Андрей Гришаев - Этот «цифровой» физический мир

В самом деле, если формально рассчитывать скорость квантового переброса, деля на его длительность расстояние между соответствующей парой атомов, то результатом могут быть скорости, на много порядков превышающие скорость света в вакууме. Но мы не усматриваем здесь противоречия с принципом причинности, ведь здесь мы имеем дело с особым способом перемещения световой энергии – с её скачкообразным переносом на расстояние. Физически бессмысленно говорить о скорости такого перемещения, поскольку, при его одной и той же ничтожной длительности, его скорость неоднозначна, будучи функцией расстояния между парой соответствующих атомов. Кстати, отсюда немедленно следует, что если при квантовом перебросе происходила бы передача импульса, то величина этого импульса была бы так же неоднозначна, как и скорость переброса. Но поскольку, при квантовом перебросе, световая энергия передаётся с атома на атом без физического посредника, который переносил бы импульс – то, на наш взгляд, совершенно логично выглядит вывод о том, что при квантовом перебросе световой энергии не передаётся импульс. Выше мы уже разобрали экспериментальную сторону этого вопроса: никаких опытных данных, свидетельствующих о переносе светом импульса, не существует ( 3.2).

Разумеется, одной лишь моделью движения кванта световой энергии, как цепочки её квантовых перебросов с атома на атом, нельзя объяснить происхождение даже основных законов распространения света. Квантовый переброс происходит уже после того, как для атома, имеющего энергию возбуждения, будет выбран партнёр – адресат передачи. Квантовый переброс лишь венчает работу алгоритма, осуществляющего поиск и выбор этого адресата. А законы распространения света, во всём их парадоксальном великолепии, оказываются следствиями работы этого алгоритма – навигатора квантовых перебросов энергии (далее – Навигатора) [Г9].

Как только атом приобретает энергию возбуждения, немедленно начинается работа Навигатора, т.е. процесс поиска атома-адресата, которому энергия возбуждения может быть переброшена. Работа Навигатора, который, фактически, «прокладывает путь» для перебрасываемой энергии возбуждения, имеет чисто алгоритмический характер. В ходе этой работы вычисляются, для точек вокруг возбуждённого атома, текущие вероятности, с которыми в эти точки мог бы быть произведён квантовый переброс. В качестве атома-адресата выбирается, при прочих равных условиях, атом в такой точке, для которой вероятность переброса оказывается максимальна.

Картина пространственного распределения расчётных вероятностей является не статической, а динамической: от возбуждённого атома расходится, со скоростью света в вакууме , сферическая волна с чередующимися максимумами и минимумами вероятностей. Следует чётко понимать, что эта волна, при своём движении, не переносит физической энергии и не оказывает никакого воздействия ни на геометрию пространства-времени, ни на вещество. Эта волна, если можно так выразиться, всего лишь сканирует пространство в поисках атома-адресата. У первого же атома, которого накрывает передний горб расчётных вероятностей, появляется шанс стать этим адресатом.

На основе того, что мы уже успели сказать о работе Навигатора, мы можем объяснить, почему движение световой энергии , которое мы представляем как последовательность «практически мгновенных» квантовых перебросов, происходит всё-таки с конечной скоростью . Действительно, путь световой энергии прокладывает Навигатор, поэтому она никак не может обогнать переднего фронта волны расчётных вероятностей. Причём, до тех пор, пока Навигатор не выберет атома-получателя, перебрасываемая энергия находится на атоме-отправителе. Впрочем, возможны и такие ситуации: Навигатор начинает поиск, но не успевает его завершить из-за какого-либо события с атомом-отправителем, например, из-за потери им энергии возбуждения в результате столкновения с другим атомом. Тогда поиск прерывается – без каких-либо последствий для физического мира.

Объясняется и ещё одно известное свойство света: пересекающиеся пучки света не мешают друг другу (в линейном режиме). Мы до сих пор обсуждали отдельно взятый квантовый переброс, но физический мир бурлит ими, и для каждого возбуждённого атома работает свой канал Навигатора. Соответствующие различные волны расчётных вероятностей совместно сканируют одни и те же области пространства. Но разве могут эти волны мешать друг другу? Они являются, если можно так выразиться, информационной реальностью – по сути дела, параллельно проводимыми расчётами – и, конечно же, мешать друг другу не должны.

Уточним некоторые свойства волны расчётных вероятностей – в первую очередь, вид её пространственного профиля. Как уже упоминалось выше, этот профиль имеет периодичность: соседние слои наибольших вероятностей отстоят друг от друга на расстояние, которое играет роль «длины волны». Откуда Навигатор «знает», какую длину волны создавать у волны расчётных вероятностей? Длина волны λ связана с величиной энергии возбуждения E через соотношение λ= hc/E , т.е. длина волны «известна» сразу же после возбуждения атома-отправителя. Что же касается формы профиля волны расчётных вероятностей, то, в духе «цифровых» первооснов физического мира, эта форма представляет собой не синусоиду, а, скорее, гребёнку из узких пиков ненулевой вероятности переброса, разделённых промежутками нулевой вероятности переброса. Иллюстрацией результирующей волны в целом может быть набор вложенных друг в друга расширяющихся мыльных пузырей, оболочки которых соответствуют слоям ненулевой вероятности переброса.

Из вышеизложенного следует, что, для каждого момента времени, квантовый переброс энергии возбуждения может быть выполнен лишь на дискретные расстояния – через промежутки, равные длине волны – и что начальное распределение вероятностей переброса имеет сферическую симметрию. Однако, эта сферическая симметрия нарушается сразу после того, как передний фронт волны расчётных вероятностей дойдёт до ближайшего атома. Если этот атом не выбирается в качестве адресата, и на него сразу же не производится квантовый переброс, то этот атом идентифицируется Навигатором как неоднородность, которая, по аналогии с принципом Гюйгенса-Френеля, становится «источником» вторичной сферической волны расчётных вероятностей. Эта вторичная волна имеет ту же длину волны, что и первичная волна, и синхронизирована с ней по фазе следующим образом: очередная сфера ненулевых вероятностей вторичной волны начинает своё расширение в момент прохождения очередной сферы ненулевых вероятностей первичной волны. Тогда, как можно видеть, эти сферы у вторичной и первичной волн расширяются, сохраняя касания друг друга в точках, которые движутся вдоль геометрического луча, проведённого от центра первичной волны через центр вторичной волны. Примем во внимание, что суммарная расчётная вероятность переброса в точки, которые «накрывают» пики ненулевых вероятностей сразу двух волн – и первичной, и вторичной – существенно возрастает (в относительном исчислении; полная расчётная вероятность переброса для всей области, которую успел просканировать Навигатор, очевидно, всегда равна единице). Значит, существенно возрастает вероятность переброса в выделенном направлении – по тому самому геометрическому лучу.