…Знакомство со строением атома происходит в школе на примере планетарной модели Резерфорда. Гуманитарии так и остаются потом в святой убежденности, что атом устроен с дивной простотой — с электронами-планетами, вращающимися вокруг центрального ядра-Солнца. Однако в реальности все намного сложнее. Еще на заре века физики обнаружили, что электроны обладают загадочным свойством исчезать на одной орбите и тут же появляться на другой. Чтобы как-то объяснить этот феномен микромира, ученые вынуждены были допустить, что элементарные частицы могут существовать и в виде корпускул, и в виде волны. Знаменитый Луи де Бройль предположил так же, что каждой частице соответствует волна, заполняющая все пространство. Амплитуда этой волны максимальна там, где вероятнее всего находится частица. Но в любой момент без видимого перехода она может изменить местоположение. Чем вам не телепортация?..
Один из основоположников квантовой физики, австрийский ученый Эрвин Шредингер, размышляя о странностях поведения частиц, поставил в 1935 году мысленный эксперимент, который до сих пор смущает умы.
— Допустим, — сказал Шредингер, — в закрытом ящике находится кошка. Там же есть счетчик Гейгера, баллончик с ядовитым газом и радиоактивная частица. Если последняя проявит себя как корпускула, счетчик радиоактивности сработает, включит баллончик с газом и кошка умрет. Если частица поведет себя как волна, счетчик не среагирует, и животное, соответственно, останется в живых. Что можно сказать о кошке глядя на закрытый ящик?
С житейской точки зрения кошка либо жива, либо нет. Но законы квантовой физики предполагают, что кошка и жива и мертва одновременно с вероятностью 0,5. И такое ее странное состояние будет продолжаться до тех пор, пока какой-нибудь наблюдатель не снимет эту неопределенность, заглянув в ящик.
Шредингер и сам был не рад, когда запустил в оборот такую абстракцию. Ученые всех стран переполошились. Выходит и человек может быть наполовину жив — наполовину мертв, или, наполовину здесь — наполовину там? Особенно возмущались по этому поводу научные идеологи в СССР, где, как вы помните, царил практически поголовный атеизм. Ведь по всему выходило, что квантовая физика допускала существование Бога — того самого стороннего наблюдателя, от которого зависит состояние человечества, живущего в «ящике» под названием Земля! Цензура вычеркивала малейшее упоминание о «кошке Шредингера»…
Постепенно все немного успокоилось. Специалисты сошлись на том, что законы микромира не стоит переносить на большой мир. Другими словами — что дозволено электрону, то человеку ни-ни. Но недавно ситуация вновь стала зыбкой. Сперва физик Дэвид Ричард из Массачусетского университета показал, что квантовая физика распространяется не только на элементарные частицы, но и на молекулы, принадлежащие уже макромиру. Потом Кристофер Монро из Института стандартов и технологий (США) экспериментально показал реальность парадокса «кошки Шредингера» на атомном уровне.
