Зачем создавать квантовую теорию без наблюдателя? Роль наблюдателя в квантовой физике
Зачем создавать квантовую теорию без наблюдателя?
Алексей Никулов,г. Черноголовка«Троицкий вариант» №8(127), 23 апреля 2013 г.
Наука кроме всего прочего интересна своей непредсказуемостью. Среди физиков, и не только, известна история о том, как в середине XIX века профессор Филипп фон Жолли отговаривал молодого Макса Планка заниматься теоретической физикой, утверждая, что эта наука близка к завершению и что в ней остались лишь незначительные проблемы. Планк, к счастью, его не послушал и стал основоположником квантовой механики, одной из самых успешных теорий в истории физики. Большинство технических достижений физики ХХ века справедливо связывают с квантовой механикой. Атомная энергетика и лазеры, теории элементарных частиц и физика твердого тела, успехи наноэлектроники и теория сверхпроводимости немыслимы без квантовой механики. Эти вызывающие восхищение успехи привели к почти всеобщей вере в справедливость основных принципов квантовой механики. Сомнения, казалось бы, здесь неуместны. Но семинар «Квантовая теория без наблюдателя» в университете немецкого города Билефельд 22–26 апреля 2013 года свидетельствует о том, что всё не так однозначно. Семинар проводится в рамках программы научных исследований Европейского сообщества «Фундаментальные проблемы квантовой физики». Программа включает четыре основные темы: 1) квантовая теория без наблюдателя, 2) эффективное описание сложных систем, 3) квантовая теория и теория относительности, 4) от теории к эксперименту.
В обосновании необходимости данной программы говорится, что сейчас многие ученые согласны с известным высказыванием Эйнштейна 1926 года: «Квантовая механика, несомненно, впечатляет. Но внутренней голос говорит мне, что это не есть, однако, реальная вещь. Теория говорит многое, но она не приближает нас к секретам Создателя. Я, во всяком случае, уверен, что Он не играет в кости». Судя по составу участников программы, ученых, согласных с Эйнштейном, действительно немало. В программе MP1006 принимают участие ученые из 22 европейских стран и Израиля, а также из отдельных университетов США, Австралии, Индии, Мексики и Южной Африки.
В качестве мотивации необходимости создания квантовой теории без наблюдателя приводится одно из высказываний ирландского физика Джона Белла (1928–1990): «Формулировки квантовой механики, которые вы находите в книгах, предполагают разделение мира на наблюдателя и наблюдаемое, и вам не говорят, где проходит это разделение — с какой стороны очков, например, или с какой стороны моего оптического нерва... Таким образом, мы имеем теорию, которая является фундаментально неясной». Эта проблема не является новой. Она возникла сразу после того, как совсем молодой Гейзенберг предложил в 1925 году описывать не то, что происходит, а то, что наблюдается. По воспоминаниям самого Гейзенберга, в беседе, после его выступления в 1926 году в Берлинском университете, Эйнштейн сказал, что «с принципиальной точки зрения желание строить теорию только на наблюдаемых величинах совершенно нелепо. Потому что в действительности всё ведь обстоит как раз наоборот. Только теория решает, что именно можно наблюдать. Видите ли, наблюдение, вообще говоря, есть очень сложная система». Через 63 года, в 1989 году, Белл писал в статье «Против измерения»: «Эйнштейн говорил, что теория определяет, что может быть "наблюдаемым". Я думаю, он был прав: "наблюдение" — это крайне сложный процесс для теоретического описания. Поэтому такого понятия не должно быть в формулировке фундаментальной теории». Таким образом, согласно мнению не только Белла, но и достаточно большого числа ученых, с ним согласных, в наиболее успешной теории ХХ века есть такие понятия, которых не должно быть в формулировке фундаментальной теории. Стоит ли обращать на это внимание? Ответ на данный вопрос, очевидно, связан с ответом на вопрос о целях научного исследования.
Ортодоксальная квантовая механика отказалась от того, что Эйнштейн считал «высшей целью всей физики: полное описание реального состояния произвольной системы (существующей независимо от акта наблюдения или существования наблюдателя)...». Этот отказ явился следствием того, что Гейзенберг, Бор и др. потеряли надежду на возможность реалистического описания некоторых явлений, таких, например, как эффект Штерна—Герлаха. Штерн и Герлах обнаружили в 1922 году, что измеряемые значения проекций магнитного момента атомов имеют дискретные значения. Бор писал в 1949 году, что, «как ясно показали Эйнштейн и Эренфест [в 1922 году], наличие такого эффекта ставило непреодолимые трудности перед всякой попыткой наглядно представить себе поведение атома в магнитном поле». А спустя 32 года Белл писал: «Из-за явлений подобного рода среди физиков возник скепсис относительно возможности создания непротиворечивого пространственно-временного описания процессов, происходящих на атомном и субатомном уровнях... Более того, некоторые стали утверждать, что атомы и субатомные частицы не имеют определенных параметров, кроме тех, что наблюдаются. Не существует, например, определенного значения параметра, по которому можно было бы различить частицы, приближающиеся к анализатору Штерна—Герлаха, до отклонения их траектории вверх или вниз. В действительности реально не существуют даже частицы».
Вопрос о существовании параметров до наблюдения был главным предметом спора между основоположниками квантовой теории Гейзенбергом, Бором и др., с одной стороны, и Эйнштейном, Шрёдингером и др. — с другой стороны. Шрёдингер писал в 1951 году, что «Бор, Гейзенберг и их последователи ... имеют в виду, что объект не существует независимо от наблюдающего субъекта». Он выражал свое несогласие с тем, «что глубокое философское размышление об отношении объекта и субъекта и об истинном значении отличий между ними зависит от количественных результатов физических или химических измерений». Эйнштейн свое несогласие выразил, в частности, известным высказыванием «Мне хотелось бы думать, что Луна существует, даже когда я на нее не смотрю». Наиболее известным эпизодом в этом споре гигантов явилась статья 1935 года — Эйнштейна, Подольского и Розена.
ЭПР стремились доказать, как писал в 1981 году Белл, «что теоретики, создавшие квантовую механику, опрометчиво поспешили отказаться от реальности микроскопического мира». Но сейчас статья ЭПР известна большинству не этим доказательством, а ЭПР-корреляцией, которую сами ЭПР считали невозможной, а многие современные авторы считают реально существующей. Это является, пожалуй, главным парадоксом в истории с ЭПР-корреляцией. ЭПР-корреляция и неравенства Белла с наибольшей достоверностью доказали, что предположение о существовании параметров до измерения противоречит ортодоксальной квантовой механике. Из нелокальности ЭПР-корреляции следует, что описание акта измерения не может быть полным без включения в него сознания наблюдателя. Нелокальность является следствием того, что имеет разные названия: скачок Дирака, коллапс или редукция волновой функции, «квантовый скачок от возможности к действительности» (по Гейзенбергу), но один смысл — мгновенное, нелокальное, необратимое превращение суперпозиции в собственное состояние при измерении. Эта особая роль акта измерения определяется тем, что, как писал Дирак в 1930 году, «измерение всегда вызывает скачок системы в собственное состояние той динамической переменной, измерение которой производилось». Этот скачок не может быть следствием воздействия прибора на квантовую систему, так как неравенства Белла выводятся именно из этого предположения. Воздействие может быть любым, которое необходимо для описания результатов измерений. Единственным условием при выводе неравенств Белла является локальность воздействия: изменение условий эксперимента не может мгновенно повлиять на результат измерений в пространственно удаленной области. Нелокальное воздействие прибора есть реальная нелокальность, означающая возможность изменить прошлое, что логически невозможно. Поэтому нарушение неравенств Белла, предсказываемое квантовой механикой, может быть только следствием нелокальности нашего сознания.
Для Гейзенберга и других создателей квантовой механики не могло быть вопроса, с какой стороны очков проходит разделение между наблюдателем и наблюдаемым. Для них, мысливших в традициях европейской философии, это разделение могло быть только следствием картезианского разделения на сущности мыслящие и сущности протяженные. Утверждение Гейзенберга «Классическая физика основывалась на предположении — или, можно сказать, на иллюзии, — что можно описать мир или, по меньшей мере, часть мира, не говоря о нас самих» подчеркивает, что квантовая механика отказалась от полярности этого разделения, когда сущности протяженные мыслились независимо от сущностей мыслящих. Но, отказавшись от иллюзии, Гейзенберг не сказал, как описать мир, говоря о нас самих. Это, пожалуй, является главной причиной, почему желание строить теорию только на наблюдаемых величинах совершенно нелепо. Поэтому задача создания квантовой теории без наблюдателя, т. е. без нас самих, всегда была актуальной. Самыми известными попытками ее решения являются «многомировая» интерпретация, предложенная Эвереттом в 1957 году, и интерпретация Бома 1952 года, вдохновившая Белла на создание знаменитых неравенств Белла.
Но для большинства физиков эта задача была и остается непонятной. В одной из своих последних работ Белл писал об одной из статей 1988 года, которая «особенно выделяется своим здравым смыслом. Автора шокируют "...такие ошеломляющие фантазии, как многомировая интерпретация..". Он отвергает утверждения фон Неймана, Паули, Вигнера, что описание "измерения" не может быть полным без включения в него сознания наблюдателя». Такое отношение к квантовой механике с позиций здравого смысла характерно для большинства физиков. Во всех или почти во всех учебниках и книгах акт измерения (наблюдения) рассматривается как процесс взаимодействия квантовой системы не с наблюдателем, а с бездушным измерительным прибором. Заблуждение о возможности замены сознания наблюдателя измерительным прибором особенно сильно среди физиков советской школы. Наш выдающийся ученый, лауреат Нобелевской премии академик В. Л. Гинзбург признавался в предисловии к статье «Концепция сознания в контексте квантовой механики», опубликованной в журнале «Успехи физических наук» в 2005 году, что, являясь материалистом, он не понимает, «почему так называемая редукция волновой функции как-то связана с сознанием наблюдателя». Квантовую механику учили (и учат) так, что многие не знают не только о проблеме «сознания наблюдателя», но даже о редукции волновой функции. Автор статьи «Две методологические революции в физике — ключ к пониманию оснований квантовой механики», опубликованной в 2010 году в журнале «Вопросы философии», признается: «Сам я услышал о ней уже после окончания МФТИ и защиты диссертации по квантовой механике». Поэтому сам факт постановки задачи создания квантовой теории без наблюдателя должен быть интересен нашим ученым. Этот факт свидетельствует о возрастающем понимании значения работ Джона Белла, сборник которых впервые был опубликован в 1987 году и несколько раз переиздавался, последний раз в 2011 году.
elementy.ru
Сторонний наблюдатель или многомерный исследователь
1. Введение
Возникновение в начале 20-го века квантовых идей в умах ученых привело к пересмотру классических представлений о непрерывности механизма излучения и поглощения света, и к выводу о том, что эти процессы происходят дискретно - путём излучения и поглощения квантов электромагнитного поля - фотонов, что подтвердилось результатами экспериментов с абсолютно черным телом.
