Михаил Менский - Сознание и квантовая механика... Менский Михаил Сознание и квантовая механика. Жизнь в параллельных мирах. Сознание и квантовая механика
Михаил Менский - Сознание и квантовая механика..
www.e-puzzle.ru
Сознание и квантовая механика
Жизнь в параллельных мирах (Чудеса сознания — из квантовой реальности)
Consciousness
and
Quantum Mechanics
Life in Parallel Worlds
Miracles of Consciousness from Quantum Reality Michael B Mensky
P.N. Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
World Scientific
NEW JERSEY • LONDON • SINGAPUR • BEIJING • SHANGHAI • HONG KONG • TAIPEI • CHENNAIМ. Б. Менский
Сознание
И
квантовая механика
Жизнь в параллельных мирах (Чудеса сознания — из квантовой реальности)
УДК 530.1 ББК 22.31 М50Менский Михаил Борисович — доктор физ.-мат наук, профессор, главный научный сотрудник Отделения теоретической физики Физического института им. Лебедева РАН.
Область научных интересов — квантовая теория поля, теория групп, квантовая гравитация, квантовая механика, квантовая теория измерений.Менский М. Б.
Сознание и квантовая механика: Жизнь в параллельных мирах (Чудеса сознания — из квантовой реальности)
Авторизованный пер. с англ. Ваксмана В. М.
Фрязино: Век 2. 2011. - 320 с., илл.
ГСВМ 978-5-85099-187-6В книге излагается предложенная автором в 2000 году Квантовая концепция сознания, развитая на основе многомировой интерпретации Эверетта и объясняющая природу сознания на основании специфического понимания реальности, которое принесла с собой квантовая механика. Показывается, что контринтуитивные свойства квантовой реальности приводят к тому, что сознание обладает способностями, которые обычно трактуются как мистические.
Возникающая теория сознания сопоставляется с положениями различных духовных учений (включая религию) и психологических практик, которые признают мистику. Показывается, что необычные явления в сфере сознания (сверхинтуицию и вероятностные чудеса) с равным правом можно рассматривать и как порожденные самим сознанием, и как маловероятные естественные события, происходящие в силу случайных совпадений. Это демонстрирует относительность объективности и прочно связывает друг с другом сферу материи и сферу духа. Основные положения теории излагаются на разных уровнях: с большим количеством примеров и иллюстраций — для широкой аудитории, на языке физических формул — для профессиональных физиков.© Менский М. Б.
© World Scientific, 2010
© Век 2, 2011, издание на русск. языке
ISBN 978-5-85099-187-6СодержаниеПредисловие к русскому изданию 5
Предисловие 13
Благодарности 18
1. Введение. От квантовой механики
к тайне сознания 19
1.1. Вопросы, на которые предстоит ответить 20
1.2. Две сферы знания 21
1.3. Сверхинтуиция: Откуда приходят
правильные решения? 23
1.3.1. Сверхинтуиция в жизни и в науке 24
1.3.2. Параллельные альтернативы (параллельные миры): что это означает 26
1.3.3. Сознание и квантовая механика 29
1.4. Принцип жизни не выводится из науки,
а добавляется к ней 32
1.5. Соотношение между материальным
и духовным 35
1.6. К теории сознания 37
1.6.1. Мистические особенности сознания совместимы
с квантовой механикой 38
1.6.2. Квантовая механика неполна, если не включает сознание 40
1.6.2.1. Парадокс кота Шредингера 40
1.6.2.2. Квантовая реальность 42
1.6.2.3. Многомировая интерпретация квантовой механики включает сознание 43
1.6.3. Теория сознания - из квантовой механики 45
ЧУДЕСА, ПОРОЖДАЕМЫЕ СОЗНАНИЕМ
(духовный опыт) 47
2. Чудеса и мистика в духовном опыте человечества 48
2.1. Историческая основа 49
2.1.1. Религия 49
2.1.2. Восточные учения 50
2.1.3. Эзотерика 50
2.2. Психика и парапсихология 52
2.2.1. Эдгар Кейси 52
2.2.1.1. Общие сведения 52
2.2.1.2. Подробности практической деятельности 53
2.2.2. Здоровье за счет самовнушения 54
2.2.3. Телепатия, ясновидение и т. п 55
2.3. Чудеса в науке: Научное озарение 57
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ МИРЫ И СОЗНАНИЕ 59
3. Квантовая реальность как параллельные
классические миры (для физиков) 60
3.1. Введение 61
3.1.1. Сознание и квантовая механика:
От Паули и Юнга до современных авторов 61
3.2. Сознание наблюдателя и квантовые парадоксы 62
3.2.1. Специфические особенности квантовых измерений 62
3.2.2. Парадоксальность квантовой механики 63
3.2.3. Парадокс друга Вигнера 64
3.2.3.1. Запутывание (entanglement) 65
3.2.3.2. Выводы 67
3.3. Редукция и декогеренция при измерении 68
3.3.1. Редукция 68
3.3.2. Запутывание 69
3.3.3. Декогеренция 70
3.4. Квантовые корреляции и квантовая реальность 72
3.4.1. Эффект ЭПР и неравенства Белла 72
3.4.2. Квантовые игры 80
3.4.3. Квантовая реальность с различных точек зрения 84
3.5. Проблема измерения: стадии исследования 89
3.5.1. Формулировка проблемы 89
3.5.2. Энтузиазм и оптимизм 89
3.5.3. Маргинализация 90
3.5.4. Многомировая интерпретация Эверетта 91
3.6. «Многомировая» интерпретация и разделение альтернатив 93
3.6.1. Относительные состояния 93
3.6.2. Разделение альтернатив сознанием 95
3.6.3. Обсуждение концепции Эверетта 97
3.7. Заключение: Субъективный аспект квантовой механики 100
4. Сознание в параллельных мирах 103
4.1. Параллельные миры (классические альтернативы)
как квантовая реальность 105
4.2. Сознание: классическое видение
квантовой реальности 107
4.2.1. Сознание как разделение классических альтернатив 107
4.2.2. Сознание - общий элемент физики
и психологии 109
4.3. На краю сознания, или Расширенная концепция Эверетта (РКЭ) 111
4.3.1. РКЭ: Сознание - разделение альтернатив 112
4.3.1.1. Почему альтернативы являются классическими 112
4.3.1.2. Доступ к другим реальностям 114
4.3.1.3. Роль бессознательного 115
4.3.1.4. Сверхсознание: путешествие во времени 117
4.3.2. Субъективные вероятности и вероятностные чудеса 119
4.3.2.1. Объективные и субъективные вероятности 120
4.3.2.2. Субъективные вероятности в терминах параллельных миров 122
4.3.2.3. Вероятностные чудеса 125
4.3.3. Более точные формулировки и примеры 126
4.3.4. Отношение к религии и восточным учениям 130
4.4. Необходимость новой методологии 131
4.4.1. Включение субъективного 132
4.4.2. Важно только субъективное 135
4.5. Квантовые корреляции и телепатия в РКЭ 136
4.6. Заключение 139
4.6.1. Проблема века 140
4.6.2. Решение на основе концепции Эверетта 140
4.6.3. Главные пункты РКЭ 141
5. Сознание и жизнь в параллельных мирах
(детали для физиков) 144
5.1. Представление альтернативных сценариев коридорами путей 145
5.1.1. Непрерывные измерения и коридоры путей 145
5.1.2. Эволюция непрерывно измеряемой системы 146
5.2. Почему альтернативы классические: предпосылки
к существованию жизни 149
5.2.1. Классичность альтернатив соответствует опыту 149
5.2.2. Классичность альтернатив - из Расширенной концепции Эверетта 150
5.2.3. Моделирование феномена жизни на квантовых компьютерах 152
6. «Три великие проблемы физики»
по терминологии В. Л. Гинзбурга 154
6.1. Введение 155
6.2. «Проблемы Гинзбурга» 157
6.3. Связи между «тремя великими проблемами» 160
6.4. Копенгагенская интерпретация: редукция состояния... 163
6.5. Измерение как взаимодействие: запутывание
и декогеренция 165
6.6. Интерпретация Эверетта («многомировая»):
редукции нет 169
6.7. Расширенная концепция Эверетта (РКЭ): определение сознания 173
6.7.1. Тождественность сознания и разделения альтернатив 173
6.7.2. Следствия отождествления 175
6.8. Расширенная концепция Эверетта (РКЭ):
связи между «тремя проблемами» 178
6.9. Выводы 182
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ СЦЕНАРИИ И СФЕРА ЖИЗНИ 184
7. Эволюция жизни: цель вместо причины
(для физиков) 185
7.1. Введение 186
7.1.1. Основные идеи Расширенной концепции
Эверетта 186
7.1.2. Благоприятные для жизни сценарии 188
7.2. Жизнь как посткоррекция по критерию выживания.... 189
7.2.1. Понятие посткоррекции 190
7.2.2. Простейшие примеры посткоррекции 192
7.2.3. Интерпретация в терминах «сферы жизни» 192
7.2.4. Посткоррекция в терминах РКЭ 193
7.2.5. Другие вопросы, которые следует учесть 194
7.3. Коллективная стратегия выживания 196
7.4. Различные критерии для посткоррекции 198
7.4.1. Посткоррекция, обеспечивающая сверхинтуицию... 202
7.5. Заключение 207
8. Жизнь в терминах альтернативных сценариев
(цепочек альтернатив) 211
8.1. Альтернативные миры и альтернативные сценарии ....212
8.2. Эволюция управляется целями 212
8.3. «Принцип жизни» 214
8.4. Принцип жизни как обобщение антропного принципа 214
8.4.1. Провидение, карма, Бог 215
8.4.2. Ответы сверхсознания зависят от жизненных критериев в сознательной жизни 216
РАЗМЫШЛЕНИЯ, ИЛИ ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ КОНЦЕПЦИИ 218
9. Как избежать глобального кризиса
и жизнь после смерти 219
9.1. Глобальный кризис и как его избежать (ад и рай) 219
9.1.1. Глобальный кризис: технический аспект 220
