Нелокальность

Оглавление

Эйнштейн не случайно назвал квантовую нелокальность «призрачным действием на расстоянии», а не просто «действием на расстоянии». Она в корне отличается от известных ранее типов нелокальности, о которых я говорил в главе 2. Сила гравитации Ньютона также действует мгновенно, но по крайней мере она ослабевает, когда вы удаляетесь от притягивающего вас объекта, и, таким образом, все же обладает пространственными качествами. Однако запутанность не только действует мгновенно, но и совершенно не теряет своей силы с расстоянием. Это похоже на связь между влюбленными: она зависит только от того, что происходило между ними в прошлом, и совершенно не теряет своей силы независимо от того, насколько далеко друг от друга они находятся. Как романтично! Однако частицы не должны быть романтиками. Они должны быть шестеренками в часовом механизме пространства.

Я думаю, что вместо представления квантовой нелокальности явлением, происходящим в пространстве, мы должны воспринимать ее как знак обреченности самого понятия пространства. «Мы на самом деле должны пытаться понять эти корреляции не как результат законов или воздействий, а как органическое следствие понимания того, какие степени свободы лежат в их основе», — говорит Дженанн Исмаэль, философ из Аризонского университета. Как выразился один из учителей Эйнштейна, отдельные объекты сами по себе исчезают и становятся лишь тенями, и только что-то похожее на их союз сохраняет независимое реальное существование. Вселенную нельзя разрезать на отдельные области пространства, ее нужно рассматривать холистически.

«Холизм» — это слово, с которым нужно обращаться осторожно. Мало того что это понятие само по себе скользкое, оно еще стало символом недовольства наукой и современной жизнью вообще. Многие ученые и философы в качестве защитной реакции избегают этого слова в принципе. Я видел, как ученые выворачиваются наизнанку, пытаясь избежать описания квантовых явлений как холистических. У меня нет таких проблем. Нелокальность действительно означает, что мы живем в холистической Вселенной, которая не может быть сведена к своим пространственным частям. Мир обладает качествами, которые скрыты от нас, когда мы рассматриваем его по частям, но которые обнаруживают себя, когда мы воспринимаем его в целом. В конечном счете именно поэтому мы не можем использовать квантовую нелокальность, чтобы отправлять сообщения. Чтобы измерить холистические свойства пары запутанных частиц, необходимо измерять обе частицы одновременно. Такие свойства не будут заметны, если измерять только одну частицу саму по себе. Поэтому нельзя воздействовать на одну частицу, ожидая, что кто-то, наблюдая за другой частицей, заметит какое-либо изменение.

Холизм, о котором мы говорим здесь, существует на значительно более глубоком уровне, чем то, о чем говорят учителя йоги или специалисты, практикующие альтернативную медицину. Как ни странно, чувства, которые движут этими сторонниками холизма, — ощущение взаимосвязи с остальной частью природного мира и неудовлетворенность тем, что современная медицина не в состоянии рассматривать всего человека в целом, — опираются на нехолистическую физику. Нельзя чувствовать свою взаимосвязь, если нет никакого «я». Наша человеческая индивидуальность и целостность требуют, чтобы мир состоял из независимых частей. Таким образом, мир вполне может быть целостным, но он не был пригодным для жизни, пока не разделился. Именно разделение мира, а не его взаимосвязанность, должно вызывать удивление.

«Квантовые корреляции просто происходят каким-то образом за пределами пространства-времени», — заключает Жизан. Чтобы объяснить эти корреляции, физики и философы должны выйти за рамки пространства-времени, а также за рамки квантовой механики. Теория предоставляет варианты, но не предлагает окончательного решения, и стандартный набор экспериментов не сильно добавляет ясности. «Возникает соблазн думать, что холизм указывает на фундаментальную ошибку в самом нашем понимании пространства и времени, — писал Модлин. — В конце концов, если… частицы 1 и 2 так фундаментально взаимосвязаны, возможно, мы ошибаемся, думая, что они действительно разные и занимают разные области пространства-времени. И возможно, наши понятия пространства и времени могли бы остаться после их фундаментального пересмотра. Но несостоятельность редукционизма в квантовой механике не заставляет нас выбирать этот вариант».

Ситуация меняется, когда ученые смотрят со стороны на другие области физики. Нелокальность не исчезает, как надеялись многие. Она даже сильнее укореняется, и новые типы нелокальности усиливают согласованность частиц, о которой говорил Эйнштейн. Эти новые явления не просто свидетельствуют об ошибочности представлений о пространстве, они кричат о ней. «Не сомневаюсь, что у пространства-времени нет будущего, — говорит Жизан, — но я уверен, что будет что-то интересное».

5. Нелокальность и объединение физики

Когда Стив Гиддингс собрался в 2003 г. покорять вершину Денали, он, естественно, выбрал один из самых сложных маршрутов — Кассин Ридж. Этот маршрут проходит через зону лавин и ледниковых расселин, которая носит название Долина смерти. Спасатели с трудом спускают вниз погибших там альпинистов, иногда они даже не могут найти тела. Маршрут Кассин Ридж — комплексный тест альпинистского мастерства: техники скало- и ледолазания, преодоления расселин, выживания в арктических условиях и, не в последнюю очередь, выдержки. Гиддингс тренировался в горах в окрестностях Санта-Барбары, где он многократно взбирался на крутые склоны и спускался в ущелья с рюкзаком весом более 20 кг. Подъем на Денали начался хорошо, но напарник Гиддингса очень сильно стер ноги. А когда они добрались до верхнего базового лагеря на высоте 4000 м, их накрыла буря, и подъем пришлось прекратить. Даже обычный маршрут был закрыт. «Мы видели, как группы альпинистов, почти достигших следующего лагеря на высоте 5000 м, поворачивали назад под натиском непогоды», — вспоминает Гиддингс.