— Действительно, эта идея… э-э-э… довольно странная.
Ариана подняла кверху указательный палец.
— Это еще не все. Было установлено, что материя проявляется одновременно в частицах и в волнах. Как пространство и время или энергия и масса являются двумя сторонами одной медали, так же обстоит дело и с волнами и частицами, которые представляют две ипостаси материи. Проблема дала о себе знать, когда возникла необходимость перевести это в плоскость механики, которая позволяет предвидеть поведение материи. В классической и релятивистской физике механика детерминирована. Если, скажем, нам известно, где сейчас находится Луна, каковы направление и скорость ее движения, мы в состоянии рассчитать местоположение нашего спутника в определенный момент в будущем или прошлом. Например, Луна движется со скоростью тысяча километров в час в левую сторону от наблюдателя, это значит, что через час она переместится на тысячу километров влево. Это и есть механика. Благодаря ей, зная положение и скорость объектов, возможно предвидеть их эволюцию в пространстве. В квантовом мире все функционирует иначе. Даже если мы знаем координаты частицы, определить ее точную скорость нельзя. А если нам известна скорость, мы не можем зафиксировать точное местоположение. Это называется принципом неопределенности, идею которого сформулировал в 1927 году Вернер Гейзенберг. Принцип неопределенности сводится к тому, что мы можем знать достоверно либо скорость частицы, либо ее положение, но не то и другое одновременно.
— И как в таком случае узнают о перемещении частицы?
— В этом-то и проблема, что не узнают. Я могу знать местоположение и скорость Луны и таким образом рассчитать ее путь в прошлом и будущем. Но никакой метод не способен точно определить положение и скорость электрона, а потому я не в состоянии вычислить его перемещения ни в прошлом, ни в будущем. Это и есть неопределенность. Чтобы разрешить ее, квантовая механика обратилась к расчету вероятностей. Если, допустим, имеется две щели, через которые может пройти электрон, вероятность прохождения через каждую из них — правую или левую — равна пятидесяти процентам.
— Отличный способ решения проблемы.
— Да, но Нильс Бор усложнил задачу, сказав, что электрон пройдет одновременно сразу через обе щели — и через правую, и через левую. Иначе говоря, он может в одно и то же время находиться в двух местах.
— Но это невозможно.
— И тем не менее квантовая теория это предусматривает. Если мы поместим электрон в коробочку, условно поделенную на две части, электрон будет находиться одновременно в обеих ее частях в волновой форме. Однако стоит нам заглянуть внутрь коробочки, как волна немедленно рассеется, и электрон преобразуется в частицу, находящуюся в одной из частей коробочки. Если же мы не будем заглядывать, электрон продолжит пребывать одновременно в обеих частях в форме волны. Даже если обе части разделить не условно, а реально, а получившиеся две новые коробочки разнести, предположим, на расстояние в тысячу световых лет, электрон все равно продолжит оставаться одновременно в обеих. Но как только мы решим понаблюдать, что происходит в ближайшей к нам коробочке, электрон займет место в одной из них.
