Кот, который ни жив, ни мертв (джен)

— А мы никак не поймем — жив ты или мертв! — Женька эмоционально взмахнула рукой и, невзначай, вытерла слезы.

Сидя рядом с Васей на больничной кушетке, она беззаботно болтала ногами и уже в третий раз рассказывала, как «смерчи» доставали его из воды. И какой он при этом был неприглядный и не дышащий!.. Сам герой ее рассказа улыбался от уха до уха — переживания девушки были очень приятны его самолюбию, и не портило настроения даже плохо слушавшееся тело!.. Бизон и Физик, наряженные бдительными медсестрами в белые халаты, только глаза закатывали — вставить слово им никак не удавалось. Первый бросал задумчивые взгляды на многочисленные сетки с апельсинами (начальство постаралось!), а второй витал где-то в своих мыслях, краем сознания улавливая речи друзей. И когда до этого сознания донеслось «жив ты или мертв», у Сереги в голове что-то щелкнуло…

— Кот Шрёдингера! Декогеренция не мгновенна — можно заняться созданием квантового компьютера и толкнуть цивилизацию вперед!

Женька как раз ненадолго умолкла, а потому его услышали все.

— Звучит как оскорбление, Физик! — возмутился Вася, пытаясь повернуться на своей койке. — Я тут беспомощен… ответить не могу, а ты обзываешься… Кто этот Шрё… гин?…

— Шрёдингер, — охотно повторил Серега. — Эрвин Шрёдингер — австрийский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики. Он, кстати, довольно любопытным человеком был… За свободные отношения с женой выступал!

— Правда, что ли?

— Ну, да. Они оба регулярно гуляли на сторону друг от друга и при этом до конца дней своих прожили вместе!

Девушка резко вскинула голову, а Бизон, до того молча наблюдавший за молодежью, уловил нехороший блеск в ее взгляде и решил вмешаться, дабы спасти от жестокой расправы двух… кхм… не очень осмотрительных приятелей — слишком ветреного и слишком умного.

— У него, что, был кот? — спросил он. — Такой же… вечно покалеченный?

Васька насупился. А Серега, которого неожиданный вопрос вернул к мыслям, породившим высказывание, прыснул. Правда, смеялся недолго — увидел выражение лица Жени и поспешил ответить. Причем, с большим воодушевлением!..

— Кот Шрёдингера — это мысленный эксперимент, призванный показать всю неполноту квантовой механики при переходе от субатомных систем к объектам макромира. Согласно принципу неопределенности Гейзенберга — чем точнее измеряется одна характеристика частицы, тем менее точно можно измерить вторую…

— Физик! — попытался умерить пыл кандидата наук уже пожалевший о своем решении влезть Бизон.

— Соотношение неопределенностей для свободной частицы не препятствует точному измерению ее импульса, но не позволяет точно измерить ее координату.

— Физик! — позвал Васька, находящийся на особом счету как пострадавший.

— Потому описывается частица не величинами, а некоммутирующими операторами — этаким распределением вероятностей величин…

— Физик! — не выдержав, рявкнула Женька.

— А? Да? — откликнулся тот, потерянно оглядывая друзей.

— Физик, тебе не приходило в голову, — вкрадчиво поинтересовалась она, — что тебя мало кто понимает?!

— Приходило, — согласился Серега с улыбкой. — Но я как-то… привык уже!

— А говорить на более распространенном наречии ты не пробовал? — Боря в наглую сделал дырку в пакете с апельсинами и вытащил оттуда один. — Скажем, на языке Васька? Он у нас интернациональный!

— Квантовую механику?! На языке Васька? Хм… — Физик задумчиво помолчал. — Ну, ты и задачку задал!

— Ты же у нас — кандидат наук! Вот и реши!

— Дай-ка, — потребовал фрукт Серега.

— Зачем?!

— Дай, говорю! Наглядным пособием будет: начинать, похоже, придется с модели атома Бора!

Он выхватил у разочарованного Бизона апельсин и поднял его повыше. Повертел, демонстрирую оранжевые бока, затем положил на относительно ровный участок пустой кушетки. И добавил к нему пару пробок от каких-то пузырьков…

— Итак… планетарная модель атома Бора включает ядро, состоящее из положительно заряженных протонов и нейтральных в отношении заряда нейтронов, а также электронов, что вращаются вокруг ядра, образуя электронное облако. То есть электрон в атоме располагается во всех точках своей орбиты одновременно — в соответствии с… законами квантовой механики! Углубляться в понятия и постулаты не стоит. Исходя из этих законов и, в особенности, принципа неопределенности, который отражает фундаментальную «нечеткость» субатомного мира, состояние его объектов — например, электрона или атомного ядра — в отсутствии наблюдателя описывается когерентной суперпозицией или суперпозицией взаимоисключающих состояний, которые не могут быть реализованы одновременно!

По трем почти идентичным взглядам, обращенным к нему, Физик понял, что снова увлекся, и попытался исправить ситуацию.

