Серьезные недостатки

Но у этой гипотезы есть и серьезные недостатки. Мы не дол­жны забывать, что внутренняя энергия — величина тоже отно­сительная. Она, согласно теории относительности, должна уменьшаться и тем значительнее, чем больше инертная и реля­тивистская масса фотона, т.е. чем ближе скорость лабораторных фотонов к скорости фотонов в вакууме. У этой гипотезы есть доводы, противоречащие друг другу. Что же в таком случае произошло, отчего появилась эта шо­кирующая сверхрелятивистская скорость взаимодействия фо­тонов? Пол Девис рассказывает, что всего через несколько месяцев после опубликования результатов эксперимента Аспека он по­просил десятерых известных физиков высказать свое мнение о парадоксе ЭПР. И примерно половина из них, оставаясь на позициях Эйнштейна, тем не менее, высказали мнение, что «сле­довало бы отказаться от предположения, что сигналы не могут распространяться со скоростью выше скорости света». Следует заметить, что к моменту эксперимента Аспека Бо­ром уже была разработана теория, включающая... «нелокаль­ные» эффекты.
То есть теория, как бы допускающая в результате «чего-то» распространение информации со скоростью, превы­шающей скорость света.
Эйнштейн, со своей стороны, ирони­зируя, считал, что такие представления - это не более, чем «при­зрачное действие на расстояние». С тех пор прошло несколько десятилетий, но четкого одно­значного объяснения парадокса ЭПР не существует.
А ведь есть и другие парадоксы, связанные со скоростью света.
И, естественно, возникает вопрос, возможно ли некое предположение о природе феномена с позиции гипотезы локально-когерентного времени. Рассмотрим вначале (из тактических соображений) пробле­му дуализма элементарных частиц, а затем выскажем гипотети­ческое допущение о природе парадокса ЭПР. Элементарные частицы, как известно, способны проявлять и свойства материальных точек (корпускул), и волновые свойства. Ученые открыли много закономерностей, связанных с этим па­радоксальным явлением квантового мира, но до сих пор не мо­гут ответить на вопрос, каков механизм двойственной природы элементарных частиц, например света.
Почему фотоны, элект­роны и др. ведут себя именно так?
Я вынужден привести большие выдержки из лекции Нобелев­ского лауреата Р. Фейнмана «Вероятность и неопределенность -квантово-механический взгляд на природу». В этой лекции Фейнман говорит: «Я собираюсь придумать один эксперимент и рассказать вам сначала, что получилось бы при таких услови­ях, если бы у нас были частицы, затем — что было бы, если бы это были волны, и, наконец, что происходит на самом деле в системе, где есть электроны или фотоны». Фейнман продолжа­ет:
«Я разберу только этот эксперимент, который специально придуман таким образом, чтобы охватить все загадки квантовой механики и столкнуть вас со всеми парадоксами, секретами и странностями природы... любой дру­гой случай в квантовой механике всегда можно объяснить, ска­зав: «Помните наш эксперимент с двумя отверстиями?..»
Вот я и стараюсь рассказать... об опыте с двумя отверстиями... Начнем с истории изучения света.
Сначала предполагалось, что свет очень похож на дождь из частиц или пули, выпущенные из ружья.
Однако последующие исследования показали, что такое представление неверно, и на самом деле свет ведет себя как волна...
Затем уже в XX веке... вновь стало казаться, что в очень многих случаях свет ведет себя как поток частиц. Наблю­дая фотоэлектрический эффект, можно подсчитать число этих корпускул...
Но дальнейшие опыты, например, с электронной дифракцией, показали, что они ведут себя как волны...
Все на­растающая путаница была разрешена в 1925—1926 гг. открыти­ем точных уравнений квантовой механики...
Но как я могу на­звать такой характер поведения?» И после этого риторического вопроса Фейнман продолжает: «Электроны ведут себя в указан­ном отношении точно так же, как и фотоны... необычным обра­зом, но зато одинаково...» «Я не собираюсь ничего избегать, - говорит Фейнман. Я просто снимаю покровы с природы, с ее наиболее элегантных и трудноуловимых форм...» Далее идет описание экспериментов.
«Пусть у нас имеется источник пуль — пулемет, например, и перед ним уста­новлен броневой экран с отверстием, пропускающим пули... на большом расстоянии от первого поставили другой броневой щит с двумя отверстиями 1 и 2...
На большом расстоянии от второго щита поставим еще и третий, позволяющий устанавливать в разных местах детектор (для пуль это будет... ящик с песком), в котором пули застрянут... Теперь я буду проделывать такие опыты: ... буду устанавли­вать свой детектор... в разных точках третьего щита и затем под­считывать, сколько пуль попадет в него.
