Этой частицы нет как локального элемента нашей реальности. Она проявляется как конкретный объект в пространстве и времени, лишь когда мы начинаем ее наблюдать.
«Наблюдение» – это попытка каким-то образом определить местоположение частицы в пространстве. А до момента наблюдения электрон или любая другая элементарная частица представляет собой квантовый объект. То есть не частичку материи, а «облако вероятностей» размером со всю Вселенную. Потенциальную возможность оказаться в том или ином месте.
Конечно же, «здравый смысл» начинает судорожно цепляться за привычную реальность. Он немедленно ищет объяснение: «все это происходит где-то там, в мире элементарных частиц, и не имеет никакого отношения к реальности, к тому, что я вижу». Поэтому довольно часто можно услышать, что в квантовой механике, на уровне микромира, действуют свои законы, а на уровне осязаемых материальных объектов – другие. Хотя это и звучит странно – ведь известно, что вся материя состоит из элементарных частиц.
«Как внизу, так же и вверху, и как сверху – так же и снизу», – говорил великий мистик древности Гермес Трисмегист.
И проведенные уже в XXI веке опыты доказали правильность этих слов.
Экспериментально установлено, что в состоянии суперпозиции при отсутствии наблюдения находятся не только элементарные частицы, но и макрообъекты.
Молекулы вещества в этих экспериментах из «материальных» тел превращаются в волны, проявляя квантовые свойства. То есть, молекулы также не существуют сами по себе, вне наблюдения за ними.
Это уже просто окончательный подрыв «объективной» реальности! Однако, если квантовые свойства проявляют молекулы, то что мешает проявить эти свойства ложке («ложки не существует, Нео!»)? Самолету, планете, звезде?
Квантовые парадоксы и роль наблюдения настолько ошеломляющи, что даже Эйнштейн задал свой знаменитый вопрос: «Неужели Луна существует лишь тогда, когда на нее смотрят?». К ответу на этот вопрос мы еще вернемся чуть позже.
Еще один экспериментально подтвержденный ключевой вывод квантовой механики – это наличие фундаментального единства мира.
Физики называют это «нелокальностью».
Дело в том, что эксперименты доказали существование явления «квантовой запутанности». Это явление заключается в следующем: между двумя когда-либо взаимодействовавшими элементарными частицами устанавливается связь. Одна частица каким-то непостижимым образом «знает» о том, что происходит с другой.
Каждая частица обладает определенными характеристиками. Например, направление вращения электрона вокруг своей оси (спин). Он может быть направлен по часовой стрелке или против нее. И пока мы не «поймаем» частицу, этой характеристики просто не существует. Она, как и сам электрон – только вероятность, существующая в квантовой реальности.
Однако, «поймав» электрон и измерив его спин, можно быть совершенно точно уверенным в том, что спин его «партнера» будет противоположным. Пронаблюдав одну частицу, мы словно извлекаем «запутанную» с ней частицу из квантовой реальности в наш «материальный» мир.
Такая связь между двумя частицами носит совершенно мистический характер: информация передается мгновенно, независимо от того, на каком расстоянии друг от друга находятся частицы.
Более того, игнорируется даже время: информация может передаваться «в прошлое».
Квантовая механика теоретически предсказывала возможность такой связи. Однако, в нее было совершенно невозможно поверить! Она противоречила всем известным законам физики. В нее не верил даже сам великий Эйнштейн, создатель теории относительности.
И лишь в 1982 году был проведен эксперимент, который доказал наличие этой «мистической» связи. Впоследствии результаты этого эксперимента были многократно подтверждены.