9.1.2. Искаженное сознание как источник кризиса 221
9.1.3. Изменение сознания для предотвращения катастрофы 222
9.1.4. Разрешение кризиса: рай и ад на земле 222
9.1.5. Сфера жизни: уточнение концепции 224
9.1.6. Грехопадение и древо познания 225
9.2. Душа и жизнь после смерти тела 226
9.2.1. Душа до и после смерти тела 226
9.2.1.1. Душа после смерти: оценка жизни 227
9.2.2. Оценки критериев жизни и суждение
о прожитой жизни 228
9.2.3. Оценки критериев жизни - подробнее 229
9.3. Карма и реинкарнации 231
ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ 233
10. Главные пункты Квантовой концепции жизни
(ККЖ) 234
10.1. Логическая схема Квантовой концепции жизни 234
10.1.1. Квантовая реальность 235
10.1.2. Квантовая концепция сознания (ККС) 236
10.1.3. Квантовая концепция жизни (ККЖ) 237
10.1.4. Квантовая концепция жизни (ККЖ) в терминах сценариев (сфера жизни и принцип жизни) 238
10.1.5. Расширенная научная методология должна включать субъективное 238
10.2. Следствия 239
10.2.1. Сверхинтуиция 239
10.2.1.1. Ясновидение и предсказания 241
10.2.1.2. Научное озарение 244
10.2.1.3. Эффективный метод решения проблем 244
10.2.1.4. Шахматы 247
10.2.1.5. Возможен ли искусственный интеллект? 248
10.2.1.6. «Чудо жизни» как аналог сверхинтуиции 251
10.2.2. Чудеса 257
10.2.2.1. Чудеса и наука 258
10.2.2.2. Библейские чудеса 260
10.2.2.3. Хорошая погода и т. п 262
10.3. Обсуждение 264
10.3.1. Сознание и законы естественных наук 264
10.3.2. Квантовый компьютер: модель сознания
(для физиков) 266
11. Заключение: Наука, философия и религия
встречаются вместе в теории сознания 268
11.1. Почему ККС необходима, или как научиться
верить? 268
11.2. Наука и мистика 271
11.2.1. Почему физики не верят в чудеса 272
11.2.2. «Мягкое» включение жизни в объективный мир....275
11.2.3. Квантовые парадоксы компенсируются мистическими особенностями сознания 276
11.2.4. Буддизм 278
11.3. Наука и религия совместимы 279
11.3.1. Мистика как базовый аспект различных конфессий 280
11.3.2. Наука и религия нуждаются друг в друге 280
11.4. философская точка зрения 281
11.4.1. Вигнер 282
11.4.2. Объективное и субъективное 284
11.4.3. Материальное и идеальное 286
11.5. От квантовой механики к сознанию 288
11.5.1. Паули и Юнг 288
11.5.2. Пенроуз 290
11.5.3. Почему Квантовая концепция сознания оказалась успешной 292
11.6. Вторая квантовая революция 296
Библиография 299
Словарь терминов 305
Предисловие к русскому изданию
Что такое сознание и действительно ли оно обладает способностями, которые принято называть мистическими: предвидением, ясновидением и даже управлением реальностью? Эти вопросы всегда обсуждались в рамках философии и различных духовных учений, включая религиозные конфессии. Однако начиная с первой трети XX века, и сейчас особенно остро, этот вопрос многими авторами ставится в рамках квантовой механики.
Книга, которая лежит перед вами, является результатом многолетней работы автора над Квантовой концепцией сознания. Началась эта работа статьей в журнале «Успехи физических наук» (2000), предисловие к которой написал будущий нобелевский лауреат В. Л. Гинзбург, затем были еще разные статьи, книга «Человек и квантовый мир» (2005) и, наконец, английское издание настоящей книги (2010). Первые публикации по теме ограничивались довольно узкой постановкой вопроса, а в этой книге удалось рассмотреть его во всей полноте. В русском издании были уточнены некоторые детали, оставшиеся не вполне ясными или точными в английском издании. Добавлен «Словарь терминов», который должен оказать читателю существенную помощь.
Квантовая механика и особенно обсуждение имеющихся в ней концептуальных проблем требует свободного, недогматического, но в то же время логически четкого мышления. Надеюсь, что книга, в которой автор пытался следовать этим требованиям, будет интересна тем читателям в России, которые готовы к размышлениям над самыми глубокими аспектами человеческого бытия.
М. Б. Менский Москва, июль 2011
Предисловие
«Закон минимизации тайны: сознание является таинственным, и квантовая механика является таинственной, так может быть у этих двух тайн есть общий источник».
Дэвид ЧалмерсСпецифический квантовый подход к феномену сознания (включая его мистические черты) назван Квантовой концепцией сознания (ККС). Более общее рассмотрение, касающееся не только сознания, но и вообще феномена жизни, обозначено как Квантовая концепция жизни (ККЖ). Однако, представляя эти концепции физикам с элементами математического формализма, мы предпочитаем использовать термин Расширенная концепция Эверетта (РКЭ), чтобы подчеркнуть, что весь подход появился как обобщение известной интерпретации квантовой механики, предложенной Эвереттом.
Взаимосвязи трех терминов можно представить следующей схемой:
ККС с ККЖ = РКЭ
Большая часть представленного в книге материала доступна читателям, не имеющим специальных знаний. Некоторые главы ориентированы на профессиональных физиков, но мы указываем это в названиях и в начале этих глав. Они могут быть пропущены (даже физиками) без ущерба для понимания основных положений теории.
Из-за попытки сделать книгу доступной и интересной и для профессиональных физиков, и для общей аудитории, некоторые рассуждения неоднократно повторяются. В этих случаях стиль изложения, его уровень и контекст в разных частях книги отличается, чтобы повторение облегчило понимание трудных идей.
В данном предисловии кратко объясняются специфические особенности подхода автора для читателей-физиков. Непрофессионалы могут его пропустить и перейти к Введению.
•
Эта книга о связи между квантовой механикой с одной стороны и феноменами сознания и жизни — с другой. Предположение о связи таких разных объектов как квантовая механика и сознание, кажется странным, а для многих даже невозможным. Тем не менее, это предположение обсуждалось с момента создания квантовой механики и стало очень популярным в последние десятилетия.
Большинство тех, кто в наше время обсуждает связь сознания с квантовой механикой, ищет какие-то квантовые эффекты, которые могли бы существовать в структурах мозга и играть роль в феномене сознания. Например, рассматривается гипотеза, что некоторые материальные структуры в мозгу фактически работают как квантовый компьютер. Такой подход явно или неявно основан на суждении, что сознание - результат работы мозга. Но так ли это? Что мы знаем о природе сознания? Тщательный анализ показывает, что о сознании как таковом мы вообще ничего не знаем, в отличие от мыслительных процессов, которые происходят в состоянии сознания. Идея, лежащая в основе подхода автора, состоит в том, чтобы вместо априорных предположений о природе сознания описать функции сознания в характерных для квантовой теории терминах (вывести это описание из логического анализа концепции «квантовой реальности») и только после этого, апостериори, судить о природе сознания.
•
Вопрос о природе и характерных особенностях сознания стал важным в настоящее время. Проблему, сознания пытаются решить различными способами, но в важных аспектах этой проблемы большого успеха нет. Самый очевидный способ прояснить природу сознания - исследовать мозг, который представляется источником сознания. Однако сейчас, когда инструменты для исследования мозга стали очень эффективными, становится все яснее, что это направление исследований не сможет раскрыть действительную природу сознания.
Неожиданно для многих была предпринята попытка решить проблему сознания со стороны квантовой механики, и это было связано с концептуальными проблемами самой квантовой механики. В ходе исследования выяснилось, что это направление совсем не ново. Такие попытки предпринимались еще в первой четверти XX века отцами-основателями квантовой механики - Нильсом Бором, Вернером Гейзенбергом, Эрвином Шредингером, Вольфгангом Паули и другими. Однако в распоряжении этих гениальных мыслителей не было адекватных инструментов.
Такие инструменты появились позже в работах Альберта Эйнштейна (парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена), Джона Белла (теорема Белла) и особенно Хью Эверетта (эвереттовская, или «многомировая» интерпретация квантовой механики).
Предложение Эверетта особенно важно, потому что предоставляет адекватный язык для таинственного понятия квантовой реальности, контринтуитивного и все же, как оказалось, имеющего место в нашем мире. После Эверетта можно сказать, что действительная (квантовая) реальность может быть выражена в терминах многих сосуществующих (параллельных) классических миров. Это чрезвычайно простое (хотя и нелегко воспринимаемое из-за классического предубеждения) представление квантовой реальности позволяет включить его в рассмотрение естественным образом.
