 ќто  свойство  поЯвлениЯ  света  в  виде  шариков  дискретных  размеров
называетсЯ  <i>квантованием.</i> Ћтдельный  шарик,  фотон,  называетсЯ  <i>квантом</i> (во
множественном числе  <i>кванты).</i>  ЉвантоваЯ теориЯ получила  свое  название  от
этого свойства, которое она приписывает всем измеримым физическим величинам,
а не только количеству света или массе золота, которые квантуютсЯ, поскольку
на самом  деле состоЯт из  частиц, хотЯ  и выглЯдЯт непрерывными.  „аже  длЯ
такой  величины,  как  расстоЯние (например,  между двумЯ атомами),  понЯтие
непрерывного диапазона возможных величин оказываетсЯ  идеализацией. ‚ физике
не существует измеримых непрерывных  величин.  ‚ квантовой физике существует
множество  новых  Явлений,   и,  как  мы  увидим,  квантование  --  одно  из
простейших. Ћднако в некотором смысле  оно остаетсЯ ключом ко всем остальным
ЯвлениЯм,  поскольку  если все квантуетсЯ, каким  образом  может  изменЯтьсЯ
значение  какой-то величины?  Љак объект попадает из  одного <i>места</i> в другое,
если не существует непрерывного диапазона  промежуточных  положений,  где он
может  находитьсЯ по пути? ‚ ѓлаве 9 Я объЯсню, как, но сейчас позвольте мне
отложить этот  вопрос на  некоторое  времЯ  и вернутьсЯ в область, близкую к
фонарику,  где  луч  выглЯдит  непрерывным,  потому  что  каждую  секунду он
испускает  около  1014 (ста  триллионов)  фотонов  в  глаз,  который на него
смотрит.
     ѓраница между  светом  и тенью  резкаЯ или  существует некотораЯ  сераЯ
область? Ћбычно существует довольно широкаЯ сераЯ область, и одна из  причин
ее  существованиЯ  показана  на  рисунке  2.3.  ’ам показана  темнаЯ область
(называемаЯ  <i>полной тенью),</i>  куда не доходит  свет  от нити  накала.  ’ам же
присутствует и освещеннаЯ  область,  котораЯ может  получать свет от  любого
участка нити накала.  €  поскольку  нить накала  ЯвлЯетсЯ не  геометрической
точкой,  а  имеет  определенный  размер,  между  освещенной  и  неосвещенной
областью  также присутствует <i>полутень:</i>  область, котораЯ может получать свет
только  от  некоторых  участков  нити  накала.  …сли  наблюдать  из  области
полутени, то  можно  увидеть  только  часть  нити накала,  и освещение будет
меньше, чем в полностью освещенной области.


     ђис. 2.3. ЏолнаЯ тень и полутень тени
     Ћднако размер  нити накала  -- не  единственнаЯ  причина  того,  почему
фонарик отбрасывает полутень. ђазличное влиЯние на свет оказывают рефлектор,
расположенный позади лампочки, стеклЯнный колпак фонарика, различные стыки и
дефекты и  т. д.  € поскольку  сам  фонарик  достаточно  сложен, мы  ожидаем
поЯвлениЯ сложных картин света и  тени. Ќо  побочные  свойства  фонариков не
ЯвлЯютсЯ  предметом таких экспериментов. ‡а нашим  вопросом о свете фонарика
скрываетсЯ  более  фундаментальный вопрос  о свете  вообще: существует ли, в
принципе, некий  предел резкости границы (другими  словами, насколько  узкой
может  быть полутень)? Ќапример,  если фонарик сделать из абсолютно  черного
(неотражающего) материала и если использовать все уменьшающиесЯ нити накала,
возможно ли сужать полутень беспредельно?
     ѓлЯдЯ  на рисунок 2.3  можно подумать,  что это  возможно: если бы нить
накала  не имела  размера, не было бы полутени. Ќо  на рисунке  2.3 Я сделал
некоторое допущение относительно света, а именно, что  свет распространЯетсЯ
только  прЯмолинейно. €з повседневного  опыта  нам  известно, что это  так и
есть,  поскольку  мы не видим  волн. Ќо точные эксперименты показывают,  что
свет не  всегда распространЯетсЯ прЯмолинейно. Џри некоторых обстоЯтельствах
свет искривлЯетсЯ.
     ќто  сложно продемонстрировать с  помощью фонарика,  потому что  сложно
сделать   крошечные  нити   накала  и  абсолютно   черные  поверхности.  ќти
практические  сложности  скрывают  те ограничениЯ, которые  основнаЯ  физика
накладывает на  резкость  теней.  Љ счастью, искривление  света можно  также
показать  по-другому.  Џредположим,  что  свет фонарика  проходит  через два
последовательных  маленьких  отверстиЯ  в  светонепроницаемых  экранах,  как
показано на рисунке 2.4, и что проходЯщий через эти отверстиЯ свет падает на
третий экран. ‚опрос  состоит в следующем: если этот  эксперимент повторЯть,
уменьшаЯ  диаметр отверстий и  увеличиваЯ расстоЯние  между первым и  вторым
экранами, можно  ли беспредельно  сужать  полную  тень  (область  абсолютной
темноты)  до тех  пор, пока она не превратитсЯ в прЯмую линию между центрами
двух  отверстий? Њожет ли освещеннаЯ область между вторым и третьим  экраном
быть ограничена произвольно узким конусом? ѓоворЯ Языком ювелиров, сейчас мы
спрашиваем что-то вроде того, "насколько пластичен свет", в насколько тонкую
нить можно растЯнуть свет? €з золота  можно  получить  нити  толщиной в одну
десЯтитысЯчную миллиметра.


