Квантовая механика – это набор причудливых правил, которым подчиняются элементарные частицы. Она часто сбивает с толку даже самые большие умы этого мира. Сам Альберт Эйнштейн – один из умнейших людей в истории, лауреат Нобелевской премии (как раз в этой области) – говорил, что мы еще очень многого не понимаем из этого раздела физики. Однако, возможно, у Эйнштейна просто был один недостаток, который мешал ему действительно понять квантовую механику – он был взрослым.
«Новорожденные – единственные люди, которые могут на интуитивном уровне понимать квантовую механику», – говорит Сет Ллойд, эксперт по квантовым вычислениям и профессор машиностроения в Массачусетском технологическом институте, США. Ученый высказал это предположение на Всемирном фестивале науки в Нью-Йорке, рассуждая на тему странного поведения элементарных частиц и того, почему оно проявляется у младенцев.
Квантовая механика заявляет, что частицы находятся не здесь и не там, а сразу во всех доступных местах одновременно. Будет правильнее представлять их не как теннисные мячики, а как волны или облака газа. Эта неопределенность состояния сохраняется за ними до тех пор, пока на них не будет оказано какое-либо воздействие, в том числе наблюдение. Тогда они занимают конкретную позицию и остаются там до тех пор, пока наблюдение не прекратится. После этого неопределенность позволит им снова быть где угодно, появляться и исчезать в разных местах, проходить сквозь стены и запутываться друг с другом, даже находясь на расстоянии нескольких световых лет.
Сегодня большая часть ученых просто принимают это странное поведение элементарных частиц как данность. Но, когда физики впервые столкнулись с ним, это вызвало у них очень много вопросов. «Бог не играет в кости», – как говорил Эйнштейн. Неудивительно, ведь эти правила не согласуются с тем, как мы привыкли понимать окружающий мир. В нашем макромире объекты не могут находиться в нескольких местах одновременно. Чтобы перейти из точки А в точку Б, они должны совершить движение с определенной конечной скоростью.
Но почему в микромире все совершенно иначе? Оказывается, что, чем больше частиц взаимодействуют друг с другом, тем более осмысленным становится их поведение. Они будто «следят» друг за другом, не давая другим отходить далеко или вести себя чересчур странно. Поэтому, как только масштаб наблюдений увеличивается от отдельных частиц до макроуровня, все становится вполне нормальным.
«Нормальным» для нашего понимания окружающего мира, которое формировалось в нас на протяжении всей жизни. Но у младенцев этого понимания еще нет, они еще не успели сформировать свое видение мира и привыкнуть к нему. Поэтому для трехмесячного ребенка квантовая механика кажется столь же правдоподобной, как и классическая физика. Хотя у них, конечно, может не хватить словарного запаса, чтобы об этом рассказать вам об этом.
«Какие ваши доказательства?» – спросите вы. Прятки – отвечу я. Или в простонародье «ку-ку». Да, та самая простенькая игра, когда вы закрываете лицо руками перед младенцем, будто исчезая. Как говорит Ллойд, младенцы перестают интуитивно понимать квантовую механику в возрасте около трех месяцев, когда учатся играть в прятки. Когда вы закрываете лицо перед совсем маленьким грудничком, это не вызывает у него какой-то особой реакции. Он просто думает, что вы ушли из этой комнаты в другую. То же самое происходит с электроном, когда вы его не видите – он может быть где угодно, хоть в этой комнате, хоть в соседней.
Ученые даже проводили эксперименты, в ходе которых выяснили, что отсутствие реакции детей на «исчезновение» родителей не означает, что они их просто игнорируют. Первые несколько месяцев жизни младенцы совершают ошибки, которые называют «А не Б». Если в прошлый раз они находили игрушку в коробке А, то и в следующий потянутся туда за ней туда же, даже если видят, как кто-то переложил игрушку в коробку Б. Так как они не видят игрушку, которая спрятана за стенками коробки, то думают, что она может быть совершенно в любом месте.
«Но по достижению возраста около трех месяцев, когда вы играете с ребенком в прятки, он знает, что вы все еще здесь», – говорит Ллойд. – «Он знает, что вы там, поэтому игра работает. И когда вы говорите «ку-ку», это подтверждается, потому что ребенок улыбается и смеется.»
Этот смех означает потерю способности чувствовать объекты, существующие в разных местах одновременно. Ребенок начинает проявлять чувство постоянства окружающих объектов, что говорит о том, что его интуиция в отношении квантовой механики исчезла.
И ребенок, как и все мы, больше никогда не сможет понять этого.
