РуЛиб - онлайн библиотека > Никонов Александр > Научная литература > Квантовая механика и парадоксы сознания > страница 13
Читаем онлайн «Квантовая механика и парадоксы сознания» 13 cтраница
показал: они дают на экране интерференционную картину, а это значит, что один такой «мяч» пролетает через две щели одновременно!
– Как такое возможно? – Спросите вы.
А я отвечу:
– Возможно и не такое!
В 2019 году в Венском университете был проведен двухщелевой эксперимент с огромной молекулой грамицидина, состоящей из 15 аминокислот. Аминокислоты содержат от 10 до 50 молекул. Если взять в среднем, то получим четыре с лишним сотни атомов.
(Может возникнуть вопрос: если электронами можно управлять с помощью электромагнитного поля, пуляя их из электронной пушки, то как пулять и с помощью чего управлять электронейтральными молекулами? Тут приходится изощряться! Тонким слоем грамицидина был покрыт краешек быстро вращающегося диска из графита. Затем край диска обстреливали сверхкороткими лазерными импульсами, вышибая молекулы грамицидина, которые потом подхватывались струей аргона и разгонялись до скорости в полкилометра в секунду. С этой скоростью молекулы и летели в мишень. Опыт показал, что длина волны грамицидина составляет 350 фемтометров, то есть 350 × 1015 м.)
Но и это еще не все! В том же самом году, в том же университете провели аналогичный опыт с гигантской молекулой, состоявшей из почти 2000 атомов! И она тоже предсказуемо оказалась волной.
И наконец, настоящим культурным шоком для обывателя может стать известие, что сейчас ученые готовятся провести опыт по выявлению волновых свойств у вируса. Вы можете себе такое представить? Вирус – это уже почти живое существо, состоящее из миллионов молекул.
Это к вопросу о том, где заканчивается квантовый мир и начинается нормальный классический мир, к которому мы привыкли и который описывается законами старика Ньютона, старика Больцмана и старика нашего Максвелла. Этих границ нет! Квантовый мир не заканчивается нигде, мы в нем живем.
У читателя может возникнуть и еще один интересный вопрос. Со школьной скамьи нам известно, что электрон – элементарная, то есть неделимая частица. И действительно, еще никто и никогда не видел половинку электрона. Как же он тогда проходит через две щели одновременно, разве он не делится при этом пополам? Очень просто: он делает это не в виде частицы. А в виде волны. В виде некоего электронного облачка. Представим себе размазанное в пространстве облачко, которое «кисельным образом» проходит через две рядом расположенные щели. После прохождения щелей волновые «части» каждого «полуэлектрона» начинают интерферировать друг с другом, то есть волны «половинок электрона» складываются и образуют на экране интерференционную картину. Но эта картина физически образуется на экране не волнами, а частицами. В экран шлепается классический электрон (или фотон, если опыт проводится с фотонами), оставляя одну точку засветки, а миллионы этих пятнышек от миллионов электронов и представляют собой полосатый интерференционный узор. Так электрон – это частица или волна? Наверное, все-таки волна, раз просачивается одновременно в две щели. Шарик так сделать не сможет. Но в какой момент после пролета щелевого экрана электронное волновое облачко превращается в шарик, в точечную частицу? Сразу после пролета через щели? На пути к регистрирующему экрану? Перед самым ударом в экран? В момент удара? Правильный ответ: в момент удара при воздействии с веществом экрана. Причем частица по имени электрон «знает», в какие части регистрирующего экрана он попасть не должен, там всегда остаются темные полоски без электронной засветки. «Знание» это формируется именно из-за волновой интерференции: в тех местах экрана, где электронные волны гасят друг друга, всегда будет темное место, там электрон как частица никогда не образуется. Иными словами, летящий и не взаимодействующий ни с чем электрон представляет собой волну. А ударившись в материальный экран, это размазанное в пространстве электронное облачко, мгновенно стягивается в точку и становится частицей, оставившей точечный след засветки