•
Большинство попыток дать квантовое объяснение сознания сводятся к поиску материальных структур в мозгу, которые могли бы работать в квантово-когерентном режиме. Это трудно (а вероятно и невозможно) сделать, потому что квантовая когерентность быстро разрушается за счет неизбежной деко- геренции.
Подход, предложенный автором и обоснованный в настоящей книге, радикально иной. Не делается заранее никаких
определенных предположений о природе сознания, в частности, не предполагается, что сознание продуцируется мозгом. Вместо этого мы начинаем с анализа логической структуры квантовой механики и используем то, что понятие «сознание наблюдателя» обязательно возникает в квантовой механике (при анализе понятия квантовой реальности) и адекватно сформулировано в эвереттовской «многомировой» интерпретации. Затем, на основе найденной логической структуры, мы делаем дополнительное предположение, которое позволяет сформулировать феномен сознания в терминах, типичных для квантовой механики, и одновременно упрощает логическую структуру самой квантовой механики.
Только после этого может быть поставлен и решен вопрос о природе сознания. Оказывается, что мозг не создает сознание, а скорее сам является инструментом сознания. Важные процессы (прежде всего сверхинтуиция), которые начинаются и заканчиваются в сознании, выполняются, однако, в состоянии бессознательного (не-сознания). Квантовая когерентность в этих процессах сохраняется, так как они происходят с особой квантовой системой, которая представляет собой весь мир. Декоге- ренции в этом случае не происходит, потому что у квантового мира как целого нет никакого окружения, которое могло бы вызвать декогеренцию.
Следовательно, начинать с функций, а не с их материальных носителей оказывается единственным эффективным подходом. Один из удивительных выводов состоит в том, что некоторые функции вообще не имеют никаких конкретных материальных носителей или, по-другому, их носителем является весь мир в целом. Это фактически приводит к объединению сферы материального с духовной сферой.
Идея, что этот подход может быть плодотворным, появилась во время подготовки обзора для известного семинара Гинзбурга в Москве. Целью обзора были новые применения квантовой механики, названные квантовой информатикой. Однако это направление тесно связано с основами квантовой механики. В процессе работы над докладом для меня неожиданно стало ясно, что основные особенности сознания, включая его мистические способности, можно объяснить, если к обычной квантовой механике добавить простую логическую конструкцию. Особенно захватывающим было то, что это дополнительное предположение фактически упрощало логическую структуру квантовой механики.
Это было удивительно и привело к дальнейшим исследованиям, которые показали глубокую взаимосвязь между концепциями квантовой механики и феноменами, характерными для жизни. Оказалось, что мистическое свойство жизни объясняет контринтуитивные особенности квантовой механики, и наоборот. Самая глубокая теория неодушевленной материи, выраженная в форме квантовой механики, предоставляет именно те понятия и возможности, которые необходимы для понимания таинственных феноменов сознания и жизни.
Центральным в этой внутренней связи является так называемая «квантовая реальность». Это контринтуитивное понятие исследовалось многими известными физиками самыми разными путями, начиная с известного парадокса Эйнштейна- Подольского-Розена и заканчивая интерпретацией Эверетта.
Эвереттовская картина реального квантового мира как множества сосуществующих параллельных миров (альтернативных классических реальностей) выражает понятие квантовой реальности наиболее прозрачно. Если рассуждать о сознании, помня, что фактическая реальность представляет собой не один классический мир, а множество равно реальных (хотя субъективно кажущихся альтернативными, исключающими друг друга) классических миров (как живой и мертвый кот Шредингера), то становится понятно, что в квантовом мире функцию сознания выполняет разделение параллельных миров. При этом дополнительный выигрыш заключается в том, что объясняются мистические особенности сознания (сверхинтуиция, или прямое видение истины, и даже «управление реальностью»).
Это заключение появилось неожиданно, но фактически оно было подготовлено длинной историей проникновения гениальных физиков в суть квантовой механики. Кажется, что теперь мы ближе к пониманию того, что является квантовой механикой. Поразительно, что этот новый уровень понимания физики непосредственно связан с феноменами жизни и сознания.
Благодарности
Автор благодарен своим коллегам за многочисленные обсуждения, обеспечившие высокий уровень понимания самых сложных идей квантовой теории измерений, основ квантовой механики и особенно эвереттовской интерпретации. Моя высшая благодарность Дитеру Цее и Виталию Лазаревичу Гинзбургу.
Длительные обсуждения с профессором Цее в его гостеприимном доме по соседству с Гейдельбергом дали мне глубокое понимание как декогеренции (которая во многом была его открытием), так и эвереттовской «многомировой» интерпретации квантовой механики. Профессор Гинзбург пригласил меня сделать ряд докладов по квантовым измерениям и квантовой информатике на руководимом им широко известном семинаре в Москве. После этого он предложил мне написать обзор по основам квантовой механики для журнала «Успехи физических наук». Более того, он начал обсуждение в журнале этой «вечной» темы. Работа над обзором стала сильной мотивацией для более активного исследования в этом направлении, что привело, наконец, к Расширенной концепции Эверетта, рассматривающей сознание в контексте квантовой механики. Эта книга - отчет о результатах этого исследования, полученных к настоящему времени.
М. Б. Менский Ноябрь 2009, Москва
Глава 1
перейти в каталог файловocherk.org
Сознание и квантовая механика - Жизнь в параллельных мирах
Вопрос о природе и характерных особенностях сознания стал важным в настоящее время. Проблему, сознания пытаются решить различными способами, но в важных аспектах этой проблемы большого успеха нет. Самый очевидный способ прояснить природу сознания - исследовать мозг, который представляется источником сознания. Однако сейчас, когда инструменты для исследования мозга стали очень эффективными, становится все яснее, что это направление исследований не сможет раскрыть действительную природу сознания.
Неожиданно для многих была предпринята попытка решить проблему сознания со стороны квантовой механики, и это было связано с концептуальными проблемами самой квантовой механики. В ходе исследования выяснилось, что это направление совсем не ново. Такие попытки предпринимались еще в первой четверти XX века отцами-основателями квантовой механики — Нильсом Бором, Вернером Гейзенбергом, Эрвином Шредингером, Вольфгангом Паули и другими. Однако в распоряжении этих гениальных мыслителей не было адекватных инструментов.
Такие инструменты появились позже в работах Альберта Эйнштейна (парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена), Джона Белла (теорема Белла) и особенно Хью Эверетта (эвереттовская, или «многомировая» интерпретация квантовой механики).
Предложение Эверетта особенно важно, потому что предоставляет адекватный язык для таинственного понятия квантовой реальности, контринтуитивного и все же, как оказалось, имеющего место в нашем мире. После Эверетта можно сказать, что действительная (квантовая) реальность может быть выражена в терминах многих сосуществующих (параллельных) классических миров. Это чрезвычайно простое (хотя и нелегко воспринимаемое из-за классического предубеждения) представление квантовой реальности позволяет включить его в рассмотрение естественным образом.
Большинство попыток дать квантовое объяснение сознания сводятся к поиску материальных структур в мозгу, которые могли бы работать в квантово-когерентном режиме. Это трудно (а вероятно и невозможно) сделать, потому что квантовая когерентность быстро разрушается за счет неизбежной декогеренции.
Подход, предложенный автором и обоснованный в настоящей книге, радикально иной. Не делается заранее никаких определенных предположений о природе сознания, в частности, не предполагается, что сознание продуцируется мозгом. Вместо этого мы начинаем с анализа логической структуры квантовой механики и используем то, что понятие «сознание наблюдателя» обязательно возникает в квантовой механике (при анализе понятия квантовой реальности) и адекватно сформулировано в эвереттовской «многомировой» интерпретации. Затем, на основе найденной логической структуры, мы делаем дополнительное предположение, которое позволяет сформулировать феномен сознания в терминах, типичных для квантовой механики, и одновременно упрощает логическую структуру самой квантовой механики.
Только после этого может быть поставлен и решен вопрос о природе сознания. Оказывается, что мозг не создает сознание, а скорее сам является инструментом сознания. Важные процессы (прежде всего сверхинтуиция), которые начинаются и заканчиваются в сознании, выполняются, однако, в состоянии бессознательного (не-сознания). Квантовая когерентность в этих процессах сохраняется, так как они происходят с особой квантовой системой, которая представляет собой весь мир. Декогеренции в этом случае не происходит, потому что у квантового мира как целого нет никакого окружения, которое могло бы вызвать декогеренцию.
Следовательно, начинать с функций, а не с их материальных носителей оказывается единственным эффективным подходом. Один из удивительных выводов состоит в том, что некоторые функции вообще не имеют никаких конкретных материальных носителей или, по-другому, их носителем является весь мир в целом. Это фактически приводит к объединению сферы материального с духовной сферой.
Идея, что этот подход может быть плодотворным, появилась во время подготовки обзора для известного семинара Гинзбурга в Москве. Целью обзора были новые применения квантовой механики, названные квантовой информатикой. Однако это направление тесно связано с основами квантовой механики. В процессе работы над докладом для меня неожиданно стало ясно, что основные особенности сознания, включая его мистические способности, можно объяснить, если к обычной квантовой механике добавить простую логическую конструкцию. Особенно захватывающим было то, что это дополнительное предположение фактически упрощало логическую структуру квантовой механики.
Это было удивительно и привело к дальнейшим исследованиям, которые показали глубокую взаимосвязь между концепциями квантовой механики и феноменами, характерными для жизни. Оказалось, что мистическое свойство жизни объясняет контринтуитивные особенности квантовой механики, и наоборот. Самая глубокая теория неодушевленной материи, выраженная в форме квантовой механики, предоставляет именно те понятия и возможности, которые необходимы для понимания таинственных феноменов сознания и жизни.
