Мысли о мыслящем

Рассмотрим известный эксперимент с прохождением одиночных электронов через двухщелевую пластину. При этом на детекторном экране возникает картина чередующихся светлых и темных полос, похожая на иллюстрацию интерференции волн. Однако каждый отдельный электрон оставляет на экране точечный след, а интерференционная картина появляется лишь как статистический результат попадания на экран множества частиц. Если в щелях пластины установить детекторы, то выяснится, что электрон всегда проходит через одну щель, а не через обе сразу, как волна. Шрёдингер (вслед за Максом Борном) предложил этим явлениям такое объяснение: «Волны, о которых мы говорили, не должны считаться реальными волнами. Верно, что они порождают интерференционные явления, которые в случае света, где они уже давно известны, считались решающим доказательством, устранившим любые сомнения в реальности световых волн. Тем не менее, мы теперь говорим, что все волны, включая световые, лучше рассматривать как «волны вероятности». Они являются лишь математическим построением для вычисления вероятности нахождения частицы…»[46]. Таким образом, необходимо признать то, чего никак не хотел признавать Эйнштейн: принципиально вероятностный характер поведения квантовых объектов. Зная текущее состояние квантового объекта, мы можем предсказать лишь вероятности его возможных последующих состояний, определяемые волновой функцией (наложение которых, собственно, и дает интерференционную картину в двухщелевом опыте). Похоже, это означает, что мы достигли предела доступного для нас погружения в микромир, обнаружив там бесструктурные частицы, закономерности поведения которых можно описывать лишь статистически, не надеясь когда-нибудь найти некие «скрытые параметры», позволяющие перейти к полностью детерминистскому описанию. Так что пресловутое выражение о «свободе воли электрона», по-видимому, имеет под собой реальное основание.

Но этим дело не ограничивается. Как показали опыты по проверке неравенств Белла, существует эффект квантовой нелокальности, проявляющийся в том, что регистрируемые параметры взаимосвязанных («спутанных»[47]) квантовых объектов принимают значения согласованно и одномоментно вне зависимости от расстояния между объектами. Чем можно объяснить этот феномен? Считается, что передача информации между объектами со скоростью, превышающей скорость света, невозможна. Была выдвинута не менее фантастичная гипотеза о том, что эта передача происходит благодаря обратно направленным во времени сигналам, то есть перемещениям в прошлое. Последующие эксперименты по типу «квантового ластика» с отложенным выбором, если верить некоторым публикациям в прессе, говорят в пользу этой гипотезы. Вместе с тем выдающийся современный физик-экспериментатор Антон Цайлингер и его соавторы в относительно недавно опубликованной работе указывают на следующее: «Общей чертой экспериментов с отложенным выбором является то, что квантовые эффекты могут демонстрировать влияние будущих действий на прошлые события. Однако никакого парадокса не возникает, если квантовое состояние рассматривается только как “каталог нашего знания” (Schrödinger, 1935) без привлечения какого-либо описания на основе скрытых параметров. Тогда это состояние представляет собой набор вероятностей всех возможных результатов измерений, а не реальный физический объект. Относительный временной порядок измерений не важен, и никакие физические взаимодействия или сигналы, направленные в прошлое, не требуются для объяснения результатов экспериментов»[48].

Для объяснения явлений квантовой нелокальности можно принять другое предположение, которое, кажется, будет лучше соответствовать наблюдаемой картине мира: о дальнодействии между квантовыми объектами.