– Первый и второй ваши вопросы так близки по сути, что я позволю себе объединить ответы на них в один. Вам нужны осязаемые доказательства того, что квантовые явления проявляются в восприятии на макроуровне. Начать с того, что вы, конечно, помните, что когда «видите» стол или планету, то на самом деле всего лишь получаете информацию от ваших органов чувств?
– Да. И алгоритмы, заложенные в мой мозг, используя эту информацию, «создают» стол.
– Хорошо… Вселенная состоит из энергии, существующей в форме частиц или волн, которые на самом деле одно и то же. Энергия и вещество взаимно превращаются. Вы же, конечно, знаете: Е = mc2. Эйнштейн.
Он полуобернулся и взглянул на Каро, которая сказала: «Да», потому что, определенно, Вейгерт ждал от нее какой-то реплики. Судя по всему, она угадала.
– Позвольте мне, Кэролайн, вернуться к основополагающим экспериментам, доказывающим нашу главную посылку, которая заключается в том, что до тех пор, пока не произойдет сознательного наблюдения, Вселенная представляет собой бесформенное квантовое пятно. Мы очень давно знаем из математически обоснованных, проверенных, многократно воспроизведенных экспериментов, что субатомные частицы имеют как волновую, так и корпускулярную природу и что до тех пор, пока наблюдатель не «разрушит волну» простым актом наблюдения, так называемая частица остается просто суперпозиционированным пятном – не частицей и не волной. Эксперименты также показывают, что, когда ученые наблюдают за прохождением частицы через две щели в барьере, частица ведет себя как пуля и проходит через одно или другое отверстие. Однако, если не смотреть, она ведет себя как волна и может проходить через оба отверстия одновременно. Но как частица «где-то там» может изменять свое поведение в зависимости от того, наблюдаете вы за ней или нет? Только в том случае, если «реальность» – это процесс, в который вовлечено наше сознание.
Далее. Если мы направим этот электрон на экран с люминофорным покрытием, его соприкосновение с ним будет отмечено светящейся точкой. Однако сначала подставим электрону своеобразное зеркало, чтобы он мог отразиться и попасть в детектор по одному из двух путей – А или В. – Он быстро набросал схему на доске. – На обоих путях также установим детекторы. Но происходит нечто неожиданное! Электрон не идет ни по одному из возможных путей. И не делится, чтобы пройти по обоим. Более того, он вообще не появляется на экране, не выбрав ни того, ни другого пути. Каким-то образом он совершенно исчезает из нашей установки.
Вейгерт вновь повернулся к Каро, явно ожидая ее реакции. Она кивнула. Пока что все было ясно.
Он радостно продолжал:
– Это происходит потому, что электрон находится в состоянии суперпозиции – он способен осуществить все возможности: стать или волной, или частицей, равно как и пойти по любому из бесчисленных возможных путей от А до В, например, через галактику Андромеды. Конечно, этот путь можно назвать невероятным, но он возможен. Исход определит сознание, выступающее в роли наблюдателя. То же самое относится ко всем остальным частицам. И не забывайте, что частица – это всего лишь порция энергии, «квант».
Теперь посмотрим на базовую концепцию под другим углом – с точки зрения принципа неопределенности Гейзенберга, утверждающего, что невозможно в один и тот же момент определить точное местоположение и скорость объекта. Если бы действительно существовал мир, в котором частицы свободно болтались бы в пространстве, там мы могли бы измерить все их свойства. Но мы не можем этого сделать. Например, не могут быть известны одновременно и точное местоположение, и импульс частицы. Но почему для частицы должно иметь значение, что именно вы решите измерить? Опять же, ответ заключается в том, что частицы не просто существуют «где-то там». Их определяет наблюдение.
– Что касается микроуровня, мне понятно, – сказала Каро, – а вот макроуровень… Звезды, скалы, вот этот стол – вот же они, независимо от того, есть рядом с ними сознание или нет.
– Вы в этом уверены?
– Да.
– И какие же у вас имеются основания для такой уверенности? – осведомился Вейгерт и, отвернувшись от доски, оперся руками с узловатыми старческими пальцами о крышку якобы несуществующего стола. – Вы же согласились, что мы «знаем» только информацию, которую поставляют наши органы чувств. Этот стол вы видите лишь потому, что ваши глаза улавливают отраженные от него фотоны. Вы осязаете его лишь потому, что ваши пальцы посылают электрохимические сигналы по нервам в мозг, и эти сигналы вы интерпретируете как «стол». Такое положение вы можете принять?
– Да, – сказала Каро. – Но и вы, и Джулиан, и все остальные интерпретируют информацию одинаково, и у всех получается, что этот конкретный участок свернутой квантовой пены представляет собой неказистый стол вполне макроскопического масштаба. И любой обитатель вашей крепости это подтвердит.
