— То, с чем мы столкнулись, в физике называется «дуальностью элементарных частиц».

Видя замешательство на наших лицах, Мария постаралась объяснить на пальцах.

— В квантовой механике есть интересный эксперимент «с двумя щелями», доказывающий, что элементарные частицы атомов имеют иные свойства, нежели привычные для нас материальные объекты. Постараюсь объяснить максимально просто. Представьте себе стенд, состоящий из стены-мишени, преграды с щелью перед ней и автоматом, выстреливающим по этой преграде мячиками. Те выстрелы, которые попадают в преграду, заставляют мячики отскочить от нее, а те, которые попадают в щель, оставляют на стене позади щели следы от попадания. Пока понятно?

Мы закивали головами. Оан тоже внимательно слушал и даже делал записи.

— Хорошо. Усложним эксперимент. В преграде перед стеной сделаем не одну, а две щели и так же начнем стрелять по ней мячиками. Что мы получим на стене?

— Вероятно, отпечатки попадания мячиков, которые проходили через две щели, — предположил я.

— Конкретнее? — уточнила Мария.

— Мы получим две полоски отпечатков, по числу щелей в преграде.

— Верно, — подтвердила Мария. — Так ведет себя прямолинейно летящий материальный объект. Но можно взять за предмет наблюдения не материальный объект, в нашем случае мячик, а волну, и, скажем, поместить весь стенд в жидкую среду. Тогда одна волна, проходя через одну щель, будет оставлять на стене одну полоску, а уже проходя через две щели, эта же волна на стене будет оставлять множество полосок-отпечатков.

— Это почему?

— Волны распространяются иначе, нежели прямолинейно летящие объекты. Проходя через каждую из щелей, они действительно делятся на две разные волны, но затем эти две волны воздействуют друг на друга, усиливая и умножая себя многократно. И в итоге на стене-мишени мы получаем не две полоски, а несколько. Это явление в физике называется интерференцией.

— Но какое отношение эта интерференция имеет к нам? — не выдержал Коля Болотов.

— Прямое. Ученые пошли дальше и решили повторить эксперимент, но уже не с волнами или мячиками. В качестве снарядов они взяли элементарные частицы, разогнанные до околосветовых скоростей, и начали стрелять ими по стене-мишени. Эксперимент с одной щелью ничего странного не выявил — ожидаемо на стене-мишени получилась одна полоска. Но когда стрелять электронами начали по преграде с двумя щелями, на стене-мишени ученые увидели множество полосок, что приводило к странному выводу — элементарные частицы, несмотря на то, что они являются материальными объектами, из которых состоят все вещи вокруг, ведут себя, как волны. Проходя через две щели, электроны каким-то образом проходили через обе, а затем после преграды интерферировали между собой, оставляя на стене несколько полосок.

— Ничего не понял, но очень интересно! — саркастично восхитился я ликбезом.

— Дослушай до конца и все поймешь, — спокойно сказала Мария. — Чтобы понять, как именно электроны делятся надвое и проходят сразу через две щели, придумали еще один эксперимент. Все та же стена-мишень и преграда с двумя щелями. Но теперь в преграду выстреливали электронами по одному, а за пролетом этих электронов сквозь щели следили при помощи высокоточных приборов.

— И что выяснили?

— А то, что при таких условиях на стене-мишени образовывалось всего две полоски.

— В смысле? До этого же образовывалось много полосок, — не понял я.

— Вот именно! — воскликнула Мария. — Так открыли удивительную способность электронов проявлять одновременно свойства частицы и волны. Причем эти свойства менялись только при одном обстоятельстве — при наличии или отсутствии наблюдателя.

— То есть, — попытался резюмировать я, — если на электрон не смотреть, то он ведет себя, как волна, а если смотреть, то как частица?