Перед сценой располагалось шесть или семь рядов кресел с пультами и экранами дисплеев. В настоящий момент в лаборатории находилось только два человека – мужчина и женщина. Они вежливо поприветствовали меня, но не проявили к моей персоне чересчур обострённого внимания. Это были не праздные зеваки, а увлечённые своей работой люди.
Колин двинулся по проходу между рядами кресел к «сцене». Я последовал за ним.
– Сбор экспериментальных данных уже закончен, – говорил он на ходу, видимо, объясняя мне причину малолюдности лаборатории. – Сейчас производятся лишь контрольные опыты, которые ещё ни разу не обнаружили отклонений от полученной закономерности. – Колин остановился перед «сценой» и указал на «автоклавы». Мы называем это ящиками Шрёдингера. Вернее, большими ящиками Шрёдингера, так как внутри каждого находится ещё и малый ящик Шрёдингера. Проверь, сможешь ли ты заглянуть внутрь.
– Не могу, – спустя секунду ответил я. – Автоклавы... то есть, ящики защищены сильными чарами. Я не могу заглянуть внутрь, не разрушив их.
Я не боялся озадачить своими словами сотрудников Колина, поскольку мы с ним говорили по-валлийски.
– Это очень важный момент в мысленном эксперименте Шрёдингера, – сказал Колин. – В классическом, хрестоматийном варианте он выглядит следующим образом: берётся герметичный ящик, куда помещается микроскопическое количество радиоактивного вещества, счётчик и ампула с цианистым калием. Туда же сажают кошку, и ящик закрывается. Количество радиоактивного вещества насколько мало, что в среднем распад хотя бы одного атома случается за довольно длительный промежуток времени. Когда счётчик фиксирует распад атома, срабатывает специальных механизм, ампула с цианистым калием разбивается, и кошка умирает. Смерть кошки, согласись, это макрособытие, но оно порождено микрособытием – распадом атома, поэтому должно подчиняться волновым законам квантовой механики. Следовательно, пока мы не открыли ящик и не посмотрели, жива кошка или нет, её состояние описывается волновой функцией, частично состоящей из живой кошки, а частично из мёртвой. То есть, в данный момент во всех десяти ящиках кошки не живы и не мёртвы, а так сказать, живо-мертвы.
– Но это же бред! – возразил я. – Кошка не атомное ядро, она может быть или живой, или мёртвой.
Колин кивнул:
– В том-то и дело. На этом примере Шрёдингер, один из создателей квантовой теории, демонстрировал её парадоксальность. Наш эксперимент технически более сложен, предложенного Шрёдингером, но максимально приближён к нему идейно. Мы обеспечиваем надёжную изоляцию кошек от внешнего мира: большой ящик защищён мощным силовым полем, а малый ящик внутри него (где, собственно, и находится кошка) вдобавок погружён в стазис – статический Туннель. Замечу, что это не приводит к мгновенному распаду радиоактивных ядер – ведь Туннель не динамический. Он полностью предохраняет кошку от любого воздействия извне, и узнать её состояние, не открыв оба ящика, не представляется возможным ни практически, ни теоретически.
Тут мне пришла в голову одна нехорошая мысль.
– Послушай, Колин, – сказал я. – Неужели вы в самом деле...
– Контроль! – произнесла за моей спиной женщина-ассистент.
Колин молча указал на таймер в правом верхнем углу экрана. Он отсчитывал последние десять секунд – с десятыми, сотыми и тысячными.
Когда на табло таймера появились нули, прозвучал зуммер, третий слева «автоклав» открылся, и из него на специальную подставку выскользнула прозрачная капсула с пушистой сибирской кошкой внутри. Она повернула голову, пристально поглядела на меня, а затем принялась лениво чесаться.
– Живая, – констатировал Колин.
Вторая диаграмма исчезла, а первая увеличилась на весь экран. Только тогда я заметил, что синие и красные области не сплошные, а состоят из множества синих и красных точек на белом фоне. Через отметку на вертикальной оси 782,457 протянулась желтая горизонтальная линия.
Колин поднялся на «сцену», вынул из прозрачной капсулы кошку, погладил её и опустил на пол.
– Иди погуляй, киса. Только не путайся под ногами.
Затем взял со стола указку, подошёл к экрану почти вплотную и ткнул её концом в районе пересечения жёлтой линии с ближайшей к вертикальной оси границей между синей и красной областями. Изображение вновь укрупнилось, и теперь мне не приходилось напрягать зрение, чтобы различать точки – они располагались на приличном расстоянии друг от друга.
– Следующее контрольное время, – произнёс Колин, – триста двадцать две целых сто восемьдесят четыре тысячных.
