Голос Туая.
Вы, должно быть, знаете, что каждая элементарная частица обладает так же и волновыми свойствами.
Голос Гарсии.
Ну,... в общем да...
Голос Туая.
Каждой частице соответствует волна, квадрат амплитуды которой определяет вероятность обнаружить ее в данное время в и данном месте. В обычных условиях волны, соответствующие частицам, колеблются независимо друг от друга...
Портрет Эйнштейна исчезает. Внутри Шара возникает несколько разноцветных хаотически колеблющихся синусоид.
Голос Туая.
Мы говорим, что состояния таких частиц не когерентны. Но возможны и другие ситуации... Как бы это получше объяснить... Вот!.. Вы можете сказать, чем отличается луч лазера от луча,... э..э..., например, карманного фонарика?
Голос Гарсии.
Ну,... луч лазера имеет строго определенную длину волны. Он, как это... Монохромен!
Все синусоиды приобретают одинаковую частоту и окраску.
Голос Вэя.
Вообще-то правильно, но не это главное. Можно сделать фонарик, который будет светить монохромным светом, но лазером от этого он не станет. Фотоны в лазерном луче не просто имеют одну частоту. Их волновые функции колеблются синхронно. Они когерентны!
Все синусоиды начинают колебаться синхронно, сдвигаются и сливаются в одну, очень большой амплитуды.
Голос Туая.
Представьте себе множество совершенно одинаковых людей, бредущих по шоссе нестройной толпой. Это - луч монохромного фонарика. Теперь вообразите тех же людей, но построенных в плотную колонну или каре и идущих в ногу. Это -луч лазера. Улавливаете разницу?
Голос Гарсии.
Вполне. Еще древние понимали преимущества военного строя. Но причем здесь ваши кристаллы?
В визуализаторе возникает изображение каких-то потоков, вихрей, водоворотов...
Голос Туая.
Немного терпения. Когерентностью объясняются многие экзотические физические явления. Например сверхтекучесть и сверхпроводимость. Но такие фокусы проходят только с одним сортом частиц, так называемыми "бозонами". Они всегда стремятся по возможности очутиться в одном и том же состоянии, что облегчает действия с ними...
Голос Гарсии.
Я всегда считал, что толпой манипулировать легче, чем собранием индивидуалистов...
Голос Туая.
Очень уместное замечание! Именно в этом и вся загвоздка. Наряду с бозонами существует другой класс частиц - фермионы. Вот они-то и есть самые закоренелые индивидуалисты.
В визуализаторе возникает схема кристаллической решетки. Темные шарики изображают атомные ядра. Вокруг них по круговым орбитам бегают разноцветные синусоиды - символическое изображение волновых функций электронов. Все синусоиды колеблются несинхронно.
Голос Туая.
Никакие два фермиона ни при каких обстоятельствах не могут очутиться в одном и том же состоянии. Это один из главнейших законов природы, быть может даже более фундаментальный, чем закон сохранения энергии. Между прочим, электроны как раз относятся к фермионам. Никакие два электрона в атоме не могут быть в одном и том же состоянии. Благодаря этому формируются электронные оболочки, ответственные за химические свойства элементов. И благодаря этому существует жизнь во Вселенной...
Фермионы тоже могут находиться в когерентных состояниях. Разных, но связанных между собой. Если вернуться к нашей аналогии, то... Представьте себе не хаотичную толпу и не строй солдат, а, скажем, большую группу артистов кордебалета, каждый из которых танцует свою собственную партию, но синхронно со всеми остальными.
Схема кристаллической решетки меняется. Теперь волновые функции электронов, принадлежащих соседним атомам колеблются синхронно.
Голос Туая.
Понятно, что добиться этого гораздо труднее, чем построить всех в колонну и заставить маршировать.
Голос Гарсии.
Да уж...
98. Кают-компания.
Туай.
Такие опыты проводятся. Достигнуты определенные результаты, но при весьма специфических условиях и на очень короткое время...
Гарсия.
Очень короткое это сколько? Дни, часы?...
Туай ( улыбаясь).
Нет, миллионные доли секунды. И для пары-тройки сотен частиц максимум. Говоря образно, в нашем кордебалете не удается занять больше нескольких сот артистов. Но это в наших лабораториях, при температурах близких к абсолютному нулю.