     ђис.   2.4.   Џолучение  узкого  луча   света,  проходЯщего  через  два
последовательных отверстиЯ
     ЋказываетсЯ, что свет не так пластичен,  как  золото! ‡адолго  до того,
как диаметр  отверстий  приблизитсЯ  к  десЯтитысЯчной  доле миллиметра, а в
действительности, уже при  диаметре отверстий около  одного  миллиметра свет
начинает  оказывать заметное противодействие.  ‚место того  чтобы  проходить
через   отверстиЯ  прЯмыми  линиЯми,   свет   сопротивлЯетсЯ  ограничению  и
распространЯетсЯ    за   каждым   отверстием.   €    распространЯЯсь,   свет
"рассеиваетсЯ". —ем меньше диаметр отверстиЯ, тем сильнее  свет рассеиваетсЯ
от прЯмолинейного  пути. ЏоЯвлЯютсЯ  сложные  картины света  и тени.  ‚место
освещенной и темной  областей с полутенью между  ними  на третьем экране  мы
видим  концентрические  кольца  разной толщины  и Яркости.  Љроме того,  там
присутствует цвет, так  как белый  свет состоит  из  фотонов  разных цветов,
каждый из  которых  распространЯетсЯ и  рассеиваетсЯ немного по-разному.  Ќа
рисунке  2.5 показана типичнаЯ  картина, которую может образовать на третьем
экране  белый  свет,  пройдЯ через  отверстиЯ  в  первых  двух  экранах.  Ќе
забывайте,  здесь всего  лишь отбрасываетсЯ  тень. ђисунок 2.5  -- это всего
лишь тень, отброшеннаЯ вторым экраном,  изображенным на рисунке 2.4. …сли бы
свет  распространЯлсЯ  только прЯмолинейно,  поЯвилась  бы  только крошечнаЯ
белаЯ  точка  (гораздо  меньше,  чем  Яркое  пЯтно в  центре  рисунка  2.5),
окруженнаЯ очень узкой  полутенью.  ‚се остальное было  бы полной  тенью  --
совершенной темнотой.


     ђис.  2.5.  Љартина  света  и  тени,  образованнаЯ  белым  светом после
прохождениЯ через маленькое круглое отверстие
     Љак бы  ни  озадачивало то, что лучи света искривлЯютсЯ,  проходЯ через
маленькие  отверстиЯ,  Я  не считаю, что это нарушает  сами  основы. ‚ любом
случае,   длЯ   наших  настоЯщих   целей   важно,  что  свет   действительно
искривлЯетсЯ. ќто означает, что  тени вообще не должны выглЯдеть как силуэты
предметов, которые их отбрасывают. Ѓолее  того,  дело даже не  в  размывании
изображениЯ, вызванном полутенью. ЋказываетсЯ, что перегородка с отверстиЯми
сложной формы может отбрасывать тень совершенно другой формы.
     ђисунок 2.6  показывает  приблизительно  в натуральную  величину  часть
картины  тени, отбрасываемой светонепроницаемой перегородкой с двумЯ прЯмыми
параллельными  щелЯми, находЯщейсЯ на расстоЯнии трех метров от экрана. ™ели
находЯтсЯ на расстоЯнии одной пЯтой  миллиметра друг от друга  и  освещаютсЯ
прЯмым красным  лучом лазера  расположенного по  другую сторону перегородки.
Џочему  используетсЯ  свет  лазера,  а не  электрического  фонарика?  ’олько
потому,  что точнаЯ форма тени также  зависит  и  от цвета света, который ее
производит, белый свет фонарика содержит весь спектр видимых цветов, поэтому
он может отбрасывать тени с интерференционными  полосами  различного  цвета.
‡начит,  длЯ  получениЯ  точной  формы  тени  во  времЯ  эксперимента  лучше
использовать свет  одного  цвета.  Њожно  было  бы поместить  цветной фильтр
(например, цветное оконное стекло) перед фонариком  так, чтобы проходил свет
только  одного цвета.  ќто могло  бы  помочь,  но  фильтры  не  стопроцентно
селективны. ‹учше воспользоватьсЯ светом лазера, поскольку лазер можно очень
точно настроить на испускание монохроматического света.


     ђис.   2.6.   ’ень,   отбрасываемаЯ   перегородкой   с  двумЯ   прЯмыми
параллельными щелЯми
     …сли бы  свет распространЯлсЯ  прЯмолинейно,  картина, изображеннаЯ  на
рисунке  2.6,  представлЯла  бы   две  Ярких  полосы  с  резкими  границами,
расположенные на  расстоЯнии  одной пЯтой миллиметра друг от друга (что было
бы невозможно увидеть при таком масштабе), а остальнаЯ часть экрана осталась
бы в тени. Ќо  в действительности свет  искривлЯетсЯ так, что образует много
Ярких  и  темных  полос без резких  границ. …сли увеличить расстоЯние  между
щелЯми так, чтобы они оставались в пределах лазерного луча, расстоЯние между
полосами  на экране увеличитсЯ  на столько же. ‚  этом отношении тень  ведет
себЯ как обычнаЯ  тень, отбрасываемаЯ крупным  предметом.  Ђ какую  тень  мы
получим, если прорежем  в перегородке  между двумЯ существующими щелЯми  еще
две идентичные  щели,  так, что у нас будет  четыре  щели,  расположенные на
расстоЯнии  одной десЯтой  миллиметра  друг от  друга?  Њожно  ожидать,  что
картина,  изображеннаЯ на  рисунке  2.6,  останетсЯ  практически неизменной.
Љак-никак перваЯ  пара щелей отбрасывает тени, показанные на рисунке 2.6, и,
как Я уже сказал, втораЯ пара щелей должна произвести подобную картину тени,
сдвинутую  в сторону на одну десЯтую  миллиметра -- почти  на  том  же самом
месте.  Љроме  того,  мы  знаем, что  лучи света пересекаютсЯ,  не  оказываЯ
никакого воздействиЯ друг на друга. ’ак что две пары щелей должны дать ту же
самую картину тени, но в два раза Ярче и чуть более размытую.
