Нелокальность - Страница 42

Вторая причина скептицизма состоит в том, что эксперименты с квантовыми монетами отдают мошенничеством. Когда вы создаете монеты — например, когда лазерный луч заставляет оптический кристалл, который является основным элементом эксперимента Гальвеза по запутанности, испускать пару фотонов, — то специально создаете их таким образом, чтобы они были согласованы друг с другом. Это слишком похоже на раздачу пары жульнических монет. Призванный испортить праздник тест Белла, казалось бы, исключает такое мошенничество: никакие мыслимые жульнические монеты не могут оставаться согласованными в таком широком диапазоне условий, как квантовые монеты. Но скептики все еще не до конца убеждены. Как насчет немыслимых жульнических монет? Может быть, сравнение с монетой вводит нас в заблуждение? Вероятно, у частиц есть возможность оставаться синхронизованными, не обмениваясь информацией нелокальным образом?

Еще один подозрительный момент возникает, когда мы сравниваем результаты. Вы спрашиваете своего друга: «Какой стороной упала твоя монета?» Он говорит вам. Вы восклицаете: «Ничего себе, и у меня то же самое. Какое замечательное совпадение!» До этого разговора вы не в состоянии сделать никаких выводов о нелокальности. Таким образом, вы можете задаться вопросом, является ли сам разговор частью действия. В конце концов, разговор — это квантовый процесс, и скептики считают, что невозможно быть слишком внимательным, когда речь идет о квантовой физике. Рассуждение Белла чем-то похоже на iPhone: он тоже сперва кажется таким простым (всего одна кнопка!), но стоит его включить — и вот она сложность.

Третья причина, и возможно самая важная, состоит в том, что предполагаемая нелокальность кажется многим довольно беспомощной. Этот эффект абсолютно невозможно ощутить в тот момент, когда он должен происходить. Все, что вы видите, когда подбрасываете квантовую монету, — это та же самая случайная последовательность «орел, решка, решка, орел, орел, решка», которую вы видите, когда подбрасываете обычную монету. В ней заложен принцип, но, чтобы увидеть его, вам нужно сравнить эту последовательность с той последовательностью, которую наблюдал ваш друг. Эта последовательность похожа на зашифрованное сообщение, которое вы не можете прочитать, пока ваш друг не отправит вам ключ к коду. И единственный способ это сделать — использовать какой-нибудь обычный вид связи вроде электронной почты, телефона или гонца. Это дополнительное требование производить сравнение делает запутанные частицы бесполезными для передачи сигнала.

Физики многократно пытались найти способ обойти это требование, но законы природы мешали каждой такой попытке. Ближе всех к решению проблемы подошел физик Ник Герберт в начале 1980-х гг. В сущности, его план состоял в проведении ряда повторных экспериментов. Предположим, что вы и ваш друг договорились о коде: левая — если по суше, правая — если по морю. Ваш друг подбрасывает свою монету либо левой, либо правой рукой и оставляет ее лежать. Вы подбрасываете свою монету, затем подбрасываете ее снова и снова, иногда левой рукой, иногда правой, наблюдая за последовательностью. Если результаты ваших левых бросков подчиняются законам вероятности, а результаты правых бросков, скажем, тяготеют к орлу, то вы можете прийти к заключению, что ваш друг подбросил монету правой рукой и его монета упала орлом. Вашему другу удалось передать вам сообщение: британские войска прибывают по морю.

Автоматизируйте этот процесс, добавьте какую-нибудь футуристическую обертку, и у вас будет «подпространственное радио» или «гиперволновой ретранслятор», придуманные писателями-фантастами для межзвездного общения в реальном времени. Сообщение переносилось бы от передатчика к приемнику быстрее света. Герберт дал своей схеме название под стать: FLASH — навевающий мысли о космосе акроним, который расшифровывается как «первый сверхсветовой коммуникатор с лазерным усилением». Сначала даже великий Ричард Фейнман не мог найти упущение в этой системе, но практически все знали, что в ней должно было быть какое-то упущение хотя бы потому, что сверхсветовая передача информации позволила бы отправлять сигналы в прошлое и посеять хронологический хаос: убить своего дедушку и все в этом роде. Вскоре теоретики нашли его: квантовая механика явно запрещает повторы. Каждая пара монет допускает только одноразовое использование — как только вы подбрасываете монеты, связь между ними нарушается, так что вам все-таки не удастся провести эти повторные эксперименты. Квантовая механика не предоставляет скрытого канала для тайного обмена сообщениями.

Для скептиков невозможность сверхсветовой коммуникации очень подозрительна. Если вы видите в пустыне водоем, но, сколько ни пытаетесь, не можете сделать ни глотка, должно быть, это мираж. Аналогично: если вы видите связанные частицы, но не можете использовать их для передачи сообщения, то, возможно, предполагаемая связь — иллюзия. Даже тот, от кого можно было бы ожидать благожелательного отношения, — Стив Гиддингс, который сделал так много, чтобы убедить струнных теоретиков в возможности существования нелокальности в черных дырах, — говорит, что не считает квантовую нелокальность реальной: «ЭПР — это не настоящая нелокальность. Вы не можете послать сигнал с ее помощью». Те, кто действительно думает, что запутанность является истинной нелокальностью, подтверждают наличие как минимум проблемы в отношениях с людьми. «Тот факт, что в стандартной квантовой механике нельзя посылать сигналы, наводит на некоторые мысли», — признает Модлин.