем видам материи, при этом каждой частице соответствует волна, амплитуда которой достигает максимума в точке вероятного нахождения частицы. Примечательно, что частица может изменить свое местоположение в любой момент и без регистрируемого перехода.

…Прочтите диссертацию де Бройля, писал Альберт Эйнштейн своему коллеге Максу Борну, хотя и кажется, что ее писал сумасшедший, но написана она солидно. Гипотеза о двуединой корпускулярноволновой природе материи нашла сторонников как в среде физиков-релятивистов, так и нерелятивистов. В 1927 году ее обоснованность подтвердили американцы К. Дэвиссон и Л. Джермер и, независимо от них, англичанин Дж. Томсон, открывшие дифракцию электронов на кристалле никеля.

Главным разработчиком так называемой волновой механики считается австрийский физик-теоретик Эрвин Шредингер, в 1926 году сформулировавший основное уравнение нерелятивистской квантовой механики и доказавший идентичность волновой механики матричному варианту квантовой механики.

Согласно волновому уравнению Шредингера, вероятность обнаружения свободной частицы в различных точках пространства не зависит от координат и от времени, и сама она может находиться и быть обнаруженной в любой точке. Такая равномерная «размазанность» частицы по всему пространству вызывает недоумение у человека неподготовленного, однако физики с присущим им изяществом говорят, что речь идет вовсе не о «размазанности», а о вероятности… обнаружения частицы в любой точке пространства…

Одного уравнения Шредингеру показалось мало, и он окончательно добил ученый мир логической загадкой, смущающей умы и по сию пору!

Представьте себе, говорил Шредингер, что в закрытом ящике сидит кошка. На одной из внутренних стенок закреплен детектор частиц с присоединенной к нему колбой с ядом. Где-то внутри находится и радиоактивная частица. Если радиоактивная частица проявит себя как волна, детектор, представляющий собой газонаполненный диод с тонкой нитью-анодом, не сработает. Если частица проявит себя как корпускула, то при ее пролете через детектор в газе (в результате его ионизации) возникнет коронный разряд. Детектор сработает, колба с ядом откроется, и кошка сдохнет…

Не открывая ящика, попробуем ответить на вопрос: что же случится с кошкой?

С точки зрения житейской логики, кошка либо жива, либо мертва — с шансами 50 на 50. С точки зрения квантовой физики, кошка и жива, и мертва. Причем одновременно — с вероятностью 0,5. В таком полуживом-полумертвом состоянии кошка будет находиться до тех пор, пока экспериментатор не снимет крышку с ящика и не заглянет внутрь.

Парадокс Шредингера озадачил физиков и пролил бальзам на душу креационистов, отрицающих эволюцию и объясняющих происхождение мира актом сверхъестественного творения. Креационизм совершенно неожиданно нашел союзника в лице квантовой физики, этой самой атеистической из всех наук, по сути настаивающей на существовании Творца — того самого экспериментатора, от которого зависит жизнь или смерть подопытного животного.

Разницы между тем, кто сидит в виварии — хищное млекопитающее семейства кошачьих или выеший примат семейства людей, как вы понимаете, нет. Нет никакой разницы и в том, где проводится эксперимент — в ящике или в масштабах целой планеты…

Со временем страсти улеглись. Ученый мир успокаивал себя примерно следующим образом: что с него взять, с электрона, ну и пусть себе то появляется, то исчезает в своем микромире. В макромире спонтанная телепортация невозможна по определению. Однако спокойствие продолжалось недолго. Вначале американец Дэвид Ричард доказал, что законы квантовой физики верны не для одних только объектов микромира — элементарных частиц, но и для молекул, относящихся уже к макромиру. Затем еще один американский физик Кристофер Монро в ходе эксперимента подтвердил верность «кошачьей» гипотезы Шредингера.

Ученые «отстрелили» один из двух электронов атома гелия с помощью оптического квантового генератора и заморозили «инвалида» практически до абсолютного нуля. Оставшийся в одиночестве электрон мог «выбирать», в каком направлении ему вращаться: по часовой стрелке или против. Однако физики «притормозили» его мощным лазерным импульсом.

И вот тут и случилось неслыханное «деление» атома гелия, но не с помощью поперечной перегородки, как размножаются, допустим, бактерии, а с образованием двух вполне самостоятельных макрообъектов — причем в одном из них электрон вращался по часовой стрелке, а в другом — против.

Кошка Шредингера действительно оказалась одновременно наполовину мертвой и наполовину живой, точнее, наполовину тут и наполовину там. По всему выходило, что и человеку по плечу такая вот способность мгновенно «менять орбиту», точнее, мгновенно исчезать в одном месте и появляться в другом.

Термин «телепортация» был введен в научный и околонаучный обиход в 1930 году. Американец Чарльз Форт систематизировал необъяснимые мгновенные перемещения материальных объектов в пространстве. В отличие от телекинеза — тоже мгновенного и необъяснимого, но видимого перемещения тел — процесс телепортации не видим наблюдателю.

В фантастической литературе телепортацию принято отличать от материализации (дематериализации) — мгновенного или очень быстрого появления (исчезновения) тел как бы на одном месте. Если разница во времени появления и исчезновения тела равняется отрицательной величине, говорят о хронопортации — перемещении не только в пространстве, но и во времени. Напоминаю вам — речь идет об инструментарии сочинителей фантастических романов.