     ‚  действительности  происходит нечто  отличное.  „ействительнаЯ  тень,
отбрасываемаЯ перегородкой с четырьмЯ прЯмыми параллельными щелЯми, показана
на  рисунке  2.7  (а). „лЯ  сравнениЯ  ниже Я снова привожу рисунок  тени от
перегородки с двумЯ щелЯми (рисунок 2.7(b)). џсно, что тень от четырех щелей
представлЯет собой отнюдь не комбинацию двух слегка отдаленных друг от друга
теней от двух щелей, а имеет новую и  более сложную картину.  ‚ этой картине
есть такие участки,  как  точка X.  котораЯ  не освещена на  картине тени от
четырех  щелей  и освещена  на  картине тени  от  двух  щелей.  ќти  участки
освещались при наличии  в  перегородке двух щелей,  но <i>перестали освещатьсЯ,</i>
когда в  перегородке прорезали  еще  две щели,  пропускающие свет. ЏоЯвление
этих щелей <i>воспрепЯтствовало</i> попаданию света в точку X.


     ђис.  2.7.  ’ени отбрасываемые перегородкой с (а)  четырьмЯ и (b) двумЯ
параллельными щелЯми
     ’аким образом, поЯвление еще двух источников света затемнЯет точку X. а
их удаление снова  освещает ее. Љаким образом? Њожно представить два фотона,
направлЯющиесЯ к точке •  и отскакивающие друг от друга как бильЯрдные шары.
’олько один из фотонов мог бы попасть в точку X, но они мешали друг другу, и
потому ни один  из них туда не попал. ‘коро Я покажу,  что это объЯснение не
может быть  истинным. ’ем не менее, основной идеи избежать невозможно: через
вторую пару щелей должно проходить <i>что-то,</i> препЯтствующее попаданию света из
первой  пары  щелей  в точку  X. Ќо что?  ќто  мы  можем выЯснить с  помощью
дальнейших экспериментов.
     ‚о-первых, картина  тени от перегородки с четырьмЯ щелЯми, изображеннаЯ
на  рисунке 2.7 (а),  поЯвлЯетсЯ только в  том случае, если все четыре  щели
освещены лазерным лучом.  …сли освещены только две щели, поЯвлЯетсЯ картина,
соответствующаЯ тени от двух щелей …cли  освещены три щели, поЯвитсЯ картина
тени  от  трех  щелей  котораЯ  в  свою  очередь  будет отличатьсЯ  от  двух
предыдущих.   ’аким  образом,  в  луче  света  находитсЯ  нечто,  вызывающее
интерференцию Љартина тени от  двух щелей  также  поЯвлЯетсЯ, если две  щели
заполнить  светонепроницаемым  материалом, но она изменЯетсЯ  при заполнении
этих   щелей   прозрачным   материалом.   „ругими   словами,   интерференции
препЯтствует нечто, препЯтствующее свету, это может  быть даже что-то  столь
же несущественное, как туман. Ќо оно может пройти через все, что  пропускает
свет,  даже  через  непроницаемый  (длЯ  материи)  алмаз.  …сли  в  аппарате
расположить  сложную   систему   зеркал   и  линз   так,   чтобы   свет  мог
распространЯтьсЯ от каждой щели  до  конкретной точки на экране, то  в  этой
точке  наблюдалась бы часть картины  тени от четырех  щелей. …сли конкретной
точки достигает свет только от двух щелей, на экране мы увидим часть картины
тени от двух щелей и т.д.
     ’аким образом,  что  бы ни  вызывало интерференцию, оно ведет  себЯ как
свет.   Ћно  присутствует  в  луче  света,  но  отсутствует  вне  него.  Ћно
отражаетсЯ, передаетсЯ или  блокируетсЯ  тем,  что  отражает,  передает  или
блокирует свет.  ‚озможно, вы удивитесь, почему Я столь досконально разбираю
этот вопрос. Ђбсолютно очевидно, что это свет то  есть фотонам из одной щели
мешают  фотоны из других. Ќо,  возможно вы поставите под сомнение  очевидное
после следующего эксперимента, расшифровки спектров.
     —то  нам  ожидать  при  проведении этих  экспериментов  <i>только с  одним
фотоном?</i>  Ќапример, предположим, что наш  фонарик расположен так  далеко  от
экрана, что за целый день на экран попадает  только  один фотон.  —то увидит
наша  лЯгушка, наблюдающаЯ  за экраном?  …сли то, что  каждому фотону мешают
другие фотоны,  - правда, то  не  уменьшитсЯ ли  интерференциЯ, когда фотоны
будут поЯвлЯтьсЯ  реже? Ќе  прекратитсЯ ли она вовсе,  если через аппарат за
раз  будет  проходить  только  один  фотон?  Њы  по-прежнему  можем  ожидать
поЯвлениЯ   полутеней,  т.  к.  фотон  при  прохождении  через   щель  может
отклонитьсЯ от своего курса (например, ударившись о край щели). Ќо на экране
мы точно не  должны  увидеть  участок, подобный  точке X,  который  получает
фотоны,  когда  открыты две  щели, и <i>становитсЯ  темным</i>  когда открывают две
другие.
     Ћднако именно  это мы и наблюдаем. Ќезависимо от того, насколько  редко
поЯвлЯютсЯ  фотоны,  картина тени остаетсЯ  неизменной.  „аже при проведении
эксперимента  с  поЯвлением  одного фотона  за раз этот  фотон не попадает в
точку X. когда открыты все четыре щели. Ќо стоит только закрыть  две щели, и
вспышки в точке • возобновлЯютсЯ.
     ‚озможно  ли, чтобы  фотон  расщеплЯлсЯ  на  фрагменты,  которые  после
прохождениЯ через щели изменЯли бы свою траекторию  и рекомбинировались? ќту
возможность мы тоже можем исключить.  …сли снова выпустить  из аппарата один
фотон  и у каждой  щели установить по детектору,  то зарегистрировать сигнал
сможет максимум  один из них. Џоскольку при подобном эксперименте никогда не
наблюдались сигналы на  двух  детекторах  одновременно,  можно сказать,  что
обнаруживаемые ими объекты не расщеплЯютсЯ.
     ’аким образом, если фотоны не расщеплЯютсЯ  на  фрагменты и отклонЯютсЯ
от  траектории  не  под  действием  других  фотонов,  то что же вызывает это
отклонение?  Љогда  через  аппарат  проходит  один фотон за  раз,  что может
проходить через другие щели, чтобы помешать ему?
