Стоит сразу пояснить, что странной и нелогичной кажется не сама теория квантовой механики. Напротив, она представляет собой потрясающе точную и логичную математическую конструкцию, которая превосходно описывает Природу. На самом деле без квантовой механики мы не смогли бы понять основы современной химии, электроники и материаловедения. Без квантовой механики мы не изобрели бы ни кремниевый чип, ни лазер; не было бы ни телевизоров, ни компьютеров, ни микроволновых печей, ни CD – и DVD-плееров, ни мобильных телефонов, ни многих других устройств, которые мы в наш технологический век принимаем как должное.
Квантовая механика невероятно точно предсказывает и объясняет поведение самих кирпичиков материи – не только атомов, но и частиц, из которых они состоят. Она дает нам очень точное и практически полное понимание того, как субатомные частицы взаимодействуют друг с другом и соединяются, чтобы формировать мир, который мы видим вокруг и частью которого являемся сами.
Таким образом, перед нами встает противоречие: как может научная теория столь успешно объяснять все эти «как» и «почему» и в то же время оставаться столь загадочной?
Большинство практикующих физиков, которые ежедневно применяют правила и математические формулы квантовой механики, скажут, что они не видят в этом проблемы. В конце концов, они знают, что она работает. Она помогла нам объяснить огромное количество природных явлений, ее математический аппарат и формулировка точны и понятны и, несмотря на многократные попытки сомневающихся в их правильности, блестяще выдержали все возможные экспериментальные проверки, которым их подвергли. И правда, физики нередко сетуют на тех своих коллег, которые до сих пор не могут смириться с парадоксальной и необычной природой субатомного мира, сообщаемого нам теорией. К тому же какое право мы имеем ожидать, что природа на уровне невообразимо крохотных атомов будет вести себя хоть сколько-нибудь знакомо, когда мы ежедневно видим лишь ее поведение на уровне людей, машин, деревьев и домов? Дело не в том, что квантовая механика представляет собой странное описание Природы, а в том, что сама Природа ведет себя необычным и парадоксальным образом. А если квантовая механика дает нам теоретические инструменты, чтобы понять все, что мы наблюдаем, у нас нет никакого права винить Природу – или теорию – за наши интеллектуальные несовершенства.
Многие физики нетерпимы к тем, кто пытается найти более наглядную интерпретацию квантовой механики. В моем понимании, их подход ненаучен. Они говорят: «Может, просто заткнетесь и начнете использовать квантовые инструменты, чтобы предсказывать результаты экспериментов? Искать полное понимание того, что невозможно проверить экспериментальным путем, – пустая трата времени».
На самом деле стандартная интерпретация квантовой механики – та самая, которой обычно обучают всех студентов-физиков, – вывела строгие правила и условия, которых физики должны придерживаться в отношении той информации, которую они извлекают из Природы в каждом конкретном эксперименте. Понимаю, на первых страницах книги это покажется неуместно туманным, однако вы с самого начала должны осознавать, что квантовая механика не похожа ни на одну другую теоретическую концепцию, созданную человеком за всю историю науки.
Как и большинство физиков, я много лет рассуждал о квантовой механике и с профессиональной позиции практикующего исследователя, и с позиции человека, заинтересованного в ее более глубоком значении – в области, известной как основы квантовой механики. Быть может, тех двадцати лет, которые я провел с квантовой механикой, еще недостаточно, чтобы «смириться» с ней. Но я полагаю, что слышал достаточно мнений (а спор, поверьте мне, еще далек от завершения, несмотря на оптимистичные и несколько неискренние заверения сторонников конкретной интерпретации в обратном), чтобы хотя бы взглянуть на нее со стороны. Надеюсь, большая часть вопросов, освещаемых в этой книге, не вызовет противоречий, а при описании того, «что происходит сейчас», я постараюсь занять нейтральную и объективную позицию. Я не поддерживаю какую-то конкретную интерпретацию квантовой механики, но понимаю их. Вы, само собой, вольны не соглашаться со мной, но я не сомневаюсь, что смогу склонить вас на свою сторону, если, конечно, вы не один из тех, кто вечно кричит «заткнись и считай», хотя в этом случае вам не стоит читать эту книгу, ведь у вас есть дела и поважнее!