В двадцатом столетии произошло не столько рождение новой физики, сколько в ней произошел синтез ее разнородных областей, приведших к созданию нового направления изучения мироустройства. Синтез термодинамики с электродинамикой Максвелла, проведенный М.Планком в 1900 г положил начало квантовой теории. За ним в 1905 г А.Эйнштейн на основе синтеза классической механики и электродинамики создает специальную теорию относительности. В 20-х годах из слияния электродинамики с квантовой теорией была создана квантовая электродинамика (КЭД).  Все это случилось менее чем за 30 лет двадцатого столетия. Остальная его часть по сути дела принадлежала эксперименту, который привел к созданию того, что сейчас называется физикой элементарных частиц.

В классической физике микромира выделяют следующие формы существования материи: вещество и поле. Первое состоит из частиц : протонов, нейтронов, нуклонов, электронов, ядер атомов, атомов и т.д. Второе распределено по всему пространству в виде волн – звуковых, электромагнитных, гравитационных. С открытием делимости атома А.Беккерелем в 1896 г объекты микрочастиц, слагающие структуру атома, начали исследоваться квантовой или волновой механикой.

Квантовая теория возникла при попытке описания теплового излучения – излучения электромагнитных волн, связанного с внутренней энергией тела. Она открыла человеку микромир, в котором обнаружился дуализм свойств его частиц. Оказалось, что свет в явлениях интерференции (наложение волн), дифракции (огибание волнами препятствий), поляризации (проявление свойств поперечности световых волн) ведет себя как волна, а в явлениях фотоэффекта (выбивание электронов светом, эффект Комптона – уменьшение длины волны рассеянного на кристаллах света) свет проявляет свойства частицы (корпускулярности). Оказалось, что и электроны, о корпускулярности свойств которого не сомневались с момента его открытия, взаимодействуя с кристаллами, дают ту же картину, как при дифракции рентгеновских лучей. В дальнейшем стало очевидно, что дуализмом свойств обладают и другие микрочастицы. Усилиями Луи де Бройля удалось связать волновые и корпускулярные (квантовые) свойства частиц выражением: , где λ – длина волны (характеристика волны), р – импульс (характеристика частицы), – постоянная Планка. Несмотря, казалось бы, на формальность такого описания, поскольку волна связана с распространением какого-то возмущения в пространстве среды, а частица способна сама перемещаться в пространстве, противоречия здесь нет. Это просто объясняется тем, что человек привык иметь дело с явлениями в окружающем его макромире, в котором волновые свойства им отделяются от свойств частицы.

Квантовая физика эту принципиальную разницу между частицами и волнами уничтожает. Любая частица в квантовом мире проявляет волновые свойства, а поле квантовано и существует в виде дискретных порций, которые можно отождествить с частицами.

Таким образом, квантовая механика как наука – это не просто новое направление в изучении микромира. Это – новая философия, новое отношение к действительности; можно сказать, что квантовая механика, появившись в начале XX века, к его концу триумфальным маршем прошла по всем наукам, везде найдя новые, нетривиальные решения старых проблем и, разумеется, поставив новые. При этом большое значение в развитии этого фундаментального направления науки сыграли принцип неопределенности и принцип дополнительности.

Принцип неопределенности выдвинул немецкий физик В. Гейзенберг (1901 – 1976). Он отражает двойственную, корпускулярно-волновую природу частиц материи (электрона, протона и т.д.). Это одно из фундаментальных положений современной квантовой теории гласит, что характеризующие физическую систему, так называемые дополнительные физические величины (например, координата и импульс), не могут одновременно быть измерены с одинаковой точностью, поскольку само измерение одной из величин приведет к изменению характеристики другой величины. Или: существует предел произведения неопределенности положения частицы и неопределенности ее импульса и соответствующий предел произведения неопределенности энергии и неопределенности времени. Мерой неопределенности одновременного знания этих величин является постоянная Планка ђ=1,05457266·10^-34Дж∙с – одна из фундаментальных физических констант. Произведение ошибок в измерении любых дополнительных величин (импульса и координаты, энергии и времени и пр.) не могут быть меньше постоянной Планка.

Свой принцип Гейзенберг объяснял на примере гипотетического микроскопа. Допустим, нам необходимо установить координату электрона; для этого его пришлось бы осветить, направив на него пучок фотонов. Но фотоны, соударяясь с ним и передавая часть своей энергии, изменят тем самым его импульс на какую-то величину. В результате мы измерим точную координату частицы, но ее импульс окажется измененным. Другими словами, чем точнее известна скорость частицы, тем менее точно мы знаем положение ее в пространстве.

