Для первого эксперимента Цайлингер и его команда тщательно выбрали молекулы фуллерена, состоящие из 60 атомов углерода. Размером в один нанометр каждая, они являются гигантами молекулярного мира. Фуллерен был выбран не только за свой размер, но и за четкую структуру, напоминающую симметричный футбольный мяч.
Это была тонкая операция. Группе Цайлингера необходимо было работать с четко установленной температурой. Даже самый незначительный перегрев молекулы вызвал бы ее распад. Цайлингер нагревал молекулы фуллерена, так называемые бакиболлы, до 900 градусов Кельвина, чтобы они могли создать интенсивный молекулярный поток. Далее он «проводил» их через первый экран, затем они проходили через второй экран, а на третьем образовывали рисунок. Результаты были однозначными: каждая молекула продемонстрировала способность к интерференции с самой собой. Некоторые наиболее крупные единицы физической материи не «локализовались» в окончательном состоянии. Как и субатомные частицы, эти гигантские молекулы не застыли во что-то определенное.
Венская команда провела исследования с некоторыми другими молекулами, которые были в два раза крупнее и имели неправильную форму, чтобы проверить, будут ли геометрически асимметричные молекулы демонстрировать такие же «волшебные» свойства. Они остановили свой выбор на гигантских молекулах фторированного углерода в форме футбольного мяча, состоящих из 70 атомов углерода и напоминающих по форме оладьи молекулах тетрафенилпорфирина. Состоящие из более чем 100 атомов, эти молекулы являются одними из самых больших на планете. И снова каждая из них интерферировала сама с собой.
Группа Цайлингера неоднократно демонстрировала, что молекулы могут находиться в двух местах одновременно, оставаясь в состоянии суперпозиции даже в таком большом масштабе [52]. Ученые доказали невообразимое: самые большие компоненты физической материи и живых существ существуют в неопределенном состоянии [53].
Сай Гош не слишком задумывалась о выводах из своего открытия. Она была вполне довольна тем, что по материалам ее эксперимента получилась хорошая статья. Это могло помочь ей сделать карьеру доцента, ассистента профессора, занимающегося исследованиями в области миниатюризации, направления, в котором, как она полагала, двигалась квантовая физика. Время от времени она позволяла себе порассуждать о том, что ее кристалл мог доказывать что-то важное для понимания природы вселенной. Но она была всего лишь студенткой, недавно окончившей аспирантуру. Что она в конце концов могла знать о том, как устроен мир?
Но для меня исследование Гош и эксперимент с двойной прорезью Цайлингера являются определяющими моментами в современной физике. Эксперименты Гош показывают, что между фундаментальными элементами материи существует невидимая взаимосвязь. И эта связь часто является настолько сильной, что может преодолевать такие «классические» формы воздействия, как нагревание или толкание. Работа Цайлингера продемонстрировала нечто еще более поразительное. Крупная материя не является твердой и стабильной и вовсе не обязательно ведет себя согласно законам Ньютона. Для того чтобы прийти в завершенное состояние бытия, молекулам необходимо дополнительное воздействие.
Это были первые свидетельства того, что специфические особенности квантовой физики наблюдаются не только на субатомном уровне, но и в мире видимой материи. Молекулы также существуют в состоянии чистого потенциала, а не одной окончательной данности. При определенных обстоятельствах они преступают ньютоновские законы и демонстрируют нелокальные квантовые эффекты. Тот факт, что нечто настолько большое, как молекула, способно устанавливать сцепленность, указывает на существование не двух «сводов законов» – физики большого мира и физики мира малого, а единого свода законов для всего живого.