     „авайте  подойдем   к   рассмотрению  этого  вопроса   критически.   Њы
обнаружили, что когда один фотон проходит через этот аппарат,
     он  проходит  через  одну  щель,  затем  что-то воздействует  на  него,
заставлЯЯ  отклонитьсЯ  от  своей  траектории, и  это воздействие зависит от
того, какие еще щели открыты;
     воздействующие объекты прошли через другие щели;
     воздействующие объекты ведут себЯ так же, как фотоны ...,
     ... но они не видимы.
     ‘  этого момента  Я  буду  называть  воздействующие объекты "фотонами".
€менно  фотонами они и ЯвлЯютсЯ, хотЯ на  данный момент представлЯетсЯ,  что
существует  два вида фотонов, один  из  которых Я временно  назову <i>реальными</i>
фотонами, а другой <i>теневыми</i> фотонами. Џервые мы можем увидеть или обнаружить
с помощью  приборов, тогда  как вторые  --  неосЯзаемы (невидимы):  их можно
обнаружить только косвенно через их воздействие на видимые фотоны. („алее мы
увидим,  что  между  реальными  и  теневыми  фотонами  не  существует особой
разницы: каждый  фотон  осЯзаем  в одной  ‚селенной  и  не осЯзаем  во  всех
параллельных ‚селенных -- но Я опережаю  событиЯ). Џока  мы пришли только  к
тому, что каждый реальный фотон находитсЯ под сопровождением эскорта теневых
фотонов и что при прохождении  фотона через одну из  четырех щелей некоторые
теневые  фотоны  проходЯт  через  три  оставшиесЯ. Џоскольку  при  изменении
положениЯ щелей (при условии, что  они находЯтсЯ в пределах луча) на  экране
поЯвлЯютсЯ   различные  интерференционные  картины,  теневые  фотоны  должны
попадать  на  всю  освещенную  часть  экрана, куда попадает реальный  фотон.
‘ледовательно, теневых фотонов гораздо больше,  чем реальных. ‘колько же их?
ќксперименты  не  могут  определить   верхнюю  границу   этого   числа,   но
устанавливают приблизительную нижнюю  границу. ЊаксимальнаЯ площадь, которую
мы  могли   осветить  с   помощью  лазера  в  лаборатории,  составила  около
квадратного метра, а  минимальный достижимый размер отверстий мог быть около
одной  тысЯчной  миллиметра.  ’аким  образом,  возможно получить  около 1012
(одного  триллиона) положений  отверстий  на экране.  ‘ледовательно,  каждый
реальный фотон должен сопровождать, по крайней мере, триллион теневых.
     ’аким образом, мы узнали  о существовании бурлЯщего, непомерно сложного
скрытого  мира  теневых фотонов.  Ћни  распространЯютсЯ  со скоростью света,
отскакивают  от  зеркал, преломлЯютсЯ  линзами  и останавливаютсЯ,  встретив
светонепроницаемые  барьеры  или  фильтры   другого  цвета.  Ћднако  они  не
оказывают  никакого  воздействиЯ  даже  на  самые чувствительные  детекторы.
…динственнаЯ вещь во вселенной, через которую можно наблюдать теневой фотон,
--  это  воздействие,   которое   он   оказывает   на  реальный   фотон,  им
сопровождаемый. ‚ этом  и заключаетсЯ Явление интерференции. …сли бы не  это
Явление и не  странные картины теней, которые  мы  наблюдаем, теневые фотоны
были бы абсолютно незаметными.
     €нтерференциЯ   свойственна   не  только   фотонам.  ЉвантоваЯ   теориЯ
предсказывает,  а  эксперимент подтверждает, что интерференциЯ  происходит с
любой частицей. ’ак что каждый  реальный нейтрон  должны сопровождать  массы
теневых  нейтронов,  каждый  электрон --  массы теневых электронов и  т.  д.
Љаждую  из этих  теневых  частиц  можно обнаружить  лишь  косвенно через  ее
воздействие на движение реального двойника.
     ‘ледовательно, реальность  гораздо больше, чем  кажетсЯ, и  большаЯ  ее
часть невидима. ’е объекты и  событиЯ, которые мы можем  наблюдать с помощью
приборов, -- не более чем вершина айсберга.
     ђеальные частицы обладают свойством, которое дает нам право называть их
совокупность <i>‚селенной.</i> ќто  определЯющее  свойство  заключаетсЯ просто в их
реальности, то есть во взаимодействии друг с другом и, следовательно, в том,
что их  можно непосредственно обнаружить с помощью приборов и чувствительных
датчиков,  созданных из других реальных частиц.  €з-за ЯвлениЯ интерференции
они  не  отделЯютсЯ от остальной реальности  (то  есть,  от  теневых частиц)
<i>полностью.</i> ‚ противном случае мы бы никогда не узнали, что реальность -- это
нечто большее, чем реальные частицы. Ќо в хорошем приближении они напоминают
‚селенную,  которую  мы видим  вокруг  ежедневно,  и ‚селенную,  на  которую
ссылаетсЯ классическаЯ (доквантоваЯ) физика.
     Џо  тем же причинам мы могли  бы  назвать совокупность  теневых  частиц
<i>параллельной ‚селенной,  ибо</i> теневые  частицы  оказываютсЯ  под воздействием
реальных  частиц только через Явление интерференции. Ќо мы можем сделать еще
лучше. ЋказываетсЯ, что  теневые частицы  разделЯютсЯ между собой  точно так
же, как  отделЯетсЯ от  них вселеннаЯ реальных  частиц. „ругими словами, они
образуют  не одну  однородную  параллельную  вселенную, гораздо  большую чем
реальнаЯ, а огромное количество параллельных вселенных, каждаЯ из которых по
составу  похожа  на  реальную  и  подчинЯетсЯ  тем  же  законам  физики,  но
отличаетсЯ от других расположением частиц.
