— Можете называть это философией, — профессор был явно задет, — но, в действительности, речь идет о фундаментальном принципе современной физики — никогда не говорить о том , чего не знаешь . Вся современная физическая теория основана на этом принципе, между тем, как философы обычно упускают его из виду. Например, знаменитый немецкий философ Кант провел немало времени, размышляя о свойствах тел, не таких, какими они «видятся нам», а таких, какие они есть « в себе». Для современного физика имеют смысл только так называемые «наблюдаемые» (т. е. принципиально наблюдаемые свойства), и вся современная физика основана на отношениях между наблюдаемыми свойствами. То, что невозможно наблюдать, хорошо только для праздных размышлений: вы можете придумывать что угодно, и плоды ваших размышлений нельзя ни проверить (т. е. убедиться в их существовании), ни воспользоваться ими. Должен сказать, что…

В этот момент ужасный рев потряс воздух. Слон остановился как вкопанный так внезапно, что мистер Томпкинс чуть не свалился. Огромная стая несколько размазанных тигров напала на слона, выпрыгнув из засады со всех сторон. Сэр Ричард схватил свое ружье и, прицелившись ближайшему тигру между глаз, спустил курок. В следующий момент мистер Томпкинс отчетливо услышал, как сэр Ричард пробурчал себе под нос некое крепкое выражение, принятое среди охотников. Еще бы! Выстрел был метким, но пуля прошла сквозь голову тигра, не причинив тому ни малейшего вреда!
— Стреляй еще! — закричал профессор. — Не цельтесь! Постарайтесь создать вокруг себя как можно большую плотность огня! На нас напал только один тигр, но он распределен вокруг нашего слона, и наш единственный шанс на спасение состоит в том, чтобы поднять гамильтониан.
Профессор схватил другое ружье, и грохот выстрелов смешался с ревом квантового тигра. Мистеру Томпкинсу показалось, что прошла целая вечность прежде, чем весь этот ужасный шум затих. Одна из пуль «попала в цель», и к величайшему удивлению мистера Томтпсинса тигр, внезапно превратившийся в одного-единственного титра, был с силой отброшен назад, и его мертвое тело, описав дугу в воздухе, приземлилось где-то за маячившей в отдалении пальмовой рощей.
— А кто этот Гамильтониан? — спросил мистер Томпкинс, когда все немного успокоилось. — Знаменитый охотник, которого вы хотели поднять из могилы, чтобы он спас нас?
— О, прошу великодушно простить меня! — сказал профессор. — В пылу битвы я перешел на научную терминологию, которую вы не понимаете! Гамильтонианом принято называть математическое выражение, описывающее квантовое взаимодействие между двумя телами. Оно получило свое название в честь ирландского математика Гамильтона, который первым начал использовать эту математическую форму. Я хотел сказать, что, выпуская как можно больше пуль, мы можем увеличить вероятность взаимодействия между пулей и телом тигра. В квантовом мире вы не можете точно прицелиться и быть уверены, что попадете в цель. Из-за расплывания пули и цели всегда существует лишь отличная от нуля вероятность попадания в цель, но эта вероятность никогда не равна единице. В нашем случае мы выпустили по крайней мере тридцать пуль, прежде чем действительно попали в тигра, и тогда действие пули оказалось столь сильным, что тигра отбросило далеко назад. То же самое, только в меньших масштабах, происходит и в нашем привычном мире. Как я уже упоминал, в обычном мире, чтобы заметить нечто подобное, необходимо исследовать поведение таких малых частиц, как электроны. Возможно, вам приходилось слышать о том, что каждый атом состоит из сравнительно тяжелого ядра и нескольких электронов, обращающихся вокруг него. Сначала принято было думать, что движение электронов вокруг ядра совершенно аналогично движению планет вокруг Солнца, но более глубокий анализ показал, что обычные понятия, относящиеся к движению, слишком грубы для такой миниатюрной системы, как атом. Действия, играющие важную роль внутри атома, по порядку величины сравнимы с элементарным квантом действия, и поэтому вся картина в целом сильно расплывается. Движение электрона вокруг атомного ядра во многих отношениях аналогично движению нашего квантового тигра, который в одиночку окружил нашего слона со всех сторон.
— А не стрелял ли кто-нибудь в электрон так, как мы стреляли в тигра? — спросил мистер Томпкинс.
