Представете си, че столът, на който седите, всъщност не е

Представете си, че столът, на който седите, в действителност не е корав предмет. Преди да го погледнете и да седнете, той е бил просто нереален облак от вероятности, по едно и също време съществуващи и несъществуващи на това място. Звучи ли ви като нелепост или научна фантастика? Може би. Но тъкмо това е заключението, към което ни тласка най-успешната и в същото време най-странната доктрина в историята на науката – квантовата механика.

Повече от 100 години физиците водят яростни разногласия не за формулите (те работят перфектно), а за самата същина на действителността. И в центъра на тази стихия е едно разбиране, елегантно в своята математика и изцяло неясно за здравия разсъдък – квантовата суперпозиция.

Един фотон, два пътя: опит, който взривява мозъка

За да разберем какъв брой дълбока е тази заешка дупка, е задоволително да си напомним известния опит с двата процепа. В най-простия му вид учените „ изстрелват “ единични частици светлина, фотони, към екран, на пътя на който има затруднение във тип на два тесни процепа.

Какво ни подсказва логиката? Частицата е дребна топчица. Тя ще премине или през левия, или през десния процеп. И в случай че сложим детектор, който да следи нейния път, ще се случи тъкмо това. Фотонът чинно избира единия път и оставя една точка на екрана.

Но когато премахнем детектора, магията стартира. Когато никой не „ наднича “, на екрана последователно се появява картина, която би могла да бъде основана единствено от вълна, минала по едно и също време през двата процепа и сблъскала се сама със себе си. Това се назовава интерферентна картина. Нека повторим: един фотон се държи по този начин, като че ли се е разделил, минал е двата пътя едновременно и още веднъж се е съединил.

Именно това положение на „ размиване “ по всички вероятни пътища е суперпозицията. Това е математически факт, разказан от великото уравнение на Ървин Шрьодингер. Но какво значи това от физическа позиция? Именно тук мненията на учените радикално се разминават, създавайки два непримирими лагера.

Лагер № 1: Математиката е карта, а не територия

Първата група учени, към която принадлежи да вземем за пример физикът Марчело Глейзър, заема прагматична позиция. Те споделят: не би трябвало да бъркаме математическия модел със самата действителност.

Според техния мироглед, прочут като кубизъм (QBism), вълновата функционалност и суперпозицията са единствено гениални принадлежности за разказване на познанията ни за дадена система. Преди измерването фотонът не е „ на всички места и на никое място “. Ние просто не знаем къде се намира. Всичко, с което разполагаме, е набор от вероятности. И сега, в който нашият детектор го „ види “, неопределеността изчезва и информацията ни за света се актуализира.

В тази картина на света действителността не се трансформира по наша волност. Променя се единствено степента на нашето незнание. Това е чист и комфортен метод, който заобикаля доста главоболия. Както споделя Глейзър, „ убеждението, че математиката е истината, стартира да наподобява на фетиш “. По създание последователите на този мироглед ни приканват да бъдем по-скромни и да признаем, че нашите теории не разказват самата тъкан на съществуването, а единствено метода, по който взаимодействаме с нея.

Лагер № 2: Реалността в действителност е толкоз странна

Но има и различен лагер, който счита този метод за нерешителен. Философи и физици като Саймън Сондърс от Оксфорд упорстват: вълновата функционалност не е просто пресмятане. Тя е действителна.

От тяхна позиция преди измерването електронът не е точка с незнайни координати. Той е физически „ размазан “ в пространството, като съставлява същински облак от вероятности. Той действително се намира на няколко места по едно и също време. Нашият нормален свят на твърди, добре дефинирани обекти е единствено заблуда на макроравнище. На фундаментално равнище всичко е делокализирано и призрачно.

Разбира се, незабавно поражда един неуместен въпрос: в случай че електронът е бил на доста места и след измерването се е появил на едно, къде са отишли всички останали негови „ версии “? Отговорът, който предлага тази позиция, е умопомрачителен. Те не са отишли на никое място. В момента на измерването действителността се разклонява. В една галактика вие виждате електрона тук, а в друга, паралелна галактика, вашето копие го вижда там. Така се ражда хипотезата за мултивселена – безконечен набор от светове, в които се осъществят всички квантови благоприятни условия.

От атома до кристала: странностите доближават ново равнище

Дълго време човек можеше да отхвърли тези диспути като сфера на теоретици, затворени в кули от слонова кост, които приказват за невидими частици. Но технологиите напреднаха. Учените са се научили да вкарват в положение на суперпозиция освен фотоните и електроните, само че и доста по-големи обекти: великански молекули, състоящи се от хиляди атоми, и даже дребни, само че забележими за окото кристали.

Това трансформира всичко. Едно е да се приказва за размит електрон. Съвсем друго е да се приказва за 16-микрограмов кристал, който се намира на две разнообразни места едновременно. Границата сред причудливия квантов свят и познатата ни действителност става все по-тънка и по-тънка. И въпросът „ какво е действително? “ към този момент не е чисто метафизичен.

Така че кой е прав? Тези, които имат вяра, че действителността е единна и познанията ни са лимитирани? Или тези, които имат вяра, че живеем единствено в един от безбройните клони на гигантското квантово дърво?

Все още няма отговор на този въпрос. И може би в това е хубостта на науката. Тя не просто дава отговори. Тя задава въпроси, които ни принуждават да преосмислим най-основните си показа за света и нашето място в него. Едно нещо е несъмнено: действителността, каквато и да е тя, е доста, доста по-изненадваща, в сравнение с бихме могли да си представим.