     ‡амечание  относительно  терминологии.  ‘лово  "вселеннаЯ"  традиционно
использовали  длЯ обозначениЯ  "всей физической реальности".  ‚  этом смысле
может   существовать   не   более  одной  вселенной.   ЏридерживаЯсь   этого
определениЯ,  мы  могли  бы  сказать,  что  то,  что  мы  привыкли  называть
"вселенной", а именно: всЯ непосредственно ощутимаЯ материЯ и энергиЯ вокруг
нас, все окружающее  нас пространство,  -- далеко не  всЯ вселеннаЯ, а  лишь
небольшаЯ ее часть. ‚ этом  случае нам пришлось бы придумать новое  название
длЯ  этой  маленькой  реальной  части. Ќо большинство  физиков  предпочитает
продолжать пользоватьсЯ  словом "вселеннаЯ"  длЯ  обозначениЯ того,  что оно
всегда обозначало, несмотрЯ на то, что  сейчас эта сущность оказываетсЯ лишь
маленькой  частью   физической   реальности.   „лЯ   обозначениЯ  физической
реальности в целом создали неологизм -- <i>мультиверс.</i>
     Ћпыты  с  интерференцией   одной   частицы,  подобные  описанным  мной,
показывают, что мультиверс существует и содержит  множество двойников каждой
частицы  реальной  вселенной. —тобы прийти к следующему выводу о  разделении
мультиверса   на  параллельные   вселенные,  следует   рассмотреть   Явление
интерференции  нескольких реальных частиц. ‘амый простой способ  осуществить
это  --  спросить при "мысленном эксперименте",  что должно  происходить  на
микроскопическом уровне,  когда  теневые фотоны встречают светонепроницаемый
объект.   Ѓезусловно,  они   останавливаютсЯ:   мы  знаем   это,   поскольку
интерференциЯ  прекращаетсЯ,  когда  на  пути  теневых   фотонов  поЯвлЯетсЯ
светонепроницаемаЯ перегородка. Ќо  почему?  —то их  останавливает? Њы можем
исключить прЯмой ответ, что  реальные атомы перегородки поглощают их так же,
как  поглотили бы  реальные фотоны.  Ћдно нам  известно:  теневые  фотоны не
взаимодействуют с реальными атомами. Љроме того, мы можем проверить, измерив
атомы перегородки (или точнее, заменив перегородку  детектором), что они  не
поглощают энергию  и не изменЯют свое состоЯние до тех пор, пока не встретЯт
реальный фотон. ’еневые фотоны не оказывают на них никакого влиЯниЯ.
     „ругими словами, перегородка  одинаково воздействует, как  на реальные,
так и  на  теневые фотоны, но  эти  два  вида фотонов  воздействуют  на  нее
по-разному.  ‚  действительности,  насколько  нам  известно, теневые  фотоны
вообще не оказывают на нее никакого воздействиЯ. ќто и ЯвлЯетсЯ определЯющим
свойством  теневых  фотонов,  поскольку,  если  бы  они  оказывали  реальное
воздействие  хоть  на  какой-то  материал, то этот  материал можно  было  бы
использовать   как  детектор  теневых  фотонов,  а   само  Явление  теней  и
интерференции не существовало бы в том виде, в каком Я его описал.
     ‘ледовательно,  в месте существованиЯ реальной перегородки  находитсЯ и
теневаЯ.  Ѓез особых усилий можно сделать вывод, что эта теневаЯ перегородка
состоит   из   <i>теневых  атомов,</i>  которые,  как  нам  уже  известно,   должны
присутствовать как двойники реальных атомов перегородки. “ каждого реального
атома  существует  множество двойников. ‚ действительности, общаЯ  плотность
теневых атомов даже в  слабом тумане  более чем достаточна, чтобы остановить
танк,   что  уж   говорить  об   одном  фотоне,  <i>если</i>  бы  эти  атомы  могли
воздействовать   на   него.   Џоскольку   мы    обнаружили,   что   частично
светопроницаемые перегородки имеют равную степень светопроницаемости как длЯ
реальных, так  и длЯ теневых фотонов, значит, не все  теневые атомы на  пути
определенного  теневого фотона  могут  помешать его движению. Љаждый теневой
фотон  встречает  перегородку, во многом подобную той, которую встречает его
реальный   двойник,   перегородку,   состоЯщую  из   крошечного   количества
существующих теневых атомов.
     Џо  той   же   причине   каждый   теневой   атом  в  перегородке  может
взаимодействовать  лишь  с  небольшим  количеством  других  теневых  атомов,
находЯщихсЯ  около  него,  и те,  с  которыми  он взаимодействует,  образуют
перегородку,  весьма похожую на реальную. €  так  далее. ‚сЯ  материЯ и  все
физические  процессы  имеют  такую  структуру.  …сли  реальной  перегородкой
ЯвлЯетсЯ сетчатка глаза лЯгушки, значит, должно быть много теневых сетчаток,
каждаЯ  из  которых  способна  остановить  только  одного теневого  двойника
каждого   фотона.   ЉаждаЯ  теневаЯ   сетчатка   взаимодействует  только   с
соответствующими  теневыми фотонами, с  соответствующей  теневой  лЯгушкой и
т.д. „ругими словами,  частицы  группируютсЯ  в параллельные  вселенные. Ћни
"параллельны"  в  том  смысле,  что  в  пределах  каждой  вселенной  частицы
взаимодействуют  друг  с  другом  так  же,  как  в  реальной  вселенной,  но
воздействие,  оказываемое каждой  вселенной на остальные, весьма  слабое,  и
проЯвлЯетсЯ оно через Явление интерференции.
     ’аким  образом, мы вывели цепочку умозаключений, котораЯ  начинаетсЯ со
странных  картин тени  и  заканчиваетсЯ параллельными вселенными.  Ќа каждом
этапе  мы  обнаруживаем,  что  поведение  наблюдаемых  нами  объектов  можно
объЯснить   только  присутствием  невидимых  объектов   и  их  определенными
свойствами. ЋсновнаЯ идеЯ заключаетсЯ в том, что интерференциЯ одной частицы
определенно  исключает возможность существованиЯ только реальной  вселенной,
котораЯ  нас  окружает.  Ђ  факт существованиЯ  такого ЯвлениЯ интерференции
неоспорим.  ’ем не менее,  теориЯ  существованиЯ мультиверса  не  пользуетсЯ
особой популЯрностью у физиков. Џочему?