Вскоре было установлено, что каждой отдельной элементарной частице следует соотнести локальное поле, соответствующее вероятности обнаружения любого из её конкретных состояний. Таким образом, в квантовой механике параметры каждой материальной частицы описывались определённой вероятностью. Впервые эту вероятность обобщил П. Дирак (Р. Dirac) для случая с электроном, описав его волновую функцию.
Последние интерпретации квантовой механики шагнули намного дальше всего этого. Классическая реальность возникает из квантовой при наличии обмена информацией между объектами.[1] Когда информации о таком взаимодействии между участниками становится достаточно много, появляется возможность говорить об элементах классической реальности и различать компоненты суперпозиции друг от друга. Для «создания» классической реальности, информации о взаимодействии всех возможных участников, достаточно, чтобы различить компоненты суперпозиции между собой.[2]
Всё это наводит меня на ряд вопросов, до сих пор не имеющих научного обоснования. Они сводятся к двум основным вопросам. Откуда в квантовой реальности возникают наблюдатели, обмен информацией между которыми инициирует появление классической реальности при декогеренции? Каковы их свойства и особенности? Именно в этом ракурсе я вижу дальнейшую смысловую линию своих рассуждений. Это позволит значительно расширить существующие теоретические модели квантовой механики и ответить на множество нерешённых проблем современной физики.
2. Роль наблюдателя в квантовой физике
Более детально поговорим о свойствах квантового мира. Одним из самых удивительных исследований в истории физики является двущелевой эксперимент с интерференцией электронов. Суть эксперимента заключается в том, что источник излучает пучок электронов на светочувствительный экран. На пути этих электронов есть препятствие в виде медной пластины с двумя щелями.
Какую картинку можно ожидать увидеть на экране, если электроны обычно представляются нам небольшими заряженными шариками? Две полосы напротив прорезей в пластине. Но на самом деле, на экране появляется узор из чередующихся белых и черных полос. Это связано с тем, что при прохождении через щель электроны начинают вести себя не только как частицы, но и как волны (так же ведут себя фотоны или другие легкие частицы, которые могут быть волной в то же время).
Эти волны взаимодействуют в пространстве, сталкиваясь и усиливая друг друга, и в результате сложный интеренференционный рисунок из чередующихся светлых и темных полос отображается на экране. В то же время результат этого эксперимента не изменяется, даже если электроны проходят поодиночке — даже одна частица может быть волной и проходить одновременно через две щели. Этот принцип является основополагающим во всех интерпретациях квантовой механики, когда частицы могут одновременно демонстрировать свои «обычные» физические свойства и экзотические свойства как волна.
Но как насчет наблюдателя? Именно он делает эту запутанную историю еще более запутанной. Когда физики во время подобных экспериментов попытались определить с помощью инструментов, через какую щель фактически проходит электрон, картинка на экране резко изменилась и стала «классической»: с двумя освещенными полосами строго напротив щелей.
Эксперименты по интерференции частиц проводились не только с электронами, но и другими, гораздо более крупными объектами. Например, использовались фуллерены, большие замкнутые молекулы, состоящие из нескольких десятков атомов углерода. В 1999 году группа ученых из Венского университета под руководством профессора Цайлингера пыталась включить элемент наблюдения в эти эксперименты. Чтобы сделать это, они облучали движущиеся молекулы фуллеренов лазерными лучами. Затем, нагретые внешним источником, молекулы начинали светиться и неизбежно обнаруживать свое присутствие для наблюдателя.
До начала такого наблюдения фуллерены довольно успешно избегали препятствия (проявляя волновые свойства), аналогично предыдущему примеру с электронами, попадающими на экран. Но с присутствием наблюдателя фуллерены стали вести себя как совершенно законопослушные физические частицы, то есть проявляли корпускулярные свойства.
Соответственно, если бы кто-то окружил установку Цайлингера совершенными детекторами фотонов, то он, в принципе, мог бы установить, на какой из щелей дифракционной решетки рассеялся фуллерен. Хотя никаких детекторов вокруг установки не было, их роль оказалась способна выполнять окружающая среда. В ней и записывалась информация о траектории и состоянии молекулы фуллерена. Таким образом, принципиально не важно, через что идет обмен информацией: через специально поставленный детектор, окружающую среду или человека. Для разрушения когерентности и исчезновения интерференционной картины, при наличии информации, через какую из щелей прошла частица, не имеет значения, кто ее получит. Если вся эта система форм, включая атомы и молекулы, активно участвует в информационном обмене, я не вижу принципиальной разницы между ними и сознанием человека в качестве наблюдателя.
Недавние эксперименты профессора Шваба из США вносят весьма ценный вклад в эту область. Квантовые эффекты в этих экспериментах были продемонстрированы не на уровне электронов или молекул фуллеренов (примерный диаметр которых составляет 1 нм), а на более крупных объектах - крошечной алюминиевой ленте. Эта лента была зафиксирована с обеих сторон так, чтобы ее середина находилась в подвешенном состоянии и могла вибрировать под внешним воздействием. Кроме того, рядом было помещено устройство, способное точно записывать положение ленты. В результате эксперимента обнаружилось несколько интересных моментов. Во-первых, любое измерение, связанное с положением объекта, и наблюдение за лентой влияло на нее - после каждого измерения положение ленты изменялось.
Во-вторых, некоторые измерения привели к охлаждению ленты. Наверняка может быть несколько разных обьяснений этим эффектам, но пока учёные предполагают, что именно наблюдатель может влиять на физические характеристики объектов одним своим присутствием. Невероятно! Но результаты следующего эксперимента ещё более не вероятны.
Квантовый эффект Зенона — метрологический парадокс квантовой физики, заключающийся в том, что время распада метастабильного квантового состояния некоторой системы прямо зависит от частоты измерения её состояния, был экспериментально подтвержден в конце 1989 года Дэвидом Вайнлендом и его группой в Национальном институте стандартов и технологий (Боулдер, США).[3][4] Метастабильные состояния в квантовых системах — состояние с временем жизни, много большим характерного времени жизни возбуждённых состояний атомной системы. Оказывается, вероятность распада метастабильной квантовой системы может зависеть от частоты измерений ее состояния и в предельном случае нестабильная частица, в условиях более частого наблюдения за ней, никогда не будет распадаться. При этом вероятность может как уменьшаться (так называемый прямой эффект Зенона), так и увеличиваться (обратный эффект Зенона). Эти два эффекта не исчерпывают всех возможных вариантов поведения квантовой системы. Особым образом подобранная череда наблюдений способна приводить к тому, что вероятность распада ведет себя как расходящийся ряд, то есть фактически не определена.[5]
Что же кроется за этим загадочным процессом наблюдения? Всё больше людей подходят к осознанию того, что в основе наблюдаемой реальности лежит нелокализованная и непостижимая квантовая реальность, которая становится локализованной и «видимой» в ходе обмена информацией между всеми её наблюдателями. Каждый наблюдатель квантовой реальности начиная от атома, продолжая человеком и заканчивая скоплением галактик, вносит свой вклад в её локальную декогеренцию. Тот факт, что материя может наблюдать сама за собой, что было продемонстрировано опытом Цайлингером, и изменять при этом физические параметры реальности, что было показано в опытах Шваба, наводит меня на мысль о том, что каждый объект окружающей действительности наделён сознанием. За прцессом наблюдения кроется ничто иное - как сознание. Все материальные объекты, в том числе атомы и фотоны, обладают сознанием. Это является отправной точкой моих дальнейших рассуждений, которые подтверждаются и глубже обосновываются в ииссиидиогии. Приглашаю вас проанализировать их в следующей главе.
3. Квантовый эффект Сознания
Далее я провожу упрощённую проекцию перечисленных выше квантовых свойств на наше понимание классического мира. Представьте себе бесконечное электромагнитное поле, распространяющееся во всех направлениях от источника излучения. Вспомните, что где-то в лаборатории учёные поставили на пути этого излучения пластину с двумя щелями. Как только они подносят к пластине измерительный прибор, волна локально превращается в поток отдельных частиц. Когда прибор убирают, поток отдельных частиц вновь сливается в излучение и на экране опять можно наблюдать интерференционную картину. Тот же эффект наблюдается при экстремальном охлаждении некоторых атомов вещества (происходит нивелирование теплового - электромагнитного взаимодействия между ним) при образовании конденсата Бозе-Эйнштейна - группа атомов сливается воедино и теряется возможность говорить о каждом из них по отдельности. В первом случае система не конкретизирована и проявляет волновые свойства, во втором случае приобретает эффект корпускулярного проявления в соответствии с информацией, которая нас начинает конкретно интересовать. Справедливости ради следует отметить, что всё это весьма упрощённая схема с точки зрения современной квантовой физики, ведь электромагнитная волна сама по себе является материальным объектом, в каком бы виде она ни выражалась - частицы или волны.
Вышеприведенный рисунок демонстрирует разнокачественное отражение реальности: состояние1-состояние-2-состояние-3. Наше собственное сознание и система восприятия является типичным наблюдателем с весьма ограниченными возможностями восприятия, что отражается на нашем наборе представлений о себе и об окружающем мире. В отличие от сверхточных измерительных приборов, работающих на сверхпроводниках, к примеру, скорость нашего наблюдения за объектами окружающей дествительности сильно ограничена возможностями биоэлектрической динамики нейронных цепочек. Информации, получаемой нашими органами восприятия о том, что происходит на щелях медной пластины, явно недостаточно для локального подавления эффекта интерференции фотонов, что создаёт перед нами физически реальную иллюзию интерференционной картины. Для наблюдателя другого типа, например птицы, интерференция может отсутствовать в данной точке пространства, что даёт мне повод называть её иллюзией, которая физически реальна только для локального наблюдателя.
Увеличивая информативность когнитивного процесса, мы буквально расширяем познаваемые границы своей физической реальности. Одной из сравнительных характеристик его информационной насыщенности может являться частота наблюдения. Например, чувствительность нашего визуального наблюдения за системой без детектора получается значительно ниже, и мы получаем крайне мало информации для анализа. С другой стороны, более энергетически насыщенные (высокочастотные) излучения проявляют себя по-другому в системе нашего восприятия (или вообще не проявляют), более активно взаимодействуя с окружающей средой. Если обобщить приведенные выше факты, то получается, что материя может представляться производной Информации. Для отдельно взятых наблюдателей, ограниченных разным кругом информационного взаимодействия, одна и тоже материя (волновая функция электрона) может иметь как плотноматериальное, так и транспарентное (не материальное) выражение.
