Выбрать главу

Пройдімося основними етапами: Нільс Бор «квантифікував» еліптичні траєкторії електрона в 1913 р. Спершу був успіх, потім — гірке розчарування, згодом, 1923 р., Луї де Бролі висунув ідею про існування хвильової функції, а 1926 р. Шредінґер сформулював її. Авжеж, поява рівняння мала грандіозні наслідки, повністю відповідаючи результатам експериментів, проте що означала ця формула? Лише 1948 р. Фейнман нарешті запропонував щось таке, що дало нам уявлення про рівняння і пролило нове світло на багатства, закладені у водні. Уявімо, що певної миті електрон займає певну позицію і починає рухатися. Слід визнати, що цей рух має мало спільного зі спокійним еліптичним пересуванням — навпаки, він вільний, не знає ні правил, ні перешкод. Електрон гасає, підлітає до ядра, відлітає, зупиняється, знову рушає — ніби вивчає всі можливі напрямки руху. Тож варіанти є різні: можна припустити, що лише одна траєкторія є справжньою, а всі інші — лише віртуальні. Але всі вони присутні одночасно, тож основа квантових законів зненацька постає як сполучення всіх можливих варіантів, досліджених разом і одночасно, й абсолютно вільно.

Прихована гармонія

Встановлення панування теорії відносності та квантової механіки — двох підпор сучасної фізики та найважливіших відкриттів ХХ ст. — відбувалося не без проблем. Не забарилися критики і злостивці, валом повалили спростування, часом дуже їдкі, та пасквілі — нині все це припадає пилом у бібліотеках. Критикували навіть видатні вчені, — скажімо, Ніцше заявив, буцімто жоден серйозний науковець не вірить в існування атомів, лише за кілька років до того, як експерименти Жана Перрена довели існування частинок73, а Берґсон вірив, буцім йому поталанило проаналізувати і спростувати Айнштайнові міркування про час. Це вже не кажучи про нападки на «юдейську науку» та ядучі памфлети традиційників, які захищали «справжню науку» від шарлатанів. Деякі статті тішили слух — як, скажімо, передмови до трактатів Жоржа Буасса, фізика-поліглота і переконаного традиціоналіста74. Він мав неабиякий хист до суперечок і з легкістю розкодовував будь-які ідеї, не зачіпаючи при цьому живих людей. Марно в СРСР адепти діалектичного матеріалізму доводили безглуздість квантів, що нібито заперечували існування водночас і матерії, і діалектики.

Сьогодні весь цей лемент ущух, наука знову піднялася на п’єдестал. Критики втомилися програвати, а здоровий глузд утратив надію бути почутим. Тож треба віддати належне Річардові Фейнману, який наважився заявити, що король таки голий і «насправді ніхто не розуміє квантової механіки»[17], а потім спробував проаналізувати цю, щонайменше, дивну ситуацію.

Чому фізики вірять у свою науку? На те є чимало причин, і перша — це дослід. Дослідники-практики — найкращі захисники теорії, адже вони докладають значних зусиль для перевірки прогнозів; щоби розширити доказову базу та зменшити кількість похибок, вони знаходять і вдосконалюють дедалі потужніші й точніші знаряддя — доходить до узгодження різниці між прогнозом теорії та обрахунками практики до десяти цифр після коми! Нашарування даних і систематичне їх узгодження з теоретичними обрахунками мають незаперечний накопичувальний ефект, стійкий до будь-яких сумнівів. Вони безпосередньо впливають на наше життя — скажімо, кожен чув, що орієнтування за GPS не було би таким точним без урахування теорії відносності. Ту саму роль відіграє квантова механіка для роботи атомних годинників на супутниках та в багатьох інших випадках застосування. Тож навіть такий брутальний аргумент, як «це добре, бо воно працює», тут цілком на своєму місці.

Не менш загадковими є релятивістські та квантові концепції, але колись не меншою загадкою вважалися концепції електричного та магнітного полів, а також припущення, ніби вони можуть спільно коливатися. Можливо, є певний рівень абстракції, переступити через який складно, — і тут також внесок практиків складно перебільшити. Вже більше тридцяти років більшу частину своїх зусиль вони витрачають на виправдання квантових концепцій, примушуючи їх безпосередньо являти себе в ході експерименту. Вони спонукають фотон виявити себе, спін — продемонструвати свої виверти; стає зрозумілішою і проблема зліпленості хвильових функцій, себто нерозривність деяких функцій, які описують певні частинки як єдине ціле. Словом, прикладів не бракує. Без жодних сумнівів, не за горами той час, коли офіційно зареєстровані експерименти, що їх кожен може побачити в наукових музеях, примусять усіх змиритися з очевидністю квантових концепцій і погодитися: «Це істина, бо я це бачу».

вернуться

17

Richard Feynman, The Character of Physical Law (1964).