Стивен Бакстер - По ту сторону времени

Оккупационный режим планомерно уничтожал накопленный человечеством потенциал, необходимый для освоения космоса. Корабли, находившиеся в дальних экспедициях, отзывались на Землю и на конверсионных площадках превращались в груды непригодного к восстановлению металлолома. Никто, правда, до сих пор не знал, сколько экспедиций, затерянных где-то в дальнем космосе, продолжало выполнять свои задачи. Но в Солнечной системе и в больших иносистемных колониях ни о каких не санкционированных оккупантами полетах не могло быть и речи.

До сегодняшнего дня повстанцы смогли из похищенных с конверсионных площадок остатков межпланетных грузовиков собрать корабль, наделавший столь много шума.

— А кто такой этот Вигнер? — спросил Квакс. — Это имя мне неизвестно.

— Юджин Вигнер, — порылся в своих документах Парц. — Физик-ядерщик, двадцатое столетие, планета Земля. Современник основателей квантовой теории — Шредингера, Гейзенберга. Объектом исследований Вигнера была проблема квантового солипсизма…

Квакс ненадолго замолчал, но вскоре продолжил:

— Это мало что говорит мне. Язофт, наша с вами задача — определить намерения этих Друзей. Нам жизненно необходимо увидеть сложившуюся ситуацию глазами человека. Вашими глазами.

Парц, облокотившись о стол, собрался с мыслями.

Группа Вигнера пыталась найти философское объяснение тому факту, что квантовая механика — единственная обобщающая теория — была полна необъяснимых парадоксов. Суть их сводилась к следующему: мир объектов принципиально не существует без познающего его субъекта.

— Мы, люди, — произнес Язофт, — ограниченные существа, живущие в мире реальных объектов. Я могу управлять своим телом — руками, ногами, — а также, полностью или частично, управлять предметами, которыми я манипулирую. — Он взял со стола плоскую коробку проектора. — Я могу передвинуть его по своему желанию, могу бросить его об стену, и тогда он отскочит от нее. Проектор является дискретным объектом, существующим независимо от меня — распоряжающегося им субъекта.

Но этот здравомыслящий взгляд на устройство Вселенной неприменим к микрообъектам.

Все дело в неопределенности. Я могу определить положение объекта, который держу в руках, например, зарегистрировав детектором отраженный от его поверхности фотон. Но такое измерение невозможно по отношению к микрообъекту, например, к электрону. Если от него отразится фотон, то он передаст электрону такую энергию, которая неизбежно изменит его траекторию. Причем неконтролируемым образом. Предположим, я смог с очень высокой точностью, в доли ангстрема, измерить положение электрона. Но тем самым я уничтожил всякое знание о направлении и скорости его движения даже если они были мне известны перед измерением. В результате уже через доли секунды я не смогу утверждать, находится ли этот чертов лептон за сотни миль отсюда.

Таким образом, я не могу одновременно знать импульс и координаты частицы. Вместо представления об электроне или любом другом микрообъекте как об объекте с конкретными размерами, который может находиться в строго ограниченной области пространства, мне придется ввести понятие функции вероятности его нахождения в данном месте. Уравнение для описания распространения волн вероятностей микрообъектов при взаимодействии с другими частицами и полями было предложено Шредингером. — Парц устало прикрыл глаза. — Пространство, наполненное волнами вероятностей, представляется мне журчащей голубоватой зыбью. Если бы у меня было хорошее воображение, я мог бы представить такое пространство во всем его богатстве. Но на это я не способен. Как будто гляжу на мир сквозь полуопущенные ресницы — и вижу только более или менее темноватые участки между пиками распределений. И говорю себе — по-видимому, электрон находится здесь. Но на самом деле это не сам электрон, а только гребень волны… Там, где находится максимум волны, вероятность встретить частицу больше, а там где минимум — меньше, точное же ее положение неизвестно никому.

— Но волновая функция коллапсирует при наблюдении, — быстро ответил Квакс.

— Да. Связь между квантами и миром человеческих ощущений всегда опосредована. Я провожу эксперимент и определяю, что электрон фактически присутствует в установке в данный момент. — Парц ткнул пальцем в стол. Вот прямо здесь. Тогда волновая функция действительно коллапсирует вырождается в функцию, равную нулю везде, за исключением небольшой области пространства, в которой вероятность найти частицу строго равна единице. Через некоторое время, однако, волновая функция вновь расплывется, и определить столь точно местоположение электрона станет уже невозможно. Так вот, при измерении местоположения электрона я тем самым изменяю все его характеристики. Невозможно провести наблюдение так, чтобы присутствие наблюдателя не повлияло на объект. Потому можно утверждать, что существование электрона, по крайней мере в данной области пространства, не просто подтверждается, но и создается в процессе измерения. А дальше начинается парадокс. В свое время Шредингер описывал такой мысленный эксперимент. В полностью непроницаемом ящике находятся кошка и автоматический механизм, который в момент распада радиоактивного ядра разбивает бутыль с ядом, мгновенно убивающим кошку. Вероятность распада ядра в ходе эксперимента — пятьдесят процентов. Вопрос: можем ли мы определить, живали кошка, до того как вскроем ящик?