Информационная концепция Сознания
Как уже было сказано, классический мир возникает в результате обмена информацией между всеми участниками квантовой реальности. Какова природа этих участников? Существует теория, согласно которой в основе всего лежат разнокачественные фокусы (кванты) информации. В ключе дальнейших рассуждений по моей теме считаю уместным подробнее остановиться на некоторых идеях этой концепции, более глубоко узнать о которых лучше из первоисточника. [6]
Итак, эффект осознания нами самих себя в окружающем мире основан на последовательности наших перепроецирований между конкретными состояниями - фокусами интереса. Это сопровождается утратой сознания в предыдущем конкретном мире и мгновенным осознанием себя частью следующего физического мира, отличающегося от предыдущего на один условный квант информации. При этом изменяются пространственное, энергетическое, термодинамическое и другие соотношения параметров внутри системы классических объектов.
Что заставляет нас непрерывно изменять своё состояние? Все Фокусы информации несут в себе внутреннюю тензорность - напряжение, которое стремится к аннигиляции за счёт обмена избыточными потенциалами. По аналогии с физикой нестабильного атомного ядра у каждого фокуса существует своего рода период "полураспада", в котором идёт расход энергии, необходимой для аннигиляции качественной разности информации. Энергия получается из разности потенциалов между фокусами информации и расходуется на её уравновешивание.
Чем определяется "размер" кванта информации? Процесс наблюдения, который, как было отмечено, происходит за счёт непрерывного перепроецирования между отдельными фокусами (квантами) информации, в ииссиидиологии отождествляется с синтезом разнокачественной информации в новое качественное состояние, совмещающее признаки предыдущих. Каждый акт синтеза выражается расходом энергии, необходимой для резонационного схлопывания качественной разности между информацией. Чем большим объемом энергии манипулирует наблюдатель, тем больше разнокачественной информации синтезировано в каждом следующем фокусе его наблюдения. Этот принцип хорошо демонстрируется на примере увеличения энергоёмкости процессов, протекающих в химических и ядерных реакциях при аннигиляции. Степень синтезированности определяет размер кванта информации, наблюдаемый фокусом самосознания. Каждое мгновение она необратимо растёт и только растёт, но с разной интенсивностью.
Как соотносятся между собой наблюдатели разного "размера"? Наиболее универсальным квантом (фокусом) информации является фотон, имеющий максимальную уравновешенность (минимальный потенциал напряжения) относительно данной локальной группы участников квантовой реальности. Это косвенно отвечает на вопрос: почему фотон всегда существует на скорости света и не имеет массы покоя. Он не обременён энергией диссонанса по отношению к окружающему миру. Фотон является как бы "универсальной валютой" информационного взаимодействия. Так продолжалось бы бесконечно, если бы мы, по мере уравновешивания тензорной (декогерентной) части своих фокусов в процессе обмена информацией, сами не становились более универсальными в возможностях разнокачественных взаимодействий. Чем больше разнокачественной информации становится синтезировано в каждом нашем фокусе наблюдения, тем более широкий спектр качественной совместимости открывается для нашего взаимодействия. Неизбежно наступает такой момент, когда роль "универсальной валюты" начинают играть ещё более универсальные частицы, открывая возможности для более интенсивных информационных взаимодействий с прежде неизвестными нам фокусами самосознаний. Это сразу же отражается в радикальном изменении всех физических констант и свойств пространства-времени.
Иногда, для удобства изложения, автор ииссиидиологии характеризует динамику разно синтезированных наблюдателей (фокусов) как разно частотную. Существует множество разноуровневых фокусов информации, которые взаимодействуют между собой в других режимах проявления. Мы не успеваем ежемгновенно сложить о таких объектах целостное впечатление, то есть различить их среди других участников суперпозиции. Когнитивный процесс таких наблюдателей ежемнговенно оперирует значительно большим объемом информации, чем мы, и осуществляется на базе других переносчиков информации. Поэтому они как бы выпадают из нашей реальности как объекты наблюдения. Например, для нашего восприятия остаются доступными только атомно-молекулярные «оболочки» звёзд и планет, в отличие от их внутренней сути (сознания). То есть, согласно ииссиидиологии, любое явление в космосе обладает сознанием на разном уровне, начиная от атомов, продолжая человеком, заканчивая звёздами и галактиками. Мы не способны взаимодействовать с сознанием планеты из-за слишком разного объёма энергоинформационных взаимосвязей, которые структурируют каждый такт наших взаимоотношений с окружающей реальностью.
Фотоны обеспечивают обмен информацией в диапазоне существования, который мы привыкли называть "наша 3х-мерная вселенная". Внутри него существуют как "обычный" тип фотона, так и переходные к внешним и внутренним "границами" электромагнитного спектра - эрнилгманентный и фразулертный, что ещё предстоит экспериментально определить. За пределами электромагнитного спектра, в бесконечно коротких и бесконечно длинных волнах, фотон сменяется переносчиками информации других порядков, порождая для своих наблюдателей то, что мы бы назвали соответственно 2х-мерная и 4х-мерная вселенные со своими частотными "границами". Эта градация продолжается далее до бесконечности. Вся эта бесконечность фокусов информации сливается для нас в неразличимость "космической" суперпозиции некой, не поддающейся никакому описанию, энерго-плазмы.
Краткая таблица соответствия физических понятий в Ииссиидиологии:
- Наблюдатель - Фокус Самосознания
- Квант - информационная дельта между двумя условно взятыми фокусами самосознания, обычно между текущим и последующим.
- Энергия - эквивалент действия, необходимого для аннигиляции информационной дельты между двумя условно взятыми фокусами самосознания, - для их синтеза.
- Синтез - резонационное схлопывание разнокачественных фокусов информации по отдельным признакам в новое качественное состояние.
- Частота - информационная ёмкость, синтезированность кванта информации.
5. Заключение
В своей работе я прежде всего постарался показать, что представления об объективной, квантово-механической природе мироздания, в которой все существует автономно, безынициативно, единообразно, замкнуто по отношению ко всему остальному, могут уйти в прошлое уже совсем скоро. В связи с этим, такие основополагающие явления нашей жизни, как происхождение материи, природа энергии и квантового поля перестанут быть всего лишь эмпирическими наблюдениями и смогут получить свое более глубокое обоснование благодаря новейшим представлениям ииссиидиологии и других подобных прогрессивных исследовательских направлений. Например, каждый объект квантовой реальности как наблюдателя, можно наделить фокусом самосознания, стремящимся к уравновешиванию своей внутренней тензорности. Энергию можно определить как общий количественный эквивалент информационного взаимодействия между различными фокусами самосознаний, обеспечивающий их фокусную динамику возможностью для реализации неких резонационных эффектов проявления, которые субъективно интерпретируются нами как «материальность различной̆ степени плотности». Наблюдатели "разной степени плотности" тесно взаимосвязаны между собой общими диапазонами проявления, и взаимно обеспечивают проявление друг друга из суперпозиции в конкретных физических условиях. Фокусом своего самосознания можно активно смещаться в широком диапазоне интересов, непосредственным образом воссоздавая нужную окружающую действительность.
Один из конкретных выводов, который следует из представленного материала, состоит в том, что путем изменения качественных параметров собственного сознания, можно наблюдать изменение частоты электромагнитного излучения или массы элементарной частицы, никак непосредственно не влияя на них. Сейчас мы можем лишь воспроизводить обратный эффект путем целенаправленного изменения параметров релятивистских частиц, локально создавая необходимые условия и обеспечивая их внешней энергией.
Следующий практический вывод по моей статье подводит к тому, что трактование фактов появления или исчезновения каких любо объектов в фокусе нашего восприятия подлежит кардинальному изменению. Мы и созданные нами приборы постоянно входим и выходим из зоны качественной совместимости с множеством объектов квантовой реальности, наблюдая рождения и смерти проекций этих объектов: людей, животных, микроорганизмов, цивилизаций, планет и звезд. Познав трансцендентальные механизмы смещения собственного фокуса самосознания среди иных объектов квантовой реальности, мы сможем по своему усмотрению создавать любую материю всего лишь из света и информации. По предсказаниям автора концепции ииссиидиологии[6], специальная установка из группы электромагнитных генераторов способна воссоздать в своём фокусе эффект появления любого трехмерного объекта. По мере увеличения частоты излучения, объект постепенно будет уплотняться. Аналоги такой технологии уже есть, они заставляют светиться молекулы воздуха в заданном объеме пространства. В дальнейшем, при ускорении излучения до 270-280 импульсов, объект приобретёт плотноматериальное выражение. [7] Сдвинуть его с места или повредить будет невозможно, если это действие не предусмотрено режиссером данной сцены.
Подводя итог статье, считаю, что мне удалось описать наиболее полезные идеи о возможных свойствах и особенностях квантовых наблюдателей. Что касается происхождения самих наблюдателей, то ответа на этот вопрос просто нет. Ясно только то, что из гипотетически бесконечного их множества, мы каждый раз непосредственно имеем дело только с определённым локальным диапазоном квантовых объектов. Именно границы этого диапазона - качество и количество входящих в него фокусов самосознаний - полностью определяют точные условия и параметры нашего физического проявления, формируя классический мир, где мы себя сейчас осознаём. А текущие трансцендентальные параметры нашего самосознания, в свою очередь, полностью определяют границы диапазона нашего возможного взаимодействия с другими объектами квантового мира.
В своей работе я предвкушаю время появления «Теории универсального объединения», которая окончательно увяжет все Силы Природы, макрокосма и микрокосма, откроет совершенно новые концепции взаимодействия Пространства-Времени, даст ключ к главным вопросам квантовой гравитации и космологии. Это послужит причиной глубокого раскола в научных кругах, поскольку из этой теории проистекают такие метафизические следствия, которые будут неприемлемы для многих заядлых материалистов. Для открытия этой теории потребуется не очередная попытка подсластить пилюлю старых, накопленных знаний, а фундаментальная интеллектуальная революция в умах и в представлениях множества учёных о пространстве и времени, об энергии и материи, о декогеренции и суперпозиции. Как показано в моей работе, этот процесс уже идёт полным ходом в открытых умах наиболее пытливых и широко мыслящих искателей истины, которые не привязаны к догматическим представлениям прошлых лет. Окружающее их пространство стремительно меняется вместе с их сознаниями. Подходит время каждому читателю более конкретно определяться, в каком качестве пространственно-временного континуума ему интереснее продолжать свое жизненное творчество: прежнем ограниченном или решительно новом.
ayfaar.ru
Роль наблюдателя. Квантовый ум [Грань между физикой и психологией]
Роль наблюдателя
Мой предыдущий опыт в качестве юнгианского аналитика позволяет мне уловить общий смысл того, что имеет в виду Юнг. «Психическое состояние» подразумевает необщепринятый опыт наподобие сновидения или внезапного интуитивного прозрения. «Объективное внешнее событие» означает общепринятую реальность пространства и времени.