При этом я буду изме­рять расстояния между ящиком и какой-нибудь... точкой на третьем щите, назову это расстояние X и постараюсь выяснить, что происходит, если... ящик передвигать вверх и вниз... будем предполагать, что пулемет сильно дрожит и качается. Первое, что мы заметим в... опыте с пулями, это то, что все здесь происходит дискретными порциями.
Например, энергия, поглощенная мишенью. Она может увеличиваться только скач­ком на величину энергии одной пули... если взять два ящика, то в них не может войти одновременно по одной пуле... каждая пуля — это нерасчленяемая и опознаваемая порция, теперь я хочу выяснить, сколько пуль попадет в разные участки мише­ни... возьмем среднее число пуль, попавших в ящик за час, и назовем его вероятностью попадания... В результате у меня получатся плавные кривые... (одну) я обо­значу (она) описывает число попаданий (при открытом отвер­стии 1), если отверстие 2 закрыто броневой заслонкой, и... N2 описывающей число попаданий при закрытом отверстии 1.
А это позволяет обнаружить очень важный закон: число попаданий при двух открытых отверстиях представляет собой простую сумму чис­ла попаданий через одно отверстие 1 и одно отверстие 2, рассматривая кривую vV/2, мы можем заметить... это утверждение... (его) мы станем... обозначать словами «отсутствие интерференции». То есть jV12 = Nt + N2 (отсутствие интерференции)». Далее Р. Фейнман описывает вторую часть эксперимента, где вместо пуль используется вода — тело, которому безусловно присущи волновые свойства .
«Вместо пулемета — нечто вызывающее равномерное волнение — рябь, вместо второго бро­невого щита — доска с двумя отверстиями, а за ней детектор.
Детектор должен обнаружить степень волнения воды...» Фейнман продолжает: «Итак, мы собираемся измерить ин­тенсивность волнения или, точнее говоря, энергию, генерируе­мую волнением в некоторой точке... Выяснить, на что похожи кривые 1Х и /2, можно, закрывая по очереди одно из отверстий во втором экране и оставляя другое открытым... Как нетрудно заметить, /, имеет тот же характер, что и ./V, в задаче с пулями, а /2 похожа на N2... ...Кривая /2, соответствующая двум открытым отверстиям, показана на рис. 2. Это очень интересная и внешне сложная кривая...
Дело здесь в том, что волнение образуется из последо­вательности гребней и впадин, идущих из отверстия 1, и другой последовательности гребней и впадин, идущих из отверстия 2». Пропустим подробное пояснение механизма взаимодействия гребней и впадин у волн в связи с изначальной подготовленно­стью читателя. Р. Фейнман продолжает:
«Вот поэтому мы и получим кри­вую, на которой за всплеском интенсивности следует провал, потом опять всплеск, опять провал... и все это в зависимости от характера «интерференции» гребней и впадин», т.е. в зависимо­сти от наложения волн. И снова и снова г-н Фейнман обращает наше внимание на то, что если волны поочередно распространяются только через одно из открытых отверстий во втором экране, то кривые 1{ и 1у харак­теризующие волнение, имеют такой же вид, как и кривые Nt и N2, характеризующие количество пуль, пролетевших через каж­дое из двух отверстий. Но кривая /,2 (суммарная) резко отлича­ется от суммарной кривой Ni2. Получается, что /)2 /, + /2 (при­сутствие интерференции). Наконец, Фейнман рассказывает о реальном эксперименте:
«В качестве источников электронов возьмем накаленную нить, в качестве экранов — вольфрамовые пластинки с отверстиями, а в качестве детектора — любую электрическую систему с чувстви­тельностью, достаточной...чтобы зарегистрировать заряд, при­носимый электроном». Фейнман обращает внимание нато, что электроны излучаются поштучно (дискретно), как пули. И кри­вые, которые характеризуют вероятность попадания электро­нов через каждое одно из двух отверстий, ничем не отличаются от кривых в опыте с пулями, т.е. тут электроны ведут себя как корпускулы (jV, и Ю, Наконец, соответствующим образом подготовив нас, выдаю­щийся физик констатирует:
«Тем не менее, если открыть оба отверстия, мы не получим суммы Nx + N2, так что интерферен­ция действительно есть (jV, + N2 * Nl2)». Р. Фейнман заключает:
«Итак, электроны попадают в детек­тор порциями, как если бы это были частицы, но вероятность попадания этих частиц при двух открытых отверстиях опреде­ляется по тем же законам, по каким определяется интенсив­ность волнения воды.
Именно в этом смысле можно говорить, что с одной точки зрения электрон ведет себя как частица, а с другой... — как волна, он ухитряется одновременно быть двумя совершенно разными понятиями». Так и не сняв покров тайны с природы, г-н Фейнман ставит скромную точку: «Вот и все, что можно сказать по этому по­воду».