Знаменитый «эффект Зенона» действительно может остановить мир на месте

Зенон Элейский был греческим философом,  который предположил, что если бы вы смогли разделить время на достаточно мелкие части, то мир бы замер на месте. Похоже, что он был прав – по крайней мере, с точки зрения квантовой механики.

Официальное название для современной научной теории – «квантовый эффект Зенона», и она основана на известном «парадоксе стрелы». Он заключается в следующем: стрела летит сквозь воздух в течение серии последовательных моментов. Момент в данном случае определяется как самый короткий возможный отрезок времени. В каждый такой момент стрела является неподвижной. Если бы она не была неподвижной, то существовало бы два момента времени, в одном из которых стрела находилась бы в одном месте, и второй, в котором она находилась бы в другом. Это представляет собой парадокс. Не существует другого способа определить момент, но если время состоит из множества последовательных моментов, и стрела не двигается в каждом из них, то она не двигается вообще.

И вот теперь двое исследователей из Университета Техаса Джордж Сударшан и Байдианат Мисра обнаружили, что поведением некоторых распадающихся атомов можно манипулировать с помощью версии этого «парадокса стрелы». Атом, за которым не наблюдают, исчезает из поля зрения в состояние суперпозиции. В нём он является распадающимся и не распадающимся одновременно, пока кто-нибудь его не проверит. В этот момент он принимает одно из этих состояний. Но его проверка не является простым броском монеты. Шанс того, что атом распадается, не равен строго пятидесяти процентам. В некоторые моменты времени, сразу же после его перехода в состояние суперпозиции, более вероятно, что он не распадается. Во все остальные он с большей вероятностью является распадающимся.

Давайте представим, что атом с большой вероятностью распадается спустя три секунды, но с очень малой – спустя одну. Проверьте его состояние спустя три секунды, и он, вероятно, будет распавшимся. Но, следуя гипотезе Мисры и Сударшана, проверяйте его трижды каждую секунду, и он вероятнее всего не будет в состоянии распада. Каждый раз, когда вы его проверяете, он возвращается в своё «исходное» состояние, и отсчёт начинается заново. Что удивительно – именно так всё и происходит. Исследователи, наблюдавшие за атомами натрия, заметили, что «в зависимости от частоты измерений состояния, мы получили подавление распада по сравнению с непотревоженной системой». Это состояние «подавления» распада является результатом квантового анти-зеноновского эффекта. Правильно выберите время для своих измерений, и вы сможете заставить систему распадаться быстрее, чем без наблюдений. В данном случае Зенон был абсолютно прав. Если правильно выбрать моменты измерения, вы можете заставить мир замереть на месте. Но также вы можете его и ускорить.