Изобразить ее путь можно лишь с помощью пространственных, двух- и трехмерных графиков плотности вероятности, задаваемой волновой функцией, которая является решением уравнения Шредингера. Вычислив его на компьютере посредством алгоритмов (с определенными условиями и предположениями), мы можем нарисовать на экране, как будут выглядеть эти волны-частицы, например электроны в атомах. Одним цветом можно показать большие значения волновой функции, то есть места, где вероятность обнаружить частицу велика, а другим — области малых значений, где частицу застать вряд ли возможно. В результате получим своеобразные портреты волн-частиц. Компьютеры позволяют решить уравнение Шредингера для атомов, включающих большое количество электронов, нарисовать волновые картины существования в ядре протонов и нейтронов, моделировать взаимодействие электромагнитного излучения и вещества.

Конечно, нельзя быть уверенным, что эти портреты — реальные образы объектов микромира, ведь мы пока не до конца осознаем, как квантовая частица способна находиться одновременно в разных точках пространства. Речь идет, скорее, о визуализации результатов, поставляемых квантовой теорией. И они подтверждаются экспериментами. Например, сканирующий электронный микроскоп позволяет рассмотреть внешние электронные облака атомов. Но увидеть облака изнутри технически невозможно. Ученым доступно лишь их моделирование на компьютере.

Пока сложно с уверенностью сказать, такова ли на самом деле микроскопическая структура материи или она отличается от рисунков, полученных при моделировании, которое, в том или ином варианте, почти всегда опирается на уравнение Шредингера. Существование волны-частицы плохо укладывается в классическом воображении: мы можем только по отдельности представить себе либо траектории частиц, к примеру, электронов в поле, либо пространственное распределение волновой функции. Совместить эти теоретические представления в единый образ многие не в состоянии. Так что корпускулярно-волновой дуализм остается загадкой природы.

Как часто бывает в науке, новая теория лишь приближает нас к пониманию природного феномена, описывает его более точно. Если раньше от гипотезы атомаволны де Бройля можно было отмахнуться, как от некоего казуса, то после появления математического аппарата квантовой механики это стало невозможным. Однако уравнение Шредингера лишь констатирует факт дуализма, никоим образом не отвечая на вопрос: почему он наблюдается?

Да это оказалось и «ненужным», поскольку квантовая физика работает. Мы уже пользуемся нанотехнологиями. Не за горами создание квантового компьютера, работа которого основана на операциях не над дискретными числами (нулями и единицами), а над квантовыми объектами, которые могут одновременно находиться в нескольких состояниях.

Компьютерное моделирование позволяет нам хоть немного приблизиться к пониманию квантовых процессов, которые лежат в основе привычного для нас макромира.

Дмитрий Кирьянов, кандидат физико-математических наук

Иллюстрации Эрика Геллера

Музейные фонды и хранилища часто оказываются своеобразным детектором истинного и ложного величия той или иной страны. Ведь уважение к истории позволяет безошибочно судить об отношении государства к самому себе, своим гражданам. Если учреждения культуры финансируются по остаточному принципу, то политическая демагогия и риторические фигуры не помогают. Ливерпуль — некогда крупнейший порт западной Англии, после празднования своего восьмисотлетия в 2007-м станет культурной столицей Европы 2008 года. Такая честь городу оказана по заслугам. Ведь Ливерпуль — это «мемориальный» город, сердцем которого является превращенный в музей уникально управляемый Центр реставрации.

Во многих городах Великобритании музеи национальные сосуществуют с частными. И те, и другие борются за публику и вынуждены придумывать наиболее интересные, арт-активные формы представления коллекций. Ливерпуль — не исключение. Его Национальные музеи — это целый город, посетив который можно получить представление обо всей мировой культуре.

В Национальные музеи Ливерпуля (НМЛ) входят несколько учреждений. World Museum Liverpool (под этим именем музей существует с апреля 2005 года) — странный симбиоз нашего Дарвиновского, в котором посетителей встречает скелет парящего птеродактиля, а на первом этаже за стеклами плавают в аквариуме райской красоты рыбки, — с нашим же ГМИИ им. А.С. Пушкина или Историческим, где на этаже эдак третьем вы вдруг встречаете мумии в египетских гробницах и римский скульптурный портрет.

Далее — первостатейная картинная галерея Уолкера с шедеврами Рембрандта, Пуссена, итальянского проторенессанса, старых голландцев и английских прерафаэлитов. За ней — представляющая британское искусство XIX столетия коллекция живописи леди Левер, музей истории Ливерпуля и тематически связанный с ним Музей моря.

Директор этой «культурной группы» Дэвид Флеминг отмечает, что лучшие фонды — уолкеровский и галерея леди Левер — сформировались благодаря частным пожертвованиям и общественному идеализму. Тот же фонд Уолкера был собран в эпоху королевы Виктории (1870-е годы) на деньги «ливерпульского Третьякова» — мэра города Эндрю Уолкера, а местные купцы и фабриканты пополнили его щедрыми дарами.

Изначально администрированием этого музея, равно как и других в Ливерпуле, занимались городские власти. Так продолжалось до 80-х годов прошлого века, пока статус всех городских коллекций не изменился кардинально. О том, почему это произошло, рассказал мне пресс-секретарь НМЛ Стивен Гай. В 80-е годы прошлого века в ливерпульских властных органах было очень сильно крайне левое, даже троцкистское влияние. По аналогии с российскими левыми английские желали пустить с молотка художественные сокровища и употребить деньги на «более насущные» нужды. На защиту культурного наследия встало центральное правительство в Лондоне: при покровительстве «железной леди» — Маргарет Тэтчер здешние фонды были национализированы. Основанные в 1986 году Национальные музеи Ливерпуля теперь представляют один из двенадцати подобных комплексов Англии и Уэльса, которые единственные в королевстве сохраняют традиционные формы менеджмента. Они управляются Попечительским советом, финансируются непосредственно из госказны и совершенно бесплатны для посещения.

Именно новый статус ознаменовал начало эпохи возрождения. В России, к сожалению, быть под крылом у государства — не значит процветать. Наверное, сказывается пресловутый принцип остаточного финансирования культуры. В Великобритании же — все по-другому. По словам мистера Флеминга, национальный статус побудил Попечительский совет выступить с амбициозной программой модернизации галерей, предложить принципиально новые методы работы с посетителями. И получилось. В 1996 году открылся Центр реставрации НМЛ, который через два года уже удостоился премии «Европейский музей года».

Спасение трофеев

Необходимость создания специального фондохранилища возникла сразу же с открытием в 1986 году Национальных музеев и галерей района Мерсии (историческое название части Средней Англии) — после объединения выяснилось, что большую часть коллекций невозможно показывать широкой публике. Древние ткани изъедены насекомыми, ветхие бумажные листы зачастую вспучены, металл — заражен коррозией, лак на картинах почернел от времени. Сказались ненадлежащие условия хранения вещей, попадавших в фонды подчас опасным путем, например как трофеи морских купеческих или военных экспедиций. Первые реставрационные мастерские ютились в тесноте служебных помещений других музеев Ливерпуля. Не хватало современного оборудования. Отсутствовали нормальные условия хранения. Все службы и отделы были разобщены, вследствие чего полноценная научная работа не велась.