Андрей Гришаев - Этот «цифровой» физический мир
И, вот, спрашивается: а стоит ли идти на такие жертвы? Если до такого дошло – не пора ли призадуматься насчёт корректности основных исходных представлений? Не смешно ли ставить задачу так: «Каким образом лазерный импульс проходит по нелинейной ячейке быстрее, чем мгновенно? или, другими словами, каким образом групповая скорость света может быть больше, чем бесконечная?» Может, здесь дело не только в нелинейной ячейке? Ведь во всех подобных экспериментах «выпадающая» задержка – это как раз время, равное расстоянию от генератора до нелинейной ячейки, делённому на скорость света! Во сколько раз это расстояние превышает длину пути света в нелинейной ячейке, во столько раз наблюдаемый выигрыш во времени оказывается больше выигрыша при «мгновенном» прохождении ячейки! О чём это говорит? О том, что когда нелинейность «выключена», лазерный импульс идёт от генератора к нелинейной ячейке со скоростью света, а когда нелинейность «включена», лазерный импульс перебрасывается из генератора в нелинейную ячейку, практически, мгновенно. Тогда мы немедленно получаем идеальное согласие с опытными данными – без насилия над здравым смыслом и без противоречий не только с принципом причинности, но и с элементарными представлениями о движении. Всё в этих опытах становится на свои места; остаётся лишь объяснить – каким образом лазерный импульс перебрасывается мгновенно на расстояние, по крайней мере, в несколько метров.
В рамках традиционных представлений о свете, этот феномен, конечно, не объясняется. По логике же «цифрового» мира, этот феномен совершенно естественен – являясь частным проявлением общего случая распространения света, как цепочки мгновенных квантовых перебросов энергии возбуждения с атома на атом. При этом конечность скорости света, а не её бесконечность, обусловлена конечным быстродействием алгоритма, «прокладывающего путь», по которому производится такая цепочка квантовых перебросов. Этот алгоритм мы называем «навигатором квантовых перебросов энергии».
3.4. Навигатор квантовых перебросов энергии.
Атом может приобрести энергию возбуждения в результате её квантового переброса с другого атома. Аналогично, атом может избавиться от энергии возбуждения с помощью её квантового переброса на другой атом. Квантовый переброс энергии возбуждения с атома на атом – это элементарный акт продвижения кванта световой энергии. При этом световая энергия вне атомов не существует: будучи до квантового переброса энергией возбуждения атома-отправителя, после квантового переброса она становится энергией возбуждения атома-получателя. Т.е., никакого движения световой энергии по пространству, разделяющему атомы, не происходит – ни в виде волн, ни в виде фотонов. Квант энергии возбуждения перебрасывается непосредственно с одного атома на другой – что осуществляется чисто программными манипуляциями.
Такое скачкообразное перемещение энергии возбуждения легко промоделировать на компьютере. Пусть два пульсирующих кружка на экране монитора, разделённые некоторым расстоянием, будут символизировать нашу пару атомов. Пусть частота пульсаций одного из них будет равна f1, а второго – f2. Программа, иллюстрирующая идею квантового переброса, должна одномоментно изменить значения частот пульсаций: частоту f1 уменьшить на величину Δf, а частоту f2 увеличить на ту же величину Δf. В более адекватной компьютерной модели, изменения частот пульсаций должны осуществляться не за один рабочий такт, а за время, обратное величине Δf – как это, по-видимому, происходит при настоящем квантовом перебросе, а именно, в согласии с известным соотношением Eτ~h (где E - перебрасываемая энергия возбуждения, τ - длительность переброса, h - постоянная Планка). При этом длительность τ квантового переброса не зависит от расстояния между соответствующей парой атомов. Чем больше перебрасываемая энергия возбуждения и чем больше разреженность вещественной среды, тем с большей степенью приближения проявляется практическая «мгновенность» квантовых перебросов в этой среде.
