Знание-сила, 2005 № 12 (942) | страница 4

Альберт Эйнштейн v его сестра Майя в годы эмиграции в США

• В КВАНТОВОМ МИРЕ не работает привычная нам логика. Уж слишком разительно отличается поведение электронов, фотонов и атомов от того, что говорит нам повседневный опыт. Элементарные частицы проносятся сквозь стены, не пробивая их. В одно и то же время движутся несколькими путями. Готовы моментально копировать поведение друг друга. Для этих частиц любой наблюдатель — Бог. Принимаясь измерять их параметры, мы неизбежно меняем субатомарную явь. Мы заставляем неопределенное, неясное обретать четкие очертания. Но какое отношение это имеет к измеряемой реальности? Пока мы не всматриваемся в элементарную частицу, она пребывает одновременно во множестве состояний. Лишь в тот момент, когда мы измеряем ее параметры, она «решает», какое состояние ей принять (о странностях квантового мира, в том числе о ТЕЛ ЕПОРТАЦИИ частиц, читайте «3 - С», 8/2000,8/2001,12/2003, 1/2004).

• Но где пролегает граница между макромиром и микромиром? Особый интерес вызывают макроскопические объекты, которые ведут себя по законам квантового мира. Пример тому — КОНДЕНСАТ БОЗЕ-ЭИНШТЕЙНА (см. «3 - С», 4/1997), крохотное облачко из миллионов атомов, которое ведет себя буквально как один огромный атом. Этот феномен предсказал в середине 1920-х годов Альберт Эйнштейн, анализируя расчеты, которые проделал индийский физик Шатьендранат Бозе. Данный конденсат интересен и с технической точки зрения. Он может стать элементом КВАНТОВОГО КОМПЬЮТЕРА. Такого рода компьютеры, — предполагается, что они войдут в обиход в XXI веке, — гораздо эффективнее современных вычислительных машин (см. «3 — С», 10/2000,6/2003).

Актуальность исследований конденсата показывает следующий факт. В октябре 2005 года Нобелевскую премию в области физики получили американские ученые Рой Глаубер и Джон Холл и их немецкий коллега Теодор Хенш. В год Эйнштейна они были удостоены награды, так сказать, за исследование эффектов, связанных с конденсатом Бозе-Эйнштейн а, а именно за вклад в развитие лазерного спектроскопирования.

Дело вот в чем. Нобелевский лауреат 2001 года и один из открывателей конденсата Бозе-Эйнштейна Вольфганг Кеттерле показал, что от конденсата можно «отщипывать» кусочки. Это позволит построить атомный лазер, который будет генерировать излучение вещества, а не света. Конденсат представляет собой идеальную вещественную волну, подобно тому как лазерный свет — идеальную электромагнитную волну. Отдельные его атомы можно описывать волновой функцией, как и когерентный свет. Однако длина волны атомов значительно меньше, чем длина световой волны. Поэтому с помощью атомного лазера можно создавать самые крохотные структуры, перемещая атомы с точностью до нанометра. Это открытие принесет ощутимый прогресс в нанотехнологии. Преимущество атомных лазеров перед традиционной светооптикой заключается в их чрезвычайно высокой точности. «Применение атомного лазера, — говорит Теодор Хенш, — это, насколько мне известно, самый точный метод, с помощью которого можно манипулировать атомами».