Большинство экспериментов действительно содержит возмущающие измерения. Однако причина здесь глубже, и специально поставленный в 1991 г группой Мандела в Рочестерском университете эксперимент показал, что и без прямого физического вмешательства фотон можно заставить вести себя то как волну, то как частицу: принципиально важно даже не определение, а сама возможность определить, по какому из маршрутов сигнальные фотоны прошли к своему детектору.

Парадокс неопределенности Гейзенберга еще заключается и в том, что если электрон, обладая свойством частицы, движется по орбите вокруг атома как некий объект, имеющий четкие очертания частицы, оказались неверными. Свойства электрона обладать одновременно свойствами частицы и волны предполагают, что он представляет собой «размазанную» в пространстве оболочку вокруг атома. А это значит, что в любой момент времени обнаруживается его всюдность, то есть присутствие в любой точке электронной оболочки вокруг атома одновременно. Электрон – есть «размазанная» в пространстве частица! А это значит, если он появляется в пространстве вселенной, то, строго говоря, одновременно присутствует в ней всюду, то есть «размазан» по всему пространству вселенной.

Сформулированный Н.Бором (1885-1962) принцип дополнительности состоит в том, что при экспериментальном исследовании микрообъектов могут быть получены точные данные либо об их энергиях и импульсах, либо о поведении в пространстве и времени. Принцип дополнительности также утверждает: свойства микрообъектов (микросистемы) выражаются при помощи дополняющих друг друга независимых переменных, каждая из которых определяется с точностью, зависящей от точности другой переменной. Примерами таких сопряженных переменных являются координаты и импульс, энергия и время. Количественно принцип дополнительности выражается в отношениях неопределенностей:

Δx·Δp_x ≥ h/2π

Δy·Δp_y ≥ h/2π

Δz·Δp_z ≥ h/2π

ΔE·Δt ≥ h/2π

Эти взаимоисключающие картины (энергетически-импульсная и пространственно-временная), получаемые при взаимодействии микрообъектов с соответствующими измерительными приборами, «дополняют» друг друга.

Основной характеристикой в квантовой теории является волновая функция Ψ = Ψ(x,y,z,t) . Если принять, что вероятность нахождения частицы в бесконечно малом объеме ∆V в координатах x,y,z есть ∆P, тогда ΔP=|Ψ²|ΔT, то есть |Ψ²|= dP/dT, плотность вероятности . Это уравнение с волновой функцией носит название уравнения Шредингера. Оно описывает состояние и динамику микросистем. Описание нахождения в данный момент частицы сводится к тому, что с такой-то вероятностью частица находится в данном месте, а с такой-то вероятностью – в другом. Так что применительно к орбите электрона эта функция свидетельствует о том, что он вращается не по линии вокруг атома, а представляет собой сферу (облако вероятности) вокруг атома. То есть «размазан» по своей орбите.

Принцип дополнительности представляет собой одну из самых глубоких естественнонаучных идей нашего времени¹. До Бора было известно, что несовместимость двух (разного типа) приборов непременно влечет за собой разность и противоречивость свойств, измеряемых с их помощью. Бор же, отрицая такое суждение, объяснил, что свойства эти, несомненно, несовместимы, но для полного описания какого-либо квантового объекта оба они одинаково необходимы и поэтому не только не противоречат, но и дополняют друг друга. Они могут быть определены только друг через друга, а не взятые в отдельности. Попросту говоря, они вообще не существуют порознь. Сам по себе принцип дополнительности представляет собой не только естественнонаучную идею, но и философскую категорию, встречающуюся с древних времен.

Еще в высказываниях философов Древней Греции Аристотель говорил, что «гармония – это смешение и сочетание противоположностей». Однако и сегодня многие верят, что волны или частицы – нечто реальное. Настоящее положение дел сложнее: перед нами некий кентавр, не имеющий никакой определенной формы, пока, в зависимости от условий опыта, он не повернется к нам либо одной, либо другой стороной, но никогда – сразу обеими.

Более того: поставлен эксперимент, в котором уже полученный результат измерений заменялся другим благодаря изменениям, произведенным в системе после того, как фотон «принимал решение», выглядеть ли ему как частица или как волна! Этот эксперимент «с отложенным выбором», как назвал его предложивший его идею Джон А. Уилер из Принстонского университета, был проведен сразу в Мэрилендском и Мюнхенском университетах – с тем же невероятным результатом.

