Даниил Данин - Неизбежность странного мира

Вот и пройден утомительно многоречивый путь к самому странному и самому основному закону квантовой механики — соотношению неточностей Гейзенберга. Мы так долго шли к нему, что, право же, было бы жаль не записать этот закон математическими значками и упустить случай еще раз убедиться, как просто выглядят самые глубокие законы природы:

Δx·Δp≈h

где Δх — «дельта икс» — неточность координаты — ширина «каморки неточностей»,

Δр — «дельта пэ» — неточность импульса — длина «каморки неточностей»,

≈ — «приблизительно равно».

Вот и все!

Вот и все?

Нет, даже в этом рассказе только про самое главное («к черту подробности!») это далеко не все.

В конце концов какое нам дело до неточностей измерений? Элементарные частицы существуют и движутся, не справляясь, наблюдает их человек или нет. Микромир переживает свою историю, не осведомляясь о намерениях экспериментатора. Что нам до неточности знания, если мы абсолютно убеждены, что сама природа точна! Физики приходят и уходят, а мир остается. Так к чему же относится закон неточностей — к свойствам квантовой механики или к устройству мира?

В сущности, ответ уже был дан на предыдущих страницах: к устройству мира! Но тогда зачем весь разговор опирался на измерения — на взаимодействие микромира с нашим лабораторным прибором?

Это у каждого возбуждает подозрения, какие тридцать пять лет одолевают многих физиков и философов: а не приписывает ли квантовая механика природе то, чего в ней вовсе и нет? Может быть, это всего лишь «приборная физика»? Может быть, когда мы не вторгаемся в глубины материи, не ломаем там стулья и не бьем посуды, все события во владениях атома происходят по-другому? По-другому — это значит по старому образцу, с идеальной классической определенностью. Может быть, на самом деле электрон в атоме водорода ходит вокруг протона все-таки по точной боровской орбите, как Луна вокруг Земли ходит по орбите кеплеровской? Может быть, квантовые закономерности нужны только, чтобы объяснить неклассические перескоки с орбиты на орбиту (прерывистость спектра), а в остальное время электрон вполне добропорядочный пай-шарик? Известный рентгеноскопист-кристаллограф, президент Английской академии Брэгг-старший смешно говорил, что согласно первоначальной половинчатой теории Бора физики должны были по понедельникам, средам и пятницам пользоваться классическими законами, а по вторникам, четвергам и субботам — квантовыми. Так, может быть, если ничего не измерять — не накалывать электрон фотоном, он по крайней мере по понедельникам, средам и пятницам ведет себя «как надо» — ходит по точным орбитам?

Словом, не от этих ли проклятых измерений все беды? И не есть ли квантовая механика с ее соотношением неточностей только наука об этих бедах — наука о переломах, а не о здоровой жизни микромира?

XX век расширил права многих старых слов.

Информация… В шутку говоря, прежде это был звучный латинский синоним для житейского слова «сплетни»: подразумевался рассказчик, передающий сведения и новости, важные и неважные. Информация была человеческим делом и более ничем. И вдруг открылась великая роль передачи физических сообщений во всех звеньях живой и неживой природы. И старое слово приобрело новые грандиозные права: теория информации сделалась основой кибернетики — современнейшей из наук, ставшей по глубине постижения мира неожиданной соперницей самой физики — науки древнейшей [12] Правда, многие физики не склонны считать кибернетику особой наукой. Они говорят: есть теория информации, есть математическая логика, есть электроника. Это науки со своим ясным предметом. А кибернетика — это скорее нечто вроде особого метода научно-технического решения проблем других наук. Нам этот интересный спор дать ничего не может. .

Измерение… Прежде это виделось так: на одной стороне сцены познания — мальчик с линейкой в руке или седой звездочет под артиллерийской громадой телескопа, а на другой стороне — безучастная природа, слепой и нечувствительный идол, даже не подозревающий, что его обмеривают вдоль и поперек. И вдруг идол проснулся. Открылось, что измерение — физическое событие, к которому природа вовсе не может быть безучастна. Открылось, что процесс взаимодействия измеряющего с измеряемым сопровождается серьезными последствиями. Из чисто человеческого дела ход измерения стал еще и предметом озабоченности самой природы. И соотношение Гейзенберга показало степень этой озабоченности.