В самом деле, если формально рассчитывать скорость квантового переброса, деля на его длительность расстояние между соответствующей парой атомов, то результатом могут быть скорости, на много порядков превышающие скорость света в вакууме. Но мы не усматриваем здесь противоречия с принципом причинности, ведь здесь мы имеем дело с особым способом перемещения световой энергии – с её скачкообразным переносом на расстояние. Физически бессмысленно говорить о скорости такого перемещения, поскольку, при его одной и той же ничтожной длительности, его скорость неоднозначна, будучи функцией расстояния между парой соответствующих атомов. Кстати, отсюда немедленно следует, что если при квантовом перебросе происходила бы передача импульса, то величина этого импульса была бы так же неоднозначна, как и скорость переброса. Но поскольку, при квантовом перебросе, световая энергия передаётся с атома на атом без физического посредника, который переносил бы импульс – то, на наш взгляд, совершенно логично выглядит вывод о том, что при квантовом перебросе световой энергии не передаётся импульс. Выше мы уже разобрали экспериментальную сторону этого вопроса: никаких опытных данных, свидетельствующих о переносе светом импульса, не существует (3.2).
Разумеется, одной лишь моделью движения кванта световой энергии, как цепочки её квантовых перебросов с атома на атом, нельзя объяснить происхождение даже основных законов распространения света. Квантовый переброс происходит уже после того, как для атома, имеющего энергию возбуждения, будет выбран партнёр – адресат передачи. Квантовый переброс лишь венчает работу алгоритма, осуществляющего поиск и выбор этого адресата. А законы распространения света, во всём их парадоксальном великолепии, оказываются следствиями работы этого алгоритма – навигатора квантовых перебросов энергии (далее – Навигатора) [Г9].
Как только атом приобретает энергию возбуждения, немедленно начинается работа Навигатора, т.е. процесс поиска атома-адресата, которому энергия возбуждения может быть переброшена. Работа Навигатора, который, фактически, «прокладывает путь» для перебрасываемой энергии возбуждения, имеет чисто алгоритмический характер. В ходе этой работы вычисляются, для точек вокруг возбуждённого атома, текущие вероятности, с которыми в эти точки мог бы быть произведён квантовый переброс. В качестве атома-адресата выбирается, при прочих равных условиях, атом в такой точке, для которой вероятность переброса оказывается максимальна.
Картина пространственного распределения расчётных вероятностей является не статической, а динамической: от возбуждённого атома расходится, со скоростью света в вакууме, сферическая волна с чередующимися максимумами и минимумами вероятностей. Следует чётко понимать, что эта волна, при своём движении, не переносит физической энергии и не оказывает никакого воздействия ни на геометрию пространства-времени, ни на вещество. Эта волна, если можно так выразиться, всего лишь сканирует пространство в поисках атома-адресата. У первого же атома, которого накрывает передний горб расчётных вероятностей, появляется шанс стать этим адресатом.
На основе того, что мы уже успели сказать о работе Навигатора, мы можем объяснить, почему движение световой энергии, которое мы представляем как последовательность «практически мгновенных» квантовых перебросов, происходит всё-таки с конечной скоростью. Действительно, путь световой энергии прокладывает Навигатор, поэтому она никак не может обогнать переднего фронта волны расчётных вероятностей. Причём, до тех пор, пока Навигатор не выберет атома-получателя, перебрасываемая энергия находится на атоме-отправителе. Впрочем, возможны и такие ситуации: Навигатор начинает поиск, но не успевает его завершить из-за какого-либо события с атомом-отправителем, например, из-за потери им энергии возбуждения в результате столкновения с другим атомом. Тогда поиск прерывается – без каких-либо последствий для физического мира.
Объясняется и ещё одно известное свойство света: пересекающиеся пучки света не мешают друг другу (в линейном режиме). Мы до сих пор обсуждали отдельно взятый квантовый переброс, но физический мир бурлит ими, и для каждого возбуждённого атома работает свой канал Навигатора. Соответствующие различные волны расчётных вероятностей совместно сканируют одни и те же области пространства. Но разве могут эти волны мешать друг другу? Они являются, если можно так выразиться, информационной реальностью – по сути дела, параллельно проводимыми расчётами – и, конечно же, мешать друг другу не должны.
