Выбрать главу
Квантовата теория

Освен по-висшите измерения и мултивселената има още един тип паралелна вселена — тип, който е причинявал главоболия на Айнщайн и който продължава да обърква физиците днес. Това е квантовата вселена, предсказана от обикновената квантова механика. Парадоксите в рамките на квантовата физика изглеждат толкова неразрешими, че Нобеловият лауреат Ричард Файнман обича да казва, че никой не разбира наистина квантовата теория.

По ирония на съдбата, въпреки че квантовата теория е най-сполучливата теория, предлагана някога от човешкия разум (като често достига точност от порядъка на едно на 10 милиарда), тя е изградена върху пясък от шанс, късмет и вероятности. За разлика от Нютоновата теория, която дава точни и ясни отговори на движението на обектите, квантовата теория може да посочва само вероятности. Чудесата на модерната епоха като лазерите, интернета, компютрите, телевизията, клетъчните телефони, радара, микровълновите фурни и т.н. — всички те са основани на подвижните пясъци на вероятностите.

Най-яркият пример за тази главоблъсканица е прочутият проблем с „котката на Шрьодингер“ (формулиран от един от създателите на квантовата теория, който, колкото и парадоксално да звучи, предложил проблема, за да опровергае тази вероятностна интерпретация). Шрьодингер се надсмял над интерпретацията на своята теория, като твърдял следното: „Ако човек трябва да се заяде с тези проклети квантови скокове, съжалявам, че изобщо съм се замесил в тази работа.“93

Парадоксът с котката на Шрьодингер е следният. Една котка е поставена в запечатана кутия. Вътре в нея към котката е насочено оръжие (а спусъкът е свързан с гайгеров брояч, поставен до парче уран). Обикновено когато урановият атом се разпада, той задейства гайгеровия брояч, а после и оръжието и котката бива убита. Урановият атом може или да се разпадне, или да не се разпадне. Котката е или мъртва, или жива. Това е само пример за разумно разсъждение.

Но в квантовата теория не знаем със сигурност дали уранът се е разпаднал. Затова трябва да добавим две възможности, като прибавим вълновата функция на един разпаднал се атом към вълновата функция на един непокътнат атом. Но това означава, че за да опишем котката, трябва да добавим двете състояния на котката. Затова котката не е нито мъртва, нито жива. Тя е представена като сумата от една мъртва и една жива котка!

Както пише Файнман, квантовата механика „описва природата като нещо абсурдно от гледна точка на здравия разум. И това се потвърждава напълно от експериментите. Затова се надявам, че можете да приемете природата като нещо абсурдно!“94

Според Айнщайн и Шрьодингер това е нелепо. Айнщайн вярвал в „обективната реалност“, в представата на здравия разум — Нютонов възглед, според който обектите съществуват в определени състояния, а не като сума от много възможни състояния. Но тази странна интерпретация стои в центъра на модерната цивилизация. Без нея модерната електроника (и самите атоми в нашето тяло) ще престанат да съществуват. (В обичайния свят понякога се шегуваме, че е невъзможно една жена да бъде „малко бременна“. Но в квантовия свят положението е още по-лошо. Ние съществуваме едновременно като сумата от всички възможни телесни състояния: небременна, бременна, дете, възрастна жена, тийнейджър, кариеристка и др.).

Има няколко начина за решаване на този крайно неприятен парадокс. Основателите на квантовата теория са последователи на Копенхагенската школа, според която щом отворите кутията, правите измерване и можете да определите дали котката е мъртва или жива. Вълновата функция е „колапсирала“ в едно-единствено състояние и здравият разум взема връх. Вълните са изчезнали, оставяйки след себе си само частици. Това означава, че сега котката изпада в определено състояние (тя е или мъртва, или жива) и вече не се описва с вълнова функция.

Така има една невидима бариера, която разделя странния свят на атома от макроскопичния свят на хората. Що се отнася до атомния свят, всичко се описва от вълните на вероятността, в която атомите могат да бъдат на много места по едно и също време. Колкото е по-голяма вълната на едно място, толкова е по-голяма вероятността да бъде открита частицата в тази точка. Но в случая с големите обекти тези вълни са колапсирали и обектите съществуват в определени състояния и вследствие на това здравият разум взема връх.

вернуться

93

Cole, с. 222.

вернуться

94

Greene, с. 111.