«Астрономы могли бы провести эксперимент с отложенным выбором на излучении квазаров – чрезвычайно ярких загадочных объектов, обнаруженных вблизи границ наблюдаемой вселенной», – пишет Уилер. – «Вместо светоделителя и зеркал в таком эксперименте должна использоваться гравитационная линза – галактика или другой массивный объект, который может расщепить излучение квазара и затем сфокусировать его в направлении отдаленного наблюдателя, создавая два или более изображений квазара. Выбор астронома – каким способом наблюдать фотоны от квазара в настоящее время – определяется тем, прошел ли каждый фотон по обоим путям или только по одному пути около гравитационной линзы миллиарды лет назад. В момент, когда фотоны долетали до «галактического светоделителя», они как бы должны были иметь нечто вроде предчувствия, указывающего им, каким образом себя вести, чтобы отвечать выбору, который будет сделан неродившимися существами на еще не существующей планете».

Уилер отмечает, что «такие умозрительные построения возникают вследствие ошибочного предположения о том, что фотон имел какую-то физическую форму еще до того, как астроном начал его наблюдать: что он был либо волной, либо частицей и либо шел от квазара двумя путями, либо только одним из них. Уилер подчеркивает, что в действительности квантовые явления сами по себе не имеют ни волнового, ни корпускулярного характера; их природа не определена вплоть до того момента, когда их начинают измерять» ².

В 1983 г. Марлан О. Скулли, теоретик из Университета в Нью-Мехико, показал, что получение информации о состоянии квантового объекта, меняет его свойства обратимо, и они могут быть восстановлены, если «стереть квантовым ластиком» полученную информацию. Все эти парадоксы – естественное и, в известном смысле, логичное развитие «копенгагенской интерпретации» квантовой механики, базирующейся на тезисе: то, что мы наблюдаем, – это все, что мы можем знать о квантовом явлении. Любые догадки о том, что «в действительности» стоит за этими явлениями, что «делают» и как «выглядят» квантовые объекты, когда мы за ними не наблюдаем, – это только догадки. «Этот вывод оставляет без ответа один важный вопрос: если в лесу падает дерево и никто этого не слышит, издает ли оно шум при падении?» ³.

Несмотря на выдающиеся успехи квантовой физики в ней есть трудности двоякого рода. К первому роду трудностей П.Дирак относит, какая непротиворечивая физическая картина соответствует законам современной квантовой теории? Они волнуют только философов, поскольку физик довольствуется тем, чтобы теория находилась в согласии с экспериментом. Второго рода трудности возникают, когда выводы современной квантовой теории приходится применять к явлениям в экстремальных условиях (весьма высокие энергии или очень малые расстояния). Тогда получаются либо неоднозначные результаты, либо результаты вообще не имеют физического смысла. В таких случаях, очевидно, достигнуты пределы применимости теории и необходимо ее дальнейшее развитие.

Для физиков необходимы трудности именно второго рода, ибо они обозначают границы квантовой теории, за которыми ее нельзя уже сопоставить с экспериментами. Значит нужна другая теория, и она обязательно будет создана, поскольку существует проблема и необходимость в ней. Поиски новой теории, по-видимому, должны лежать в плоскости исследования не самих частиц (заряда, поля, массы и т.д.) в их взаимодействиях, а свойства различных отношений, являющиеся следствием коллективных взаимодействий. Именно они должны определять все многообразие состояний, взаимодействий в вечно изменяющейся физической картине мира.

Рис. 3.5. Схема, отображающая знание единой картины современной фундаментальной физики, объединяющая достигнутые представления физики элементарных частиц и космологии

Сегодня физика элементарных частиц – или, как ее сейчас чаще называют, физика высоких энергий – одна из областей переднего края фундаментальной науки. Исторически так сложилось, что физика элементарных частиц образовалась как наука, изучающая строение вещества на самом глубоком уровне. И по мере накопления знаний о структуре материи, вопрос «как устроен мир?» сменился вопросом «почему он так устроен?». Такая постановка вопроса – это уже совершенно новый уровень претензии на понимание мира, говорил проф. Джеймс Бьёркен (Стэнфордский Ускорительный Центр, США) в своей вступительной речи на «Международной конференции по фундаментальным наукам: теоретической и математической физике», проходившей 13 – 17 марта 2000 года в Сингапуре.  Возможен ли окончательный и всеохватывающий ответ на вопрос о познаваемости мира? Если да, то скоро ли он будет получен? Если нет, до каких пределов может развиваться наше знание о фундаментальном устройстве мира? Какие надо преодолеть трудности, и какие надо сделать конкретно шаги для их преодоления? Что ждет физику элементарных частиц в будущем?

