Еще в школе поразила одна простейшая задачка. По условию требовалось найти соотношение сил электромагнитых и сил гравитации в атоме водорода. Решается-то элементарно, а результат поражает. Десять в двадцать третьей степени! — попробуй-ка разместить в одну строчку столько нулей… Но ведь атом (не зря же Рэзерфорд назвал свою модель «планетарной») — это та же солнечная система в сопоставимых масштабах. Пусть это грубо, пусть атом «гораздо более пуст», сбросим для успокоения физиков хоть десяток нулей. Но ведь все равно остается совершенно невообразимая цифра! Что бы было с солнечной системой, если бы в ней силы притяжения вдруг увеличились в сто раз? Катастрофа… А в атомах эти силы мощнее относительно в миллиарды миллиардов раз! — и атомы при этом «благополучно здравствуют».
Так как же?
Как натянуть без притирочки наше привычно-наглядное на этот совершенно невообразимый мир? Мир, который даже математически в миллиарды миллиардов раз отличается от мира привычного, нашего.
В микромире материя пребывает в каком-то невообразимом с точки зрения наших привычных понятий состоянии. Это нечто среднее между волной и частицей, но среднее тоже в каком-то невообразимом для нас смысле. А вот чтобы «вообразить» конкретней — нужно гораздо лучше «увидеть», то есть нужны познавательные сети с гораздо более узкой улавливающей ячейкой. Проще говоря, нужен гораздо более высокий уровень эксперимента. Возможно, это позволит ввести какие-то более удобные величины для описания микромира, а возможно и станет окончательно ясно — почему лучше так и оставить его, «старое доброе» уравнение Шредингера.
Ведь мы прекрасно знаем сейчас, почему единственно приемлемо статистически-вероятностное описание молекулярного уровня. Просто совершенно бессмысленно лезть в молекулярный броуновский хаос с более наглядными механическими законами Ньютона.
А сейчас сформулируем основную идею, которую необходимо провести в дальнейшем. Обозначим ее предельно четко.
Два разных уровня (по сути, два разных Мира в миниатюре) внешне могут выглядеть совершенно по-разному, математическая запись их физических законов может выглядеть совершенно неузнаваемо, но при этом основополагающий фундамент у них общий.
Ведь даже и в нашем привычном Мире имеется два столь же контрастных примера.
Твердое тело и волна.
Просто мы их видим глазами, мы к ним привыкли. Их колоссальное различие нас совершенно не удивляет. Но для описания движения твердых тел мы применяем законы Ньютона, а вот применение законов этих к описанию волны заведет неминуемо в непролазные дебри.
Нас спасают глаза.
Используя привычные наглядные образы, мы находим другие, более удобные подходы, вводим более удобные величины для описания (амплитуда, период, длина волны) вместо массы, импульса и т. д.
Но справедливы ли для волны законы Ньютона?
Безусловно!
Справедливы ли для твердого тела законы волны?
Безусловно! Просто волновые эффекты для твердых тел в нашем привычном мире ничтожно малы, мы их просто не замечаем. И гениальная догадка Луи Де-Бройля тому подтверждение.
Отсюда тот же вывод. У твердого тела и волны единый физический фундамент, но для описания их свойств математически мы находим наиболее удобное «преломление» этого фундамента. В результате этого на выходе математические описания различаются до неузнаваемости.
Вот только представим себе, что мы живем в мире исключительно твердых тел, и волн никогда не видели. А потом случайно обнаружили, но не глазами, а какими-то «привычными» приборами на основе массы и импульса… Наверняка! — наверняка бы возникли психологические трудности аналогичные нынешним, «квантовомеханическим».
Или вот еще один пример.
Мир скоростей.
При движении с релятивистскими (околосветовыми) скоростями у нас нет отдельно энергии и импульса. Обе величины естественно объединяются в одну, характеризуемую математически тензором энергии-импульса. Но ведь общие законы одни, основополагающий фундамент тот же! — мир обычных скоростей есть лишь частный случай мира скоростей релятивистских.
Просто и здесь своеобразное преломление единого фундамента в нашей обычной реальности приводит вот к такому расщеплению — расщеплению одной физической величины на две практически самостоятельные.
И вот сегодня, благодаря развитию научного знания, мы знаем, что никакого принципиального различия между двумя прежними принципиальными разностями материального Мира нет. По современным представлениям вещество и поле есть единая взаимопревращаемая субстанция. И название у этой единой субстанции имеется общее: «вакуум».
И мы, опять же, видим некий основополагающий фундамент, преломление которого в нашем привычном мире приводит к расщеплению материи практически на две самостоятельные субстанции.