Вейгерт буквально засиял:
– Совершенно верно! Любой из обитателей нашей, как вы метко выразились, крепости скажет, что это стол, потому что это говорили многие и многие раньше! Следующее уточнение скорее технического порядка, но оно необходимо. В ходе процесса наблюдения сознание наблюдателя связывается с системой – это часть волновой функции, – потому что все связано со всем! Когда потом вы смотрите на этого наблюдателя, то становитесь частью той же самой отъединившейся вселенной. Проводится все больше и больше исследований, показывающих, что из-за того, что множество наблюдателей обменивается информацией о декогеренции волны, волновая функция концентрируется вокруг реального физического объекта с реальными физическими характеристиками. Исследования охватывали различные количества наблюдателей, осуществлявших различные количества наблюдений, – подробности вы найдете в папке, которую я вам отправил. Прочтите описания экспериментов, включая тот, который недавно был проведен в Гарварде. В нем участвовало множество наблюдателей, что приводит к эффективному увеличению размерности пространства-времени, в котором находится физическая система. В присутствии большого числа наблюдателей, которые исследуют пространство-время, просто существуя в нем, квантовая гравитация в четырех пространственно-временны́х измерениях становится такой же, как и в пространстве с четырьмя минус два измерениями или только с двумя пространственно-временны́ми измерениями. Нет, не старайтесь это понять – просто учтите результат: сознание не просто наблюдает вселенную. Мы создаем ее, и делаем это не поодиночке, а коллективно. И по мере того как ученые развивают это новое направление исследований, становится все очевиднее, насколько тесно мы все связаны со структурой Вселенной на всех уровнях. В том числе и друг с другом.
– Я уже пыталась разобраться в материале о Гарвардском эксперименте и попробую еще раз. Но, Джордж, там ведь речь идет только о субатомных частицах. То есть все тот же микроуровень. Почему же я должна верить, что точно такой же феномен наблюдения создает макроскопические миры? Столы, горы, звезды?
Вейгерт стер с доски все написанное.
– Давайте начнем с запутанности. Если две частицы спутаны между собой и если вы делаете что-нибудь с одной из них – измеряете каким-нибудь образом, – то воздействуете и на вторую, даже если они разделены заметным расстоянием. Это доказывают и расчеты, и эксперименты – нет, я не буду мучить вас формулами. Если, конечно, вы сами не захотите.
Он с надеждой посмотрел на Каро. Она только покачала головой. Вейгерт был глубоко ей симпатичен: не только добротой, но и неподдельным, чуть ли не детским энтузиазмом по отношению к своему предмету, в том числе и упорным старанием растолковать ей теорию. Однако ни одна из этих замечательных черт его характера не помогла бы ей справиться со сложными уравнениями. Она надеялась просто понять самые основы теории.
– Ладно. Если что, уравнения можно найти в папке. Так вот, в ходе этого поразительного эксперимента китайские ученые обнаружили, что спутанные частицы, находящиеся на расстоянии десяти миль одна от другой – десять миль! вы только представьте! – обмениваются информацией со скоростью, в десять тысяч раз превышающей скорость света, на пределе их возможности измерения. По сути, связь между спутанными частицами была мгновенной, и это доказывало, что квантовые эффекты имеют место даже в масштабах, превышающих субатомный. Частицы были связаны – это важно, Кэролайн, – таким образом, будто между ними не было пространства и время никак не влияло на их поведение. Проводится все больше экспериментов, в которых спутанными оказываются даже более крупные объекты в макромире – убедительное доказательство того, что принципы наблюдения, применимые к квантовому миру, также действуют на макроуровне.
– Спутывание макроскопических объектов? Как же это?
– Вот вам несколько примеров. Во-первых, международная группа ученых успешно запутала пару бриллиантов диаметром в три миллиметра – вполне ювелирного размера; такие, например, вставляют в женские серьги. Антон Цайлингер и его коллеги из Венского университета отправили огромные молекулы, так называемые бакиболлы, через дифракционную решетку, и детектор за решеткой показал четкую интерференционную картину волнообразного поведения. Ученые из Делфта спутали маленькие осцилляторы, расположенные в восьми дюймах друг от друга, – осцилляторы, состоящие из 1010 атомов.
В другом эксперименте, также проведенном в Венском университете, исследовалось гигантское соединение, состоящее примерно из пяти тысяч протонов, пяти тысяч нейтронов и пяти тысяч электронов. В присутствии наблюдателя эти гигантские молекулы проходили через щели в барьере, как маленькие пули, – то через одну щель, то через другую. А вот без наблюдения молекулы вели себя волнообразно и проходили более чем через одну щель одновременно. Другими словами, вели себя как субатомные частицы, хотя и были в тысячи раз больше!
Квантовые эффекты проявляются даже на живых существах. В семнадцатом году исследователи из Оксфорда успешно запутали бактерии фотонами. Кэролайн, вы понимаете, что это значит? Наука перенесла эксцентричные обычаи квантового мира прямо в макроскопический и биологический мир. Наш мир! Все больше и больше ученых сходится на том, что квантовый и макромир не отличаются друг от друга.