Когда световые волны накладываются, их амплитуды складываются. Но как только мы делаем «слепок» реальности (например, фотографию), вероятности исходов начинают перемножаться. Из необходимости согласовать эти два режима — сложение до записи и умножение после — рождается знаменитое правило квадрата амплитуд. Почему природа выбрала именно такой способ подсчёта вероятностей?
До измерения квантовый объект живёт в мире возможностей, где волновые амплитуды складываются, как звуковые волны в студии до нажатия кнопки «запись». Гребни усиливают друг друга, впадины — гасят. Но как только появляется необратимая запись события — а это всегда рост энтропии (меры беспорядка), — правила меняются. Веса исходов начинают перемножаться, и чтобы согласовать этот скачок с плавным волновым танцем, природа вынуждена возводить амплитуду в квадрат.
Именно так, а не по прихоти, возникло знаменитое правило Борна, предложенное Максом Борном в 1926 году. Оно лежит в основе стандартной модели физики. А квадратичная связь волны и энергии знакома каждому: например, в спектроскопии (анализе света) яркость линии тоже задаётся квадратом амплитуды.
Удивительно, но если отказаться от квадрата, любая запись событий потеряет смысл: прошлое перестанет быть однозначным. Без этого нехитрого возведения в степень наш мир фактов рассыпался бы.
🎯 Макс Борн получил Нобелевскую премию за это правило лишь в 1954 году — почти через 30 лет после своего открытия.
🎬 В сериале «Тьма» квантовые вероятности порождают параллельные реальности — а значит, и развилки судеб.