Если разбираться в квантовых теориях, то голова может пойти кругом. Но наверное самое странное обстоятельство, что система находится сразу во всех состояниях. Любой квантовый объект находится сразу во всех местах, пока он не провзаимодействует с наблюдателем. Это действительно фундаментально для всей квантовой теории. Вот только как про это вообще узнали? Почему физики решили, что такое странное предположение имеет место быть?
На самом деле физика проделала тут долгий путь. Система всегда находится в уникальном состоянии, однако это состояние может не соответствовать уникальному "классическому" состоянию, а скорее представляет собой комбинацию многих классических состояний. Это не имеет никакого интуитивного смысла и уж точно не имеет смысла с точки зрения классической физики. Как электрон может не иметь конкретного положения? Как он может находиться в состоянии, которое соответствует множеству возможных положений, каждое из которых характеризуется разной амплитудой волновой функции электрона, представляющей его состояние?
Причина, по которой мы это знаем, заключается в том, что эти состояния, даже если мы не можем их непосредственно наблюдать, тем не менее могут создавать, например, интерференционные картины, подтверждающие их существование.
Рассмотрим классический эксперимент с двумя щелями. Электрон движется от источника к флуоресцентному экрану, на пути которого находится стенка, содержащая два отверстия или щели. Какой из них выберет электрон? Оба. Откуда мы это знаем? На флуоресцентном экране после запуска множества электронов мы видим не два отдельных пятна, соответствующих двум "изображениям" двух дырок, чего мы и ожидали бы, если бы этот эксперимент проводился с кирпичами, а не частицами.
Мы видим возникновение интерференционной картины. Интерференционная картина, соответствующая тому, что мы увидели бы, если бы волна прошла через обе дыры в стенке, создавая конструктивную и деструктивную интерференцию в различных точках на другой стороне. Конечно, каждый отдельный электрон, освещает экран в четко определенном месте. Интерференционная картина возникает после запуска множества электронов. И это произойдет, даже если мы выпустим, скажем, всего один электрон в минуту. Так что дело не в том, что два электрона каким-то образом мешают друг другу. Каждый отдельный электрон, проходящий через обе щели и интерферируя сам с собой, будет определять вероятности мест удара, что приводит к закономерности, которую мы видим.
Именно подобные эксперименты, прямо нарушающие наши ожидания здравого смысла, привели к развитию квантовой теории и нашему современному пониманию ее противоречивого поведения.
Насколько бы нам не хотелось сказать сегодня, что квантовая физика - это бред и она не работает, а квантового компьютера не существует, мы не можем закрывать глаза на подобные исследования.
А ведь это ещё не всё. Есть и более странные опыты - например, эксперимент с отложенным выбором, который нарушает принцип причинности. Собственно, отсюда следует, что квантовая физика - это наука. О том, что частицы находятся сразу в нескольких состояниях, свидетельствуют эксперименты. Правда всегда можно вспомнить, что такие эксперименты обычно косвенные. Но тут мы имеем отсутствие некоторой базы. Пока это всё, чем обладает наука.
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!
✅ Поддержать проект монеткой или задать вопрос можно тут! Здесь же я публикую фрагменты будущей книги, которую могут читать ТОЛЬКО подписчики. Для тех, кто не хочет регистрироваться на бусти есть страничка на сайте.
👉💖 Ставьте лайки материалу, подписывайтесь на проект!
