В свободном падении (сборник) - Тед Косматка

Но, вместо того чтобы поведать ему обо всем этом, я говорил об эксперименте. Это я мог. Всегда мог.

— Все началось полвека назад как мысленный эксперимент. Чтобы доказать неполноту квантовой механики. Физики чувствовали, что квантовая механика несовершенна, ведь математика слишком вольно обращается с реальностью. Но оставалось еще и неприятное противоречие, которое необходимо было устранить: фотоэлектрический эффект требовал, чтобы фотоны были частицами, а результаты экспериментов Юнга показывали, что фотоны должны быть волнами. Лишь позднее, разумеется, когда технологии наконец-то догнали теорию, оказалось, что результаты экспериментов соответствуют математике. А математика утверждает, что можно знать или координаты электрона, или его скорость, но никогда оба параметра одновременно. Математика, как выяснилось, вовсе не была метафорой. Математика — штука очень серьезная. И с ней шутки плохи.

Сатиш кивнул, словно понял.

Позднее, сидя за работой, он рассказал в ответ свою историю:

— Был когда-то гуру, который повел четырех принцев в лес. Они охотились на птиц.

— Птиц?

— Да. И на высоком дереве они увидели чудесную птицу с яркими перьями. Первый принц сказал: «Я подстрелю птицу». Он натянул лук и пустил стрелу, но промахнулся. Затем второй принц попробовал сбить птицу, но тоже промахнулся. Потом третий. Наконец, четвертый принц выпустил стрелу, и на этот раз стрела попала, и прекрасная птица упала мертвой. Гуру посмотрел на первых трех принцев и спросил: «Куда вы целились?» — «В птицу». — «В птицу». — «В птицу». Гуру посмотрел на четвертого принца: «А ты?» — «В глаз птице».

Когда установка была собрана, последней задачей стала ее регулировка. Электронную пушку следовало нацелить таким образом, чтобы электроны с равной вероятностью могли пролететь сквозь каждую из щелей. Аппаратура заполнила почти всю комнату — разнообразная электроника, экраны и провода.

По утрам в номере отеля я разговаривал с зеркалом, давал обещания серым глазам. И каким-то чудом не пил.

Один день стал двумя. Два стали тремя. Три стали пятью. Потом я не пил целую неделю.

Работа в лаборатории продолжалась. Когда последняя деталь установки встала на место, я отошел и с бьющимся сердцем обозрел всю конструкцию, стоя на краю какой-то великой вселенской истины. Мне предстояло лицезреть нечто такое, что довелось увидеть лишь нескольким людям на протяжении всей истории мира.

Когда в 1977 году в дальний космос был запущен первый спутник, к его борту крепилась золотая пластинка с кодированными сообщениями. Там были диаграммы химических структур и математические формулы. Изображение ребенка в утробе, калибровка круга и одна страница из «Системы мира» Ньютона. Там содержались сведения о нашей математической системе, потому что математика, как нам говорили, есть универсальный язык. Я всегда считал, что на золотой пластинке следовало изобразить и схему этого эксперимента Фейнмана.

Потому что этот эксперимент фундаментальнее математики. Это то, что обитает под математикой. Он рассказывает о самой реальности.

Ричард Фейнман сказал об этом эксперименте: «В нем суть квантовой механики. Если честно, то он заключает в себе только тайну».

В комнате 271 имелись два стула, доска на стене, длинный лабораторный стол и несколько больших столов. Окна я завесил темной тканью. Части установки расползлись по всей комнате.

Щели были прорезаны в стальных листах, разделяющих установку на зоны. Фосфоресцирующий экран вставлен в прямоугольную коробочку позади второго комплекта щелей.

Джеймс зашел чуть позднее пяти часов вечера, перед самым уходом домой.

— Мне сказали, что ты подал заявку на лабораторное помещение, — сказал он.

— Да.

Он вошел в комнату.

— Что это? — поинтересовался Джеймс.

— Просто старое оборудование из «Доцента». Оно никому не понадобилось, вот я и решил проверить, смогу ли его наладить и запустить.

— А что именно ты запланировал?

— Воспроизвести результаты, ничего нового. Эксперимент Фейнмана с двумя щелями.

Он помолчал.

— Приятно видеть, что ты над чем-то работаешь, но тебе не кажется, что все это немного устарело?

— Хорошая наука никогда не устаревает.

— Но что ты собираешься доказать?

— Ничего. Совсем ничего.

В день эксперимента погода стояла чертовски холодная. С океана налетали сильные порывы ветра, и Восточное побережье съежилось под напором холодного фронта. Я приехал на работу рано и оставил на столе у Сатиша записку:

Приходи ко мне в лабораторию в 9.00.

Эрик.

Я ничего не объяснил Сатишу. Объяснять было нечего.

Сатиш вошел в комнату 271 за несколько минут до девяти, и я показал на кнопку:

— Не хочешь оказать мне честь?

Мы стояли в почти темной лаборатории. Сатиш разглядывал аппаратуру.

— Никогда не доверяй инженеру, который не ходит по своему мосту.

Я улыбнулся:

— Ну ладно.

Я нажал кнопку. Аппарат загудел.

Я дал ему поработать несколько минут, затем пошел взглянуть на экран. Открыл верхнюю крышку камеры и заглянул внутрь. И тут я увидел то, что надеялся увидеть. Эксперимент выдал четкую структуру из полосок, интерференционную картину на экране. В точности как у Юнга, и в точности как предсказывала Копенгагенская интерпретация.

Сатиш заглянул через плечо. Аппарат продолжал гудеть, полосатая картинка становилась все четче.

— Хочешь увидеть фокус? — поинтересовался я.

Он кивнул, сохраняя серьезность.

— Свет — это волна, — сообщил я.

Потом протянул руку к детектору, нажал кнопку «вкл» — и интерференционная картинка исчезла.

— Пока кто-нибудь не наблюдает.

Копенгагенская интерпретация постулирует следующее: наблюдение есть требование реальности. Ничто не существует, пока оно не наблюдается. До этого момента есть только волны вероятности. Только возможности. Применительно к нашему эксперименту эти волны описывают вероятность обнаружения частицы в любой точке между электронной пушкой и экраном. Пока частица не детектируется сознанием наблюдателя в конкретной точке вдоль этой волны, она эффективно выбирает любой путь сквозь пространство-время. Следовательно, пока частица не обнаружена пролетающей сквозь одну щель, она теоретически может пролетать сквозь другую — и поэтому реально пролетит сквозь обе в форме вероятностных волн. Эти волны интерферируют друг с другом предсказуемым образом и поэтому образуют видимую интерференционную картину на экране за щелями. Но если частица детектируется наблюдателем у любой из двух щелей, она после этого уже не может пролететь сквозь обе. А раз она не может пролететь сквозь обе, то не может создать и интерференционную картину.