Читать «Религия и наука: история и современность» онлайн - страница 194

1 Доступное изложение квантовой теории см. в книгах: Heinz Pagels, The Cosmic Code (New York: Bantam Books, 1982), part 1; J. С Polkinghorne, The Quantum World (London: Penguin Books, 1986). [На русском языке см.: А.С. Компанеец, Что такое квантовая механика? (М.: Наука, 1977)].

Предположим, например, что поток электронов движется сквозь две параллельные щели в металлическом экране и ударяется о фотопленку, помещенную в нескольких сантиметрах за экраном. Каждый электрон отмечает на пленке одну крошечную точку. Он достигает ее как частица и при этом, предположительно, должен пройти сквозь одну из щелей, если заряд и масса электрона неделимы. Однако точки на пленке создают интерференционную картину параллельных полос, а это можно объяснить, лишь допустив существование волны, прошедшей сквозь обе щели. Такой корпускулярно-волновой дуализм наблюдается во всей атомной физике. Тем не менее можно разработать единый математический аппарат, который позволяет предсказывать наблюдаемые явления статистически. Он вводит волновые функции, которые учитывают разные возможности и описывают «суперпозицию состояний». Можно вычислить вероятность того, что электрон ударится о пленку в любой данной точке. Однако в рамках вычисленного вероятностного распределения невозможно точно предсказать точку, в которую ударит определенный электрон.

Аналогично в квантовой теории нет и единой модели атома. Предложенную Бором модель атома можно было легко представить: электроны-частицы следуют по орбитам вокруг ядра, напоминая миниатюрную солнечную систему. Но в квантовой теории атом вообще не может быть изображен. Следует попытаться представить модели вероятностных волн, наполняющих пространство вокруг ядра, подобно вибрациям трехмерной симфонии музыкальных тонов невероятной сложности, однако эта аналогия не сильно нам поможет. Атом недоступен для непосредственного наблюдения и чувственного восприятия. Его даже невозможно ясно описать с помощью таких классических понятий, как пространство, время и причинность. Поведение микроскопических частиц принципиально отлично от поведения обычных объектов. Мы способны с помощью статистических уравнений описать, что происходит при эксперименте, но не можем приписать обитателям атомного мира знакомые нам классические атрибуты.