Так как Юнг пока еще не думал о таких понятиях, как наблюдатели ОР и НОР, он смешивал наблюдателей ОР и НОР, говоря о переживающем НОР, как если бы это был наблюдатель ОР. Только переживающий НОР может судить о совпадении психического состояния с внешними, объективными событиями, являющимися пространственно отдаленными или отдаленными во времени. Психическое состояние представляет собой наблюдение НОР, тогда как время и пространство относятся к системе ОР. То, совпадает ли событие НОР с событием ОР, зависит от системы соотнесения переживающего в НОР.
Сегодня, если мы включаем в эти определения переживающего НОР, синхронность можно переформулировать как события НОР, которые один или более участников переживают как происходящие вместе с событием ОР в пространстве и/или времени. Связующим фактором служит чувственный опыт НОР, или разделяемое в НОР пространственно-временное переживание общности. Именно эти переживания НОР Юнг подразумевал под Unus Mundus.
Позднее Юнг говорил о синхронности в более широком смысле «акаузальной упорядоченности» – проявления некой закономерности или основополагающего принципа, отличающегося от общепринятого принципа причины и следствия. К этой категории он относил внезапные прозрения и творческие акты, а также «априорные факторы, как то свойства естественных чисел, разрывности современной физики и т.п.»1.
Юнг полагал, что синхронность – это лишь частный случай общей связи между «психическими и физическими процессами, где наблюдатель находится в благоприятном положении, позволяющем распознавать tertium comparationis (третье положение), которое сочетает в себе другие два»2. Третье положение могло бы быть системой, наподобие пространства-времени, которое рассматривает отдельные системы пространства и времени как одну, хотя они могут видеть друг друга как явно отдельные реальности. Юнг подозревал, что это третье положение должно быть как-то связано с фундаментальным единством алхимиков, именуемым Unus Mundus, которое обладает определенного рода трансцендентным существованием, лежащим в основе двойственности «психики» и «материи»3.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
fil.wikireading.ru
Роль наблюдателя в квантовой физике
Связи с наукой \ Физика \ Научно-популярные статьи \ Роль наблюдателя в квантовой физике
По современным представлениям, квантовое поле является наиболее фундаментальной и универсальной формой материи, лежащей в основе всех её конкретных проявлений. Классическая реальность возникает из квантовой при наличии обмена информацией между объектами. Для «создания» классической реальности, информации о взаимодействии всех возможных участников должно быть достаточно, чтобы различить компоненты квантовой суперпозиции между собой.
Всё больше людей подходят к осознанию того, что в основе всех явлений наблюдаемой реальности лежит нелокализованная и непостижимая квантовая реальность, которая становится локализованной и «видимой» в ходе обмена информацией между всеми её наблюдателями. Каждый наблюдатель квантовой реальности начиная от атома, продолжая человеком и заканчивая скоплением галактик, вносит свой вклад в её локальную декогеренцию. Тот факт, что материя может наблюдать сама за собой, что было продемонстрировано опытом Цайлингера, и изменять при этом физические параметры реальности, что было показано в опытах Шваба, наводит меня на мысль о том, что каждый объект окружающей действительности наделён сознанием. За процессом наблюдения кроется ничто иное, как сознание. Все материальные объекты, в том числе атомы и фотоны, обладают сознанием. Это является отправной точкой моей работы.
В работе я отвечаю на вопрос какова природа этих участников, на чём основан эффект их проявления в окружающем мире. Далее описываю, почему для своего проявления они вынуждены постоянно менять своё состояние. Привожу размышления о ключевых отличительных характеристиках всех наблюдателей квантовой реальности и о том, как они соотносятся друг с другом ввиду этих особенностей. Передаю своё понимание особенностей механизма обмена информацией между наблюдателями, и ограничений, которые он накладывает на возможности взаимодействия фокусов самосознаний.
Трактование фактов появления или исчезновения каких-либо объектов в фокусе нашего восприятия, в связи этим, может кардинально видоизменяться. Мы и созданные нами приборы постоянно входим и выходим из зоны качественной совместимости с множеством объектов квантовой реальности, наблюдая рождения и смерти проекций этих объектов: людей, животных, микроорганизмов, цивилизаций, планет и звезд. Познав трансцендентальные механизмы смещения собственного сознания среди иных объектов квантовой реальности, мы сможем по своему усмотрению создавать любую материю всего лишь из света и информации.
Совсем не за горами время появления «Теории универсального объединения», которая окончательно увяжет все Силы Природы, макрокосма и микрокосма, откроет совершенно новые концепции взаимодействия Пространства-Времени, даст ключ к главным вопросам квантовой гравитации и космологии. Это послужит причиной глубокого раскола в научных кругах, поскольку из этой теории проистекают такие метафизические следствия, которые будут неприемлемы для многих заядлых материалистов. Для открытия этой теории потребуется не очередная попытка подсластить пилюлю старых, накопленных знаний, а фундаментальная интеллектуальная революция в умах и в представлениях множества учёных о пространстве и времени, об энергии и материи, о декогеренции и суперпозиции. Как показано в моей работе, этот процесс уже идёт полным ходом в открытых умах наиболее пытливых и широко мыслящих искателей истины, которые не привязаны к догматическим представлениям прошлых лет. Окружающее их пространство стремительно меняется вместе с их сознаниями. Подходит время каждому читателю более конкретно определяться, в каком качестве пространственно-временного континуума ему интереснее продолжать свое жизненное творчество: прежнем ограниченном или решительно новом.
Читать полный текст статьи
www.iissiidi.org
Наблюдатель и квантовая механика
Идеалистические концепции, согласно которым наблюдатель оказывает определяющее влияние на объект, не навязаны физике извне. Они имеют корни в самом физическом познании и возникают в результате одностороннего, преувеличенного развития «одной из черточек, сторон, граней познания...» '.
Рассматривая проблему наблюдателя в специальной теории относительности под этим углом зрения, мы могли заметить, что в ходе развития теории создавались предпосылки для исключения идеалистически гипертрофированной трактовки роли наблюдателя. Если в первоначальных ее формулировках роль наблюдателя всячески подчеркивалась, причем не только в философской, но и в физической литературе, то в дальнейшем была найдена интерпретация Минковского, которая элиминировала наблюдателя. Совершенно иная картина наблюдалась в квантовой механике. В более поздних интерпретациях квантовой теории роль наблюдателя подчеркивалась в значительно большей степени, чем в ранних.
Основным уравнением квантовой механики является уравнение Шредингера
iħ(∂Ψ/∂t) = ĤΨ
представляющее собой математическое описание изменения волновой функции Ψ во времени; здесь Н — гамильтониан, или оператор энергии, а h == ħ/2n, где ħ — постоянная Планка. Первоначально волновая функция отождествлялась с классическим полем, распределенным в пространстве аналогично электромагнитному полю. Согласно Э. Шредингеру, который предложил эту интерпретацию волновой функции, стационарным состояниям атома соответствуют собственные колебания поля. В отличие от Э. Шредингера, Л. де Бройль рассматривал поле
' В. И. Ленин. Пола. собр. соч., т. 29, стр. 322.
как носитель частиц. Такого рода модель получила название волны-пилота.
В изложенных интерпретациях квантовой механики наблюдатель не играл качественно новой роли в структуре физического знания по сравнению с его ролью в классических теориях, например в механике Ньютона или электродинамике Максвелла. Однако, как выяснилось в дальнейшем, эти интерпретации были ошибочными в физическом отношении. Было установлено, что волновую функцию нельзя рассматривать как описание поля и волн в классическом их смысле. В связи с этим М. Борн предложил понимание волновой функции, согласно которому последняя описывает особого рода волны — так называемые волны вероятности. Борновская интерпретация привела к новой постановке вопроса о роли наблюдателя в структуре квантовой механики.
В новой интерпретации волновая функция уже не отождествлялась с классическим полем, а рассматривалась как описание измерений, проводимых над квантовым объектом. Квадрату модуля волновой функции соответствуют вероятности исходов таких измерений. Если мы запишем волновую функцию в координатном представлении, то квадрат ее модуля — |Ψ|^2, помноженный на элемент конфигурационного пространства dq, определит вероятность того, что измерения квантового объекта обнаружат его в этом элементе dq.
Сама по себе вероятностная трактовка волновой функции не содержит в себе ничего идеалистического. Наоборот, она является более глубокой в физическом отношении, полнее соответствует природе квантовых объектов. Именно с ней были связаны последующие достижения квантовой механики. Но вместе с тем она явилась предпосылкой одного из вариантов операционалистской интерпретации квантовой механики, согласно которому эта теория описывает не объективные законы микромира, а измерительные операции наблюдателя.
Квантовая механика, принимающая вероятностную трактовку волновой функции, конечно, не эквивалентна операционалистской точке зрения. Операционализм в квантовой механике представляет собой такую же односторонность, как и в специальной теории относительности. Для его критики важное значение имеет уточнение понятий «прибор», «измерение».
Когда в квантовой механике говорится об измерительном приборе, под этим не обязательно подразумевается прибор, созданный и контролируемый человеком. Прибор в данном случае означает классический объект, т. е. объект, которому в любой момент времени могут быть приписаны такие динамические характеристики, как импульс и координата, время и энергия. Прибор подчиняется законам классической механики и может быть описан на ее языке. Аналогичным образом уточняется и понятие измерения, под которым не обязательно понимается деятельность экспериментатора, направленная на определение численных характеристик, свойств квантовых объектов. Измерение означает взаимодействие, существующее между квантовым объектом и классическим объектом'.
Если будет принята такая трактовка прибора и измерения, то станет совершенно ясно, что квантовая механика дает объективное описание микромира. Она имеет дело не с операциями, осуществляемыми человеком, а с объективными свойствами микромира. Правда, квантовая механика, как и любая другая научная теория, имеет дело не с объектами самими по себе, а со свойствами объектов, которые выявляются в их взаимодействиях с другими объектами. Свойства, которые отображаются квантовой механикой, представляют собой свойства микромира, проявляющиеся во взаимодействии квантовых объектов с классическими объектами.
Известно, что в разных объективных условиях могут проявляться различные свойства данного объекта. Это — общее правило, справедливое и для микромира. Но микрообъекты обладают следующей важной особенностью:
различные типы внешних условий могут оказаться для них несовместимыми. Например, рассеяние электронов в кристалле выявляет их волновые свойства. Но вместе с тем эти же макроусловия исключают возможность точной пространственной локализации электронов.