Женщина склонилась над своим пультом, пробежала пальцами по клавишам и сообщила:
– Готово.
– Каков прогноз?
– Киска будет мертва, – сказал мужчина. – Уже мертва. Протянула лапки за двадцать четыре и семьдесят одну сотую до первого контроля.
– Отлично. Ждём. – Колин поманил меня к себе. – Подойди ближе, Артур. Посмотри.
Я поднялся на «сцену», подошёл к экрану и первым делом спросил:
– Вы что, действительно убиваете кошек?
Колин рассмеялся:
– Ну, ты даёшь! Конечно, нет. Иначе бы нас давно растерзало местное Общество охраны животных. Просто, когда срабатывает счётчик, синяя лампочка в капсуле гаснет и загорается красная. В таких случаях мы считаем, что кошка сдохла. Но в этой капсуле, как видишь, горит синяя. Значит, кошка жива.
– Гм. А к чему тогда кошки?
– Собственно говоря, ни к чему. Только для наглядности и чтобы оправдать название эксперимента.
Несколько секунд я молчал, собираясь с мыслями.
– А каков смысл этого эксперимента? Извини, Колин, но я до сих пор не врубился.
– Дело вот в чём, – он провёл указкой вдоль жёлтой линии. – Видишь, она пересекает то красные области, то синие. Красная означает, что кошка мертва, синяя – жива. Второй ящик будет открыт вот здесь... вернее, вот тогда, – кончик указки уткнулся в мигающую точку на границе синей и красной областей, но всё же ближе к последней. – Киска попадает в зону смерти. Она будет мертва. Она уже мертва – условно, разумеется. А если вместо лампочек использовать устройство с ампулой цианистого калия, киска была бы по-настоящему мертва.
– Таким образом, – наконец сообразил я, – несмотря на случайный характер такого события, как распад атома, ты наперёд знаешь, произойдёт распад или нет?
– Вот именно! Самое потрясающее в этом эксперименте, что волновая функция состояния кошки принимает лишь два дискретных значения – жизнь либо смерть – и никогда не состоит из комбинаций двух этих состояний. Если мы откроем ящик в этот промежуток времени, – Колин указал на красную область, – то непременно обнаружим, что киска мертва. Но если мы не станем его открывать и подождём ещё две минуты, – указка побежала вправо, картинка на экране сдвинулась влево, и появилась область с синими точками, – то, открыв ящик, неизбежно увидим живую киску.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
Колин двинулся по проходу между рядами кресел к «сцене». Я последовал за ним.
– Сбор экспериментальных данных уже закончен, – говорил он на ходу, видимо, объясняя мне причину малолюдности лаборатории. – Сейчас производятся лишь контрольные опыты, которые ещё ни разу не обнаружили отклонений от полученной закономерности. – Колин остановился перед «сценой» и указал на «автоклавы». Мы называем это ящиками Шрёдингера. Вернее, большими ящиками Шрёдингера, так как внутри каждого находится ещё и малый ящик Шрёдингера. Проверь, сможешь ли ты заглянуть внутрь.
– Не могу, – спустя секунду ответил я. – Автоклавы... то есть, ящики защищены сильными чарами. Я не могу заглянуть внутрь, не разрушив их.
Я не боялся озадачить своими словами сотрудников Колина, поскольку мы с ним говорили по-валлийски.
– Это очень важный момент в мысленном эксперименте Шрёдингера, – сказал Колин. – В классическом, хрестоматийном варианте он выглядит следующим образом: берётся герметичный ящик, куда помещается микроскопическое количество радиоактивного вещества, счётчик и ампула с цианистым калием. Туда же сажают кошку, и ящик закрывается. Количество радиоактивного вещества насколько мало, что в среднем распад хотя бы одного атома случается за довольно длительный промежуток времени. Когда счётчик фиксирует распад атома, срабатывает специальных механизм, ампула с цианистым калием разбивается, и кошка умирает. Смерть кошки, согласись, это макрособытие, но оно порождено микрособытием – распадом атома, поэтому должно подчиняться волновым законам квантовой механики. Следовательно, пока мы не открыли ящик и не посмотрели, жива кошка или нет, её состояние описывается волновой функцией, частично состоящей из живой кошки, а частично из мёртвой. То есть, в данный момент во всех десяти ящиках кошки не живы и не мёртвы, а так сказать, живо-мертвы.
– Но это же бред! – возразил я. – Кошка не атомное ядро, она может быть или живой, или мёртвой.