на экране. Процесс этот называется коллапсом волновой функции или редукцией волновой функции. Оба термина означают одно и тоже – схлопывание волновой функции, то есть превращение волны в частицу, или сотворение из Великой Квантовой Потенции некоей Физической Реальности в виде Конкретных Значений и Определенных Свойств. Причем процесс этот происходит мгновенно, иными словами, все самые отдаленные области электронного облачка мгновенно стягиваются в точку, реализуя электрон как привычную нам частицу. Мгновенно – это значит мгновенно, то есть быстрее скорости света. Как такое может быть? Об этом мы еще поговорим. А сейчас зададимся другим вопросом: а насколько велико это самое электронное облачко, которое пугающе мгновенно стягивается в точку? Может, оно такое крохотное, что и разговаривать не о чем? Ведь кванты маленькие! Нет. Кванты не маленькие. Смотрите. Мы ведь говорили уже, что квант неделим. Никто никогда не видел половинку фотона. Это правда. Даже пройдя через две
У читателя может возникнуть и еще один интересный вопрос. Со школьной скамьи нам известно, что электрон – элементарная, то есть неделимая частица. И действительно, еще никто и никогда не видел половинку электрона. Как же он тогда проходит через две щели одновременно, разве он не делится при этом пополам? Очень просто: он делает это не в виде частицы. А в виде волны. В виде некоего электронного облачка. Представим себе размазанное в пространстве облачко, которое «кисельным образом» проходит через две рядом расположенные щели. После прохождения щелей волновые «части» каждого «полуэлектрона» начинают интерферировать друг с другом, то есть волны «половинок электрона» складываются и образуют на экране интерференционную картину. Но эта картина физически образуется на экране не волнами, а частицами. В экран шлепается классический электрон (или фотон, если опыт проводится с фотонами), оставляя одну точку засветки, а миллионы этих пятнышек от миллионов электронов и представляют собой полосатый интерференционный узор. Так электрон – это частица или волна? Наверное, все-таки волна, раз просачивается одновременно в две щели. Шарик так сделать не сможет. Но в какой момент после пролета щелевого экрана электронное волновое облачко превращается в шарик, в точечную частицу? Сразу после пролета через щели? На пути к регистрирующему экрану? Перед самым ударом в экран? В момент удара? Правильный ответ: в момент удара при воздействии с веществом экрана. Причем частица по имени электрон «знает», в какие части регистрирующего экрана он попасть не должен, там всегда остаются темные полоски без электронной засветки. «Знание» это формируется именно из-за волновой интерференции: в тех местах экрана, где электронные волны гасят друг друга, всегда будет темное место, там электрон как частица никогда не образуется. Иными словами, летящий и не взаимодействующий ни с чем электрон представляет собой волну. А ударившись в материальный экран, это размазанное в пространстве электронное облачко, мгновенно стягивается в точку и становится частицей, оставившей точечный след засветки на экране. Процесс этот называется коллапсом волновой функции или редукцией волновой функции. Оба термина означают одно и тоже – схлопывание волновой функции, то есть превращение волны в частицу, или сотворение из Великой Квантовой Потенции некоей Физической Реальности в виде Конкретных Значений и Определенных Свойств. Причем процесс этот происходит мгновенно, иными словами, все самые отдаленные области электронного облачка мгновенно стягиваются в точку, реализуя электрон как привычную нам частицу. Мгновенно – это значит мгновенно, то есть быстрее скорости света. Как такое может быть? Об этом мы еще поговорим. А сейчас зададимся другим вопросом: а насколько велико это самое электронное облачко, которое пугающе мгновенно стягивается в точку? Может, оно такое крохотное, что и разговаривать не о чем? Ведь кванты маленькие! Нет. Кванты не маленькие. Смотрите. Мы ведь говорили уже, что квант неделим. Никто никогда не видел половинку фотона. Это правда. Даже пройдя через две
Конец ознакомительного отрывка