Таким образом, объекты микромира обладают специфической относительностью. Эта относительность была названа В. А. Фоком относительностью к средствам наблюдения. Она может рассматриваться как квантовоме-ханический аналог относительности к системам отсчета,
' См. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Квантовая механика. М., 1974, стр.15.
с которой имеет дело специальная теория относительности. Как и в последнем случае, эта относительность носит объективный характер1.
Критикуемая нами версия квантовой механики соответствует бриджменовскому операционализму, усматривающему в измерительной деятельности предмет физического познания. Наряду с ней существует еще одна версия, связанная с истолкованием такого специфического явления, как редукция волновой функции. Сущность этого явления состоит в следующем. Волновая функция описывает распределение вероятностей взаимодействий квантового объекта с классическим объектом. На ее основе можно предсказать вероятности исходов измерений. Фактическое осуществление измерения указывает на то, какая из возможностей реализовалась. Реализация одной из возможностей приводит к изменению волновой функции, ее редукции к реализованной возможности. При этом первоначальная волновая функция должна быть заменена новой в соответствии с результатами измерений.
Редукция волновой функции, казалось бы, означает, что знание человека влияет на состояние квантовой системы. Действительно, информация о реализовавшихся вероятностях побуждает нас изменить описание состояния квантовой системы на языке волновой функции. Именно это обстоятельство и служит исходным пунктом для такой интерпретации квантовой механики, сущность которой состоит в рассмотрении знаний наблюдателя как источника изменения квантового объекта. Данная интерпретация носит идеалистический характер и опирается, как мы увидим, на позитивистский критерий реальности. Рассмотрим ее подробнее.
Известный западногерманский физик и философ К. Ф. фон Вайцзеккер в статье «Классическое и квантовое описания» отмечает, что квантовая механика допускает два способа изменения волновой функции:
1 Представляется, что предложенный В. А. Фоком термин «относительность к средствам наблюдения» неадекватен выражаемой этим термином идее и недостаточно передает мысль об объективном характере относительности. Ведь указанная относительность имеет место и в тех ситуациях, когда нет ни наблюдателя, ни наблюдения. Она представляет собой относительность проявления свойств микрообъектов к несовместимым макроусловиям. Поэтому ее лучше назвать «относительностью к макроусловиям», что более точно передает содержание мысли В. А. Фока об объективном характере этой относительности,
а) непрерывно, согласно закону движения, и б) прерывно, согласно изменению знания. Первый способ соответствует ее изменению согласно уравнению Шредингера, второй — редукции волновой функции. Если бы, продолжает Вайцзеккер, имело место только а), то тогда можно было бы сказать, что волновая функция относится к свойствам вещей и характеризует объективное состояние последних. Если бы имело место только б), то вектор состояния (т. е. волновую функцию) можно было бы квалифицировать как выражение нашего знания. Однако в действительности квантовая механика не может освободиться ни от а), ни от б) и принимает оба эти способа изменения волновой функции. Поэтому волновая функция в разных ситуациях имеет различное содержание. В одном случае она выступает объективной характеристикой объектов, в другом — субъективной, зависящей от знаний наблюдателя '.
Проблема редукции волновой функции — одна из наиболее сложных и актуальных в квантовой механике. Ей посвящается значительное число работ как теоретико-физического, так и философского плана. Некоторые ученые находят, что допущение редукции волновой функции приводит к рассогласованности квантовой теории. Например, Й.-М. Яух отметил, что измерительный процесс в квантовой механике характеризуется чертами, несовместимыми с уравнением Шредингера. Во-первых, измерение завершается необратимой записью результата, что противоречит временной обратимости квантовомеха-нического уравнения движения. Во-вторых, в данном индивидуальном эксперименте результат измерения выступает одной из нескольких возможных альтернатив. Повторение эксперимента при идентичных начальных условиях может привести к другой альтернативе. Но это, указывает Яух, несовместимо с унитарной эволюцией по уравнению Шредингера, которая всегда трансформирует одно чистое состояние в другое чистое состояние2.
Призвание редукции вполне законным с точки зрения квантовой механики явлением не влечет автоматически идеалистической интерпретации роли наблюдателя.
1 С. F. von Weizsacker. Classical and quantum descriptions.— «The physicist's conception of nature». Dordrecht — Boston, 1973, p.656.
2 J.-M. Jauch. Problem of measurement in quantum mechanics. — «The physicist's conception of nature», p. 685.
Эта интерпретация неизбежна только в том случае, если принимается позитивистская концепция реальности. Именно на такую концепцию, на наш взгляд, опирается Вайцзеккер.
Вайцзеккер полагает, что единственная форма реальности, с которой имеет дело квантовая механика,— это факты. Под этим углом зрения он формулирует «золотое правило» копенгагенской интерпретации квантовой механики (golden Copenhagen rule): «Квантовая теория есть теория о вероятностной связи фактов» '. Следуя этой концепции реальности, он, по существу, отрицает объективно-реальный референт вероятностей. Вероятностям не соответствуют факты. Поэтому они не описывают реальность и изменяются с изменением знания.
Для критики идеалистической интерпретации редукции волновой функции как проявления влияния знаний наблюдателя на состояние квантовой системы важное значение имеет отказ от позитивистского понятия реальности. Понятие реального, точнее, объективно-реального, которым оперирует квантовая механика, достаточно широко. Оно охватывает не только область актуально заданного, но и потенциально возможного. Именно потенциальные возможности квантовой системы составляют объективно-реальный референт тех вероятностей, которыми пользуется квантовая механика. Этот момент был подчеркнут В. А. Фоком в его оригинальной философской интерпретации квантовой механики. Фок, в частности, отметил:
«Описываемое волновой функцией состояние объекта является объективным в том смысле, что оно представляет объективную (не зависящую от наблюдателя) характеристику потенциальных возможностей того или иного результата взаимодействия атомного объекта с прибором» 2. Аналогичной точки зрения по данному вопросу придерживается М. Э. Омельяновский3. На наш взгляд, развиваемая этими и другими советскими авторами концепция объективной реальности может служить основой для преодоления идеалистической интерпретации редукции волновой функции.
' С. F. von Weizsacke'-. Classical and quantum descriptions, p. 656.
2 В. А. Фок. Об интерпретации квантовой механики. — «Философские проблемы современного естествознания». М., 1959, стр. 223.
3 См. М. Э. Омельяновский. Диалектикав современной физике.М., 1973.
Измерение квантового объекта, которое представляет собой не что иное, как его взаимодействие с классическим объектом, означает реализацию определенных потенциальных возможностей, описываемых волновой функцией. Этот объективный процесс вносит изменения в сферу объективных потенциальных возможностей квантового объекта. Изменение последних представляет собой объективно-реальный процесс. Однако это реальное не укладывается в рамки позитивистского понимания реальности как совокупности фактов. Оно относится не к актуально заданному, а к потенциально возможному.
Объективный характер редукции волновой функции может быть понят, если утверждение о том, что сумма всех вероятностей равна единице, рассматривать не просто как математическое правило, а как физический закон. По мнению В. С. Готта, такой закон относится к наиболее общим физическим законам сохранения и может быть назван законом сохранения вероятности'. Исходя из этого закона, редукцию можно интерпретировать как процесс, который имеет объективное содержание и не зависит от наблюдателя. Если одна из возможностей поведения квантового объекта реализовалась, то вероятность, соответствующая этой возможности, оказывается равной единице. Вместе с тем в соответствии с законом сохранения вероятности, утверждающим, что сумма всех вероятностей равна единице, остальные вероятности, описываемые волновой функцией, автоматически обращаются в нуль. Наблюдатель не является причиной всех этих изменений, поскольку они могут происходить и в его отсутствие. Но он может в соответствии с этими объективными изменениями заменить одну волновую функцию другой.
В связи с проблемой объективного описания микромира целесообразно коснуться также соотношений неопределенностей Гейзенберга для координаты и импульса
∆q∆p ≈ h
и для времени и энергии
∆E∆t ≈ h.
Соотношения неопределенностей иногда интерпретируются как соотношения неточностей. Такая интерпретация предполагает, что в процессе измерения наблюда-
' См. В. С. Готт, В. С. Тюхтин, Э. М. Чудинов. Философские проблемы современного естествознания. М., 1974, стр. 109.
тель влияет на состояние микрообъекта, и это исключает возможность точного определения координаты и импульса или времени и энергии. Здесь также подразумевается, что микрообъекты обладают указанными характеристиками и в некотором смысле аналогичны классическим объектам. Однако измерение оказывает такое «возмущающее» воздействие на состояние микрообъекта, что, например, точно замерив координату, мы лишаем себя возможности измерить импульс и что одновременное измерение этих динамических характеристик может быть осуществлено лишь с определенными погрешностями.
Такого рода интерпретация затемняет объективное содержание соотношений неопределенностей и придает им субъективистский оттенок. Поэтому не случайно, что она стала объектом философской критики со стороны противников субъективизма в физике. Однако эта критика не всегда носит рациональный и эффективный характер. В качестве примера мы можем привести критику указанной интерпретации, данную К. Поппером. Поппер справедливо отмечает, что интерпретацию соотношений неопределенностей Гейзенберга как соотношений неточностей следует считать субъективистской. В противовес ей он предлагает свое понимание этих соотношений. Но попперовская концепция приводит к пересмотру не только философской оценки соотношений неопределенностей, но и их физического содержания. В квантовой физике соотношения неопределенностей получаются и на основе идеализированных экспериментов по измерению микрообъектов, и как следствия из принципов квантовомеханической теории. Поппер, однако, не согласен с последним обстоятельством. Он полагает, что соотношения неопределенностей независимы от принципов квантовой механики. Так, соотношение неопределенностей для энергии и времени представляется ему следствием планковского квантового постулата (E=hv, где E — энергия, h — постоянная Планка, a v —частота), а соотношение неопределенностей для координаты и импульса — следствием так называемого принципа Дуана. Согласно последнему, соотношение неопределенностей для координаты и импульса связано с характером прохождения электрона через щель диафрагмы и взаимодействия с краями этой щели. Это взаимодействие приводит к статистическому рассеянию импульса. Если щель диафрагмы имеет фиксированные
размеры Аx, то серия прохождений электронов дает рассеяние для импульса ∆p = h/∆x.
Эта трактовка, как отмечает сам Поппер, по существу расходится с самими соотношениями неопределенностей:
«Эксперименты такого рода... опровергают гейзенберговскую интерпретацию неопределенностей, поскольку обеспечивают большую точность, чем эта интерпретация допускает» '. Чтобы получить рассеяние импульса АР, необходимо в каждом отдельном эксперименте определять импульс с точностью, превышающей Aр, что запрещается соотношением неопределенностей.
