Павел Амнуэль - Уходящие в темноту. Собрание сочинений в 30 книгах. Книга 22

Вот пример.

Как обнаружить черную кошку в черной комнате, не зная даже, находится ли там кошка? По идее, нужно или зафиксировать хотя бы один фотон, этой кошкой излученный (но тогда кошка перестает быть черной), или осветить кошку каким-нибудь излучением (но тогда перестает быть черной комната, в которой проводятся измерения). В обоих случаях или кошка, или комната перестают быть черными, и сам эксперимент теряет смысл.

А можно ли обнаружить местоположение черной кошки в черной комнате, не получив от нее ни одного фотона – излученного или отраженного?

Классическая физика дает на этот вопрос однозначный ответ: нет, невозможно. Однако с появлением квантовой физики и, особенно, после работы Хью Эверетта, предположившего существование не одного, а множества ветвящихся миров, ситуация принципиально изменилась. Квантовые законы позволяют узнать, есть ли кошка в комнате, и даже более того – выяснить, где именно она находится, не только не касаясь бедного животного, но не получив от него ни единого фотона. Мы можем сказать «в нашем мире здесь есть кошка» или «в нашем мире здесь ее точно нет», получив информацию из другой ветви эвереттовского многомирия, т. е. мы можем узнать о существовании предмета, не имея от него ни единого бита реальной информации, и все это – благодаря странным свойствам квантового ветвящегося мира.

Метод, с помощью которого можно изучать предмет, никак с ним не соприкасаясь, получил название бесконтактного метода измерений, и ученые, исследующее это удивительное явление, считают, что в будущем вся измерительная техника станет совсем другой. Возможно это только в том случае, если мы живем в реальном многомирии. В ветвящейся Вселенной.

В 1993 году два израильских физика Авшалом Элицур и Лев Вайдман описали в статье, опубликованной в Found. Physics, интересный мысленный эксперимент. «Предположим, – сказали они, – что на складе находятся бомбы, половина из которых исправна, а половина испорчена. Нужно отделить исправные бомбы от испорченных. Но есть одна особенность: каждая бомба (неважно – исправна она или нет) снабжена детектором, и если на него попадет один-единственный фотон, исправная бомба немедленно взорвется. Неисправная бомба не взорвется, конечно, но нам-то какая от этого польза, если в результате проверки мы будем иметь только неисправные бомбы, а все исправные взорвутся – ведь невозможно обнаружить что бы то ни было, не направив на предмет луч света или не получив от предмета излученный им фотон».

Если предположить (согласно идее Эверетта), что при каждом взаимодействии мироздание расщепляется, то всё не так, и Элицур с Вайдманом придумали способ, с помощью которого можно определить, исправна ли бомба, вообще ее не касаясь и ни единым фотоном не нарушая ее спокойствие.

Для этого они предложили использовать интерферометр Маха-Цандера. От обычного прибор отличается наличием двух зеркал, полностью отражающих падающий на них свет, и двух полупрозрачных – половину фотонов эти зеркала пропускают, а половину отражают. Расположены зеркала таким образом:

Рисунок 1. Слева внизу – источник света (фотонов). А и В – детекторы, фиксирующие попадание (или отсутствие) фотона. Черные параллелограммы – зеркала, полностью отражающие излучение, серые – полупрозрачные. Бомба, которую нужно обнаружить и протестировать, расположена на нижнем рисунке под первым (полупрозрачным) зеркалом.

«Давайте, – предложили Элицур и Вайдман, – под одним из зеркал поместим бомбу, о которой мы хотим узнать, исправна она или нет. Запустим в интерферометр один-единственный фотон и посмотрим, что произойдет».

Фотон может двигаться от зеркала к зеркалу разными путями, и Элицур с Вайдманом рассмотрели, что будет происходить в каждом случае. В конце пути – это легко видеть на схеме – фотон будет зарегистрирован или детектором А, или детектором В, других возможностей нет. Какой из них сработает, зависит от хода лучей света в каждом конкретном эксперименте.

Не будем подробно разбирать ход лучей и реакцию детекторов: читатели-физики, заинтересовавшись этой проблемой, найдут описание эксперимента в специальной литературе, а остальные, надеюсь, поверят автору в том, что физики-экспериментаторы, взявшиеся за проверку идеи Элицура и Вайдмана, не нашли в ней никаких противоречий. Здесь нам важно увидеть собственными глазами схему устройства, с помощью которого многомирие Эверетта впервые стало предметом физического экспериментирования.