Джордж Массер - Нелокальность - Феномен, меняющий представление о пространстве и времени, и его значение для черных дыр, Большого взрыва и теорий всего

С логикой доводов Эйнштейна и Белла трудно спорить. Так почему же так много людей оспаривают ее? Я думаю, что их сомнения проистекают из трех источников.

Во-первых, некоторым ученым просто не нравится нелокальность. Она противоречит очень многим другим аспектам науки, так что интуиция говорит о ее ошибочности, даже если мозг не может ответить почему. Скептики сначала судят о нелокальности, а потом ищут логические доводы в подкрепление своего мнения. У психологов есть название для этой общечеловеческой склонности: «мотивированное суждение». Такие субъективные суждения могут казаться непонятными и догматичными тем, на кого они направлены, но они очень важны для науки. Социологи обнаружили, что самые творческие ученые наиболее упрямы. Это миф, что ученые не должны иметь предубеждений: если бы они их не имели, то каждая новая идея заставляла бы их менять взгляды, как флюгер меняет направление при малейшем дуновении ветра. В чем состоит задача ученого, если не в создании устойчивого, последовательного представления о том, как устроен мир? Соответственно, ученые судят об идеях по тому, как они вписываются в остальную систему знаний. Они сомневаются в том, что с ней не согласуется, какими бы убедительными ни казались поначалу доводы «за». Они много раз видели, как якобы неопровержимые аргументы давали трещину.

Вторая причина скептицизма состоит в том, что эксперименты с квантовыми монетами отдают мошенничеством. Когда вы создаете монеты — например, когда лазерный луч заставляет оптический кристалл, который является основным элементом эксперимента Гальвеза по запутанности, испускать пару фотонов, — то специально создаете их таким образом, чтобы они были согласованы друг с другом. Это слишком похоже на раздачу пары жульнических монет. Призванный испортить праздник тест Белла, казалось бы, исключает такое мошенничество: никакие мыслимые жульнические монеты не могут оставаться согласованными в таком широком диапазоне условий, как квантовые монеты. Но скептики все еще не до конца убеждены. Как насчет немыслимых жульнических монет? Может быть, сравнение с монетой вводит нас в заблуждение? Вероятно, у частиц есть возможность оставаться синхронизованными, не обмениваясь информацией нелокальным образом?

Еще один подозрительный момент возникает, когда мы сравниваем результаты. Вы спрашиваете своего друга: «Какой стороной упала твоя монета?» Он говорит вам. Вы восклицаете: «Ничего себе, и у меня то же самое. Какое замечательное совпадение!» До этого разговора вы не в состоянии сделать никаких выводов о нелокальности. Таким образом, вы можете задаться вопросом, является ли сам разговор частью действия. В конце концов, разговор — это квантовый процесс, и скептики считают, что невозможно быть слишком внимательным, когда речь идет о квантовой физике. Рассуждение Белла чем-то похоже на iPhone: он тоже сперва кажется таким простым (всего одна кнопка!), но стоит его включить — и вот она сложность.

Третья причина, и возможно самая важная, состоит в том, что предполагаемая нелокальность кажется многим довольно беспомощной. Этот эффект абсолютно невозможно ощутить в тот момент, когда он должен происходить. Все, что вы видите, когда подбрасываете квантовую монету, — это та же самая случайная последовательность «орел, решка, решка, орел, орел, решка», которую вы видите, когда подбрасываете обычную монету. В ней заложен принцип, но, чтобы увидеть его, вам нужно сравнить эту последовательность с той последовательностью, которую наблюдал ваш друг. Эта последовательность похожа на зашифрованное сообщение, которое вы не можете прочитать, пока ваш друг не отправит вам ключ к коду. И единственный способ это сделать — использовать какой-нибудь обычный вид связи вроде электронной почты, телефона или гонца. Это дополнительное требование производить сравнение делает запутанные частицы бесполезными для передачи сигнала.

Физики многократно пытались найти способ обойти это требование, но законы природы мешали каждой такой попытке. Ближе всех к решению проблемы подошел физик Ник Герберт в начале 1980-х гг. В сущности, его план состоял в проведении ряда повторных экспериментов. Предположим, что вы и ваш друг договорились о коде: левая — если по суше, правая — если по морю. Ваш друг подбрасывает свою монету либо левой, либо правой рукой и оставляет ее лежать. Вы подбрасываете свою монету, затем подбрасываете ее снова и снова, иногда левой рукой, иногда правой, наблюдая за последовательностью. Если результаты ваших левых бросков подчиняются законам вероятности, а результаты правых бросков, скажем, тяготеют к орлу, то вы можете прийти к заключению, что ваш друг подбросил монету правой рукой и его монета упала орлом. Вашему другу удалось передать вам сообщение: британские войска прибывают по морю.