Глеб Анфилов - Искусственное Солнце

Словом, если вы примете гражданство микромира и ваши микросограждане попросят вас перепрыгнуть через четырехэтажный дом, то вы не сможете заявить: «Я не сумею перепрыгнуть».

Вам придется сформулировать ответ так:

«Я, вероятно, не сумею...»

И с какой-то долей вероятности вы все-таки перепрыгнете — причем без больших усилий, как бы плавно перенесетесь через дом. Ради наглядности мы говорим «перенестись через дом», «просочиться сквозь гору» и т. д. На самом деле квантовая механика не занимается тем, как преодолевается непреодолимое. Устанавливается лишь самый этот факт.

Впрочем, медаль, как всегда, имеет две стороны.

Если вас попросят перескочить через детскую веревочку-скакалку, не обещайте сделать это наверняка. Неумолимая квантовая механика и здесь стоит на страже. Она заставит вас сказать:

«Возможно, я перепрыгну через веревочку, а быть может, и нет».

Точно так же микролыжник, съехав с громадной горы, иной раз не способен взлететь с разгону на маленький холмик.

А вот еще один удивительный эффект игры волн вероятности — квантовый резонанс.

В микромире порой случается, что преодолеть многоэтажный дом легче, подпрыгнув до уровня, скажем, его второго этажа, чем до уровня пятого. Микролыжник иногда с большей вероятностью просачивается через подножие горы, чем через ее верхнюю часть. Правда, такая возможность — редкость. Общая тенденция сводится к правилу: ближе к вершине проскользнуть через гору легче. Но и резонанс играет немалую роль.

Теория всех этих явлений настолько сложна и тонка, что в нашей популярной книге вряд ли стоит пытаться ее разъяснять дальше. Раз уж мы примирились с кольцами электронной дифракции, нам приходится согласиться и с другими явлениями подобного рода.

К ним относится и загадочное поведение лыжников, и удивительные этажи квантового резонанса. Утешаться можно разве тем, что даже крупнейшие физики-теоретики, приняв и признав подобные факты, обобщив их в остроумной теории, не в состоянии пока вразумительно истолковать их смысл. По господствующему мнению, в рамках обыденных представлений сущность квантовой физики объяснить вообще невозможно. Но мы все же рискнем сделать еще одно сопоставление, которое хоть и не разъяснит ничего, но, быть может, немного успокоит читателя.

В повседневной жизни мы на каждом шагу сталкиваемся с преодолением преград без их разрушения. В самом деле, слабенький звук проникает через метровые каменные стены, оставляя их совершенно неизменившимися. Вместе с тем никакой, пусть самый мощный, звуковой сигнал не способен целиком пройти через преграду. Даже тончайший лист бумаги отражает немного звуковых волн. Наконец, еще один факт, особенно знакомый завзятым театралам: иногда в театре, сидя близко к сцене, мы слышим артистов хуже, чем с более далекого места. Получается, что большая толща воздуха порой лучше «пропускает» звук, чем меньшая.

В подобных явлениях, имеющих сходство с «чудесами» наших микроспортсменов, нет ничего странного, противного законам природы. Все они находят исчерпывающее объяснение в науке о звуке — акустике, изучающей распространение упругих колебаний.

Но ведь квантовомеханические вероятности тоже послушны волновым законам! Стало быть, ничего не поделаешь. Микрообъекты послушно выполняют то, что им предписано своеобразием микромира. Движение их соответствует наложению, усилению и ослаблению волн квантовомеханических вероятностей.

«Ну ладно,—с неохотой скажет читатель. — Пусть будет так. Но зачем все-таки понадобилось говорить об этой цепочке парадоксов со снежными горами, лыжниками-чудотворцами и чудаками, прыгающими через дома? Ведь наверняка в микромире нет ни того, ни другого, ни третьего».

Ошибаетесь. Нечто подобное там существует.

В положении лыжников-кудесников, окруженных высокими горами, оказываются заряженные частицы, находящиеся в атомных ядрах или приближающиеся к ним. Внутренние склоны гор — это короткодействующие ядерные силы, которые удерживают частицы рядом (лыжники скатываются к центру горного кратера). Наружные же склоны — силы электростатического отталкивания. Попав в сферу их действия, положительно заряженные частицы отбрасываются от ядра (лыжники скатываются по наружному склону прочь от центра).