В обыденном английском языке locality — это немного вычурное слово для обозначения района, города или другого места. Но его первоначальное значение, появившееся в XVII в., относится к самому понятию «место».
Оно означает, что у всего есть место.
Мир, в котором мы живем, наделен всеми признаками локальности. У нас сильно развито чувство места и чувство связи между местами.
Очевидно, природа нашла особое и тонкое равновесие: в большинстве случаев она подчиняется локальности, как это и должно быть, раз мы существуем, но все же намекает на то, что она нелокальна в своих глубинных основах.
Вселенная не то что бы очень логична.
Она сумасбродна и капризна, полна путаницы и произвола, несправедливости и несчастий. Многое из происходящего не поддается логике. И все же на фоне этих необъяснимых событий с обнадеживающей регулярностью проступают законы этого мира.
Солнце встает на востоке.
Предметы падают, если их уронить.
После дождя появляется радуга.
Люди идут в физику в уверенности, что это не просто приятные исключения из анархии жизни, а проблески лежащего в основе порядка.
Внутренние механизмы природы обладают высокой степенью симметрии, т. е. выглядят одинаково, если посмотреть на мир с другой точки зрения.
Симметрия привносит порядок в сбивающее с толку разнообразие частиц, открытых физиками; целые группы частиц одного вида являются, в каком-то смысле, зеркальными отражениями друг друга.
Локальность — это тонкое понятие, которое может означать разное для разных людей.
Для Эйнштейна она имела два аспекта:
- Первый аспект он называл «отделимостью», подразумевая, что можно отделить любые два предмета или части одного предмета друг от друга и рассматривать их по отдельности, по крайней мере в принципе.
- Второй аспект, известен как «локальное действие»: он гласит, что объекты взаимодействуют только при столкновении друг с другом или через чье-то посредство, позволяющее преодолеть пространство между ними. На расстоянии мы не можем повлиять на другого человека, для этого нужно приблизиться к нему, дотронуться, заговорить, похлопать по плечу, т. е. войти в прямой контакт или отправить кого-то или что-то для выполнения этой задачи. На каждом этапе этого пути что-то должно напрямую контактировать с чем-то еще.
Проще говоря, отделимость определяет сущность объектов, а локальное воздействие — их поведение.
Так, теория относительности гласит, что ни один материальный объект не может двигаться быстрее света. Без такого ограничения скорости объекты могли бы двигаться бесконечно быстро и расстояние потеряло бы свой смысл.
Все силы природы должны преодолевать пространство, а не перепрыгивать его, как раньше считали физики.
Таким образом, теория относительности дает нам меру отдаленности отдельных объектов и обеспечивает их отличимость друг от друга.
Локальность - еще один драконовский закон, разрушающий наши мечты о сверхсветовых космических кораблях и экстрасенсорных способностях. Локальность убивает свойственную болельщикам надежду на то, что, скрестив пальцы или проревев какой-нибудь мудрый комментарий из своего кресла, они могут поддержать свою любимую команду на поле. К сожалению, если ваша любимая команда проигрывает, а вы серьезно хотите поддержать ее, вам придется встать и добраться до стадиона.
Теория квантовой механики выросла из догадки о том, что атомы и частицы не могут быть просто уменьшенными версиями тех вещей, которые мы видим вокруг себя. Если бы они были таковыми — то есть вели себя в соответствии с классическими законами физики, сформулированными Исааком Ньютоном и другими физиками, — мир бы самоуничтожился. Тот факт, что мы еще живы, означает, что материя должна подчиняться какому-то новому набору законов.
Среди этих свойств была нелокальность.
Квантовая механика предсказывает, что две частицы могут стать побратимами.
Из-за отсутствия связывающего механизма частицы вроде бы полностью автономны, и все же воздействие на одну из них означает воздействие и на вторую, как будто бы расстояние для них ничего не значит.
Частицы имеют совместные свойства, которые нельзя обнаружить, если смотреть на каждую из них по очереди, — нужно наблюдать за ними одновременно.
Принцип локальности — а вместе с ним и наше понимание пространства — может быть ошибочным.
Проведенные эксперименты показали, что нелокальность — это не теоретический курьез, а правда жизни.
Настоящее волшебство мира состоит в том, что он не волшебный.
Локальность — необходимое условие нашего существования. Любая нелокальность должна оставаться надежно спрятанной и возникать только при определенных условиях, иначе наша Вселенная была бы непригодна для жизни. Нелокальность дает нам нечто гораздо более впечатляющее, чем паранормальные явления: возможность взглянуть на истинную природу физической реальности.
Если воздействия могут пересекать пространство так, словно его на самом деле нет, то из этого следует естественный вывод: пространства на самом деле нет.
Нелокальные связи показывают нам, что пространство совсем не такое, как мы думали раньше.
Какое же оно тогда?
Многие физики теперь считают, что пространство и время обречены: они являются не фундаментальными элементами физического мира, но следствием первозданного состояния отсутствия пространства.
Пространство похоже на ковер с обтрепанными краями и залысинами.
Подобно тому как разглядывание залысин позволяет нам увидеть основу ковра, изучение проявлений нелокальности может пролить свет на то, как пространство строится из беспространственных составляющих.
«Мир — это не просто набор отдельно существующих локализованных объектов, связанных внешне только пространством и временем. Что-то более глубокое, более таинственное связывает воедино ткань мироздания».
/Тим Модлин/
Подобное, заставляет нас выходить за рамки самых глубоко укоренившихся представлений о пространстве и времени, что-то, требующее постижения, если мы хотим узнать, как возникла Вселенная и как физический мир образует одно совершенное целое.
Если локальность нарушается, значит ли это, что наш мир в конечном счете непостижим?
/Джордж Массер | "Нелокальность"/
Journal information