Жозе Родригеш душ Сантуш
Ключът на Соломон (29)

XXVII

— Ти се шегуваш! — Възкликна Мария Флор, докато Томаш разглеждаше оборудването в лабораторията и се опитваше да разбере за какво служи всяка машина. Четеше характеристиките им, сглобяваше някакви части, за да види как работят. Отказваше се, когато не намираше каквото търсеше; изключваше уреда и минаваше на следващия.

— Това не е игра — отвърна той разсеяно. Търся светлинен проектор.

— Не говоря за това — обясни тя нервно, неспособна да прикрие нетърпението си. — Става дума за онова, което каза преди малко.

— Кое?

— В крайна сметка, ако нямаше кой да види луната, тя чисто и просто няма да съществува — припомни директорката на старческия дом думите му отпреди малко. — Разбира се, че се шегуваш, нали? Очевидно е, че подобно нещо не е възможно. Луната съществува, независимо дали някой гледа към нея, или не.

Историкът остави апаратурата, с която се бе захванал, и се взря в приятелката си.

— Напротив — заяви убедено и категорично той. — Нещата съществуват само защото някой ги наблюдава. Вярваш или не, и колкото и странно да ти звучи, това е дълбоката същност на реалността.

Жената сви рамене.

— О, моля те! Не говориш сериозно…

Пренебрегвайки недоверчивия й тон, Томаш поднови търсенето си. Разгледа още няколко уреда и отиде в другия край на лабораторията. След десетминутно тършуване той откри апарата, който търсеше. Вдигна юмрук във въздуха с победоносен възглас.

— Ето го!

Историкът хвана уреда, който всъщност приличаше на кино проектор, и го пренесе до празно пространство в ъгъла на лабораторията. Сглоби го, включи го в контакта и насочи обектива към белия прожекционен екран на стената.

— Хей, какво нравиш?

— Това е светлинен проектор — обясни той и посочи към стената. — Екранът прихваща светлината, излъчвана от проектора. Всъщност става дума за фотографска плака. — Взе лист черен кадастрон и с върха на химикалката проби две продълговати успоредни резки, които приличаха на знака за равенство. Сега ще ти демонстрирам т.нар. експеримент на двойния процеп. Извършен е през XIX век и е усъвършенстван през годините. В него няма нищо тайно. Много е просто — може да бъде извършен по лесен и по сложен начин тук или в някое училище. Провеждан е хиляди пъти.

Едва след като включи светлинния проектор и се увери, че работи, Томаш се изправи и най-сетне погледна към приятелката си.

— Какво е светлината?

Мария Флор сви рамене, сякаш въпросът бе прекалено елементарен, за да го удостои с вниманието си.

— Електромагнитно излъчване — отвърна тя. — Вече го спомена в Коимбра, когато обсъждахме начина, по който съзнанието формира образа.

— Много добре — каза историкът. — Но в продължение на много години същността на светлината била непозната. Исак Нютон я определил като частици, наречени по-късно фотони, но Кристиан Хюйгенс смятал, че става въпрос за вълни, донякъде подобни на морските. Този дебат продължил няколко години, докато през 1801 г. британецът Томас Йънг провел експеримента на двойния процеп и намерил отговора. Или поне един отговор. Да видим какво е открил.

Томаш включи проектора и целият екран се обля в светлина. Постави картонения лист пред лъча, така че светлината да минава само през двата процепа, и екранът се промени. Вместо да го изпълва целия, светлината се разлели на ивици, като се редуваха светли и тъмни.

Много интересно наистина — промърмори Мария Флор с прозявка. — Какво точно се опитваш да докажеш?

Томаш посочи сноповете светлина върху фотографската плака, която служеше като екран.

— Виждаш ли тази картина? — попита той. — Ако светлината се състоеше от частици, както твърдял Нютон, на екрана щяха да се появят само две ивици светлина — едната минава през единия процеп, другата — през втория. Само че не това се случва, нали? Както сама виждаш, ивиците не са две, а пет.

— Да, наистина! — потвърди тя, като едва сега се заинтригува от демонстрацията. — Интересно. Всъщност трябва да бъдат две светли ивици — по една през всеки процеп, но те са пет. Защо става така?

