Адам Робъртс - Камъкът

Тази книга е написана в Лондон и Франция. Бих желал да благодаря на Саймън Спентън за чудесната редакция и за приятелството, а също и на Рейчъл Къмингс, Джули Робъртс, Катрин Прийс, Роджър Леви, Брайън Грийн, Тони Аткинс, Катрин Скарф-Бекет, Брайън и Софи Кофлан, Ойзин Мърфи-Лолис и Никола Синклер. Изказвам специални благодарности на моите родители Иън и Мерил Робъртс.

Адам Робъртс

Разбирането на природата на квантовата Вселена изисква пълна преоценка на начина, по който схващаме заобикалящата ни действителност. Когато погледнем един естествен предмет — например ябълка или камък — ние знаем от опит, че той се подчинява на определени закони — законите, описани от Нютон. Нека си представим камък, който е поставен върху маса. Можем да го подържим в ръка и да определим тежестта му. Знаем, че ако го бутнем от ръба на масата, той ще падне на пода, но ако сме достатъчно бързи, можем да се пресегнем и да го хванем, докато пада. С други думи, ние можем да го гледаме, докато пада, можем да измерим какво разстояние е изминал и колко бързо се е движил, както и да протегнем ръка, за да го пресрещнем.

Но на нивото на атома, квантовото ниво , нещата съвсем не стоят така. Ние можем да правим измервания в света на атома, но тази наша способност е компрометирана — не от измервателните ни прибори, а от природата на самите неща. Ние можем да измерим къде се намира един атом или колко бързо се движи той, но просто не сме в състояние да измерим къде се намира атомът и колко бързо се движи. Невъзможно е.

Причините за това са дълбоко смущаващи. Човек си мисли: „Само да имах точни инструменти и щях да разбера природата на кванта, понеже щях да установя къде се намира и едновременно с това колко бързо се движи.“ Но той греши поради следната причина: на квантово ниво нещата не са такива, каквито ние с увереност твърдим, че са на нивото на ябълките и камъните. Не можем да кажем, че един атом „е“ по същия начин, по който казваме, че камъкът „е на масата“. От гледна точка на атома, така да се каже, съществуват само „вероятности“.

Чували сте за прочутия експеримент с котката на Шрьодингер. Една котка е поставена в непрозрачна кутия. Нека си представим, че поради начина, по който е конструирана кутията, нейното отваряне ще убие котката. Ние не можем да погледнем в кутията, нито можем да я гледаме на рентген или нещо подобно. Обаче искаме да знаем дали котката е жива или мъртва. Ако отворим кутията, за да проверим, тогава тя със сигурност ще умре. Но дали тя е жива или мъртва сега, преди да отворим кутията? Квантовият извод от ситуацията е, че в един и същи момент котката е и жива, и мъртва . Тя обитава едновременно и двете състояния. Ако отворим кутията, това, което ще се случи е, че нашето действие ще сведе квантовите вероятности до едно-единствено положение, а именно — „котката е мъртва“. Мога да ви обещая, че котката на Шрьодингер ще постави на изпитание гъвкавостта на вашия ум. Вие си мислите: „Е, котката или е жива, или е мъртва. Като отворим кутията, ще установим едното или другото.“ Но на квантово ниво нещата не стоят така и там котката е жива и мъртва, докато не я видим, когато действието „наблюдаване“ свежда вероятностната вълна до една-единствена детерминирана схема — в този случай мъртва котка.

Може би котката от примера не е подходяща и обърква нещата. Нека сега си представим една миниатюрна котка от няколко атома, една нанокотка, дълга десет атома. Къде се намира тя, тук или там? Е, преди да включите вашия уред за наблюдаване на атоми, тя е и тук, и там . Или ако го кажем по друг начин, преди котката да бъде наблюдавана, съществува една вероятностна вълна, която я определя като 40% тук и 60% там.