— Стреляли и не раз! Ядро само испускает иногда кванты света высокой энергии, или, что то же, элементарные порции действия света. В электрон можно выстрелить и снаружи атома, освещая атом пучком света. При этом все произойдет так же, как с тигром: многие кванты света пройдут через то место, где находится электрон, не оказав на того ни малейшего действия, пока, наконец, один из квантов света не столкнется с электроном и не выбьет его из атома. На квантовую систему нельзя воздействовать чуть-чуть; она либо вообще не испытывает никакого воздействия, либо претерпевает в результате воздействия сильные изменения.
— Как тот несчастный котенок, которого нельзя приласкать в квантовом мире, не рискуя нанести ему смертельное увечье, — заключил мистер Томпкинс.
— Взгляните вон туда! Газели! Множество газелей! — воскликнул сэр Ричард, поднимая свое ружье. И, действительно, огромное стадо газелей показалось из бамбуковой рощи.
— Дрессированные газели, — подумал мистер Томпкинс. — Бегут строем, как солдаты на параде. Хотел бы я знать, уж не квантовый ли это эффект?

Группа газелей быстро приближалась к слону, на котором восседали наши путешественники, и сэр Ричард изготовился было стрелять, как вдруг профессор остановил его.
— Не тратьте понапрасну ваши охотничьи припасы, — сказал профессор. — Очень мало шансов попасть в животное, когда оно движется в дифракционной картине.
— Почему вы говорите не о животных, а об одном животном, удивленно спросил сэр Ричард. — Здесь по крайней мере несколько дюжин газелей!
— Вы глубоко заблуждаетесь, — возразил профессор. — Здесь перед нами только одна маленькая газель, которая, испугавшись чего-то, мчится сквозь бамбуковую рощу. Дело в том, что «расплывание» всех тел обладает одним свойством, аналогичным свойству обычного света: проходя через правильную систему отверстий («решетку»), например между стволами бамбука в роще, оно порождает явление дифракции, о котором вам, вероятно, приходилось слышать в школе. Поэтому мы говорим о волновом характере материи.
Но ни сэр Ричард, ни мистер Томпкинс не могли вспомнить, что же, собственно говоря, означает загадочное слово «дифракция» и разговор оборвался.
Углубившись в дебри квантовых джунглей, наши путешественники повстречали множество других интереснейших явлений, например, познакомились с квантовыми москитами. Определить местонахождение этих насекомых в пространстве было почти невозможно из-за их малой массы. Очень забавны были квантовые обезьяны.
Но вот впереди показалось что-то напоминающее туземное селение.
— Я не знал, что в этих местах живут люди, — заметил профессор. — Судя по шуму, у них какое-то празднество. Вы только прислушайтесь к неумолкаемому звону колокольчиков.
Различить отдельные фигуры туземцев, исполнявших вокруг большого костра какой-то дикий танец, было очень трудно. Из толпы, куда ни глянь, всюду поднимались темно-коричневые руки с колокольчиками всех размеров. Когда путешественники приблизились, все, включая хижины и окружавшие селение большие деревья, начало расплываться. Звон колокольчиков стал невыносимым для мистера Томпкинса. Он протянул руку, схватил что-то и отбросил в сторону. Будильник разбил стакан с водой, стоявший на ночном столике, и поток холодной воды привел мистера Томпкинса в чувство. Он вскочил и принялся быстро одеваться. Через полчаса ему нужно было быть в банке.
Глава 9
Демон Максвелла
Участвуя на протяжении многих месяцев в невероятных приключениях, в ходе которых профессор не упускал удобного случая посвятить мистера Томпкинса в тайны физики, мистер Томпкинс все более проникался очарованием мисс Мод. Наконец, настал день, когда мистер Томпкинс, заикаясь и краснея от смущения, робко предложил мисс Мод руку и сердце. Предложение было с радостью принято, и вскоре мистер Томпкинс и мисс Мод стали мужем и женой. В новой для себя роли тестя профессор считал своей непременной обязанностью всячески способствовать расширению познаний своего зятя в физике и знакомить его с новейшими достижениями этой увлекательной науки.
Однажды мистер и миссис Томпкинс, с удобством устроившись в креслах, предавались воскресному отдыху в своей уютной квартирке. Миссис Томпкинс с головой погрузилась в изучение журнала мод «Vogue», а ее супруг с увлечением читал статью в журнале «Esquire» .