     Ћтвет,  к сожалению, окажетсЯ  нелицеприЯтным  длЯ  большинства. џ  еще
вернусь к этому  в главе 13,  но  сейчас  мне  хотелось  бы подчеркнуть, что
аргументы, представленные мной в этой главе, обращены лишь к  тем,  кто ищет
объЯснений.  ’е, кого устраивают обычные  предсказаниЯ  и у кого нет особого
желаниЯ понЯть, как получаютсЯ предсказанные результаты экспериментов, могут
при желании просто отрицать существование всего, кроме  того,  что Я называю
"реальными"   объектами.  Ќекоторые   люди,  например,  инструменталисты   и
позитивисты, принимают  эту линию как  сущность философского принципа. џ уже
сказал, что Я думаю о  таких принципах и почему. „ругие люди просто не хотЯт
думать  об этом.  Љак-никак, это  столь  <i>грандиозный</i>  вывод,  и  он вызывает
беспокойство,  когда о  нем слышишь впервые. Ќо  Я полагаю, что все эти люди
ошибаютсЯ. џ надеюсь убедить читателей,  которые терпеливо относЯтсЯ ко мне.
что   понимание   мультиверса  --  это  предварительное  условие  наилучшего
возможного   пониманиЯ   реальности.  џ   говорю   это  не  в  духе  суровой
определенности искать  истину независимо от того,  насколько неприЯтной  она
может  оказатьсЯ  (хотЯ  надеюсь, что приму  и такую позицию,  если до этого
дойдет).  Ќапротив, Я говорю  это потому, что итоговое мировоззрение намного
более  цельно  и  обладает  гораздо  большим  смыслом,  чем  все  предыдущие
мировоззрениЯ.  Ћно  возвышаетсЯ над циничным  прагматизмом,  который в наше
времЯ зачастую ЯвлЯетсЯ суррогатом мировоззрениЯ ученых.
     "Џочему нельзЯ просто сказать, -- спрашивают некоторые физики-практики,
-- что  фотоны ведут  себЯ так,  <i>словно</i> сталкиваютсЯ с невидимыми объектами?
Џочему  нельзЯ оставить это  в таком виде?  Џочему  мы должны  идти дальше и
принимать  теорию о существовании  невидимых  объектов?" Ѓолее  экзотический
вариант этой же по  сути  идеи  заключаетсЯ  в  следующем.  "ђеальный  фотон
осЯзаем,   теневой   фотон   --  это   просто  способ   возможного,   но  не
осуществленного   поведениЯ   реального  фотона.   ’огда   квантоваЯ  теориЯ
заключаетсЯ  во <i>взаимодействии реального с возможным".</i> ќто, по меньшей мере,
звучит  достаточно  глубоко.  Ќо, к сожалению,  люди, которые придерживаютсЯ
какого-то  из этих  взглЯдов (включаЯ выдающихсЯ  ученых, которые должны  бы
быть  лучше  осведомлены), во всем, что касаетсЯ  этого  вопроса,  неизменно
начинают нести чушь. Џоэтому давайте  будем рассудительными. Љлючевой момент
состоит  в  том,  что  реальный,  видимый  фотон  <i>ведет  себЯ  по-разному</i>  в
соответствии с тем путем, который открыт где-то в аппарате, чтобы пропустить
что-то, что, в конце концов, задержит  видимый фотон. —то-то перемещаетсЯ по
этим путЯм,  и отказатьсЯ  называть  это "реальным" все равно, что  играть в
слова.  "‚озможное" не  может  взаимодействовать с реальным:  несуществующие
объекты  не  могут  изменЯть  траекторию  движениЯ существующих. …сли  фотон
отклонЯетсЯ от своей траектории, на него должно что-то воздействовать, и это
что-то Я назвал "теневым фотоном". Ќазвание еще не делает это  реальным,  но
не может быть, чтобы действительное событие, как-то: поЯвление и обнаружение
реального фотона, -- было вызвано воображаемым событием, тем, что фотон "мог
сделать", но  не сделал. Џричиной других  событий может стать только то, что
действительно  происходит.   …сли  сложное   движение   теневых  фотонов   в
эксперименте с интерференцией было бы просто возможностью, котораЯ на  самом
деле  не  имела  места,   то   наблюдаемое  нами  Явление  интерференции   в
действительности не произошло бы.
     Џричину того, что  эффект интерференции обычно столь слаб, и его сложно
обнаружить, можно найти в законах квантовой  механики, которые им управлЯют.
‘ущественны два частных следствиЯ этих законов. Џервое: каждаЯ дробноатомнаЯ
частица имеет двойников в других вселенных, и только эти двойники ей мешают.
‹юбые  другие частицы  этих вселенных не оказывают  на нее непосредственного
воздействиЯ.  ‘ледовательно,  интерференцию  можно наблюдать  лишь в  особых
случаЯх, когда  траектории частицы и ее теневых двойников расходЯтсЯ и затем
вновь сходЯтсЯ (так же, как фотон и теневой фотон стремЯтсЯ к одной и той же
точке на экране). „аже  времЯ должно быть синхронизировано: если на одной из
двух траекторий возникнет задержка,  интерференциЯ ослабнет или прекратитсЯ.
‚торое:   длЯ  того,  чтобы  обнаружить  интерференцию  между  любыми  двумЯ
вселенными, необходимо,  чтобы <i>между всеми их частицами, положение  и другие
свойства которых не  идентичны,</i>  произошло  взаимодействие. Ќа практике  это
означает,  что  можно  обнаружить интерференцию  только  между  двумЯ  очень
похожими  вселенными.  Ќапример,  во  всех  описанных   мною   экспериментах
интерферирующие вселенные отличаютсЯ  положением  только одного фотона. …сли
фотон при движении воздействует на другие частицы,  и, в  частности, если мы
видим его, то эти частицы или наблюдатель тоже станут различными в различных
вселенных.  …сли  это  так,  то последующую  интерференцию, включающую  этот
фотон,  на  практике  невозможно  будет  обнаружить,  потому  что  требуемое
взаимодействие между  <i>всеми</i> частицами, которые  подверглись  влиЯнию,  будет
слишком сложно обеспечить. ‡десь Я должен упомЯнуть, что  стандартнаЯ фраза,
описывающаЯ этот факт, а  именно: "наблюдение  разрушает интерференцию",  --
весьма обманчива  по  трем причинам. ‚о-первых,  она  предполагает некоторое
психокинетическое влиЯние сознательного "наблюдателЯ" на основные физические
ЯвлениЯ,  хотЯ такого  влиЯниЯ не  существует.  ‚о-вторых, интерференциЯ  не
"разрушаетсЯ":  ее просто  (гораздо!)  сложнее увидеть, потому что длЯ этого
необходимо управлЯть  точным поведением гораздо большего количества  частиц.
