Michael Crichton Linia czasu

(fragmenty powieści zawierające "podrasowany" przez autora opis i jedną z interpretacji zjawiska w mechanice kwantowej)

[...]Dopiero w roku 1957 Hugh Everett zaproponował zupełnie nowe podejście. [...] Everett nazwał to wieloświatową interpretacją mechaniki kwantowej. Takie wyjaśnienie pasowało do równań teorii, ale fizycy nie potrafili się z nim pogodzić. Najwięcej zastrzeżeń budził fakt, że w każdym wszechświecie bieg wydarzeń musiałby się wciąż rozszarpywać na nieskończenie wiele torów, rodząc tym samym kolejne wszechświaty. Nikt nie mógł uwierzyć, że nasza rzeczywistość ma taką postać.
– Większość fizyków do dziś nie umie się z tym pogodzić – powiedział spokojnie Gordon – chociaż nikt nie zdołał wykazać, że ta interpretacja jest błędna.
[...]

- To bardzo proste doświadczenie. Jest wykonywane od dwustu lat. Ustawmy naprzeciwko siebie dwa ekrany, a w pierwszym zróbmy wąską pionową szczelinę.
Pospiesznie naszkicował to na kartce.

- Skierujmy teraz na szczeliną strumień świtała. Na drugim ekranie ujrzymy...

- Białą pionową kreskę – odparł Marek. – Od światła przechodzącego przez szczelinę.

- Zgadza się. Będzie to wyglądało mniej więcej tak.
Wyjął z teczki fotografię.

Niżej zrobił na kartce drugi rysunek.
– Teraz zamiast jednej szczeliny zrobimy dwie. Kiedy skierujemy na nie strumień światła, zobaczymy...

- Dwie pionowe kreski – wpadł mu w słowo Marek.
– Nie. Będzie to cały szereg jaśniejszych i ciemniejszych pasków.
Pokazał drugie zdjęcie.

– Ale gdy skierujemy strumień światła na cztery szczeliny, otrzymamy dwukrotnie mniej pasków niż poprzednio. Co druga kreska zostanie wygaszona.

Marek zmarszczył brwi.
– Im więcej szczelin, tym mniej pasków? Dlaczego?
– Zwykle efekt ten tłumaczy się wzajemnym oddziaływaniem dwóch fal światła przechodzącego przez szczeliny, Fale się sumują, więc w pewnych miejscach wzmacniają, w innych zaś wygaszają nawzajem. Stąd bierze się szereg jasnych i ciemnych pasków na ekranie. Nazywamy to zjawisko interferencją światła, a powstające paski prążkami interferencyjnymi.
– Jasne – odezwał się Hughes. – Co złego w tym wyjaśnieniu?
– Co złego? Jest ono oparte na teorii dziewiętnastowiecznej. Wszystko się zgadza pod warunkiem, że założymy falowy charakter światła. Od czasów Einsteina wiemy jednak, że światło jest strumieniem cząstek zwanych fotonami. Jak można wyjaśnić to zjawisko wzajemnym oddziaływaniem materialnych fotonów.
[...]
– Teoria korpuskularna nie jest taka prosta jak ją pan przedstawił. W zależności od sytuacji cząstki wykazują wiele właściwości falowych. Mogą też interferować ze sobą wzajemnie. W tym wypadku mamy do czynienia z interferencją fotonów. Nietrudno sobie wyobrazić, że w taki czy inny sposób muszą na siebie oddziaływać, tworząc w efekcie prążki interferencyjne.
– Tylko czy to wytłumaczenie jest prawdziwe? – ciągnął Gordon. – Czy właśnie tak się dzieje? Jednym ze sposobów na ujawnienie prawdy jest eliminacja wszelkich oddziaływań pomiędzy fotonami. Trzeba wziąć wąziutki strumień pojedynczych fotonów. Udało się to wykonać doświadczalnie. Utworzono bardzo cienką wiązkę światła, utworzoną przez liniowy strumień fotonów. Oczywiście zamiast ekranu należało zastosować detektory, w dodatku tak czułe, aby wychwyciły nawet pojedynczy foton. Jasne?
– W ten sposób całkowicie wyeliminowano interferencję między cząstkami, które przedostawały się przez szczeliną pojedynczo, jedna za drugą. A detektory rejestrowały miejsca, w których fotony zderzyły się z ekranem. I po kilku godzinach uzyskano taki oto rezultat.

– Jak widzicie, pojedyncze fotony trafiały w ekran tylko w niektórych miejscach, do innych nigdy nie docierały. Zachowywały się dokładnie tak, jak widziany dla nas szerszy snop światła. A przecież to był strumień pojedynczych fotonów, żadne inne cząstki nie mogły z nimi interferować. Niemniej interferencja musiała zachodzić, bo zaobserwowano zwykłe prążki interferencyjne. Powstało więc pytanie: z czym interferuje pojedynczy foton?
– Jeśli sięgnąć do rachunku prawdopodobieństwa...
– Nie odwołujmy się do matematyki, pozostańmy przy faktach. To doświadczenie wykonano z prawdziwymi fotonami skierowanymi na prawdziwe detektory. I zaobserwowano interferencję. Wiec co interferowało z fotonami?
– Musiały to być inne fotony – odparł Stern.
– Zgadza się, tylko skąd? Detektory nie wykazały obecności jakichkolwiek innych fotonów. Więc skąd się wzięły?
[...] – Interferencja pojedynczych fotonów dowodzi, , iż rzeczywistość jest znacznie bardziej złożona od tego, co obserwujemy w naszym wszechświecie. Jeżeli zachodzi interferencja mimo wyeliminowania wszelkich czynników mogących ją powodować, oznacza to, że interferujące fotony należą do innego wszechświata. Mamy więc dowód na jego istnienie.
– Dokładnie tak – przyznał Gordon. – Jest to zarazem dowód, że inne wszechświaty oddziałują na nasz wszechświat.