— Защото светлината не е частица, а вълна — обясни историкът. — При преминаването си през двата процепа светлината интерферира и формира картина на последователни ивици на екрана.

— Схванах заключението, но не разбирам добре механизма…

Историкът взе бележника и с черен маркер нахвърли някаква схема.

— Виждаш ли? — попита той, показвайки рисунката. — Ето какво се случва: светлината от проектора тръгва от точка S и достига до преградата, но преминава през двата процепа, обозначени като S₁ и S₂. Оттам светлинните вълни, преминаващи през S₁, интерферират със светлината, преминаваща през S₂, по такъв начин, че светлината достига до екрана с по-голям интензитет не в две точки, както би се случило, ако това бяха частици, а в пет, отбелязани в схемата с B и D.

— Светлината има поведение на вълна.

— Точно така. Експериментът на Йънг показва, че Хюйгенс е бил прав, и убедил научната общност. Спорът изглеждал приключен. Само че за да обясни странните характеристики на излъчването на черните тела, които противоречали на очакванията на класическата физика, през 1900 г. немският физик Макс Планк намекнал, че електромагнитната енергия не се излъчва или абсорбира непрекъснато, а на порции, наречени кванти, като по този начин неволно формулира квантовата теория, която изследва микроскопичния свят на елементарните частици и атомите. Изявлението на Планк разрешавало проблема с излъчването на черните тела, за което класическата физика нямала логично обяснение. Все пак тезата на немския физик звучала толкова странно и сюрреалистично, че само един човек му обърнал внимание. — Историкът повдигна вежди. — Алберт Айнщайн.

— Най-големият учен на XX век…

— Въпреки резултатите от експеримента с двата процепа, Айнщайн вярвал, че светлината е съставена от частици. Затова прибягнал до идеята на Планк и през 1905 г. използвал понятието квант в разкриването на друга физична загадка — фотоелектричния ефект^[1]. Айнщайн доказал, че тя може да бъде разрешена само ако се изходи от принципа, че светлината представлява частици, които се излъчват и абсорбират на порции — така наречените кванти.

Мария Флор разтърси глава и посочи към проектора и кадастрона с двата процепа.

— Извинявай, но не разбирам. Експериментът с двата процепа не доказа ли, че светлината е вълна? Защо казваш, че Айнщайн доказва, че тя е частица? В крайна сметка кое от двете?

Томаш се усмихна.

— Светлината е и вълна, и частица.

— В това няма логика. Аз или съм човешко същество, или не съм; ти или живееш в апартамент, или не живееш в апартамент; Португалия или се намира в Европа, или извън Европа; светлината е или вълна, или частица. Не може да е и двете неща едновременно.

— Да, но истината е, че светлината е и вълна, и частица.

— Как е възможно?

Историкът отново включи проектора и когато екранът светна, постави кадастрона с двата процепа срещу снопа светлина.

— Отговорът на този въпрос е сложен — предупреди той. — С появата на тази странна двойственост вълна — частица и с развитието на технологиите експериментът с двата процепа се усъвършенства, за да изследва поведението на светлината. Разбирайки, че светлината е също и частица — т.нар. фотон, учените открили начин да накарат проектора да излъчва само по един фотон.

— Възможно ли е това?

— Разбира се. — Томаш се наведе над проектора. — Може да проведем експеримента тук, ако искаш. Ето, гледай.

Историкът настрои фокуса и намали снопа светлина, докато той изчезна напълно. Тогава на екрана започнаха да се появяват точки — първо само една, после втора, трета и така нататък, на произволни интервали.

— Светлината изчезна.

— Не, проекторът продължава да излъчва светлина. Просто намалих излъчването на един фотон на около две секунди. Фотонът е толкова малък, че е практически невидим за човешкото око, но забележи, че този екран, снабден с фото умножител, всъщност е детектор за фотони, който регистрира всеки фотон през две секунди. Всяка точица на екрана съответства на една фотонна частица.

— О, започвам да разбирам. И какво искаш да докажеш с това?

Ученият посочи към екрана.

— Забележи образа, който се формира…

Мария Флор се взря в екрана. Видя, че точиците се натрупваха, и си даде сметка, че са образували десен от пет ивици.