€,  в-третьих, не  только "наблюдение", но и <i>любое</i> воздействие фотона на его
окружение, зависЯщее от выбранной им траектории, делает то же самое.
     ђади читателей, которые могли  видеть другие  формы изложениЯ квантовой
физики, Я должен  кратко показать свЯзь между аргументами, приведенными мной
в этой  главе,  и  обычным способом представлениЯ этого  предмета. ‚озможно,
из-за  споров, возникших  среди  физиков-теоретиков,  традиционно  отправной
точкой  была  сама квантоваЯ  теориЯ.  ‘начала теорию формулируют как  можно
точнее,  а  затем  пытаютсЯ понЯть, что  она говорит нам  о  реальности. ќто
единственный  возможный  подход  к пониманию  мельчайших  деталей  квантовых
Явлений.  Ќо  в  отношении  вопроса  о  том, состоит ли реальность из  одной
вселенной или из многих, этот подход излишне сложен. €менно поэтому в данной
главе Я  отошел  от  него.  џ  даже  не сформулировал  ни  одного  постулата
квантовой  теории,  Я просто  описал  некоторые физические ЯвлениЯ  и сделал
неизбежные выводы.  Ќо если начинать с теории,  существуют две вещи, которые
никто не будет оспаривать. ЏерваЯ заключаетсЯ в том, что квантоваЯ теориЯ не
имеет равных себе в способности  предсказывать результаты экспериментов даже
при слепом использовании ее уравнений без особых размышлений об их значении.
‚тораЯ состоит  в том, что  квантоваЯ теориЯ рассказывает нам нечто новое  и
необычное о природе реальности. ‘пор заключаетсЯ лишь  в  том,  что  именно.
”изик •ью ќверетт первым Ясно осознал (в 1957 году, через тридцать лет после
того, как  эта  теориЯ  стала  основой  физики  дробноатомных  частиц),  что
квантоваЯ  теориЯ описывает мультиверс. ‘ тех самых пор бушевал спор  о том,
допускает   ли  эта   теориЯ   какую-то  другую   интерпретацию   (повторную
интерпретацию, или формулировку, или  модификацию  и  т.д.), по  которой она
описывает  единственную  вселенную,  но продолжает  правильно  предсказывать
результаты   экспериментов.  „ругими  словами,   действительно  ли  принЯтие
предсказаний   квантовой   теории   вынуждает  нас   принЯть   существование
параллельных вселенных?
     Њне  кажетсЯ,  что   этот  вопрос,  а  следовательно,  и  преобладающаЯ
тональность  спора относительно  этой проблемы имеет ошибочное  направление.
ЏризнатьсЯ,  длЯ физиков-теоретиков,  подобных мне,  допустимо и  оправданно
прикладывать огромные  усилиЯ, чтобы достичь  пониманиЯ формальной структуры
квантовой  теории, но  не за счет того, чтобы потерЯть  из вида нашу главную
цель  -- понЯть реальность.  „аже  если  предсказаниЯ квантовой теории можно
было  бы  каким-то  образом  получить,  не  ссылаЯсь  на  другие  вселенные,
отдельные  фотоны все равно отбрасывали бы  описанные мной тени. „аже ничего
не знаЯ  о квантовой  теории,  можно  увидеть, что  эти  тени  не могут быть
результатом  какого-то одного случаЯ движениЯ фотона  от  фонарика  к  глазу
наблюдателЯ.  €х нельзЯ совместить ни с одним объЯснением  только  на основе
тех фотонов, которые мы видим. €ли только на  основе перегородки, которую мы
видим. €ли  только  на основе видимой  нами вселенной.  ‘ледовательно,  если
лучшаЯ  теориЯ,  имеющаЯсЯ  в  распорЯжении  физиков,  не  ссылалась  бы  на
параллельные  вселенные,  это просто значило бы, что нам нужна теориЯ лучше,
теориЯ, котораЯ ссылалась бы на параллельные вселенные, чтобы  объЯснить то,
что мы видим.
     ’аким  образом, принЯтие предсказаний  квантовой теории  заставлЯет нас
принЯть существование параллельных вселенных? Ќе  само по себе. ‹юбую теорию
мы всегда можем истолковать  в соответствии с  принципами  инструменталистов
так, что она не заставит  нас принимать что-либо относительно реальности. Ќо
это отступление. Љак Я уже  сказал, чтобы узнать, что параллельные вселенные
существуют,  нам  не нужны глубокие  теории:  об этом  нам  говорЯт  ЯвлениЯ
интерференции одной частицы. ѓлубокие  теории  нужны нам, чтобы объЯснить  и
предсказать  такие  ЯвлениЯ -- рассказать: каковы  другие  вселенные,  каким
законам они подчинЯютсЯ, как влиЯют друг на друга и как все это укладываетсЯ
в теоретические основы  других  предметов.  €менно  это  и делает  квантоваЯ
теориЯ.  ЉвантоваЯ  теориЯ  параллельных  вселенных -- это  не  задача,  это
решение.  ќто   толкование  нельзЯ  назвать  ненадежным   и  необЯзательным,
исходЯщим   из  скрытых  теоретических   соображений.   ќто  объЯснение   --
единственно надежное  объЯснение -- замечательной и  противоречащей интуиции
реальности.
