Рисунок 1.2. Ожидаемый результат эксперимента с двойной щелью
Но, как ни странно, произошло нечто иное. Вместо двух вертикальных полос частицы образовали интерференционную фигуру, изображенную на рисунке 1.3.
С точки зрения классической физики такая интерференционная фигура может появиться только в том случае, если направлять в экран не частицы, а волны, как видно на рисунке 1.4. Когда пик одной волны накладывается на пик другой, они усиливают друг друга, а при совмещении фаз спада – ослабляют.
Рисунок 1.3. Фактический результат эксперимента с двойной щелью
Рисунок 1.4. Фигура волновой интерференции
Но как обособленный электрон может создать интерференционную фигуру, которая формируется исключительно волнами?
Как показал сложный математический анализ, для этого один и тот же электрон должен не просто одновременно пройти через обе щели, но в то же время и через правую, и через левую щели по отдельности, и ни через одну из них. Очевидно, это не имеет никакого смысла – поэтому ученые и были так ошарашены результатами эксперимента.
Чтобы разгадать тайну явления, невозможного с точки зрения математики и физики, исследователи задействовали измерительный прибор, позволяющий определить, через какую из щелей проходит каждая отдельно взятая частица. На рисунке 1.5 показаны ошеломительные результаты измерений.
Рисунок 1.5. Результат эксперимента с двойной щелью при включении измерительного прибора
Но когда за электронами наблюдали при помощи прибора, они снова начали вести себя как твердые частицы, а не как волны! Невозможно поверить в то, что электроны понимали, что за ними наблюдают, и осознанно стали делать то, чего от них можно было бы ожидать в тот момент. Однако именно на это указывают результаты эксперимента.
Так ученые оказались в странном мире квантовой физики, внезапно осознав, что, вопреки относительно простым и механистичным представлениям ньютоновской науки, частицы, считавшиеся твердыми и неодушевленными, в действительности ведут себя как нетвердые волны потенциальной возможности: они начинают и прекращают физическое существование, взаимодействуя с нашим сознанием. Но что это значит на самом деле? Как частица, предположительно имеющая физическую природу, может «запрыгивать» в физическую реальность и «выпадать» из нее (что невозможно с точки зрения классической науки)?
Много шума из ничего: нематериальность материального мира
Если вы немного углубитесь в изучение квантовой физики, то неизбежно придете к заключению: физическая частица ведет себя так странно потому, что она вовсе не физическая.
Мы знаем, что все во Вселенной состоит из атомов, у которых, как принято считать, есть большое твердое ядро, а вокруг него вращаются электроны. Но при более внимательном изучении квантовые физики обнаружили, что на самом деле