— Интерферичната картина, характерна за вълната.

— Следователно светлината продължава да се държи като вълна, след като фотоните се наслагват едни върху други, нали?

Тя не отговори веднага. Остана загледана в интерферичния образ от натрупващи се фотони; присви очи, а изумлението, изписано по лицето й, растеше.

— Искаш да кажеш, че… чакай малко, тук има нещо… нещо странно — заекна тя, заинтригувана. — Ти излъчваш само по един фотон, нали?

— Точно така.

— Тогава… с какво интерферира той?

Лицето на Томаш отново бе озарено от победоносна усмивка.

— Много важен въпрос — одобри авторитетно той. — Щом излъчвам само по един фотон, но светлината продължава да се натрупва в интерферичен образ на екрана, с какво взаимодейства този фотон? — Историкът остави въпроса да виси във въздуха, за да изтъкне парадокса, и отговори едва след няколко секунди. — Фотонът интерферира със самия себе си.

Мария Флор го погледна неразбиращо.

— Моля? Как така със самия себе си?

Томаш посочи двата процепа в картона между проектора и екрана.

— През кой от двата процепа мислиш, че преминава фотонът?

Тя отново сви рамене, за да покаже, че няма представа.

— Знам ли? През единия или през другия, все едно.

Ученият поклати глава.

— Може би няма да повярваш, но фотонът минава през двата процепа едновременно.

— Какво?

— Елементарната частица на светлината, тръгнала от проектора като един-единствен фотон, се намира на две места едновременно, разбираш ли? Минава синхронно през процеп S₁, и през процеп S₂. Аз регулирах проектора и той излъчва само по един фотон, десенът на екрана ми показва, че тази елементарна частица светлина взаимодейства с друга частица, преминала през другия процеп. Но коя е другата елементарна частица? Няма друг фотон, защото аз излъчвам само по един. Обяснението, дадено от Пол Дирак, за което е спечелил Нобелова награда заедно с Шрьодингер, е, че елементарната частица на светлината интерферира със самата себе си, защото преминава през двата процепа едновременно.

— Искаш да кажеш, че фотонът се разделя надве?

— Не! Той тръгва от проектора като един-единствен неделим фотон. Елементарната частица на светлината не може да се разцепи надве. Но когато минава през единия процеп, тя интерферира със самата себе си, докато преминава през другия процеп. Това означава, че тя не се движи по маршрут А или по маршрут В. Възприемайки поведението на вълна, елементарната частица на светлината, която тръгва от проектора като един неделим фотон, се движи едновременно по двата маршрута А и В.

Звучеше прекалено невероятно, за да е вярно, и Мария Флор се взря в събеседника си в опит да разбере дали има някаква уловка и каква е тя.

— Това е невъзможно!

— Съгласен съм, че е против всякаква логика, но точно това се случва по време на експеримента с двата процепа. Има и предположения като това на Ричард Файнман, че фотонът не минава само по два пътя, а по всички възможни.

— По всички ли? Какво означава това?

— „Всички“ означава „всички“. Тук се имат предвид както очевидните маршрути — като правата линия между точка А и точка В, така и всички останали възможни. — Той махна с ръка към прозореца. — Например фотонът тръгва от проектора, излиза навън, обикаля два пъти около дървото и после се връща към екрана. Фотонът обикаля Лисабон, Земята, отива на Марс, минава през Юпитер, обикаля навсякъде и после се връща и достига екрана. Допуска се дори, че той пътува назад във времето, връща се до ерата на динозаврите или до възникването на Вселената и после се връща и достига екрана. Класическият маршрут по правата между проектора и екрана е най-вероятен, но не единствен.

— Това… това е научна измислица!

— Изведена от Нобеловия лауреат по физика Ричард Файнман. Нарича се интеграл на движението и ни отвежда до уравнението на Шрьодингер.

— Невероятно!

Историкът предупредително вдигна пръст.

— Само да вметна, че нещата стават още по-странни.

— Какво искаш да кажеш?

Томаш погали светлинния проектор и по устните му затанцува лукава усмивка.

— Ще ти покажа как само чрез наблюдение съзнанието създава част от материята.