Менский Михаил Борисович - Сознание и квантовая механика - Жизнь в параллельных мирах
Чудеса сознания — из квантовой реальности
Авторизованный пер. с англ. Ваксмана В.М.
Фрязино: Век 2. 2011. - 320 с, илл.
ISBN 978-5-85099-187-6
Менский Михаил Борисович - Сознание и квантовая механика - Жизнь в параллельных мирах - Содержание
Предисловие к русскому изданию
Предисловие
Благодарности
1. Введение. От квантовой механики к тайне сознания
ЧУДЕСА, ПОРОЖДАЕМЫЕ СОЗНАНИЕМ (духовный опыт)
2. Чудеса и мистика в духовном опыте человечества
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ МИРЫ И СОЗНАНИЕ
3. Квантовая реальность как параллельные классические миры (для физиков)
4. Сознание в параллельных мирах
5.Сознание и жизнь в параллельных мирах (детали для физиков)
6.«Три великие проблемы физики» по терминологии В. Л. Гинзбурга
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ СЦЕНАРИИ И СФЕРА ЖИЗНИ
8. Жизнь в терминах альтернативных сценариев (цепочек альтернатив)
РАЗМЫШЛЕНИЯ, ИЛИ ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ КОНЦЕПЦИИ
9. Как избежать глобального кризиса и жизнь после смерти
9.1. Глобальный кризис и как его избежать (ад и рай)
9.1.1. Глобальный кризис: технический аспект
9.1.2. Искаженное сознание как источник кризиса
9.1.3. Изменение сознания для предотвращения катастрофы
9.1.4. Разрешение кризиса: рай и ад на земле
9.1.5. Сфера жизни: уточнение концепции
9.1.6. Грехопадение и древо познания
9.2. Душа и жизнь после смерти тела
9.2.1. Душа до и после смерти тела
9.2.1.1. Душа после смерти: оценка жизни
9.2.2. Оценки критериев жизни и суждение о прожитой жизни
9.2.3. Оценки критериев жизни - подробнее
9.3. Карма и реинкарнации
ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ
10. Главные пункты Квантовой концепции жизни (ККЖ)
10.1.Логическая схема Квантовой концепции жизни
10.2.1.Сверхинтуиция
10.2.2.Чудеса
11. Заключение: Наука, философия и религия встречаются вместе в теории сознания
Библиография
Словарь терминов
Менский Михаил Борисович - Сознание и квантовая механика - Жизнь в параллельных мирах - 1.3.2. Параллельные альтернативы (параллельные миры): что это означает
Очень кратко, сознание и сверхсознание (использование сверхинтуиции) могут быть объяснены параллельными мирами, которые предсказывает квантовая механика. Это отражено в названии настоящей книги.
Как-то меня спросили: «Жизнь в параллельных мирах... Кто живет там — в этих параллельных мирах?»
Многие пишут сейчас о «параллельных мирах», подразумевая под этим термином совершенно разные понятия, но главным образом - разные модификации восточных верований. Один экстрасенс толкует о четырех «мирах», подробно описывая, как они выглядят, как устроены, кто там живет и для чего эти миры. Он говорит даже, как каждый из этих миров называется. Я поинтересовался, откуда он узнал об этом, особенно о названиях. Он ответил, что один из его учеников (каждый год он преподает молодежи практический курс экстрасенсорики) регулярно путешествует по этим мирам и рассказывает ему о них.
Конечно, я имею в виду не это. Логика квантовой механики ведет к таким выводам, в которые трудно поверить, но которые невозможно игнорировать. Самый важный из этих выводов состоит в том, что квантовый мир, с его «квантовой реальностью», может быть адекватно представлен, как набор многих классических миров, параллельных миров. Эти классические миры - фактически различные «проекции» единственного объективно существующего квантового мира. Они отличаются друг от друга некоторыми деталями, но все они - образы одного и того же квантового мира. Эти параллельные классические миры сосуществуют, и мы все (и каждый из нас) параллельно живем во всех этих мирах.
Что значит - «параллельно жить в разных мирах»? Это не моя выдумка, а одна из формулировок квантовой механики, так называемой интерпретации Эверетта, или многомировой интерпретации квантовой механики. Позднее мы познакомимся с другой формулировкой, которая будет важнее. Но чтобы пояснить формулировку «миров Эверетта», можно сказать следующее. Каждого «наблюдателя», который живет в нашем мире и наблюдает его, правильнее представить как множество совершенно одинаковых наблюдателей (как бы близнецов или клонов), отличающихся лишь тем, что разные близнецы (клоны) живут в разных вариантах этого мира — в разных эвереттов-ских мирах (клон каждого из нас - в каждом из этих параллельных миров). Квантовый мир адекватно представляется целым семейством классических миров, существующих параллельно, и «клоны» всех людей - в каждом из них.
Сформулированная таким образом концепция сосуществования многих классических миров противоречит нашей интуиции. И эта концепция действительно контринтуитивна, но лишь с точки зрения классической интуиции. В квантовой механике по-другому быть не может. Причина в том, что для любого данного классического состояния квантовой системы1 ее будущее состояние представляется как набор сосуществующих (находящихся в суперпозиции) классических состояний. На следующем шаге каждое из этих новых классических состояний в свою очередь превращается в набор (суперпозицию) классических состояний и так далее. В результате получается огромное количество параллельно существующих классических состояний. Но это множество классических состояний представляет одно единственное квантовое состояние.
Это положение применимо ко всему квантовому миру, который также является (бесконечной) квантовой системой. Поэтому адекватное представление квантового мира - это суперпозиция (сосуществование) огромного количества параллельных классических миров.
Чтобы согласовать эту странную картину (которая фактически подтверждена многими экспериментами) с нашим каждодневным опытом, при формулировке квантовой механики физики сначала предложили считать, что из всех возможных постоянно возникающих альтернативных классических миров в каждый момент случайным образом выбирается один, так что всегда существует единственный классический мир (это предположение называется постулатом редукции, или коллапсом волновой функции). Однако это предположение, хотя и удобно и позволяет правильно рассчитывать вероятности различных событий, но фактически несовместимо со строгой логикой квантовой механики. В результате принятие этой простой картины единственного классического мира ведет к внутренним противоречиям квантовой механики, которые известны как квантовые парадоксы.
Только в 1957 году (то есть спустя три десятилетия после того, как был создан формализм квантовой механики) молодой американский физик Хью Эверетт III оказался достаточно смелым, чтобы рассмотреть такую интерпретацию квантовой механики, согласно которой не осуществляется никакого выбора единственного мира, а все параллельные миры реально сосуществуют.
Интерпретацию квантовой механики, в которой принимается объективное сосуществование многих различных классических миров, назвали интерпретацией Эверетта, или многомировой интерпретацией. Не все физики верят в эту интерпретацию, но число ее сторонников быстро растет.
Миры Эверетта, которые должны сосуществовать в силу природы квантовой механики (в соответствии с «квантовой концепцией реальности»), и являются теми «параллельными мирами», которые рассматриваются в этой книге. Мы видим единственный мир вокруг нас, но это - только иллюзия нашего сознания. Фактически все возможные варианты (альтернативные состояния) этого мира сосуществуют как миры Эверетта. Наше сознание воспринимает их все, но отдельно друг от друга: субъективное ощущение, что воспринимается один из альтернативных миров, исключает какие бы то ни было свидетельства о существовании остальных. Но объективно они существуют.2
Менский Михаил Борисович
Доктор физ.-мат наук, профессор, главный научный сотрудник Отделения теоретической физики Физического института им. Лебедева РАН.
Область научных интересов — квантовая теория поля, теория групп, квантовая гравитация, квантовая механика, квантовая теория измерений.
esxatos.com
Квантовая механика неполна, если не включает сознаниеМы намерены на основе современной науки объяснить сознание, включая его таинственные особенности, потому что они очень нуждаются в научном объяснении. Оказывается, однако, что наука также нуждается в том, чтобы сознание было включено в ее структуру. Причина в том, что квантовая механика, не включающая понятия сознания, логически неполна. Физики, имеющие дело с квантовой механикой, не всегда осознают это, так как математическая структура квантовой механики, включающая вероятностные законы, совершенно корректно формулируется в терминах того, что происходит (а не того, какая картина возникает в сознании наблюдателя). Математический аппарат квантовой механики обеспечивает корректность вычислений вероятностей различных событий, и этим решаются все возникающие на практике задачи. Однако при глубоком анализе самой квантовой механики обнаруживаются концептуальные проблемы (парадоксы), которые не могут быть решены без включения субъективного элемента, например, понятия сознания наблюдателя. Концептуальные проблемы квантовой механики проявляются при описании измерений (наблюдений) квантовых систем (коротко, в квантовых измерениях). Их можно также проиллюстрировать в такой наглядной форме, как парадоксы.
