Невероятные кванты | Возможно, первая часть

[miscellanous-knowledge]

Кино должно изображать. Изображать. А в атомной механике ничего нельзя изобразить, ведь ничего нельзя увидеть.

— "Физика в половине десятого", 1971



Здравствуйте, дорогие читатели. А вы знали, что кванты...

Нет-нет-нет, постойте. Начинаю с середины, как один Б. В. Вустер. Надо всегда писать небольшое и понятное читателям вступление, дабы не вводить никого, упаси боже, в заблуждение. Итак, начну немножечко издалека. Я всегда любила (и люблю до сих пор) смотреть с отцом фильмы. Разные, право, фильмы: от Хаяо Миядзаки до серьезных документалок. Вот однажды, весенним вечером, папа решил попробовать объяснить мне физику. Честно говоря, я недолюбливала этот предмет, ведь он невозможен без расчетов, потому тут же, кривясь, отказалась, однако в конечном итоге меня уломали.

- Ну и о чем будет фильм?

- О квантах. Ты же знаешь, что такое кванты?

- Определение, если только.

Отец издал глухой смешок. В ту секунду я не поняла, в чем шутка. А теперь начинаем "перескакивать на другую орбиту", и уже скоро вы поймете, откуда что берется. Или не берется.

"Я как страус прячу голову в песок относительности, чтоб не глядеть в лицо гадким квантам."

— Альберт Эйнштейн

- Так правда сказал Эйнштейн? - недоверчиво спросила я и скрестила руки на груди, пружиня на новом диване.

- Именно так он и сказал. - снисходительно ответил отец, запуская видеоплеер. Зашипели динамики, как бы предупреждая зрителей о том, что фильм очень старый и не отреставрированный. На экране я увидела советский хоккей. Неожиданно. Улыбнулась: любая кинокартина не так уж и плоха, если она древняя. Следующий кадр - три действующих лица, двое мужчин и одна миловидная женщина с мудрым взглядом. Начали обсуждать какие-то модели атома, шарики, ядро... Хотя бы малость что-то понимать я начала отнюдь не сразу.

"- Почему ваш электрон упал именно в этой точке орбиты?
- А где он, по-вашему, должен был упасть?
- Не знаю. И никто не знает."

— "Физика в половине десятого", 1971

После всех рассуждений я уяснила себе одно: mon dieu, то, что я считала невыносимо скучным на деле чуть ли не самый интересный вопрос в моей жизни. Кстати, о рассуждениях. А вы знали, что кванты нельзя изобразить наглядно? Этот фильм помог мне осознать это. В данной статье, пожалуй, не буду приводить много копипаста с научных сайтов, постараюсь объяснить своими словами. Знаете о феномене "Кота Шрёдингера"? Если нет, то поясню со слов отца, может быть малость приврав, но никто вам не помешает проверить меня на вшивость, верно? Так вот. Вы потеряли кошку. Бегаете, ищете ее по всему дому, а потом находите вместительную коробку, в которой, как вы ожидаете, ваше котейшество изволит свернуть хвостик. Однако вас что-то останавливает, прежде чем вы откроете крышку коробчонки. Этот стоп-рычаг - мысль. Да-да, вы задумываетесь о том, а внутри ли кошка? Может ли статься, что она выпрыгнула за секунду до вашего приближения? И если эта теория верна, то где сейчас животное находится? А оно может находиться где угодно. Вот в чем сложность кванта, друзья. Все еще не поняли?

Квантом физики иногда называют энергию электрона (конечно, это не единственное определение, может быть в будущем поясню конкретнее), и квант заставляет электрон перемещаться с одной орбиты на другую. Впрочем, существуют определенные тонкости. Как бы абсурдно это не звучало, но у квантового перемещения электрона нет промежуточной точки пути - только начало и конец. Безумно, но как уж есть. Еще одна загадка - почему частица не падает в конце своей короткой жизни на ядро, а лишь замирает на некой "последней" круговой? И, наконец, Бог любит Троицу - мы не можем сказать, когда погиб электрон и если он еще не погиб, то в какой точке орбиты, на какой орбите он сейчас висит? Сплошные тайны, недоступные разуму человека. Ведь правда, представить то, что ты не можешь объяснить хоть как-то - нереально. Именно поэтому квантовая физика не изучена и на одну шестую до сих пор - она, строптивая барышня, не поддалась пытливому уму ученому, да и не поддастся, наверное, еще долго, если в сердце ученого не будет искренней, неизмеримой любви к квантам.

"- И этот бредовый мир действительно существует?
- Он совсем не бредовый. Странный, да, но не бредовый."

— "Физика в половине десятого", 1971

У вас остались вопросы? Конечно, они и у меня остались. Предвосхищая что-то простое, как, быть может, ссылочка на фильм - кидаю направление вам, разбирайтесь в этой мути вместе со мной (www.youtube.com/watch?v=h-bgSiBy1XE). Еще не ушли? Смотрите на меня озадаченно, а! Ну конечно, вас интересует, с чего бы историк начал писать про кванты в своем блоге. Что же... Прочитайте пост выше, если вы этого, как мне показалось, не сделали и до ответа доберетесь сами. Бросаю ли я вас, мои читатели, на произвол судьбы? Нет, я лишь утверждаю, что у человеческого любопытства нет определенной траектории и весьма сомнительно наличие его конца, видимо, самый вечный квант во Вселенной.

Благодарю за прочтение.