Світ згідно квантовим уявленням
Кожна епоха створює свої історії або метафори про народження і будову Всесвіту. Згідно древнеиндийскому міфу Всесвіт була створена, коли боги розчленували первородного гіганта Пурушу, голова якого стала небом, ступні - землею, а подих - вітром. За Арістотелем Всесвіт складається з п'ятдесяти п'яти концентричних кришталевих сфер, найдальша з яких є небесами, що обрамляють планети, Землю з її елементами, і закінчується вся система сфер сімома колами пекла. Завдяки Ньютону (з його точної математичної формулюванням законів руху) опис Всесвіту знову змінилося. Всесвіт стала схожою на велетенський годинниковий механізм: після того як вона була заведена і приведена в початковий стан, годинна Всесвіт цокає від одного моменту до іншого з досконалою регулярністю і передбачуваністю.
Спеціальна та загальна теорії відносності вказали на тонкість метафори годинникового механізму: не існує єдиних універсальних годин; різні спостерігачі не погоджуються один з одним з приводу одночасності подій, у них різне уявлення про те, що відбувається зараз. Але навіть за цих умов Всесвіт працює як годинник. Нехай це будуть ваші годинник і історія Всесвіту з вашої точки зору, але в цій історії Всесвіт розгортається з такою ж регулярністю і передбачуваністю, як і в ньютонівської системі. Якщо якимось чином ви дізналися стан Всесвіту зараз - так що ви знаєте, де знаходиться кожна частка і з якою швидкістю і в якому напрямку вона рухається, - то, в принципі, використовуючи закони фізики (і з цим погодяться Ньютон і Ейнштейн), можна передбачити стан Всесвіту як завгодно далеко в майбутньому або дізнатися, якою вона була як завгодно далеко в минулому.
Квантова механіка перериває цю традицію. Ми не можемо одночасно знати точне положення і точну швидкість навіть однієї-єдиної частинки. Ми не можемо з повною упевненістю передбачити результат навіть найпростішого експерименту, не кажучи вже про еволюцію космосу в цілому. Квантова механіка показує, що в кращому випадку ми можемо лише передбачити ймовірність того, що експеримент призведе до того чи іншого результату. І оскільки квантова механіка була перевірена протягом десятиліть надзвичайно точними експериментами, то ньютонівські космічні годинник, навіть модернізовані Ейнштейном, виявляються непридатною метафорою; світ влаштований явно інакше.
Фізики називають це властивість Всесвіту локальностью. підкреслюючи той момент, що можна безпосередньо впливати тільки на те, що знаходяться поблизу вас, т. е. локально. Чаклунство суперечить локальності, оскільки допускає, що якісь дії тут можуть вплинути на щось там без необхідності, щоб щось промандрували звідси туди, але повсякденний досвід переконує нас, що перевіряються, повторювані експерименти підтверджують локальність. І, в основному, так і є.
Однак ряд експериментів, проведених за пару останніх десятиліть, показав, що щось, що ми робимо тут (на кшталт вимірювання певних характеристик частинки), може бути тонким чином переплетено з чимось, що відбувається десь там (на зразок результату вимірювання певних характеристик інший віддаленої частки) без передачі звідси туди чого б то не було. Це явище може привести в повне замішання, але воно цілком узгоджується з законами квантової механіки і було передбачено на її основі задовго до того, як технологічний прогрес дозволив провести експерименти і з подивом виявити в них, що пророкування вірно. Це пахне чаклунством; Ейнштейн, одним з перших фізиків побачив (і різко критикував) таку можливість, що допускається квантовою механікою, охарактеризував її "кошмарної". Але, як ми побачимо, дальнодействующіх зв'язку, підтверджуються в цих експериментах, надзвичайно тонкі і знаходяться, в точному сенсі цього слова, принципово за межами можливостей нашим контролем.
Проте ці результати, які прийшли як з теоретичних, так і з експериментальних досліджень, переконливо показують, що Всесвіт допускає нелокальних взаємозв'язку. Щось, що відбувається тут, може бути переплетено з чимось, що відбувається там, навіть якщо нічого не передається звідси туди - і навіть якщо не вистачає часу, щоб хоч щось, включаючи світло, могло передатися між подіями. Це означає, що простір не може розглядатися як раніше: проміжний простір, незалежно від того, наскільки воно велике. не гарантує, що два об'єкти розділені, оскільки квантова механіка допускає заплутування - певний тип зв'язку, яка може існувати між ними. Частка, подібна однієї з незліченної кількості тих, з яких перебуваєте ви або я, може втекти, але не може сховатися. Згідно квантової теорії і численним експериментам, що підтверджує її передбачення, квантові зв'язку між двома частинками можуть зберігатися, навіть якщо самі частинки знаходяться на протилежних кінцях Всесвіту. З точки зору їх заплутування все відбувається так, як якщо б вони були зовсім поруч один з одним, незважаючи на багато трильйони кілометрів простору між ними.
Сучасна фізика грунтовно змінює наші уявлення про реальність; з багатьма переворотами ми зустрінемося в наступних розділах. Але найбільш вражаючим переворотом з числа експериментально перевірених я вважаю нещодавнє усвідомлення того, що наш Всесвіт нелокальна.
Червоне та синє
"Ти отримала посилку, обгорнутих в червону і синю папір?"
Скаллі оглядає всю кореспонденцію, звалені в купу біля дверей, і бачить посилку. "Малдер, будь ласка, я прибрала під три чорти не для того, щоб возитися з ще однією стосом секретних матеріалів".
"Ні-ні, посилка не від мене. Я теж отримав таку, і всередині неї знаходяться маленькі світлонепроникні титанові коробочки, пронумеровані від 1 до 1000, а в доданому листі йдеться, що ти отримаєш таку ж посилку".
"Та й що?" - тягне Скаллі, починаючи побоюватися, що титанові коробочки можуть перервати її відпустку.
"Ну ось, - продовжує Малдер, - в листі також йдеться про те, що кожна титанова коробочка містить кульку від інопланетян, який засвітиться червоним або синім світлом в той момент, коли буде відкрита кришка його коробочки".
"Малдер, ти думаєш, я вражена?"
"Почекай, дослухай до кінця. У листі йдеться, що до відкриття будь-коробочки у лежачого в ній кульки є вибір, спалахнути чи червоним або синім світлом, і він робить свій вибір випадковим чином в момент відкриття кришки коробочки. Але ось що дивно. В листі також стверджується, що хоча твої коробочки влаштовані точно так же, як і мої (кульки в кожній коробочці випадковим чином вибирають між червоним і синім), але наші коробочки працюють якось узгоджено, в парі. у листі йдеться, що між коробочками є якась таємнича зв'язок, так що якщо я побачу синє світло, коли відкрию свою коробочку номер 1, то ти теж побачиш синю спалах, коли відкриєш свою коробочку номер 1; якщо я бачу червоне світло, коли відкрию коробочку 2, то ти теж побачиш червоний кулька в своїй коробочці номер 2 і т. д. "
"Малдер, я дійсно чертовски втомилася, і нехай циркові фокуси почекають мого повернення".