Вот в чем состоит парадокс, предложенный Шредингером. Возьмем ящик и поместим в него кота вместе с нестабильным (постепенно распадающимся) атомом. Поместим туда же автоматическое устройство, которое разрушает ампулу с ядом, когда атом распадается. В начале эксперимента атом не распался и кот жив. Если в некоторый момент атом распадется, то кот умрет. Эти два случая ясны, и их описание в квантовой механике не отличаются существенно от описания в классической физике. Однако атом, как микроскопический объект, подчиняется квантовой механике, и это приводит к необычным выводам. Согласно квантовой механике, любое состояние любой квантовой системы — вектор. Это означает, что так же, как в случае обычных векторов, состояния квантовой системы можно суммировать.5 Результат суммирования двух или нескольких векторов состояния в квантовой механике называют суперпозицией состояний. Состояние атома в начальный момент - это «нераспавшийся атом», но со временем оно становится суперпозицией (нераспавшийся атом + распавшийся атом), первое слагаемое этой суммы постепенно уменьшается, а второе — увеличивается.6 Вспомним теперь, что состояние кота непосредственно связано с состоянием атома в силу того, что вместе с ними в ящике находится устройство, убивающее кота, когда атом распадается. Поэтому мы должны заключить, что через некоторое время после начала опыта состояние составной системы, состоящей из атома и кота, представляет собой суперпозицию (нераспавшийся атом и живой кот + распавшийся атом и мертвый кот), см. рис. 1.3. Что же мы увидим, если откроем ящик в этот момент? Можем ли мы увидеть кота в состоянии, соответствующем суперпозиции живого кота и мертвого кота? Очевидно, нет. Мы увидим либо живого кота (и нераспавшийся атом), либо мертвого (и уже распавшийся атом). Это парадокс. Описывая состояние в закрытом ящике, в соответствии с квантовой механикой мы должны представить это состояние как суперпозицию. Но для открытого ящика описание, в соответствии с нашим опытом, должно быть одним из компонентов этой суперпозиции. Мы видим, что в этом рассуждении, приводящем к парадоксу, существенную роль играет наше сознание. Пока ящик не открыт, информация о состоянии системы еще не поступила в наше сознание, а после открытия ящика мы осознаем это состояние. Главным выводом из парадокса кота Шредингера (который фактически является упрощенной моделью более общей ситуации квантового измерения) является необходимость (в контексте квантовой механики) суперпозиций даже для макроскопических систем, таких как кот (или измерительный прибор). Это требует серьезного пересмотра понятия реальности, что в конце концов приводит к теории сознания.
Основной вывод из рассмотрения квантовых измерений состоит в следующем. В квантовой механике могут существовать суперпозиции состояний (когда состояния суммируются, как обычные векторы). Это доказано огромным количеством экспериментов с микроскопическими объектами. Однако рассмотрение квантовых измерений показывает, что должны также существовать суперпозиции состояний макроскопических систем. Суперпозиция может включать (в качестве компонент суперпозиции, или слагаемых) макроскопически различимые состояния, такие как живой и мертвый кот или состояние измерительного прибора со стрелкой, направленной влево и другое состояние, со стрелкой, направленной вправо. Такие суперпозиции нельзя отождествить ни с чем, что встречается в опыте наблюдателей (кот или жив, или мертв, но не оба состояния одновременно, стрелка направлена вправо или влево, но не одновременно в обе стороны). Это одна из характерных особенностей того, что называют квантовой реальностью. Кажущееся противоречие с наблюдениями нуждается в специальном объяснении. Такое объяснение дано в многомировой интерпретации квантовой механики, предложенной в 1957 году Хью Эвереттом. Дальнейшие шаги приводят от интерпретации Эверетта к «квантовой теории сознания». 1.6.2.З. Многомировая интерпретация квантовой механики включает сознание Таким образом, следуя логике, мы должны заключить, что не только микроскопические, но и макроскопические объекты также являются квантовыми и, следовательно, могут быть в состояниях суперпозиций. Более того, компоненты суперпозиции могут быть макроскопически различимыми: живой и мертвый кот в парадоксе Шредингера, стрелка измерительного прибора, направленная вправо и влево при квантовом измерении. Это противоречит нашему каждодневному опыту (точнее - опыту нашего сознания). Именно в этом состоит причина того, что прямой логический вывод из основ квантовой механики (о суперпозициях макроскопически различимых состояний) не был сделан в течение многих десятилетий после создания ее математического формализма. Этот простой шаг сделал в 1957 году Хью Эверетт 111, предложив свою знаменитую многомировую интерпретацию квантовой механики. Согласно этой интерпретации, любые состояния нашего (квантового) мира могут сосуществовать, как компоненты суперпозиции. Эти сосуществующие состояния могут быть макроскопически различимыми. Мы привыкли считать, руководствуясь опытом нашего сознания, что сосуществование макроскопически различимых состояний мира невозможно. Однако это оказывается возможным, так как квантовая механика этого требует, а квантовая механика очень хорошо проверена. Чтобы сделать ситуацию более ясной или более совместимой с нашим привычным представлением о реальности, физики предложили другую терминологию: не различные состояния квантового мира сосуществуют, а различные классические миры сосуществуют как компоненты суперпозиции. Единственный объективно существующий квантовый мир — это суперпозиция различных классических миров, часто называемых мирами Эверетта. Таким образом, в парадоксе кота Шредингера объективно существующий квантовый мир — это суперпозиция двух классических миров Эверетта. В одном из этих миров кот жив, в другом — мертв. В первом из этих миров наблюдатель, открывая ящик, увидит живого кота (и нераспавшийся атом), в другом мире наблюдатель увидит мертвого кота (и распавшийся атом). Заметим, что это один и тот же наблюдатель. Иногда говорят, что в каждом из эвереттовских миров имеется двойник (или клон) каждого наблюдателя. Эти двойники не отличаются ничем, кроме того, как они видят состояние мира (например, состояние кота). Мы примем другую терминологию, которая, возможно, менее прозрачна, но намного более удобна для анализа. Мы будем говорить, что объективно существующий квантовый мир объективно находится в состоянии суперпозиции состояний, которые обычно считаются взаимно исключающими, альтернативными по отношению друг к другу, но наше сознание воспринимает компоненты этой суперпозиции отдельно друг от друга. Говоря кратко, сознание разделяет альтернативы. Это означает, что наблюдатель может видеть живого кота, но тогда он не видит мертвого, и наоборот. Обе альтернативы объективно сосуществуют, но (субъективно) разделены сознанием.
Как уже говорилось, необходимо предположить (для согласования с нашим ежедневным опытом), что альтернативы (миры Эверетта) в сознании разделены. В 2000 году автор этой книги предложил сделать еще один шаг и отождествить сознание с разделением альтернатив. Результирующая теория была названа Расширенной концепцией Эверетта (РКЭ) или Квантовой концепцией сознания (ККС). Эта теория объясняет природу сознания (иначе не находящую объяснения) в терминах квантовой механики. Если отождествление сознания с разделением альтернатив принято, естественно сделать следующий важный шаг, представляющий собой уже не произвольное предположение, а следствие. Можно сделать некоторое заключение о бессознательном (которое, как известно, является очень важным для человеческого мышления). Действительно, если сознание — это разделение альтернатив, то при выключении сознания разделение альтернатив исчезает. Значит, в бессознательном состоянии (во сне, трансе или медитации) все альтернативы (все миры Эверетта) становятся доступными, без всякого разделения между ними. Отметим, что они не воспринимаются в обычном смысле слова (потому что обычное восприятие в бессознательном состоянии невозможно), но так или иначе отражаются даже при отключенном сознании. Важно, что в бессознательном состоянии становится доступна информация обо всех этих альтернативах (параллельных мирах) вместе. Следовательно, все они могут сравниваться друг с другом, и может быть найден самый благоприятный из них. Информация о том, какой из сосуществующих параллельных миров является наилучшим (наиболее благоприятным), является основой для сверхинтуиции, или прямого усмотрения истины. Это удивительное явление, которое, кажется, реально наблюдается, находит, таким образом, свое объяснение в некоторых особенностях квантовой механики. Следующее предположение, которое кажется естественным в контексте ККС, или РКЭ, состоит в том, что сознание может изменить «субъективные вероятности» различных альтернатив. Тогда те альтернативы (миры Эверетта), которые благоприятны, могут быть субъективно сделаны более вероятными, даже если объективные вероятности их наблюдения очень малы. В результате могут возникать такие явления, которые выглядят как чудеса, или как управление реальностью. Однако это лишь субъективная, а не объективная реальность. Если субъективно реализуется событие, которое объективно может произойти лишь с очень малой вероятностью, то наблюдаемое субъективно событие можно назвать вероятностным чудо. Однако это оказывается вполне совместимым с вероятностными законами квантовой механики. Эта линия рассуждений, которая в конце концов приводит к основным пунктам объединенной теории материи и духа, будет далее подробно рассмотрена в книге. Мы попытаемся представить материал параллельно на двух различных уровнях: во-первых, в простой форме, доступной для любого читателя, во-вторых, для физиков, в более сложной, профессиональной форме, более детально и с включением большего количества направлений исследования. Главы или разделы, включающие сложный материал, будут отмечены как предназначенные для физиков. Часть 1 Чудеса, порождаемые сознанием (духовный опыт) В XX веке наука стала своего рода религией. В то же время очевидной тенденцией в современном обществе является экспансия различных форм мистицизма. Это странно, так как основой мистицизма является допущение чудес, представляющихся невозможными с точки зрения естественных наук. Большинство ученых отвергает мистику как противоречащую науке. Однако свидетельств, подтверждающих чудеса (по крайней мере, те чудеса, которые порождены сознанием), стало теперь гораздо больше, и чудеса лучше документированы. Мы приведем здесь обзор некоторых духовных школ, которые признают мистику. Кроме того, напомним некоторые примеры странных феноменов, похожих на чудеса, порожденные сознанием. В последующих частях книги будет показано, что события этого типа, кажущиеся странными, относятся к особому типу событий, называемых вероятностными чудесами, и на самом деле науке не противоречат. Более того, такую особую и фактически таинственную науку, как квантовая механика, нельзя считать логически завершенной без включения в нее концепции сознания как составной части. Это приводит к объяснению очень многих граней сознания, включая сверхинтуицию и вероятностные чудеса. Глава 2 Чудеса и мистика в духовном опыте человечества Сознание, как очень важная, быть может, самая важная способность человека, изучалось задолго до появления науки (в современном смысле этого слова). Исследование сознания в те древние времена было сосредоточено, прежде всего, на его необычных, мистических особенностях. Это было главным предметом всех духовных доктрин, большинство из которых в той или иной форме сохранились до настоящего времени. Цель настоящей книги - исследование феномена сознания в контексте квантовой механики. Мы покажем, что сфера духовного знания не является независимой от современной науки и не противоречит ей. В настоящей главе мы приведем краткий обзор основных духовных традиций, которые трактовали, своими специфическими способами, мистические особенности сознания. Одна из целей этого обзора состоит в том, чтобы продемонстрировать, что эти старые доктрины едва ли можно считать «пещерными», как некоторые думают. Наоборот, они выражают, свойственными им средствами, те аспекты феномена сознания, которые не могут быть адекватно исследованы методами современных естественных наук. Эта глава, следовательно, будет служить начальной точкой, демонстрирующей важность совместного исследования духовных и научных концепций.