— Подумать только! — внезапно воскликнул мистер Томпкинс. — Оказывается, в азартных играх существуют беспроигрышные стратегии!
— Сирил, неужели ты всерьез думаешь, что такое возможно? — спросила миссис Томпкинс, задумчиво поднимая глаза от приковавших ее внимание страниц модного журнала. — Помнится, папа не раз говорил нам о том, что в азартных играх беспроигрышных стратегий нет и быть и не может.
— Взгляни сама, Мод, — предложил мистер Томпкинс, показывая своей супруге статью, которую он изучал с таким интересом в течение последнего получаса. — Я ничего не знаю о других выигрышных стратегиях, но та, о которой говорится в этой статье, основана на очень простых математических расчетах без всяких обманов и подвохов, и я просто не знаю, где здесь в рассуждения может вкрасться какая-нибудь ошибка. Чтобы выиграть, нужно лишь выписать на листке бумаги числа
1, 2, 3
и неукоснительно придерживаться простых правил, приводимых в той же статье.
— Попробовать, конечно, можно, — согласилась Мод, начиная проявлять признаки интереса. — А что это за правила?
— Для большей наглядности я буду следовать примеру, приводимому в статье, ведь, как ты знаешь, учиться лучше всего на примерах. В качестве иллюстрации беспроигрышной стратегии автор статьи выбрал игру в рулетку. Как тебе, должно быть, известно, игроки в рулетку делают ставку на красное или на черное, т. е., по существу, как бы заключают между собой пари относительно исхода бросания монеты — выпадет ли монета вверх орлом или решкой. Я начинаю с того, что выписываю на листке бумаги числа
1, 2, 3.
Первое правило состоит в том, что, делая ставку, я должен выложить на стол число фишек, равное сумме первого и последнего и выписанных чисел (а в том случае, если на листке бумаги останется одно-единственное число, ставка должна быть равна одному числу). Следуя этому правилу, я должен выложить на стол четыре (одну плюс три) фишки. Предположим, что я ставлю на красное. По правилам игры, в случае выигрыша мне нужно зачеркнуть первое и последнее из выписанных чисел. В нашем примере это числа 1 и 3, поэтому, делая следующую ставку, я должен выложить на стол две фишки (поскольку после вычеркивания чисел 1 и 3 на листке бумаги останется одно-единственное число 2). В случае проигрыша число фишек в предыдущей (проигранной) ставке необходимо приписать справа к уже выписанным числам, а при определении величины следующей ставки придерживаться прежнего правила, т. е. выставить число фишек, равное сумме первого и последнего из выписанных чисел (либо, если на листке бумаги останется только одно число, то этому числу).
Предположим, что рулетка остановится на черном и крупье специальной лопаткой подвинет к себе выставленные мной четыре фишки. Поскольку я проиграл, новый ряд чисел, выписанных на листке бумаги, выглядит теперь так:
1, 2, 3, 4
(число выложенных на стол фишек, равное 4, приписано справа). Делая следующую ставку, я должен выложить на стол пять (одну плюс четыре) фишек. В статье говорится, что и во второй раз я снова проигрываю и что, несмотря на повторный проигрыш, мне надлежит придерживаться прежней стратегии, т. е. приписать к уже выписанным числам справа число 5 и выложить на стол шесть (одну плюс пять) фишек.
— На этот раз ты непременно должен выиграть, — воскликнула Мод, все более входя в азарт. — Не можешь же ты все время проигрывать!
— Еще как могу! — заверил супругу мистер Томпкинс. — В детстве я частенько играл с другими мальчишками в орлянку — заключал пари относительно того, какой стороной вверх выпадет брошенная монета и, хочешь верь, хочешь не верь, однажды стал свидетелем того, как монета десять раз подряд выпала вверх орлом. Но предположим, как это делается в статье, что на этот раз я для разнообразия выиграл. В этом случае по правилам игры я должен получить свою удвоенную ставку — двенадцать фишек — и по сравнению со своим первоначальным капиталом стану на три фишки богаче. Следуя рекомендуемой стратегии, я должен вычеркнуть числа 1 и 5, после чего запись на листке бумаги примет следующий вид:
1 (зачеркнуто), 2, 3, 4, 5 (зачеркнуто)
Делая следующую ставку, я должен выложить на стол шесть (две плюс четыре) фишек.
