Мир квантовой механики долгое время казался полем абсолютной случайности. Когда учёные впервые столкнулись с поведением элементарных частиц, они поняли: невозможно точно предсказать исход отдельных событий. Это было шоком для классической физики, которая опиралась на строгий детерминизм Ньютона.
Но несмотря на кажущуюся непредсказуемость, люди не сдались. Они начали искать закономерности.
Первый шаг – математика.
Учёные вывели строгие математические формулы, описывающие вероятностные распределения исходов. Например, у радиоактивного распада, у переходов электронов на энергетические уровни, у поведения фотонов при прохождении через полупрозрачные зеркала – везде были найдены закономерности.
Не предсказание отдельного исхода, а предсказание вероятности разных исходов – с потрясающей точностью.
В этой математической формализации вероятности есть глубокая красота. Представь, что ты не можешь с уверенностью сказать, где именно находится электрон, но можете описать «облако вероятности» его нахождения – области, где его присутствие более или менее вероятно. Это облако описывается волновой функцией, которая подчиняется уравнению Шрёдингера – одному из фундаментальных уравнений квантовой механики.
В этом облаке вероятности скрыта вся информация о возможных состояниях частицы. И хотя мы не можем с уверенностью сказать, в каком именно состоянии находится частица до момента измерения, мы можем с абсолютной точностью описать все возможности и их вероятности.
Эти модели стали основой квантовой механики.
Уравнение Шрёдингера, принципы суперпозиции состояний, вероятностные распределения – всё это позволило не «угадывать», а чётко рассчитывать вероятности событий.
Но мало построить теорию.
В науке теория должна быть проверена экспериментом.
И тут началась самая интересная часть.
Эксперименты подтвердили, что квантовый мир ведёт себя не хаотически, а строго вероятностно.
Когда проводились миллионы измерений частиц – поведение соответствовало математическим предсказаниям с невероятной точностью.
Например:
В экспериментах по квантовой интерференции фотонов,
В тестах радиоактивного распада,