Если ученый считает себя верующим, он в некотором смысле отделяет свою науку от своей веры так, что они не мешают друг другу. Вопрос научного взгляда на мистические аспекты религии, таким образом, преодолевается, но не решается. Ученые, рассматривающие этот вопрос серьезно, немногочисленны, хотя такое рассмотрение с каждым годом становится все популярнее. Великий физик Вольфганг Паули работал, в сотрудничестве с великим психологом Карлом Густавом Юнгом, над связью между квантовой механикой и мистическими явлениями в сознании. Он не публиковал работы на эту тему и выражал свои мысли только в письмах к коллегам. Теперь опубликован ряд книг о сотрудничестве Паули и Юнга и их взглядах. В ближайшие годы наверняка появится много новых публикаций на эту тему. Мы теперь достаточно подготовлены к чтению и размышлению об этом.
|
ocherk.org
редукция состояния - это лишь иллюзия, возникающая в сознании наблюдателя; иначе говоря, это не реальное явление, а лишь отражение специфического свойства сознания. Вместе с тем, иллюзией является и необратимость эволюции.
Оперируя понятием «разделение альтернатив», мы на самом деле не совсем понимаем, что оно означает и вынуждены ограничиться только смутным интуитивным представлением об этом. Точно так же, оперируя понятием «сознание», мы на самом деле не знаем, что же это такое, сознание. Физики не могут в рамках квантовой механики объяснить разделение альтернатив (и тем самым полностью прояснить это понятие), а психологи, физиологи и философы, активно работая над вопросом о том, что такое сознание, не могут решить эту проблему.37 Очевидно, что феномен сознания как-то связан с работой мозга, но полностью объяснить его только функционированием мозга не удается. Расширенная концепция Эверетта (РКЭ) предлагает отождествить эти два плохо определенные понятия, «сознание» и «разделение альтернатив». В рамках этой концепции принимается, что сознание — это и есть разделение альтернатив. После такого отождествления, во-первых, вместо двух понятий остается только одно и, во-вторых, это понятие освещается теперь с двух точек зрения: физической и психологической. Не совсем понятное в физике разделение альтернатив поясняется тем, что мы знаем о сознании, а сознание, не совсем ясное понятие в психологии, получает новое освещение за счет того, что известно в квантовой физике о разделении альтернатив. Большего, собственно, и ожидать нельзя. В любой науке первичные понятия остаются нечеткими, пока не выясняется, как эти понятия работают и как все понятия, возникающие в этой теории, связаны друг с другом. Сделав понятие сознание = разделение альтернатив общим для квантовой физики и психологии, мы делаем шаг к его более точному определению. Таким образом, предположение об отождествлении сознания с разделением альтернатив, кажущееся на первый взгляд произвольным, представляется весьма правдоподобным, так как приводит к упрощению логической структуры квантовой теории (в «многомировой» версии квантовой механики). Не менее важно (и, пожалуй, даже более убедительно), что объединение этих двух понятий приводит к объяснению некоторых явлений, которые хорошо известны, но до сих пор не получили объяснения. В частности, естественное объяснение получает часто наблюдаемый, особенно в науке, феномен удивительно эффективной интуиции, которую демонстрируют великие ученые и которую можно назвать сверхинтуицией.
На первый взгляд кажется, что такое отождествление ничего существенно не меняет в картине измерения. Но это не так. Теперь, после отождествления сознания с разделением альтернатив, можно поставить следующий вопрос, который на самом деле уже не относится к физике, а выходит за ее рамки: что происходит, когда сознание выключается? Действительно, состояния выключенного, или погашенного, сознания известны - это сон, транс, медитация или то, что Юнг называл бессознательным. Мы иногда будем называть такое состояние «не-сознанием». Что же происходит при переходе в такие состояния с точки зрения рассматриваемой концепции? Физика на это ответить не может, но если принимается, что разделение альтернатив — это и есть сознание, то ответ возможен. При таком отождествлении выключение сознания - это выключение разделения альтернатив. Логично заключить: когда сознание гасится, разделение альтернатив становится неполным, «перегородки» между альтернативами становится прозрачными (рис. 6.7). И сразу следует важный вывод: если сознание погашено или ослаблено, то, воспринимая одну альтернативу, наблюдатель в то же время видит и «соседнюю», и не только соседнюю. Следовательно, в состоянии погашенного сознания субъект, воспринимая некоторую классическую альтернативу, может в то же время заглядывать в «другие». При этом у субъекта возникают качественно новые возможности. В состоянии не-сознания у него есть доступ ко всем возможным классическим состояниям мира, или, другими словами, ко всем параллельным мирам Эверетта. Становится доступной информация, которая в принципе недоступна в рамках единственного классического мира. Получив (в той или иной форме) эту информацию и вернувшись в сознательное состояние, человек может найти ответ на вопрос, который в принципе не мог быть решен при анализе в сознательном состоянии. Этим можно объяснить случаи удивительной сверхинтуиции и в частности — великие научные озарения. К этому следует добавить предположение, что субъект, наблюдающий некоторую альтернативу, может (при их разделении) изменить вероятность наблюдения той или иной альтернативы в ближайшем будущем. В рамках РКЭ такое предположение становится естественным, потому что разделение альтернатив, после его отождествления с сознанием, можно рассматривать двояко: как специфическое описание того, что происходит в квантовом мире, и как психический феномен. В квантовом мире действуют объективные закономерности, но психика субъективна; она, по крайней мере частично, управляется субъектом. Поэтому на множестве альтернатив естественно определить два распределения вероятностей: объективные вероятности (регулирующие выбор альтернативы в мире неживых физических систем) и субъективные вероятности (определяющие «выбор» альтернативы субъектом, чтобы субъективно воспринимать именно ее). Предположения, принятые в РКЭ, контринтуитивны и не характерны для физики. Однако анализ показывает, что логическая структура теории при таких предположениях проще, чем в копенгагенской интерпретации или в интерпретации Эверетта в ее оригинальной форме. Но важнее всего то, что с принятием этих предположений мы получаем возможность объяснить многое, с чем ежедневно встречаемся, но объяснения чему до сих пор нет. Например, свобода воли. Что такое свобода воли? Человек захотел — и вышел из комнаты, или не захотел выйти - и остался в ней. Захотел — встал со стула, или остался сидеть. Кажется, все просто, но понимаем ли мы, как это происходит? Как принимается решение? Анализируя работу мозга, мы ответа не найдем. Команда к мышцам приходит из мозга, но как происходит выбор одной из альтернативных команд в том нейроне, который первым производит этот выбор? Физиология объяснить этого не может. Положения, принятые в РКЭ, объясняют это естественным образом: все альтернативные сценарии поведения присутствуют как компоненты суперпозиции, но субъект имеет возможность сравнивать их друг с другом и увеличить вероятность субъективного переживания тех сценариев, которые кажутся ему более привлекательными (например, более благоприятными для жизни).38 Кроме свободы воли, эти рассуждения могут объяснить такой странный факт, как абсолютная потребность в сне. Все мы настолько привыкли к такому явлению, как сон, что не задумываемся об этом факте. Но биологи и медики не могут объяснить, почему сон абсолютно необходим, почему человек, лишенный сна в течение трех недель, умирает. Ответ, что сон дает отдых организму, на самом деле абсолютную необходимость сна не объясняет. Расширенная концепция Эверетта объясняет это явление: человек, лишенный сна, не имеет возможности заглянуть в «другие альтернативы» и из всех альтернатив выбрать наилучшую, ведущую к сохранению здоровья и выживанию. Кроме этих фундаментальных явлений, получающих естественное объяснение в рамках РКЭ, есть и другие. Среди них и такие, по-видимому, реально наблюдаемые явления, которые можно назвать «вероятностными чудесами». Это случаи, когда очень сильное желание субъекта увидеть некоторое чрезвычайно маловероятное событие приводит к тому, что он действительно видит его осуществление, т.е. переживает именно ту альтернативу, в которой это событие происходит.