     Џока Я использовал временную терминологию, предполагающую, что  одна из
множества   параллельных  вселенных   отличаетсЯ  от  других  тем,  что  она
"реальна". Џришло  времЯ разорвать последнюю  свЯзь  с классическим понЯтием
реальности, основанном  на существовании одной вселенной.  ‚ернемсЯ к  нашей
лЯгушке.  Њы понЯли, что историЯ лЯгушки, котораЯ  смотрит на далекий от нее
фонарик в течение многих дней, ожидаЯ вспышку, котораЯ  поЯвлЯетсЯ в среднем
раз в  день, -- еще  не всЯ историЯ, потому что  должны  также  существовать
теневые лЯгушки в теневых  вселенных, сосуществующие с  реальной  лЯгушкой и
тоже   ждущие  поЯвлениЯ  фотонов.  „опустим,   что  нашу   лЯгушку  научили
подпрыгивать при поЯвлении вспышки. ‚ начале эксперимента у реальной лЯгушки
будет множество теневых двойников, и изначально все они будут похожи. Ќо уже
через короткий промежуток времени они не будут так похожи. Ќевозможно, чтобы
каждаЯ  лЯгушка  увидела  фотон  мгновенно.  Ќо  событие,   редкое  в  одной
вселенной,  ЯвлЯетсЯ  обычным   в  мультиверсе.  ‚  любой  момент  где-то  в
мультиверсе  существует   несколько   вселенных,  в   каждой  из  которых  в
определенный   момент  фотон   воздействует  на   сетчатку   глаза  лЯгушки,
находЯщейсЯ в этой вселенной. € эта лЯгушка подпрыгивает.
     Џочему же она подпрыгивает?  Џотому что в пределах своей вселенной  она
подчинЯетсЯ  тем же  законам физики,  что  и реальнаЯ лЯгушка: на ее теневую
сетчатку   попал  теневой  фотон,  принадлежащий  этой  вселенной.  Ћдна  из
светочувствительных  теневых  молекул  этой  теневой  сетчатки отреагировала
поЯвлением   сложных   химических  изменений,  на  что,   в  свою   очередь,
отреагировал зрительный нерв  теневой лЯгушки. ‚ результате этого процесса в
мозг теневой  лЯгушки поступило  сообщение, и у лЯгушки  поЯвилось ощущение,
что она видит вспышку.
     €ли мне следует сказать <i>"теневое</i> ощущение того, что она видит вспышку"?
Љонечно, нет. …сли "теневые" наблюдатели, будь то лЯгушки или люди, реальны,
то все их ощущениЯ  тоже должны быть реальными. Љогда они наблюдают  то, что
мы можем назвать теневым объектом, длЯ них этот объект реален. Ћни наблюдают
его при помощи тех же средств и  в соответствии с тем же определением, что и
мы, когда  говорим,  что вселеннаЯ, которую мы наблюдаем, "реальна". ЏонЯтие
реальности  относительно  длЯ  данного наблюдателЯ.  Џоэтому  объективно  не
существует ни двух  видов  фотонов,  реального и  теневого,  ни  двух  видов
лЯгушек,  ни  двух  видов вселенных,  одна из  которых  -- реальнаЯ,  а  все
остальные -- теневые. ‚  описании, которое Я привел относительно образованиЯ
теней или  каких-то схожих Явлений, не существует ничего, что разграничивает
области  "реальных" и "теневых" объектов, кроме простого допущениЯ, что одна
из  копий  "реальна".  ѓоворЯ  о реальных и  теневых  фотонах,  Я, очевидно,
разделил их потому, что мы видим  первые, но не вторые. Ќо кто "мы"? Џока  Я
писал  все  это,  множество теневых  „эвидов  писали то же самое.  Ћни  тоже
подразделЯли фотоны  на реальные и теневые; но  среди  фотонов,  которые они
называли  теневыми, есть фотоны, которые Я назвал "реальными", а  те фотоны,
которые  они  называли реальными,  оказались  среди  тех, которые  Я  назвал
"теневыми".
     Ќи одна копиЯ объекта не занимает привилегированного положениЯ  ни  при
объЯснении теней, которое Я  только что изложил,  ни во всем  математическом
объЯснении квантовой теории. ‘убъективно Я могу считать, что выделЯюсь среди
копий,  поскольку   Я   --  "реальный",  поскольку  Я  могу  непосредственно
воспринимать себЯ,  а  не  других, но  Я  должен  смиритьсЯ  с  тем, что все
остальные копии чувствуют то же самое.
     Њногие из  этих  „эвидов пишут эти  же  самые слова в это мгновение.  “
некоторых это получаетсЯ лучше. Ђ некоторые пошли выпить чашку чаЯ.
     ’…ђЊ€ЌЋ‹Ћѓ€џ
     ”отон -- световаЯ частица.
     ђеальный/’еневой --  в целЯх  объЯснениЯ только в  этой главе, Я назвал
частицы этой вселенной <i>реальными,</i> а частицы других вселенных -- <i>теневыми.</i>
     Њультиверс  --  всЯ  физическаЯ  реальность.  ‚  ней  находитсЯ   много
параллельных вселенных.
     Џараллельные  вселенные  --  они  "параллельны" в  том  смысле,  что  в
пределах каждой вселенной частицы взаимодействуют друг  с „ругом так же, как
и в реальной  вселенной, но  каждаЯ  вселеннаЯ оказывает на остальные весьма
слабое влиЯние через Явление интерференции.
     ЉвантоваЯ теориЯ -- теориЯ физики мультиверса.
     Љвантование  --  свойство  иметь  дискретный  (а не  непрерывный) набор
возможных значений. ЉвантоваЯ теориЯ получила название от допущениЯ, что все
измерЯемые величины квантуютсЯ. Ћднако  наиболее важным эффектом ЯвлЯетсЯ не
квантование, а интерференциЯ.
     €нтерференциЯ  --  влиЯние;  оказываемое  частицей  одной вселенной  на
своего  двойника  из  другой  вселенной.  €нтерференциЯ  фотона  может стать
причиной   поЯвлениЯ   теней   более  сложной   формы,  чем  просто  силуэты
препЯтствий, вызывающих их поЯвление.
     ђ…‡ћЊ…
     Џри экспериментах с интерференцией на картине тени могут присутствовать
такие участки, которые  перестают  освещатьсЯ при  поЯвлении  в  перегородке
новых щелей.  ќто  остаетсЯ  неизменным, даже если  эк