— Здесь в статье написано, что ты снова проиграл, — вздохнула Мод, заглядывая в журнал через плечо мужа. — Значит, теперь ты должен приписать к числам справа шестерку и, делая следующую ставку, выложить на стол восемь фишек. Правильно?
— Ты абсолютно права, но и на этот раз меня подстерегает проигрыш, и запись на листке бумаги выглядит теперь так:
1 (зачеркнуто), 2, 3, 4, 5 (зачеркнуто), 6, 8
Делая очередную ставку, я должен теперь выложить на стол десять (две плюс восемь) фишек. В статье говорится, что на этот раз я выиграл. Значит, я должен зачеркнуть числа 2 и 8 и, делая следующую ставку, выложить на стол девять (три плюс шесть) фишек. Но тут меня (так говорится в статье) снова подстерегает проигрыш.
— Какой все-таки неудачный пример! — посетовала, надув губки, Мод. — Ты успел проиграть три раза, а выиграл всего лишь один раз!
— Неважно, — успокоил ее мистер Томпкинс со снисходительной уверенностью фокусника. — Все равно в самом конце цикла выигрыш останется за нами. Последний запуск рулетки принес мне (по утверждению автора статьи) проигрыш в девять фишек. Поэтому теперь я должен приписать к уже выписанным числам справа девятку, после чего запись на моем листке будет выглядеть так: 1 (зачеркнуто), 2 (зачеркнуто), 3, 4, 5 (зачеркнуто), 6, 8 (зачеркнуто), 9
На стол мне нужно выложить двенадцать (три плюс девять) фишек. На этот раз выигрыш остается за мной, поэтому я вычеркиваю числа 3 и 9 и, делая новую ставку, выкладываю на стол десять (четыре плюс шесть) фишек. Последующий выигрыш завершает цикл, так как все числа, выписанные на листке бумаги, оказываются зачеркнутыми. Я стал богаче на шесть фишек, хотя выиграл в рулетку только четыре раза, а проиграл пять раз!
— А ты действительно стал на шесть фишек богаче? — недоверчиво спросила Мод.
— В этом не может быть никаких сомнений. Стратегия построена так, что всякий раз по завершении цикла ты, хочешь, не хочешь, непременно выигрываешь шесть фишек. В этом нетрудно убедиться с помощью несложных вычислений, поэтому я называю эту стратегию математической. Как видишь, она беспроигрышна. Если угодно, можешь взять листок бумаги и проверить все выкладки сама.
— Верю тебе на слово, что стратегия действительно беспроигрышна, — задумчиво сказала Мод, — но ведь шесть фищек — не такой уж большой выигрыш.
— Как сказать, — возразил мистер Томпкинс, — ведь выигрыш шести фишек в конце каждого цикла гарантирован . Повторяя процедуру снова и снова (начиная каждый раз с выписывания чисел 1, 2, 3), ты можешь выиграть сколько твоей душе угодно денег, а это совсем неплохо.
— Это просто великолепно! — согласилась Мод. — Теперь ты сможешь оставить службу в банке, мы сможем переехать в более просторную квартиру, а не далее, как вчера, я видела в витрине одного мехового магазина чудесное манто. И стоит оно каких-нибудь…
— Разумеется, мы купим тебе это манто, дорогая, — поспешил заверить жену мистер Томпкинс. — Но сначала нам нужно как можно скорее отправиться в Монте-Карло. Ведь статью, опубликованную в журнале «Esquire», прочитает множество людей, и было бы очень досадно прибыть в Монте-Карло лишь для того, чтобы застать там счастливчика, который опередил нас и довел казино до полного разорения.
— Я сейчас позвоню в аэропорт, — предложила Мод, — и узнаю, когда отправляется ближайший рейс в Монте-Карло.
— Что за спешка? — раздался в прихожей знакомый голос, и в комнату вошел старый профессор. Остановившись в дверях, он с удивлением смотрел на супружескую чету Томпкинсов, несколько разгоряченных внезапно открывшимися перед ними перспективами финансового благополучия.
— Мы намереваемся отправиться ближайшим же рейсом в Монте-Карло и надеемся вернуться основательно разбогатевшими, — пояснил мистер Томпкинс, поднимаясь из кресла навстречу тестю.
— Ах, вот в чем дело! Тогда все понятно, — улыбнулся профессор, с комфортом устраиваясь в старомодном кресле у камина.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21