Колин кивнул:
– В том-то и дело. На этом примере Шрёдингер, один из создателей квантовой теории, демонстрировал её парадоксальность. Наш эксперимент технически более сложен, предложенного Шрёдингером, но максимально приближён к нему идейно. Мы обеспечиваем надёжную изоляцию кошек от внешнего мира: большой ящик защищён мощным силовым полем, а малый ящик внутри него (где, собственно, и находится кошка) вдобавок погружён в стазис – статический Туннель. Замечу, что это не приводит к мгновенному распаду радиоактивных ядер – ведь Туннель не динамический. Он полностью предохраняет кошку от любого воздействия извне, и узнать её состояние, не открыв оба ящика, не представляется возможным ни практически, ни теоретически.
Тут мне пришла в голову одна нехорошая мысль.
– Послушай, Колин, – сказал я. – Неужели вы в самом деле...
– Контроль! – произнесла за моей спиной женщина-ассистент.
Колин молча указал на таймер в правом верхнем углу экрана. Он отсчитывал последние десять секунд – с десятыми, сотыми и тысячными.
Когда на табло таймера появились нули, прозвучал зуммер, третий слева «автоклав» открылся, и из него на специальную подставку выскользнула прозрачная капсула с пушистой сибирской кошкой внутри. Она повернула голову, пристально поглядела на меня, а затем принялась лениво чесаться.
– Живая, – констатировал Колин.
Вторая диаграмма исчезла, а первая увеличилась на весь экран. Только тогда я заметил, что синие и красные области не сплошные, а состоят из множества синих и красных точек на белом фоне. Через отметку на вертикальной оси 782,457 протянулась желтая горизонтальная линия.
Колин поднялся на «сцену», вынул из прозрачной капсулы кошку, погладил её и опустил на пол.
– Иди погуляй, киса. Только не путайся под ногами.
Затем взял со стола указку, подошёл к экрану почти вплотную и ткнул её концом в районе пересечения жёлтой линии с ближайшей к вертикальной оси границей между синей и красной областями. Изображение вновь укрупнилось, и теперь мне не приходилось напрягать зрение, чтобы различать точки – они располагались на приличном расстоянии друг от друга.
– Следующее контрольное время, – произнёс Колин, – триста двадцать две целых сто восемьдесят четыре тысячных.
Женщина склонилась над своим пультом, пробежала пальцами по клавишам и сообщила:
– Готово.
– Каков прогноз?
– Киска будет мертва, – сказал мужчина. – Уже мертва. Протянула лапки за двадцать четыре и семьдесят одну сотую до первого контроля.
– Отлично. Ждём. – Колин поманил меня к себе. – Подойди ближе, Артур. Посмотри.
Я поднялся на «сцену», подошёл к экрану и первым делом спросил:
– Вы что, действительно убиваете кошек?
Колин рассмеялся:
– Ну, ты даёшь! Конечно, нет. Иначе бы нас давно растерзало местное Общество охраны животных. Просто, когда срабатывает счётчик, синяя лампочка в капсуле гаснет и загорается красная. В таких случаях мы считаем, что кошка сдохла. Но в этой капсуле, как видишь, горит синяя. Значит, кошка жива.
– Гм. А к чему тогда кошки?
– Собственно говоря, ни к чему. Только для наглядности и чтобы оправдать название эксперимента.
Несколько секунд я молчал, собираясь с мыслями.
– А каков смысл этого эксперимента? Извини, Колин, но я до сих пор не врубился.
– Дело вот в чём, – он провёл указкой вдоль жёлтой линии. – Видишь, она пересекает то красные области, то синие. Красная означает, что кошка мертва, синяя – жива. Второй ящик будет открыт вот здесь... вернее, вот тогда, – кончик указки уткнулся в мигающую точку на границе синей и красной областей, но всё же ближе к последней. – Киска попадает в зону смерти. Она будет мертва. Она уже мертва – условно, разумеется. А если вместо лампочек использовать устройство с ампулой цианистого калия, киска была бы по-настоящему мертва.
– Таким образом, – наконец сообразил я, – несмотря на случайный характер такого события, как распад атома, ты наперёд знаешь, произойдёт распад или нет?
– Вот именно! Самое потрясающее в этом эксперименте, что волновая функция состояния кошки принимает лишь два дискретных значения – жизнь либо смерть – и никогда не состоит из комбинаций двух этих состояний. Если мы откроем ящик в этот промежуток времени, – Колин указал на красную область, – то непременно обнаружим, что киска мертва. Но если мы не станем его открывать и подождём ещё две минуты, – указка побежала вправо, картинка на экране сдвинулась влево, и появилась область с синими точками, – то, открыв ящик, неизбежно увидим живую киску.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96