Эта статья не существует, если вы ее не прочитаете

Все мы знаем, чем сейчас занимаются производители компьютеров — они приляпывают мультитач дисплеи ко всему на свете. Все мы знаем, что делают мировые автоконцерны — они начинают осваивать рынок электромобилей. 

Медики и биологи ищут лекарство от СПИДа; ищут ген стресса, чтобы его удалить. Математики доказывают гипотезы, которые все могут прочитать, а некоторые могут даже понять. Химики всегда занимаются одним и тем же, но как только у них получается, хорошо становится и медикам и биологам и математикам. Все вместе они по пятницам травят байки про нанотехнологии, а когда обижаются, говорят: «Ты кого нанотехнологом назвал?».

А что делают физики? Они гоняют свои пучки по Большому адронному коллайдеру. Цель исследований понимает такое маленькое количество людей, что назвать их можно нанопубликой.

^{— Большой адронный коллайдер и Человечек А. Изображение коллайдера из журнала «Популярная механика»}

Нанопублика хочет понять, кто был прав — Альберт Эйнштейн (и его теория относительности) или Нильс Бор (и его исследования квантовой физики). Потому что оба они правы быть не могут. По крайней мере всем так кажется.

Всем нам нравится Эйнштейн. Он показывал язык, отпускал шуточки и катался на модных велосипедах. Ну и вообще, теория относительности не так сильно взрывает мозг, как квантовая физика. 

Но именно про квантовую физику я и хочу рассказать пару интересных фактов, ведь ею прямо сейчас занимаются ученые, а мы ничего об этом не знаем, все наше внимание обращено на мультитач-дисплеи.

Не напрягайтесь, это будет быстро.

Опять про эти Струны?

Когда мне говорят про теорию струн, я чувствую, что меня держат за дурака. 

Поэтому нет, ни слова про струны.

Прекрасная физика

К этому моменту многие уже закрыли статью, поэтому позвольте я перейду к хардкору.

В школе мы учили прекрасную физику, ее называют классической. Я называю ее прекрасной, потому что с ней все в порядке.

В прекрасной физике, когда яблоко летит с ветки на голову Ньютону, все понятно. В каждый момент времени мы можем отследить местоположение яблока, измерить его скорость. Можно даже посчитать, какую энергию передаст яблоко голове Ньютона и как она нагреется вследствие эксперимента. Каждый раз, когда мы решали такие задачки, нам приходили в голову разные еретические мысли. Самые смелые спрашивали у учителя:

• А что если подует ветер? (И Ньютон простудится?)
• А может ли в яблоке сидеть червь, который начнет грызть его во время полета с такой силой, что оно отклонится и не попадет на голову?
• А у Ньютона была прическа как у Путина или как у Пугачевой? Потому что от этого зависит, будет ли удар гаситься волосами.
• Простите, я не нашел коэффициент Гука для головы Ньютона в таблицах в конце учебника.

Все эти несмешные шутки вызывали хохот в аудитории, но преподаватели были непреклонны — в прекрасной физике нет ни расстройств желудка, ни сопротивления воздуха, ни прически. А голову Ньютона можно изобразить в виде квадрата.

Но червяки и прически никак не шли из головы у некоторых учеников, и тогда они решили придумать свою физику с червяками и ветром — квантовую.

Квантовая физика

Квантовая физика — как кокетливая девушка. Ничто о ней наперед неизвестно, а если что-то известно, то это только кажется. И еще из-за нее мужики ссорятся. Да, очень точное сравнение.

В квантовой физике все устроено так, что никогда нельзя точно узнать, попадет ли яблоко на голову Ньютону. Там рассчитываются вероятности событий и вероятностные величины. То есть, например, яблоко попадет в голову Ньютона с вероятностью 95%, и передаст ему 10 Джоулей энергии с вероятностью 80%. Не очень-то и интересно, да?

Квантовая физика устроена так, что превращается в классическую, когда вы на 100% в чем-то уверены. Но в реальном мире ни в чем нельзя быть уверенным (особенно в его реальности, если существует квантовая физика).

Однако, квантовая физика редко изучает яблоки. Больше всего ей нравятся всякие фотоны, электроны, кварки и другие слова из сериала «Теория Большого взрыва». И есть у них одна интересная особенность.

А существует ли ваш затылок, когда никто на него не смотрит?

В детстве мне иногда казалось, что вещи у меня за спиной перестают существовать, потому что никто их не видит, а значит им существовать незачем. Признайтесь, это приходило в голову и вам. Как бы быстро я не оборачивался, я все равно не мог заметить процесса их воссоздания. Но и доказать, что они существуют, пока я их не вижу, я не мог. 

У квантовой физики те же проблемы.

Поэтому, например, у квантовой физики есть такая проблема. В сейф помещают кота и балончик с ядовитым газом, который выпускает из себя газ в течение часа с вероятностью 50%. По истечению часа есть два взаимоисключающих исхода — кот задохнулся (потому что балончик открылся) или кот жив (балончик не открылся). Третьего не дано.

Но не для квантовой физики. 

Для нее по прошествию часа есть только одно состояние — кот и жив и мертв одновременно. Однако, когда экспериментатор открывает сейф, система переходит в одно из двух «нормальных» состояний — вы видите или живого, или мертвого кота.

Есть еще более фантастическая теория о том, что происходит с котом. В тот момент, когда мы закрываем сейф, вселенная расщепляется надвое. В одной вселенной кот точно умрет, в другой вселенной кот точно останется жив. И проблема только в том, в какой вселенной окажется наблюдатель, открывая сейф. Этой теории завидует сам Кристофер Нолан.

Этого кота придумал ученый Эрвин Шредингер, поэтому кота называют котом Шредингера. Это единственный известный кот, который и жив и мертв одновременно. 

Если в компании образованных людей вы невзначай упомянете кота Шредингера, когда речь зайдет о двойственности чего-либо, вам засчитают 100 очков и дадут левел-ап.

Квантовые компьютеры

Квантовая физика может найти практическое применение в нашей жизни, если кто-то сможет ее понять. Например, квантовые компьютеры будут такими быстрыми, что вы даже не представляете. Все потому, что у них будет квантовый процессор и квантовая память (слова «квантовый(ая)» в этом случае играют роль приставки «супер-»).

А еще, когда квантовые компьютеры будут шифровать информацию, злоумышленики не смогут подсмотреть за процессом (ведь наблюдатель изменяет процесс шифрования или расшировывания, что делает и то и другое бессмысленным).

Ну, и еще квантовые компьютеры будут странными. Один из первых располагался в пробирке с органической жидкостью, последующие вообще трудно подлежат представлению.

^{— Азбука будущего?}

Легкое обаяние нецелостности теории

У квантовой физики много критиков. Они говорят: «Если вы все считаете вероятностями и не можете предсказать, как поведут себя частицы, значит вы просто не знаете всех законов, по которым живет мир на микроуровне». Они правы, никто не знает. Но это не означает, что их не нужно искать.

Я тоже позволил себе шуточки в адрес квантовой физики. Но я не хочу подвергнуть сомнению ценность исследований. Это важно — пока мы занимаемся всякими своими будничными делами, ученые ищут ответ на вопрос жизни, вселенной и всего такого.

Ведь лучше заниматься ошибочной теорией и понять, что она ошибочна, чем критиковать и ничего не понять.

^{* — на картинке к посту скульптура, изображающая Альберта Эйнштейна и Нильса Бора. Эти ребята бодались из-за науки. А теперь сидят, курят, улыбаются. Москва, парк искусств «Музеон».}

See you!