Существование сознания, или разделения альтернатив, прежде всего позволяет объяснить феномен жизни. Главным здесь является классический характер альтернатив. Отождествляя разделение альтернатив с сознанием, т. е. с некоторым атрибутом живой материи, РКЭ объясняет классический характер альтернатив, который иначе объяснить нельзя. Действительно, разделение альтернатив - это сознание, т.е. атрибут живой материи. Поэтому законным является вопрос: на какие компоненты будет разделено квантовое состояние мира, т.е. какими должны быть альтернативы (компоненты суперпозиции), чтобы такое разделение было необходимым для жизни в квантовом мире. Ответ почти очевиден: альтернативы должны быть классическими (квазиклассическими), чтобы в сознании (в режиме разделения альтернатив) возникала картина локально предсказуемого мира (т.е. такого мира, в котором эволюция некоторой пространственной области не может существенно зависеть от состояния отдаленных областей). Если бы вместо классических альтернатив использовались существенно неклассические (предполагающие явление квантовой нелокальности), то каждая такая альтернатива для локальных существ давала бы картину непредсказуемого мира, в котором они не могли бы вырабатывать стратегию выживания. Только классические альтернативы обеспечивают локальную предсказуемость мира, воспринимаемого субъективно, и значит, делают возможной саму жизнь. При этом, живя в квантовом мире, локальные живые существа особым образом его воспринимают и особым образом в нем существуют: классические компоненты квантового мира проживаются параллельно, каждая независимо от остальных. Тогда в каждой из этих параллельных жизней осмысленным образом строится стратегия выживания. Далее, если принять во внимание, что сознание может быть в «пограничном состоянии», когда оно почти полностью погашено, т.е. разделение альтернатив становится неполным, то удается объяснить, откуда появляется такая информация, которая позволяет поддерживать жизнь и сохранять здоровье живого существа. В этом основную роль играет сон (или другие формы отключения сознания), во время которого частично погашенное сознание проникает в «другие классические реальности» (другие миры Эверетта), производится сравнение альтернатив и возникает возможность выбрать ту, которая наиболее благоприятна для жизни и здоровья. Сон абсолютно необходим для жизни именно потому, что с его помощью выбирается сценарий, ведущий к выживанию. Без сна поддержание жизни невозможно.39
Это поистине мост через пропасть. Существует много важных связей между материальной и духовной сферами. Однако, по-видимому, квантовое сознание устанавливает более прочный контакт между ними: каждая из этих двух сфер нуждается в другой для того, чтобы быть концептуально замкнутой.
|
ocherk.org
буддистов. Учитель говорит ученику: никогда не полагайся на то, что услышишь от меня, пока не получишь подтверждение этому на своем собственном опыте. Но как ученик может получить подтверждение того, что говорит ему учитель? В процессе своего опыта, который состоит в работе с его собственным сознанием (разумом). Это сложный процесс, и роль учителя в нем специфична, так как он не может однозначно сформулировать окончательную цель, достичь которой должен ученик. Учитель помогает ученику при помощи аналогий и метафор, контролируя только его физические действия, способствующие достижению необходимого состояния. Для достижения цели в этом процессе обучения, или скорее самообучения, необходимо значительное время. Но при достаточном терпении и усердии ученик на собственном опыте постигает, что те состояния психики, о которых говорит учитель, действительно достижимы. Постепенно он овладевает методами, позволяющими достаточно быстро достигать этих состояний. Тем самым достигнуто то, о чем с самого начала говорил учитель: ученик верит учителю, потому что сам убедился в его правоте. Конечно, вера его распространяется теперь и на те утверждения учителя, которые он еще не проверял. Самое важное в том, что ученик теперь усвоил урок: вместо слепой веры в те или иные догмы буддизма он может сам проверить их на своем духовном опыте. Путь, приводящий к вере, в этом случае сложен и долог, но он создает для веры очень прочные основания. Это труднее, но и надежнее, чем пытаться с самого начала слепо верить в то, что говорит учитель. В большинстве религий существует жесткое требование слепой веры в ее догмы. Такой подход достигает цели в случае легко внушаемых людей, но для мыслящих делает их веру менее твердой. Известный пример — Лев Толстой, для которого были характерны сомнения относительно веры, и преодоление этих сомнений были трудной жизненной задачей. Таким образом, адепты различных духовных школ тем или иным путем становятся верующими. То, во что они верят, можно называть по-разному. Но сущность во всех случаях одинакова: это всегда вера в мистический компонент соответствующей доктрины. В более общей формулировке это можно назвать верой в мистические черты сознания. Фактически, это то же самое, потому что мистический компонент сознания (в широком смысле этого слова, который включает и бессознательное) не может ограничиваться телом. Он включает весь мир. В этом смысле каждый человек - это весь мир, микрокосм. В этом смысле каждый человек - Бог. Здесь, конечно, необходима оговорка. Человек — Бог, только если он не эгоист, а отождествляет себя со всем живым. Бог - добро, и человек - Бог, если он олицетворяет добро. Если человек присваивает себе право произвольно решать, что есть добро (определяя это из своих или групповых интересов или даже интересов только людей, игнорируя остальную жизнь), он совершает первородный грех (см. раздел 9.1.6). Но если он стремится к добру для жизни в целом, учитывая интересы всего живущего, тогда это можно назвать стремлением человека к Богу, безоговорочным повиновением Богу.65 И тогда можно сказать, что человек - это Бог. Но почему вера настолько важна, фактически необходима в самых разных духовных практиках? Потому что она является необходимым условием для того, чтобы мистические способности сознания эффективно реализовались, давали практический результат. И сверхинтуиция, и способность творить вероятностные чудеса являются для любого человека врожденными. Но если он верит, что фактически обладает этими способностями, они становятся более доступными. Это хорошо иллюстрируется фактом, который теперь часто обсуждается. Каждый ребенок способен к мистике, но большинство родителей разрушают в детях эти способности, лишая их веры в мистические явления, которые они ощущают. И теперь мы можем возвратиться к вопросу, в чем практическая ценность Квантовой концепции сознания. Конечно, в том, что эта концепция устраняет типичное для современных людей препятствие для веры, опровергая кажущуюся несовместимость между наукой и сферой знания, выходящей за пределы науки, устанавливая прямую и важнейшую связь между сферой материального и сферой духовного. Многие полагают, что эта несовместимость — неоспоримый факт. Могут ли эти люди верить, что их собственное сознание (разум) действительно обладает мистическими способностями? Они или не могут в это верить, или могут, но не в полной мере. Но тогда они не могут в полной мере использовать эти возможности. ККС позволяет понять, что нет никакого противоречия между наукой и мистикой.“1 Эта концепция помогает современным образованным людям верить в нечто, лежащее за пределами вульгарного материализма (в Бога, в Истину, в Путь, и т.п.) и тем самым предоставляет им возможность раскрыть необыкновенные возможности, скрытые в человеке, возможности, которые делают его действительно свободным, возможности, без которых он остается лишь рабом внешних обстоятельств. Между прочим, для ученых, да и для людей других профессий, это дает возможность развить и применять очень эффективные методы творческой работы.
