Лауреат Нобелевской премии по физике 2022 года Ален Аспе: «Да вы представляете разницу между двумя частицами и этим котом?!»
Ален Аспе. Фото: Арсений Несходимов
Квантовая механика — наука очень точная. Пока не получилось опровергнуть ни одно из ее предсказаний, ни один из ее расчетов. Это наука о непредставимых для нас законах мира частиц. Там бытует истинная случайность, когда нельзя точно предсказать, куда полетит конкретная частица, когда распадется атом. Там в ящике у физика Шрёдингера сидит кот*, который одновременно и жив и мертв и будет пребывать в этой суперпозиции между жизнью и смертью до тех пор, пока мы не откроем ящик и не проверим.
На прошлой неделе квантовый форум в Москве посетил Ален Аспе — человек, поставивший в 1981 году эксперимент, фактически решивший важнейший для квантовой механики спор Альберта Эйнштейна с Нильсом Бором. По просьбе Republic научный журналист Алексей Торгашев поговорил с Аспе о том, что он теперь думает о странном мире частиц и его связи с нашим, большим миром.
Началось все с того, что в 1927 году Вернер Гейзенберг сформулировал принцип неопределенности. Заключался он в том, что чем точнее мы измеряем скорость (импульс) частицы, тем менее точно можно измерить ее координату. И наоборот: чем точнее мы знаем координату, тем менее точно знаем скорость. Допустим, если мы точно измерили скорость конкретного электрона, то наше знание о его положении равно нулю — он может находиться где угодно. Затем этот принцип распространили и на другие характеристики элементарных частиц и более крупных систем, подчиняющихся квантовым законам (атомов, групп атомов и так далее, в общем, на весь микромир). Например, такая же неопределенность существует для электрического и магнитного поля.
В привычном мире макроскопических объектов все не так: едет, например, человек на велосипеде, и мы точно можем узнать его скорость и координаты. Если бы наш велосипедист существовал по законам квантовой механики, то, точно узнав его скорость, мы бы вместо человека увидели размазанное в пространстве облако. И найти велосипедиста можно было бы в каждом месте этого облака с какой-то вероятностью. Он как бы едет по множеству траекторий сразу. Квантовая механика превратила строгий детерминистический мир в мир вероятностей и абсурда. Отцами квантовой механики были написаны соответствующие формулы, проведены эксперименты, и странности микромира подтвердились. Квантовые физики научились считать вероятности чрезвычайно точно.
Подпишитесь, чтобы прочитать целиком
Оформите подписку Redefine.Media, чтобы читать Republic
Подписаться [Можно оплатить российской или иностранной картой. Подписка продлевается автоматически. Вы сможете отписаться в любой момент.]