В настоящее время происходит синтез, объединяющий физику элементарных частиц и космологии. Астрономия, астрофизика с физикой элементарных частиц с появлением концепции Большого взрыва стали взаимно дополнять друг друга. Их совместное развитие является примером того, как тесно связаны физические явления, разворачивающиеся на самых больших расстояниях во вселенной, с явлениями, происходящими на микроскопически малых расстояниях (рис. 3.1.5).

Картина, представленная на рис. 3.5. это результат уникального скачка, совершенного только за один век истории развития человечества в понимании единства природы. Энергия, пространство и время на графике Джеймса Бьёркена демонстрируют единство порядковых значений, связывающих происхождение взаимодействий в эволюции материи во вселенной. Это великое понимание общей картины мироустройства в его развитии дает возможность ставить вопрос о пределах развития.

Физика элементарных частиц, давшая возможность понять общий план мироустройства в связи с концепцией инфляционной вселенной, опирается на вовлечение в эксперимент с элементарными частицами высоких энергий. Экспериментально достижимые энергии сталкивающихся частиц менялись в течение века от нескольких электрон-Вольт (эВ) в первых вакуумных камерах до триллиона эВ (ТэВ) в коллайдере ТэВатрон в лаборатории им. Э.Ферми в Чикаго. Оценочная динамика роста используемой энергии в ХХ-ом веке показывает, что темпы ее освоения почти описываются экспоненциальным приростом, удваиваясь в среднем в 2- 2,5 раза. Такие темпы прироста энергетических возможностей в XXI веке ожидать не приходится, поскольку человечество итак подошло к такому уровню используемой энергии, которые охватывают самые глубинные процессы, происходящие в недрах звездной материи.  И, тем не менее, дальнейший прирост используемой энергии в экспериментах с элементарными частицами может оказаться значительным. 

Современные ускорительные комплексы (коллайдеры) представляют собой накопительные кольца, в которых вращаются навстречу друг другу разогнанные до огромных энергий сгустки электронов, протонов или других частиц. В определенных местах эти сгустки сталкиваются. Продукты этих столкновений регистрируются установленными вокруг этих точек детекторами.  Самый крупный электрон-позитронный коллайдер – это LEP (Large Electron-Positron collider) лаборатории ЦЕРН, расположенный на территории сразу двух стран – Швейцарии и Франции.  Его окружность составляет 27 км, и в настоящее время он работает на пределе энергии центра масс сталкивающихся частиц в 200 ГэВ.

В 2008 году в том самом туннеле, где сейчас расположен LEP, должен был вступить в строй протонный коллайдер LHC (Large Hadron Collider), рассчитанный на энергию 7 ТэВ. Пока неполадки в нём не делают это возможным. Однако это еще не предел. Циркулярные протонные машины можно в принципе создавать и на энергии 100-1000 ТэВ. Поэтому технически возможно создание еще одного протонного суперколлайдера. Сейчас эта идея находится на стадии предварительного обсуждения. «Кодовое название» будущего сооружения - VLHC (Very Large Hadron Collider). Если она когда-нибудь и вступит в строй, то не ранее, чем через 20-30 лет. 

На смену круговым ускорителям придут линейные электрон-позитронные коллайдеры. Энергия такого линейного ускорителя (так называемого «линака») составит 500-1000 ГэВ. Кроме того, на линаке можно будет устраивать столкновения не только электронов, но и фотонов практически с той же энергией. Так что, линак может работать и в режиме «фотонного коллайдера». 

Ученые не останавливаются на достигнутом. Возникла идея создания мюонного коллайдера, в котором будут разгоняться и сталкиваться не электроны, а мюоны - достаточно тяжелые и нестабильные частицы. Идея, которая казалась поначалу безумной, теперь выглядит в принципе реализуемой, хотя и очень сложной с технической точки зрения.  Их появление предвидится только через 15-20 лет. Интересно, что кроме своей непосредственной функции, мюонные коллайдеры смогут играть роль и своеобразных «нейтринных фабрик» – мощных направленных источников мюонных нейтрино. 