Но дело не только в самой физике. Попперовская критика интерпретации соотношений неопределенностей как соотношений неточностей вовсе не устраняет философские дефекты этой интерпретации. Она также базируется на предположении, что микрообъект совершенно аналогичен классическому объекту. Такая трактовка микрообъектов не соответствует их сущности и представляет собой одну из главных причин, обусловливающих неправильное понимание природы квантовомеханического познания.
Обе изложенные здесь интерпретации соотношения неопределенностей основаны на философском постулате о качественном однообразии материального мира, об отсутствии качественного отличия микромира от макромира. Этот постулат не соответствует природе мира. В действительности микромир качественно отличается от макромира. Соотношения неопределенностей являются как раз выражением этого обстоятельства. Их следует интерпретировать как указание на пределы, за которыми классические понятия утрачивают силу. Так, невозможность одновременного определения импульса и координаты частицы отнюдь не является следствием возмущающего действия измерительного прибора, а означает, что микрообъект объективно не имеет в данный момент времени координаты и импульса. Если наличие координаты и импульса в данный момент времени указывает на классическую природу объекта, то невозможность обладания объектом этими свойствами свидетельствует о его неклассическом характере. Соотношение неопределенностей может рассматриваться как своеобразное определение неклассического характера объектов микромира.
' К. Popper. Objective knowledge, p. 303.
* * *
Вывод, вытекающий из нашего рассмотрения специальной теории относительности и квантовой механики, состоит в том, что наблюдатель не играет в них той роли, которая ему отводится идеалистическими концепциями. Предметы этих теорий — явления и законы, которые они изучают,— носят объективный характер и не зависят от наблюдателя. Это обстоятельство является важнейшей предпосылкой применения к рассмотренным теориям понятия объективной истины.
infopedia.su
Что мы знаем. Наблюдатель: healthy_back
Наблюдатель
Свет мой зеркальце, скажи, Да всю правду доложи:Кто тут взглядом сквозь ресницыМожет схлопывать частицы?
Квантовая версия старой сказки
Моё сознательное решение относительно того, как я буду наблюдать электрон, в некоторой степени определяет свойства этого электрона. Если я задам ему корпускулярный вопрос, он даст мне корпускулярный ответ. Если я задам ему волновой вопрос, он даст волновой ответ.
— Фритьоф Капра
Этот глубокий сдвиг в представлении физиков о сущности их занятий и о значении из формул — не простая причуда учёных. Это была их последняя надежда. Сама мысль о том, что для понимания атомных явлений придётся отказаться от физической онтологии и разработать математические формулы, отражающие скорее знание о наблюдателе, чем о событиях внешнего мира, на первый взгляд настолько абсурдна, что ни одна группа видных и заслуженных учёных ни за что не приняла бы её, кроме как в качестве последнего экстремального средства.— Генри Стэпп
Столкнувшись с экспериментальными свидетельствами того, что процесс наблюдения влияет на объект, учёные были вынуждены отказаться от представлений, царивших в науке четыре сотни лет, и взяться за проработку революционной идеи: мы непосредственно вовлечены в реальность. Хотя природа и степень нашей способности влиять на реальность до сих пор остаются предметом жарких споров, можно согласиться с формулировкой Фритьофа Капры: «Ключевая идея квантовой теории — наблюдатель необходим не только для того, чтобы наблюдать свойства атомного явления, но и для того, чтобы эти свойства вообще возникли».
Наблюдатель влияет на наблюдаемоеДо того, как произведено наблюдение или измерение, объект существует только в качестве «волны вероятности» (на языке физиков — волновой функции). У неё нет определённого положении или скорости. Эта волновая функция, или волна вероятности, представляет собой всего лишь вероятность того, что при наблюдении или измерении объект окажется здесь или там. У него есть потенциальные местоположения и потенциальные скорости — но мы не можем узнать их значений, пока не проведём наблюдение.
«С этой точки зрения, — пишет Брайан Грин в книге «Ткань космоса», — определяя положение электрона, мы не измеряем объективную, изначально существующую черту реальности. Скорее самим фактом измерения мы непосредственно участвуем в формировании исследуемой реальности». А Фритъоф Капра подводит итог: «У электрона нет объективных качеств, независимых от моего сознания».
Всё это постепенно стирает некогда отчётливую границу между «внешним миром» и субъективным наблюдателем. Они как бы сливаются, или, образно выражаясь, танцуют в совместном процессе открытия — или сотворения? — мира
Проблема измеренияСегодня этот эффект наблюдения больше известен под названием «проблема измерения». Более ранние описания данного феномена включали в себя сознательного наблюдателя, однако, учёные постоянно старались убрать из своей теории проблемное слово «сознание». Ибо тут немедленно возникает вопрос о том, что такое сознание: если собака увидит результаты эксперимента с электронами, приведёт ли это к схлопыванию волновой функции?
Исключив из теории сознание, учёные продемонстрировали понимание уже упоминавшегося выше факта: от фантазии о том, что можно проводить измерения и не влиять на измеряемый объект, придётся отказаться навсегда. Так называемая «муха на стене», которая сидит себе и никак не влияет на окружающую действительность, просто не может существовать. (И нам не нужно ломать голову над тем, сознательна ли эта муха! )
Для того, чтобы согласовать между собой наблюдателя, измерение, сознание и схлопывание, за достаточно продолжительное время было выдвинуто множество теорий. Первая из таких теорий, которая до сих пор остаётся предметом дискуссий, — это так называемая «копенгагенская интерпретация».
Мне кажется, когда люди говорят о наблюдателе, они упускают один важнейший момент: кто этот наблюдатель? Возможно, мы настолько привыкли к этому слову, что уже не совсем понимаем его. Наблюдатель — это каждый человек, независимо от пола, расы, общественного положения и вероисповедания. Это означает, что КАЖДЫЙ человек обладает способностью наблюдать и изменять субатомную реальность. Возьмите любого человека с улицы — будь то менеджер, сантехник, проститутка, скрипач, полицейский, — и он может делать это. Не только учёные в их священных чертогах. Эта наука принадлежит каждому, поскольку сама по себе наука является метафорой, позволяющей объяснить человека. Объяснить НАС.— Марк
Чтобы полностью понять квантовую механику, чтобы полностью определить, что она говорит о реальности.. мы должны вплотную заняться проблемой квантового измерения.
— Брайан Грин, «Ткань космоса».
Вопрос в том, способны ли мы создать математическую модель того, что делает наблюдатель, когда он наблюдает и изменяет реальность? До сих пор нам это не удавалось. Любая из используемых нами математических моделей, включающих в себя наблюдателей, похоже, подразумевает математические разрывы непрерывности. Наблюдатель исключён из физические уравнений по простой причине: так проще.
— Фред Алан Вольф, доктор философии
Копенгагенская интерпретацияРадикальную идею о том, что наблюдатель неизбежно влияет на любой наблюдаемый физический процесс и мы не можем оставаться нейтральными объективными свидетелями предметов и явлений, впервые начали отстаивать Нильс Бор и его коллега-земляки из Копенгагена. Вот почему эту теорию нередко называют копенгагенской интерпретацией. Бор утверждал, что за принципом неопределённости Гейзенберга стоит не только тот факт, что мы не можем одновременно определить, как быстро движется частица и где она находится. Вот как описывает позицию Бора Фред Алан Вольф «Дело не просто в том, что ты не можешь измерить это. Этого вообще нет, пока никто это не наблюдает. А Гейзенберг полагал, что это всё же существует само по себе». Гейзенберг не мог принять мысль о том, что этого нет без наблюдателя. Бор же считал, что частицы сами по себе даже не обретают существования, пока мы их не наблюдаем, и реальность на квантовом уровне не существует, если никто не ведёт наблюдение или измерение
На самом деле многие учёные яростно оспаривали эту сложную и неоднозначную идею, идущую вразрез со здравым смыслом и с нашим повседневным опытом. Эйнштейн и Бор часто спорили до глубокой ночи, и Эйнштейн говорил, что он «просто не может принять это».
До сих пор ведётся дискуссия — можно даже сказать, жаркий спор — о том, только ли человеческое сознание может схлопывать волновые функции и переводить объект из состояния вероятности в точечное состояние
Гейзенберг полагал, что ключевым фактором тут является ум. Он определял сам акт измерения как «акт регистрации результата в уме наблюдателя. Дискретное изменение в функции вероятности происходит в момент регистрации именно вследствие дискретного изменения в нашем знании в момент регистрации, которое и проявляется в дискретном изменении функции вероятности».
Или, как говорит Линн Мактаггарт, избегая научных терминов «Реальность подобна ещё не застывшему желе Внешний мир представляет собой колоссальный неопределённый студень — потенциал нашей жизни А мы своей заинтересованностью, своим вниманием, своим наблюдением заставляем это желе застыть. Таким образом, мы являемся неотъемлемой составляющей процесса реальности. Наше внимание и создаёт эту реальность».
Основы квантовой механикиЭта область исследования возникла в 1970-е годы как попытка убрать «сознательную» составляющую из теорий квантовой механики. Это был более механистический взгляд на проблему измерения. Измерительный прибор в физическом исследовании стали рассматривать как активный фактор.
Вот как описывает это доктор Алберт:
Среди учёных постоянно возникали всё более и более запутанные споры на тему «Может ли кошка вызвать эти же эффекты своим сознанием? А может ли мышь вызвать эти эффекты своим сознанием?» В конце концов стало ясно, что слова, используемые в подобных дискуссиях, настолько неточны, настолько неопределённы, что с их помощью полноценную научную теорию не построишь, — и от этой идеи пришлось отказаться.Эта работа [основы квантовой механики] представляет собой попытку понять, как нужно трансформировать уравнения, чтобы объяснить изменения в квантовом состоянии элементарных частиц, или какие физические факторы нужно добавить в нашу картину мира, чтобы показать, каким образом эти изменения происходят.
Короче говоря, основы квантовой механики — это попытка посмотреть на квантовую реальность с чисто физической точки зрения — исключая проблемы, связанные с сознательным наблюдателем
Во вселенной Эйнштейна все объекты обладают теми или иными физическими атрибутами со строго определёнными значениями. И эти атрибуты не пребывают в неком призрачном состоянии, ожидая, пока экспериментатор проведёт измерение и тем самым даст им существование. Большинство физиков склонны считать, что в этом Эйнштейн ошибался. С точки зрения этот большинства, корпускулярные свойства обретают существование лишь под воздействием измерения... Когда же наблюдение не осуществляется, корпускулярные свойства призрачны и смутны и характеризуются лишь вероятностью того, что реализуется та или иная потенциальная возможность.— Брайан Грин, «Ткань космоса».
Теория многих мировФизик Хью Эверетт предположил, что в момент квантового измерения квантовая функция схлопывается не в одни результат, но реализуется каждый возможный результат В процессе реализации этих результатов Вселенная разделяется на столько версий, сколько существует возможных результатов измерения. Отсюда возникла идея (довольно неуклюжая, но, несомненно, способствующая расширению сознания) о существовании множества параллельных вселенных, где реализованы все квантовые потенциалы.
