Еще на заре двадцатого века физики обнаружили, что электроны обладают загадочным свойством исчезать на одной орбите и тут же появляться на другой. Данное явление получило в научном мире название «суперпозиция частиц».
Чтобы как-то объяснить этот феномен микромира, ученые вынуждены были допустить, что элементарные частицы могут существовать и в виде корпускул, и в виде волны. Французский ученый Луи де Бройль предположил также, 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, в силу не изученных пока обстоятельств, она вполне может мгновенно изменить свое местоположение. Чем вам не телепортация?
Один из основоположников квантовой физики, австрийский ученый Эрвин Шредингер, размышляя о странностях поведения частиц, поставил в 1935 году эксперимент, который до сих пор смущает умы.
«Допустим,– рассуждал Шредингер,– в закрытом ящике находится кошка. Там же есть счетчик Гейгера, баллончик с ядовитым газом, который срабатывает от положительного сигнала счетчика Гейгера, и радиоактивная частица. Счетчик Гейгера подаст сигнал в зависимости от того, как проявит себя частица – в качестве волны или в качестве корпускулы. Если счетчик радиоактивности среагирует, то активируется баллончик с газом и кошка умрет от отравления. Если счетчик не среагирует, то животное 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 пятьдесят процентов. 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?
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 затем ситуация вновь стала зыбкой.
Сперва физик Дэвид Ричард из Массачусетского университета доказал, что квантовая физика распространяется не только на элементарные частицы, но и на молекулы, принадлежащие уже макромиру. Потом Кристофер Монро из Института стандартов и технологий в США экспериментально показал реальность парадокса «кошки Шредингера» на атомном уровне.