Сверхвысокие энергии не являются единственным способом узнать новое о природе. Есть особые зоны и при умеренных энергиях, где тщательное и кропотливое изучение тонких эффектов может привести (и уже приводит!) к открытиям. Такие ускорители называются «фабриками». Они работают на одной энергии и избирательно изучают необычные свойства каких-то конкретных частиц. Так, сейчас имеются «φ-фабрики», «Z-фабрики» и т.д., работающие на энергиях φ-мезона, Z-бозона соответственно. Идея «фабрик» оказалась очень плодотворной, так что в будущем ожидается создание и других «фабрик». 

Принципиально иным направлением экспериментальной ФЭЧ является неускорительная физика. Идея заключается в том, что в природе существуют естественные потоки частиц высокой энергии (иногда даже выше, чем энергии, достижимы на ускорителях), поэтому задача физиков заключается в том, чтобы научиться эти потоки регистрировать. Два основных класса таких частиц – это заряженные космические лучи внесолнечного происхождения и потоки нейтрино, преимущественно солнечные и атмосферные.

Однако неускорительную физику вряд ли ожидает роль лидера экспериментальной физики элементарных частиц. Слишком неэффективно пассивное экспериментальное наблюдение. Поэтому продолжается поиск принципиально новых возможностей для увеличения энергии линейных коллайдеров. Но здесь есть трудности. Для того, чтобы разогнать частицу до энергий порядка 1000 ТэВ или выше на типичных дистанциях не более 100 км, требуется создать ускоряющий градиент электрического поля порядка 1 Вольт на ангстрем. Но такие сильные поля уже будут вырывать электроны из атомов, и изменять структуру практически любых материалов. Поэтому при первой же попытке разогнать частицы таким сильным полем, сам ускоритель начнет разрушаться!  Чтобы обойти такую трудность, физики подумывают над тем, как использовать в качестве ускорителей нанотехнологии. Это даст возможность создать микроскопические ускорительные ячейки с нужным градиентом поля. После разгона частицы и разрушения, ячейки смогут регенерироваться за достаточно короткое время, чтобы обеспечить приемлемую интенсивность пучка.

Проблемы и возможности развития физики элементарных частиц

Обратимся теперь к теоретической физике элементарных частиц. Первый вопрос в повестке дня – объяснение недавно обнаруженных масс и смешивания разных нейтрино. Основной вопрос здесь заключается в том, почему массы нейтрино столь малы? Как оказалось, что в теории, где характерные массы частиц составляют миллионы и миллиарды эВ, появляются частицы в миллионы раз легче? Каково происхождение этого малого параметра? Предложено несколько вариантов объяснения; среди них выделяется наиболее элегантный, опирающийся на все то же Великое Объединение. Реализуется ли этот вариант в природе или же это всего лишь красивая теоретическая конструкция? Ближайшее будущее покажет. 

Другая важная проблема связана с поиском бозона Хиггса. Теория электрослабого взаимодействия, уже неоднократно подтвержденная экспериментом, неизбежно предсказывает его существование.

Правда, на этот счет есть разные точки зрения, как утверждающие возможность существования такой частицы, так и отрицающие ее существование. Если все же бозон Хиггса будет обнаружен, то это даст возможность ученым понять гораздо более далекое прошлое существования вселенной на рубеже ее появления около 13 млрд. лет назад. сразу после Большого Взрыва. Как полагают оптимисты существования частицы Хигса, она спрятана в очень маленькой области первоначального существования вселенной, там, где сталкиваются пучки элементарных части. Изучив ее свойства, мы можем понять то, из каких кирпичиков состоит материя.

Следующая на очереди, проблема физики элементарных частиц состоит в ответе на вопрос реализуется или нет в природе суперсимметрия? Если реализуется, то мы опять станем свидетелем нового синтеза в физики элементарных частиц и пересмотра взглядов на то, как устроен мир.

Наконец, еще одна задача – наиболее сложная из перечисленных. Это построение квантовой теории гравитации. На основании тех результатов, которые сейчас появляются в этом направлении, можно судить, что решение этой задачи одновременно даст и ответ на многие фундаментальные вопросы о структуре вещества, пространства, времени: почему в природе существует минимальный электрический заряд? Почему фундаментальные постоянные имеют именно такие, а не иные, значения? Почему наше пространство трехмерно? Почему нам дан именно такой набор элементарных частиц? Возможно, что рано или поздно ответы на эти вопросы даст зарождающаяся сейчас так называемая М-теория. 

