Зенон Элейский был греческим философом, который предположил, что
если бы вы смогли разделить время на достаточно мелкие части, то мир бы
замер на месте. Похоже, что он был прав – по крайней мере, с точки
зрения квантовой механики.
Официальное название для современной научной теории – «квантовый
эффект Зенона», и она основана на известном «парадоксе стрелы». Он
заключается в следующем: стрела летит сквозь воздух в течение серии
последовательных моментов. Момент в данном случае определяется как самый
короткий возможный отрезок времени. В каждый такой момент стрела
является неподвижной. Если бы она не была неподвижной, то существовало
бы два момента времени, в одном из которых стрела находилась бы в одном
месте, и второй, в котором она находилась бы в другом. Это представляет
собой парадокс. Не существует другого способа определить момент, но если
время состоит из множества последовательных моментов, и стрела не
двигается в каждом из них, то она не двигается вообще.
И вот теперь двое исследователей из Университета Техаса Джордж
Сударшан и Байдианат Мисра обнаружили, что поведением некоторых
распадающихся атомов можно манипулировать с помощью версии этого
«парадокса стрелы». Атом, за которым не наблюдают, исчезает из поля
зрения в состояние суперпозиции. В нём он является распадающимся и не
распадающимся одновременно, пока кто-нибудь его не проверит. В этот
момент он принимает одно из этих состояний. Но его проверка не является
простым броском монеты. Шанс того, что атом распадается, не равен строго
пятидесяти процентам. В некоторые моменты времени, сразу же после его
перехода в состояние суперпозиции, более вероятно, что он не
распадается. Во все остальные он с большей вероятностью является
распадающимся.
Давайте представим, что атом с большой вероятностью распадается
спустя три секунды, но с очень малой – спустя одну. Проверьте его
состояние спустя три секунды, и он, вероятно, будет распавшимся. Но,
следуя гипотезе Мисры и Сударшана, проверяйте его трижды каждую секунду,
и он вероятнее всего не будет в состоянии распада. Каждый раз, когда вы
его проверяете, он возвращается в своё «исходное» состояние, и отсчёт
начинается заново. Что удивительно – именно так всё и происходит.
Исследователи, наблюдавшие за атомами натрия, заметили, что «в
зависимости от частоты измерений состояния, мы получили подавление
распада по сравнению с непотревоженной системой». Это состояние
«подавления» распада является результатом квантового анти-зеноновского
эффекта. Правильно выберите время для своих измерений, и вы сможете
заставить систему распадаться быстрее, чем без наблюдений. В данном
случае Зенон был абсолютно прав. Если правильно выбрать моменты
измерения, вы можете заставить мир замереть на месте. Но также вы можете
его и ускорить.
|