— Возьмем Бизона…

— А чё сразу Бизон?! — возмутился Боря, которого перспектива стать «наглядным пособием» откровенно… не порадовала — вспомнился проект «Второе дыхание»!.. — Речь о Коте шла — к нему и приставай!

— Да я только пример приведу! Впрочем, Кот действительно больше похож на электрон! Короче, пока за системой не производится наблюдение, она может находиться одновременно в двух состояниях или даже в двух точках пространства! То есть из классической механики следует, что если Кот под наблюдением лежит сейчас здесь, он никак не может находиться в КТЦ и изводить там Багиру! Но если за ним не наблюдать — он обязательно сбежит и окажется в КТЦ. А пока мы не знаем точно, где он, — он будет находиться сразу и здесь в палате, и на полпути в штаб! Это уже будет механика квантовая. Как-то так, что ли…

— Багиру изводить он может на любом расстоянии и без всякой связи! — вставил Бизон, занявшийся чисткой второго вытащенного из пакета апельсина.

— Это уже явление квантовой запутанности, — возразил Серега. — Но мы сейчас не о том — про квантовую запутанность я отдельно расскажу! Это же наиболее вероятная основа будущего процесса телепортации!

— Нет! — ужаснулась его энтузиазму Женька. — Ты же про какого-то кота говорил! Вот и не уходи от темы!

— Кот… ах, да, Кот! Представляем себе стальную камеру, в которой заперт гипотетический кот. Кроме него в камере имеется колбочка с синильной кислотой и устройство, состоящее из счетчика Гейгера, крохотного количества радиоактивного вещества и механизма с молотом. Вероятность распада одного атома вещества в течение часа составляет пятьдесят процентов. Если это случилось, то считывающая трубка разряжается и срабатывает реле, спускающее молот, который разбивает колбочку с кислотой. В итоге — кот мертв. Если нет — то кот жив.

— Живодеры! — возмутилась девушка.

— Это же мысленный эксперимент, Мурка! Насколько мне известно, в реальность его так и не воплотили! Так что ни один Кот не пострадал! На чем я остановился? А! Пси-функция — волновая функция чистого состояния системы — в отсутствии наблюдателя будет квантовой суперпозицией распавшегося ядра и не распавшегося ядра. То есть смешением двух состояний ядра одновременно. И смешением двух состояний кота в камере — жизни и смерти в равных долях! Тоже одновременно, естественно!

— Так не бывает, — Бизон не донес до рта дольку апельсина.

— На уровне квантового мира бывает! — довольно сообщил Серега. — В настоящее время физик-экспериментатор может удерживать атом или отдельный фотон в состоянии суперпозиции довольно долго при условии минимального взаимодействия с окружающей средой!

— Зачем? — спросил теперь уже виновник темы разговора. — И как это ко мне относится?! Я жив и мертв?!

— «Зачем?» — вопрос хороший, — похвалил самопровозглашенный лектор. — Но отдельный! Основная проблема перехода от элементарных частиц к объектам макромира — тому же коту — заключается в декогеренции, представляющей собой процесс запутывания системы с окружающей средой. В крупных комплексах из миллиардов атомов этот процесс почти мгновенен. То есть… можно считать, что гипотетический кот с окружающей средой связан по определению, и потому на каком-либо годном для измерения отрезке времени он не может быть одновременно живым и мертвым. Принято, что коллапс волновой функции… То есть момент, когда кот переходит из суперпозиции в одно из состояний, случается с началом наблюдения — то есть при открытии ящика! Однако более вероятно, что его состояние все-таки определяется ядром при распаде! Четкого правила нет. Для его проработки и предназначался этот теоретический эксперимент с котом! Я же хотел сказать о другом. Американский физик и математик Юджин Вигнер в свое время предложил усложненный вариант эксперимента Шрёдингера. Он ввел понятие «друзей». И объяснил его так: после завершения опыта экспериментатор открывает коробку и видит живого кота. В лаборатории кот признается живым, но друг кота за ее пределами еще не знает, что с ним. Он признает кота живым только тогда, когда ему сообщают исход опыта. А все остальные друзья признают кота живым лишь после того, как об исходе сообщают уже им! Таким образом, полностью живым или полностью мертвым кот станет, когда все люди во вселенной узнают результат эксперимента. До этого момента в масштабе Большой Вселенной кот остается живым и мертвым одновременно! И потому нашего Кота признавать мертвым нельзя, пока мы — его друзья — не увидим его! А в масштабе Вселенной мертвый Кот вообще невозможен!

Когда Серега замолчал, в палате воцарилась абсолютная тишина. Слушатели пытались переварить обрушившийся на них поток информации.

— А ведь действительно подходит! — высказался Бизон, дожевав последнюю дольку апельсина, и похлопал изумленного своим научно-доказанным «бессмертием» Кота по плечу. — Давай, Шрёдингер, поправляйся! Вечерком к тебе еще Багира зайдет, а нам пора!