Квантовые эффекты локального и нелокального Мира

Мы живём в локальном мире. То есть взаимодействие предметов в пространстве-времени происходит посредством соприкосновения с конечной скоростью. Взаимодействие может быть не прямым, а через цепь событий переноса взаимодействий. Это логично и наша интуиция подсказывает нам, что по другому принципу не может происходить взаимодействие.

Правда, в своё время И.Ньютон в концепции дальнодействия предполагал нелокальность в осознании сформулированного им закона всемирного тяготения, поскольку считал, что гравитация передаётся на каком-либо расстоянии мгновенно. Ш.Кулон позднее подтверждал эту мысль о взаимодействии на расстоянии электрических зарядов. Но Д.Максвелл в 1865 г показал, что электромагнитные взаимодействия могут передаваться только с конечной скоростью (света). А. Эйнштейн (1907 – 1916) в Общей теории относительности объяснил, что гравитация есть следствие возникновение кривизны пространства, и она играет ту же роль, что и электромагнитные поля для сил электромагнитного взаимодействия. Тем самым утверждал, что общая теория не нуждается в нелокальности для описания наблюдаемой физической картины мира.

Но развивающаяся квантовая механика всё же предусматривает непосредственное взаимодействие на расстоянии с помощью свойства, называемого запутанностью (спутанностью, сцепленностью). Это свойство заключается в том, что в квантовом мире две частицы синхронно меняют своё состояние без участия какого-либо переносчика взаимодействий, что приводит к понятию нелокальности. В этом смысле логически вытекающее представление о том, что познание устройства реального мира, связанное с необходимостью представления о взаимодействии составляющих его частей в условиях локальности, оказывается невозможным из-за той же нелокальности. Потому как реальные измерения физических свойств ансамбля частиц могут превосходить сумму свойств составляющих его частиц. Это представление исходит также из современного системного анализа, когда говорят, что свойства системы богаче свойств элементарных составляющих систему.

Общепринятый в квантовой механике подход утверждает (согласно принципу неопределенности Гейзенберга и дополнительности Бора), что мы не располагаем никакими сведениями о точных координатах отдельных частиц в окружающем нас мире. А их свойства характеризуются понятием запутанности не только относительно неясного положения их координат в пространстве, но и тем, что направления спина ни одной из них не является определённым в данный момент времени. Запутанность (как следствие нелокальности) может связывать частицы вне зависимости от их местоположения, их природы и сил взаимодействий между ними. Нелокальность в данном представлении о возможности взаимодействия частиц без непосредственного контакта между ними несёт угрозу общей теории относительности⁴, утверждающей свойства локальности нашего мира и нелокальность уже вытекала из теоремы, доказанной Дж.Беллом в 1964 г. Она касается головоломки квантовомеханически запутанных частиц, которую инициировали в своё время Эйнштейн, Подольский и Розен, соглашались, что квантовомеханическое описание физической реальной картины миры не может быть полным. Хотя и предполагали, что нелокальность взаимодействий в квантовой механике может быть только кажущейся.

Дж.Белл же высказывал конкретную мысль, что если какой-либо подход локальности позволяет предсказать одни и те же результаты эксперимента, что и квантово-механический, опирающийся на нелокальность взаимодействий, то нелокальность выступает как формальный вариант математического описания взаимодействий в локальном мире и без него можно обойтись. Но, рассматривая конкретный случай запутанности, он пришёл к выводу, что никакой локальный формальный математический алгоритм невозможен, и, стало быть, нужно признать, что реальный мир с позиции локальности не может быть описан полностью.

Естественно это ставило под удар главный постулат для специальной теории относительности, предсказывающей, что все взаимодействия могут передаваться с конечной (световой) скоростью. В нелокальном мире взаимодействия на расстоянии не только возможны, но и могут передаваться мгновенно.

Попытки совместить квантовомеханические представления нелокальности со специальной теорией относительности дают возможность искать новые идеи, которые бы позволили исключить существующие противоречия на локальность и нелокальность. Выход некоторые исследователи видят в том, что локальный понятный мир взаимодействия материальных частиц может быть описан с позиции не привычного нам трёхмерного или четырёхмерного мира, а в непривычном многомерном пространстве, из которого рождается иллюзия о трёхмерности локального мира.

Ссылки