Задумайтесь на минутку над этой концепцией: всякий раз, когда вы делаете выбор, бесчисленные параллельные возможности, или результаты, реализуются одновременно!
На вопрос о том, остаётся ли положение электрона неизменным, мы отвечаем «нет»;на вопрос о том, изменяется ли положение электрона со временем, мы отвечаем «нет»;
на вопрос о том, сохраняет ли электрон покой, мы отвечаем «нет»;
на вопрос о том, движется ли он, мы отвечаем «нет».
— Дж. Роберт Оппенгеймер, создатель американской атомной бомбы
Квантовая логикаМатематик Джон фон Нейман создал прочную математическую основу квантовой теории. Рассматривая наблюдателя и объект наблюдения, он разбил проблему на три процесса.
Процесс 1 — решение наблюдателя относительно того, какой вопрос он задаст квантовому миру. Свет мой зеркальце, скажи... Этот выбор уже сужает степень свободы квантовой системы, ограничивая её реакции. (На самом деле, любой вопрос ограничивает ответ: если у тебя спрашивают, какие фрукты ты будешь есть на обед, «говядина» не будет уместным ответом.)
Процесс 2 — эволюция состояния волнового уравнения. Облако вероятности эволюционирует по схеме, описываемой волновым уравнением Шрёдингера.
Процесс 3 — квантовое состояние, являющееся ответом на вопрос, сформулированный в ходе реализации процесса 1, или схлопывание частицы.
Один из самых интересных моментов в этой формальной процедуре — решение, какой вопрос задать квантовому миру. Любое наблюдение включает в себя выбор того, что мы намерены наблюдать. Получается, что такие понятия, как «выбор» и «свободная воля», становятся частью квантового события. Вопрос, является ли собака сознательным наблюдателем, остаётся открытым; однако, ответ на вопрос, принимала ли собака когда-нибудь решение (процесс 1) произвести квантовое измерение для исследования волновой природы электрона, кажется вполне очевидным.
Эта теория квантовой логики не определяет, что включено в физическую систему процесса 2. Это означает, что мозг наблюдателя может восприниматься как часть эволюционирующей волновой функции наряду с наблюдаемыми электронами. В связи с этим возник целый ряд теорий, описывающих сознание, разум и мозг. См. Генри Стэпп. Заботливая Вселенная. Мы подробнее остановимся на этом в главе «Квантовый мозг».
Квантовая логика Джона фон Неймана дала важный ключ к решению проблемы измерения: измерение становится измерением благодаря решению наблюдателя. Это решение ограничивает степень свободы реакций физической системы (например, электрона) и тем самым влияет на результат (реальность).
НеореализмОснователем неореализма был Эйнштейн, который отказывался принять любые толкования, согласно которым обычная реальность не существует сама по себе, независимо от наблюдений и измерений. Неореалисты полагают, что реальность состоит из объектов, чьё поведение согласуется с принципами классической физики, а парадоксы квантовой механики указывают на неполноту и изъяны теории. Этот подход также известен как интерпретация «скрытой переменной». Имеется в виду, что стоит нам обнаружить скрытые факторы — и все парадоксы разрешатся сами собой.
Сознание творит реальностьЭта интерпретация доводит до крайности идею о том, что сам акт сознательного наблюдения является ключевым фактором в создании реальности. При этом акт наблюдения получает привилегированную роль в процессе схлопывания вероятного в реальное. Большинство представителей физической науки воспринимают эту интерпретацию как «эзотерическую» фантазию, свидетельствующую о том, что «эзотерики» не понимают, в чём, собственно, состоит проблема измерения.
Мы отводим обсуждению этого вопроса целую главу. Пока же отметим, что споры на эту тему ведутся тысячелетиями. Древнейшие духовные и метафизические традиции веками утверждали то, что заново сформулировал Амит Госвами: «Сознание — основа всего сущего». Фотоны и нейтроны участвуют в этих дебатах сравнительно недавно. И их появление на скамье свидетелей стало воистину примечательным событием.
Насколько я понимаю, теория неореалистов гласит: «Мы знаем, что квантовая теория неверна, поскольку мы не понимаем её парадоксов, а мы правы, поскольку мы мыслим, руководствуясь здравым смыслом. У нас нет сомнений, что рано или поздно будут обретены новые знания (обнаружена скрытая переменная), которые подтвердят нашу правоту.Это напоминает утверждение: «Мы знаем, что Элвис жив; просто его пока не нашли».
— Уилл
Когда мы постигаем роль наблюдателя, нам остаётся только склониться перед превосходящим нас разумом, облекающим эту энергию в формы реальности, которым ещё только предстоит присниться нам в этой жизни. Пока мы ощущаем это как хаос, но нет ни малейших сомнений, что в нём есть порядок. Он выше нас. Он глубже.
— Рамта
ЦелостностьУченик Эйнштейна Дэвид Бом утверждал: квантовая механика указывает, что реальность представляет собой неделимое целое, где всё взаимосвязано на глубинном уровне, за пределами обычных границ во времени и пространстве. Он выдвинул идею существования некоего «скрытою порядка» (implicate order), из которого рождается некий «явный порядок» (explicate order) (скрытая, нерегистрируемая физическая Вселенная). Именно сворачивание и разворачивание этих порядков порождает разнообразие явлений квантового мира. Из бомовского видения природы реальности родилась «голографическая теория Вселенной». Эту теорию Карл Прибрам и другие учёные использовали для описания мозга и восприятия. В своей недавней беседе с Эдгаром Митчеллом Прибрам высказал мнение, что копенгагенская интерпретация неверна, а квантовая голография представляет собой намного более точную модель реальности.
И ещё есть я...До сих пор мы говорили главным образом о физической концепции наблюдателя. Но слово «наблюдатель» также может обозначать наиболее интимное ощущение каждого из нас относительно собственного «я». У нас есть ощущение, что где-то внутри сидит «наблюдатель», непрестанно глядящий на мир. Иногда его описывают как «тихий внутренний голос»: во многих духовных учениях и практиках слово «наблюдатель» означает невыразимое сокровенное «я», или внутреннюю природу, которая посредством наблюдения влияет на внешнее эго.
Дзэнскую практику (постоянно присутствовать в текущем моменте и не позволять себе отвлекаться на внешнюю деятельность) тоже можно описать как состояние наблюдателя.
Не удивительно, что стремление связать этого субъективного наблюдателя с научным термином «наблюдатель» оказывается столь сильным — особенно когда возникает впечатление, что учёные говорят именно об этом. Субъект и объект тесно взаимосвязаны. Но если наш внутренний наблюдатель ощущается как нечто пассивное, учёные утверждают, что наблюдение активно. Наблюдение влечёт за собой определённые физические эффекты.
И независимо от того, является ли сознание единственным действующим фактором, уже сам по себе тот факт, что любое измерение изменяет физическую систему, — откровение. Получается, что мы не можем извлечь никакую информацию из системы, не изменив физические свойства этой системы.
Насколько сильно наблюдатель влияет на объект наблюдения?Хороший вопрос! Вот что говорит Фред Алан Вольф:
Вы не изменяете внешнюю реальность. Вы не изменяете стулья, грузовики, бульдозеры и взлетающие с космодрома ракеты, — не изменяете вы их! Нет! Но вы изменяете собственное восприятие вещей или, возможно, собственные мысли о вещах, собственное ощущение вещей, собственное ощущение мира.Но почему мы не изменяем грузовики, и бульдозеры, и экологическое положение? Как говорит доктор Джо Диспенза: «Потому что мы утратили силу наблюдения». Он полагает, что идея квантовой физики очень проста: наблюдение оказывает непосредственное воздействие на наблюдаемый мир. Это может побудить людей к тому, чтобы постараться стать более хорошими наблюдателями. Далее Джо говорит:
Субатомный мир реагирует на наблюдение с нашей стороны, но средний человек удерживает своё внимание на чём-то одном не более 6-10 секунд... (Что это за бред? — H.B.) Как же огромный мир может отреагировать на усилия того, кто не способен даже сосредоточиться? Возможно, мы просто плохие наблюдатели. Возможно, мы просто не овладели искусством наблюдения, ведь скорее всего это — именно искусство...Нам бы нужно ежедневно хоть немного сидеть и просто наблюдать, обдумывать новые возможности будущего для себя. Если мы будем делать это как следует, если будем наблюдать должным образом, то вскоре заметим, что в нашей жизни реализуются новые возможности.
Мы обнаружили что там, где наука продвинулась дальше всего, разум получит от природы то, что сам же в неё вложил. Мы нашли странные отпечатки следов на берегах неведомого. Мы разработали ряд глубоких теорий, чтобы объяснить их происхождение. Наконец нам удалось реконструировать то существо, которое их оставило. И — надо же! Это наши следы.— Сэр Артур Эддингтон
Мне всегда казалось, что я довольно хладнокровна. Казалось, я полностью контролирую свои эмоции, реакции на людей, места, вещи, время и события. Затем, послушав Фреда Алана Вольфа, Джона Хагелина н других интервьюируемых, я осознала, что представляю собой не более, чем мячик» отскакивающий от стен жизни. Я просто удивляюсь, что до сих пор не разбила себе голову! Когда я начала более внимательно наблюдать, что происходит у меня «внутри», и использовать это для изменения своего восприятия «внешних» событий, моя жизнь наполнилась новыми возможностями. Я сделала и увидела вещи, которые никогда и не надеялась увидеть и сделать, время течёт для меня гораздо медленнее, и благодаря этому я успеваю наблюдать и выбирать — вместо того, чтобы реагировать и сожалеть.
— Бетси
Изменить свою повседневную реальностьА теперь перейдём с субатомною уровня на уровень человеческий и спросим: что такое наблюдение? Для людей дверь к наблюдению — восприятие. Ваше восприятие. А вы помните из предыдущих глав, насколько это сомнительный процесс? («Свет мой зеркальце, скажи кто... на свете всех милее?») Говорит Амит Госвами:
Любое наблюдение может восприниматься как квантовое измерение, поскольку, как и в результате квантового измерения, мы получаем информацию, которая откладывается в мозгу в виде воспоминаний. Эти воспоминания в мозгу активизируются всякий раз, когда мы ощущаем повторный стимул. Повторный стимул всегда вызывает не только самое первое впечатление, но и всю цепочку вторичных отпечатков в памяти.Мы всегда воспринимаем что-то лишь после того, как это отразится в зеркале памяти. Именно это отражение в зеркале памяти даёт нам ощущение того, кто и что такое «я» — конструкция из привычек, из воспоминаний, из прошлого.
