Очень скоро стало ясно, что картезианско-ньютоновская парадигма несостоятельна на самом что ни на есть фундаментальном уровне – на уровне субатомных частиц. (Термин «субатомная частица» относится к составным элементам атома: электронам, протонам, нейтронам и т. п., из которых строятся все материальные объекты.)

К этому мы еще вернемся.

Чтобы разобраться, как устроен наш мир, пришлось изучать мельчайшие его частицы.

Именно из этих экспериментов родилась новая область науки – «квантовая физика».

Это открытие полностью перевернуло привычное восприятие мира и в буквальном смысле выбило у нас из-под ног почву, которая казалась нам твердой. Как же это случилось? Помните школьные модели атома из зубочисток и пенопластовых шариков? До появления квантовой физики считалось, что атом состоит из довольно-таки массивного ядра, внутри и снаружи которого находятся более мелкие частицы с меньшей массой. Сама идея о том, что при наличии достаточно мощных инструментов мы могли бы взвесить и подсчитать субатомные частицы, наводила на мысль, что составляющие атома инертны и малоподвижны, словно коровы, жующие травку на пастбище. Казалось, что атомы состоят из твердой материи, ведь так?

_{>Классическая модель атома}

^{>Рис. 1А. Классическая ньютоновская модель атома. Основной упор делается на материю.}

Как показала квантовая модель, ничто не могло бы быть дальше от истины. Большую часть атома составляет пустое пространство; атом есть энергия. Подумайте об этом: все окружающие вас физические объекты не являются твердой материей. На самом деле все это – энергетические поля или информационные частоты. Любая материя в большей степени «ничто» (энергия), чем «что-то» (частицы).

_{>Квантовая модель атома}

^{>Рис. 1Б. Новая квантовая модель атома с облаком электронов. Атом на 99,99999 % состоит из энергии и только на 0,00001 % – из материи. В материальном отношении это практически ничто.}

Однако это открытие само по себе еще не объясняло природу реальности. Перед физиками встала новая загадка: судя по наблюдениям, материя не всегда вела себя одинаково. Исследования и измерения на субатомном уровне показали, что элементарные частицы атома не подчиняются законам классической физики, действующим в макромире.

События, происходящие с объектами макромира, были предсказуемы, воспроизводимы и закономерны. Легендарное яблоко, упав с дерева, с неизменным ускорением летело к центру земли, пока не столкнулось с головой Ньютона. Но электроны вели себя непредсказуемо! Вступая во взаимодействие с атомным ядром и двигаясь к его центру, они то теряли энергию, то приобретали; то появлялись, то исчезали и постоянно обнаруживались в самых неожиданных местах, игнорируя границы времени и пространства.

Значит ли это, что в микро– и макромире действуют разные законы? Но ведь субатомные частицы, в том числе электроны, – это строительный материал всего, что есть в природе. Как же получается, что сами они играют по одним правилам, а составленные из них объекты – по другим?

Энергозависимые параметры электрона: длина волны, потенциал и т. п. – поддаются измерению. Однако масса этих частиц настолько ничтожна и присутствует столь короткое время, что ее словно бы не существует вовсе.