Книга: Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]

* * *

В последнее время физики рассматривают квантовые наблюдения с по-настоящему квантово-механической точки зрения, вместо того чтобы постулировать нереалистичные ограничения классического типа. То, что они обнаружили, представляет все дело в куда более разумном свете.

Во-первых, нельзя не признать, что суперпозиции состояний, как в ситуации с котом, создаются в лабораториях для все более крупных квантовых систем. Среди примеров, более или менее по возрастанию, можно назвать протон, ион бериллия, молекулу бакминстер-фуллерена (60 атомов углерода, организованные в кристаллическую решетку в форме усеченного икосаэдра), и электрический ток (в котором задействованы миллиарды электронов) в сверхпроводящем устройстве квантовой интерференции SQUID. Пьезоэлектрический камертон, состоящий из триллионов атомов, удалось поместить в суперпозицию вибрирующего и невибрирующего состояний. Это еще не коты, но достижения замечательные и контринтуитивные. Подбираясь к живым существам, Ориол Ромеро-Исарт с коллегами предложили в 2009 году создать Шрёдингеров вирус гриппа. Поместите вирус в вакуум, охладите до квантового состояния с минимальной энергией, а затем воздействуйте на него лазером. Вирус гриппа достаточно жизнестоек, чтобы выдержать такое обращение, а в результате он, по идее, должен оказаться в суперпозиции исходного состояния и возбужденного, то есть более высокоэнергетического, состояния.

Этот эксперимент пока не проведен, но даже если кому-то удастся реализовать его, вирус — это не кот. Квантовые состояния крупномасштабных объектов отличаются от квантовых состояний мелкомасштабных объектов, таких как электроны и SQUID, поскольку суперпозиции состояний крупных систем намного более хрупки. Можно поместить электрон в комбинацию состояний с вращением по часовой стрелке и против и держать его там почти неограниченное время, изолировав от окружающего мира. Если попробовать проделать то же с котом, суперпозиция декогерирует: ее тонкая математическая структура быстро распадется. Чем сложнее система, тем быстрее она декогерирует. Суть в том, что даже в квантовой модели кот ведет себя как классический объект, если только вы не смотрите на него невообразимо короткое время. Участь Шрёдингерова кота не более загадочна, чем рождественский подарок от тети Веры: развернешь — узнаешь. Да, конечно, она всегда присылает либо носки, либо шарф, но это не значит, что на этот раз ее подарок представляет собой суперпозицию того и другого.

Препарирование квантовой волновой функции Вселенной в суперпозицию человеческих историй — Гитлер победил или не победил — это полная чепуха. Квантовые состояния не рассказывают человеческих историй. Если бы можно было взглянуть на квантовую волновую функцию Вселенной, то мы не нашли бы в ней никакого Гитлера. Даже частицы, из которых он состоял, все время менялись бы по мере того, как у него выпадали бы волосы, а на пиджак садилась пыль. Точно так же по волновой функции кота невозможно сказать, жив он, мертв или только что превратился в кактус.