Иными словами: Воспоминания -> (прошлое) — Восприятие -> Наблюдение -> (воздействие на) РеальностьСтоит ли удивляться, что такие системы, как «Курс чудес», подчёркивают важность прощения как важного фактора, помогающего изменить настоящее? А вспомните учение Христа: сколько внимания он уделял прощению. А как он сказал о восприятии: «И что ты смотришь на сучок в глазе брата твоего, а бревна в твоём глазе не чувствуешь?». И о высшем наблюдении: «Возлюби ближнего твоего, как самого себя».
Нас всех интересует, как можно изменять свою повседневную реальность. Если реальность — лишь реакция на вопросы, т.е., настрой разума, и каждый ответ находится в конце длинной цепочки воспоминаний, ощущений и наблюдений, то нас уже интересует не столько вопрос, как изменять реальность, сколько, почему мы сохраняем эту реальность одной и той же. В ответе на этот вопрос — ключ к переменам.
Проблема измерения является проблемой лишь потому, что она подчёркивает наше представление о том, что мы находимся вне наблюдаемого. Но даже простейший измерительный прибор взаимодействует с измеряемой системой и изменяет её. В наблюдаемой реальности присутствует текучесть, которая, казалось бы, противоречит миру гарантированного утреннего кофе и безотказно взлетающих ракет. И всё же это — фундаментальная черта взаимодействия аспектов реальности.
Ключевое слово здесь — «взаимодействие». Или мы могли бы сказать — соединение, или сплетение, или присутствие в одном волновом уравнении. Эта идея об изначальной неделимости всех вещей то и дело высказывается поборниками квантовой теории.
И кто мы такие, чтобы спорить с мириадами электронов?
«Кто тут взглядом сквозь ресницы может схлопывать частицы?» Не кто — что. Всё!
Но остаётся ещё вопрос: это может только кто-то и что-то или также никто и ничто — разум, дух, сознание? И если да, то не являются ли они столь же реальными, как объекты, которые схлопываются? В мире иллюзий разделение на «что-то» и «ничто» может оказаться именно тон иллюзией, на которой держатся все остальные.
«С точки зрения квантовой механики Вселенная исключительно интерактивна», — пишет учёный Дэн Уинтерс в статье с очень провокационным названием «Существует ли вселенная, когда мы на неё не смотрим?» В этой статье он излагает идею «творения через наблюдение», сформулированную физиком из Принстонского университета Джоном Уилером. Уилер (коллега Альберта Эйнатейна и Нильса Бора , в также создатель термина «чёрная дыра») говорил: «Мы не просто зрители перед космической сценой. Мы творцы и обитатели интерактивной Вселенной» Подумайте об этом...— Можете ли вы идентифицировать себя как наблюдателя, если вы — наблюдатель?
— Кто или что такое «я»?
— Кто или что такое наблюдатель?
— Являетесь ли вы отделённой от мира сущностью?
— Можете ли вы наблюдать внутри себя что-то помимо «я»?
— Ели вы можете стать наблюдателем по отношению к своему «я», как это изменит ваше восприятие реальности?
— Если для создания реальности нужен наблюдатель, насколько сосредоточенным наблюдателем являетесь вы? Какую реальность вы создаёте в своём нынешнем состоянии наблюдения?
— Как долго вы способны удерживать какую-либо мысль?
— Существует ли реальность, когда вы её не наблюдаете?
— Если для схлопывания реальности требуется наблюдатель, что поддерживает целостность нашего тела, пока вы спите?
— Кто или что тогда является наблюдателем?
Вперёд: http://healthy-back.livejournal.com/194889.htmlНазад: http://healthy-back.livejournal.com/191792.htmlСодержание: http://healthy-back.livejournal.com/190681.html#cont
healthy-back.livejournal.com
Роль наблюдателя в квантовой механике
Главная проблема квантовой механики – это вопрос о том, что происходит в момент “редукции” волновой функции. Почему плоская волна электрона “реализуется” в одной точке фотопластины? Является ли наша неспособность “вычислить”, какая именно из имеющихся возможностей “реализуется”, фундаментальным законом природы, либо же следствием несовершенства используемых нами методов и приборов. Сам процесс “реализации” так же не уловим, как линия горизонта или основание радуги. В какой момент он происходит? В момент взаимодействия волновой функции с фотопластиной, являющейся “классическим” объектом, либо же в момент “наблюдения” экспериментатора за фотопластиной? И чем же так выделен “наблюдатель”, что ему дано право выбирать по какому из возможных путей пойдет мир дальше?
Давайте попробуем разобраться, где проходит грань между “классическим” и квантовым объектом. В бытность студентами (а именно только студенты, пожалуй, в наше время и задаются такими вопросами), мой отец В.А.Мазур и его друг А.В.Гайнер рассуждали примерно следующим образом. Процесс “наблюдения” – это есть процесс взаимодействия волновой функции с прибором, который имеет настолько сложную волновую функцию, что рассчитать ее нет никакой возможности. Поэтому он является классическим объектом. Результат взаимодействия волновой функции электрона с таким объектом непредсказуем и носит вероятностный характер, но не потому, что это есть фундаментальный закон природы, а потому, что наши методы исследования несовершенны. Желая упростить модель “наблюдения”, они гипотетически поставили такой эксперимент. Берем плоскую волну электрона, падающую на идеально плоскую фотопластину, состоящую из атомов водорода, расположенных в шахматном порядке. Все атомы находятся в основном состоянии. Вычислить результат взаимодействия не составляет большого труда. Волновая функция пластины после взаимодействия представляет из себя сумму N (где N – число атомов в пластине) слагаемых, каждое из которых имеет “вес” 1/N. Первое слагаемое – атом номер 1 возбужден, остальные – в основном состоянии, второе слагаемое – атом номер 2 возбужден, остальные – в основном состоянии и т.д., последнее слагаемое - атом N возбужден, остальные - в основном состоянии. Вывод, который отсюда сделали мой отец и А.В.Гайнер – такая пластина не является классическим объектом, а остается квантовым, реальные же пластины устроены достаточно сложно, чтобы быть классическими.
Я же предлагаю довести их гипотетичесий эксперимент до конца, и рассмотреть, что будет после взаимодействия этой пластины с наблюдателем. Конечно, смоделировать волновую функцию наблюдателя нам не по силам. Но некоторые аналогии являются достаточно очевидными. Итак, наш “квантовый” наблюдатель посмотрел на эту фотопластину. Что произойдет с его волновой функцией? Как легко можно понять, она распадется на N слагаемых. Условно их можно назвать так: первое слагаемое – наблюдатель видит возбужденный атом номер 1, второе слагаемое – наблюдатель видит возбужденный атом номер 2 и т.д. Опять, казалось бы, момент “реализации” от нас ускользнул. Но давайте рассмотрим субъективные ощущения наблюдателя. Предположим, он провел этот эксперимент три раза. Как легко видеть, его волновая функция имеет уже N в кубе слагаемых. И вот тут и произошла “реализация”. Предположим, что он встретил “классического”, а не “квантового” наблюдателя, который спросил у него, каковы результаты этих экспериментов. И от N в кубе слагаемых нашего “квантового” наблюдателя останется только одно. Но заметьте – он будет твердо уверен в том, что в первом случае он видел возбужденным атом, скажем номер 27, во втором – 3, а в третьем – 137. Никаких воспоминаний о других слагаемых своей волновой функции в нем не останется. Об этих результатах эксперимента - 27, 3, 137, он и расскажет “классическому” наблюдателю.
Отсюда мы видим, что процесс “реализации” может быть вовсе не связан с процессом “наблюдения”. В момент “наблюдения” не наблюдатель “выбирает” одно из возможных состояний мира, а сам “распадется” на слагаемые. Каждое из этих слагаемых соответствует слагаемым “измеряемого” объекта. Предположим, что “реализация” происходит вообще очень редко. Раз в год, например. Все наблюдатели, и мы с вами, в том числе, после “реализации” и представления не будем иметь о том, что наши волновые функции имели другие, “нереализовавшиеся” слагаемые.
Очевидно, что особой необходимости в “реализации”, как таковой, нет. Она проистекала из субъективного ощущения тех наблюдателей, которые “видели” как из равновероятных возможностей случайным образом “реализуется” только одна. Ведь ни одно из слагаемых волновой функции наблюдателя не содержит информации о других слагаемых.
Тут мы упираемся в вопрос о том, что такое “я” наблюдателя. Легко понять, что “субъектом” является не весь ансамбль “слагаемых”, а только одно из них. Причем – любое. То есть, человек имеет не “мировую линию”, а “дерево”, причем точками разветвления являются моменты “наблюдений”, а попросту – моменты взаимодействия с окружающим миром. И касается это, ка вы понимаете, не только людей.
Картина мира, которая предстала передо мной, после того, как я прошел все эти рассуждения, была потрясающа. ВСЕ, ЧТО МОГЛО СЛУЧИТЬСЯ – СЛУЧИЛОСЬ. Все потерянные возможности были реализованы, они существуют в одном мире и пространстве с нами, но никакого воздействия на нас не оказывают. И, надо признать, что эта картина мира является ПРЯМЫМ СЛЕДСТВИЕМ ЗАКОНОВ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ.
Скептики, конечно, могут сказать – а какие следствия из этих рассуждений? Никакого практического смысла они не в себе не несут.
Это не совсем так.
Во-первых, становиться очевидным, что нет границы между квантовым и классическим объектом. Момент “реализации” для нашего субъективного “Я” происходит действительно в момент наблюдения. Но это не мы что-то делаем с миром, а мир что-то делает с нами. Но для простоты можно оставить понятие “реализации” и гордиться тем, что каждый “реализует” свой мир.
Во-вторых, легко объясняется тот эксперимент, который был поставлен то ли в конце сороковых, то ли в начале пятидесятых. Какая-то частица, распадалась на два осколка, каждый из которых летел в противоположных направлениях. Так, как в момент распада частица покоилась, то все направления полета 1-го осколка были равновероятны. Но вот второй, согласно закону сохранения импульса, должен был лететь в строго противоположном направлении. Детекторы, улавливающие осколки, были поставлены так, чтобы разница времен между “поимкой” осколков была меньше, чем потребуется свету, чтобы дойти от одного детектора до другого (чтобы исключить возможное воздействие результатов на одном детекторе на результаты на другом). Парадокс был в том, что волновые функции двух осколков “реализовывались” согласованно друг против друга, согласно законам сохранения, но ставя в тупик физиков – как волновая функция осколка номер два “узнает” о произошедшей реализации волновой функции осколка номер один? Узнает быстрее скорости света?
Как мы теперь понимаем, “реализация” осколка номер два происходит не в момент его взаимодействия с детектором, а в момент взаимодействия наблюдателя с детектором, так что причинно-следственные связи не нарушаются.
Алексей Мазур.
www.mazur.ru