Потому что интуиция этих физиков, их опыт работы, говорит им, что ничего подобного параллельным мирам никогда не наблюдалось, и они полагают, что и не может наблюдаться. И они правы: ничего подобного не может наблюдаться при обычных методах, т.е. при фиксировании событий приборами и затем считывании показаний этих приборов. Существование любых специфических следствий, связанных с интерпретацией Эверетта, обычно отвергается. Обоснование этого состоит в том, что интерпретация Эверетта отличается словесными формулировками, но не отличается формулами и порядком расчетов от любых других интерпретаций квантовой механики. Поэтому экспериментально ее нельзя отличить от копенгагенской интерпретации. Однако при таком рассуждении неявно предполагается, что изучать мир (и, в частности, выяснять, имеются ли параллельные миры) можно только при помощи приборов. Основное утверждение, которое отстаивается в этой книге, состоит в том, что опыт изучения собственного сознания может указать на существование параллельных миров, т.е. квантовой реальности. Это утверждение тоже покажется большинству физиков (и не только физиков) сомнительным, или даже абсурдным. Что значит - изучать мир непосредственно сознанием, без приборов. Кажется, что это невозможно. Однако это мнение возникает только потому, что мы, в сущности, не знаем, что такое сознание. И, признавшись в таком незнании, мы вынуждены параллельно решать две задачи: на основе квантовой механики (в ее эвереттовском варианте) строить теорию сознания и описывать квантовый мир, как он воспринимается этим сознанием. Этим мы и занимаемся при построении Квантовой концепции сознания и Квантовой концепции жизни. Роджер Пенроуз, всемирно известный математик, написал три книги о человеческом разуме [Пенроуз (2005, 2007, 2011)]. Он полагает, что сознание должно быть так или иначе связано с квантовой механикой. Относительно интерпретации Эверетта он утверждает, что мы не можем даже сказать, к каким следствиям эта интерпретация может привести, пока не знаем, что такое сознание. По Пенроузу сначала нужно построить теорию сознания, и только после этого можно вернуться к оценке интерпретации Эверетта. То, что сделано в этой книге (и в предыдущих работах автора) — это третий путь: разработка теории сознания, основанной на квантовой механике (в эвереттовской форме), и затем вывод следствий из полученной теории сознания. Теория сознания не может быть в буквальном смысле выведена из квантовой механики. Однако интерпретация Эверетта подсказывает, какова должна быть эта теория. Заключение, основанное на полученной таким образом теории сознания, состоит в том, что при помощи сознания мы можем непосредственно наблюдать особенности, отличающие квантовую реальность от классической. С помощью сознания (но в процессе перехода к бессознательному и обратно) мы можем наблюдать явления, связанные с квантовой реальностью, явления, которые возможны, потому что в нашем мире господствует квантовая реальность. Выводы, которые из этого следуют, важны и очень интересны. Они объясняют многочисленные странные феномены, описанные в мистических учениях, включая религию и восточные учения. Эти феномены в таком случае рассматриваются как проявления квантовой реальности, господствующей в нашем мире. В частности, такой очень странный тип явлений, как вероятностные чудеса, связан с квантовой реальностью. Вероятностное чудо — это невероятное событие, которое, тем не менее, происходит в «нужное» время, как раз в тот момент, когда в нем есть особая нужда. Действительно ли возможны вероятностные чудеса? Не противоречат ли они законам природы? Оказывается, что 1) в рамках научной методологии невозможно доказать, что такие явления не могут произойти, и 2)если такое явление происходит, то нельзя определить, чудо это или простое совпадение. Эта парадоксальная ситуация возникает из-за вероятностного характера квантовых измерений, из-за того, что вероятность приобретает в квантовой механике фундаментальный характер. Вероятностная природа предсказаний квантовой механики подтверждена многими экспериментами и фактически огромным количеством практических (технических) приложений. Следовательно, наш квантовый мир допускает случайные события. Определенная их часть может быть вероятностными чудесами. Ничто не запрещает нам считать такие события вероятностными чудесами. Интерпретация таких событий как вероятностных чудес иногда может быть субъективно убедительной. Это может быть убедительно ввиду сопутствующих обстоятельств, но в принципе мы не можем объективно доказать, что это действительно вероятностные чудеса, вызванные сознанием, а не просто случайные события. С другой стороны, мы в принципе не можем доказать, что это случайные совпадения, а не вероятностные чудеса. Триада Гегеля (тезис - антитезис - синтез) появляется при каждом событии этого типа: Тезис: Верующие скажут, что чудеса иногда происходят. Антитезис: Физики скажут, что чудес не бывает, а то, что происходит — редкие случайные совпадения. Синтез: Вероятностные чудеса принципиально неотличимы от случайных совпадений. Субъективное ощущение, что произошло чудо, не может быть преобразовано в доказательство того, что это действительно чудо. С другой стороны, физики тоже никогда не могут доказать, что одиночное события или даже конечный ряд событий, напоминающих чудеса, действительно является только случайным совпадением, не связанным с сознанием. В рамках строгой научной методологии физика может объяснить только простейшие явления, характерные для простейших физических объектов. Сложные системы, проявления которых всегда индивидуальны, в принципе не могут быть объяснены физикой в рамках строгой научной методологии. Однако выход за рамки этой методологии приводит к выводу, что чудеса возможны.
Напротив, в конструкциях, используемых жизнью, все мягко (представьте соединение конечности с телом и вообще мягкое сочленением скелета и других частей тела любого живого существа). Все мягко и в законах, управляющих жизнью: будущее живой системы никогда не предопределяется полностью ее состоянием в данный момент. Может ли в таком случае жизнь существовать в мире, которым управляют научные законы? Это было бы невозможно, если бы законы науки были строго детерминистскими. Однако на самом деле научные законы не являются классическими. Это законы квантовые, а квантовый мир в некотором смысле не детерминирован. Но в каком смысле? Эволюция любой квантовой системы (управляемая, например, уравнением Шредингера) строго детерминирована. Однако результаты наблюдения (измерения) квантовой системы не детерминированы. Наблюдение за квантовым миром описывается стохастическими, вероятностными законами. Таким образом, мир, в котором мы живем, детерминирован, но выглядит (при наблюдении) стохастическим. Этот мир объективно жесткий, но субъективно выглядит мягким. Поэтому квантовый характер мира допускает мягкое включение жизни в жесткий объективный мир. Наша книга именно об этом включении, или о соединении живой материи и ее окружения. С точки зрения способа соединения важно, что жизнь по существу субъективна. Более точная формулировка этого состоит в следующем. Квантовый мир — это множество параллельно существующих альтернативных классических (эвереттовских) миров. Живые существа живут сразу во всех этих мирах (проживают их «параллельно»). Однако, поскольку эти параллельные миры (альтернативные реальности) отделены друг от друга, живые существа субъективно воспринимают каждый из этих параллельных миров независимо от других, как единственно существующий.
Квантовая механика имеет две специфические особенности, приводящие к радикальному отличию квантовых явлений от того, что мы знаем из каждодневного опыта и что принято в классической физике. Эти две специфические черты квантовой механики суть
Мистические особенности сознания допускают два феномена, которые кажутся странными и совершенно невозможными с научной точки зрения (в этом смысле они могут считаться «дефектами» описания сознания):
Две концептуальных структуры (соответственно в квантовой механике и в теории сознания), показанные графически на рис. 11.1 и рис. 11.2, точно соответствуют друг другу, так что гладкий характер теории восстанавливается после объединения обеих структур (рис. 11.3). Первая из упомянутых особенностей квантовой механики характерна для всех вариантов (интерпретаций) квантовой механики и приводит к возможности вероятностных чудес. Вторая принята в многомировой интерпретации (Эверетта) и делает возможной сверхинтуицию (прямое видение истины). 11.2.4. Буддизм Одной из духовных школ, в которой глубоко проанализирован ее философский аспект, является буддизм. И некоторые физики, и некоторые буддисты признают, что существует явная аналогия между положениями квантовой механики и представлениями буддистов об особенностях материального мира, человеческого сознания и доступных для людей методов познания. Эти аналогии подробно прослежены в книге Алана Уоллеса [Wallace (2007)], буддиста, получившего физическое образование. Сейчас он президент Института исследований сознания в Санта-Барбаре. Вот некоторые цитаты из этой очень интересной книги. Описывая беседу Далай-ламы с известным квантовым физиком Антоном Цайлингером, Уоллес пишет: «В диалогах между Антоном Цайлингером и Далай- ламой оба были поражены этой экстраординарной конвергенцией между квантовой физикой и буддизмом. Как выразился по этому поводу другой физик, Пит Хат, на встрече с Далай-ламой в 1997 году, это могло бы быть простым совпадением, но только если физический мир и ментальный мир абсолютно разные, без какой-либо возможности преобразования. Если темы относительности и преобразования связаны, то конвергенция не случайна. Это может означать, продолжал он, что мы движемся от науки объективности к науке межсубъективности (intersubjectivity), в которой следующая теория относительности будет включать относительность между объектом и субъектом, между физическим и ментальным». ([Wallace (2007)], стр. 95-96). Далее он пишет: «Межсубъективная природа естественного мира не подразумевает солипсизма ни в физике, ни в буддизме. Могут быть открыты законы, регулирующие взаимодействия между физическими явлениями, между ментальными явлениями и между физическими и ментальными явлениями, которые инвариантны относительно изменения когнитивных систем отсчета». ([Wallace (2007)], стр. 97), Уоллес комментирует также концепцию сознания, предложенную настоящим автором: Его [Менского] теория, которую он называет Расширенной концепцией Эверетта, позволяет сделать новые предсказания, не найденные в обычной квантовой механике, но они относятся скорее к особенностям сознания, а не к результатам физических экспериментов. Поэтому, согласно Менскому, его теория может быть проверена при использовании методов наблюдения над сознанием человека, развитых в буддизме. ([Wallace (2007)], стр. 102)
Однако различные конфессии отличаются многими другими чертами, прежде всего своими догматами, ритуалами и другими деталями их форм. Эти черты могут быть разными, так как они не имеют прямого отношения к понятию реальности (хотя могут быть важны для того, чтобы догматы церкви стали ясными и, соответственно, легко принимались людьми). Эта общая идея мистического аспекта реальности, странная для современной науки, но очевидная для всех религий, является самым надежным основанием для контактов между разными конфессиями. По этой причине реальным будущим для многих из них может стать экуменизм. Это очень важно при нынешнем состоянии общества, когда поразительное развитие науки и техники привело не только к большим успехам в понимании материального мира, но и к опасным проблемам для человека и фактически для жизни на земле.
Роль сознания может быть адекватно учтена в рамках структуры эвереттовской многомировой интерпретации квантовой механики. Понятие сознания, появляющееся в этом случае, настолько глубоко, что объясняет необычные способности сознания, которые проявляются, в частности, как «вероятностные чудеса». Интерпретация Эверетта до сих пор не является общепринятой, однако фактически лишь она позволяет сделать квантовую механику логически замкнутой. Таким образом, мистические аспекты, свойственные любой религии, не только совместимы с естественными науками, но и естественные науки (прежде всего, их центральная часть, квантовая механика) логически ущербны без включения понятия сознания с его мистическими особенностями.
В таких случаях важны два аспекта этих взаимосвязей. Во- первых, физики обнаруживают, что их философские взгляды (или, по крайней мере, принятые ими методологические принципы) влияют на их работу (прежде всего это относится к способам интерпретации экспериментальных результатов). Во- вторых, качественно новые достижения физики меняют философскую позицию, занимаемую большинством физиков. Эти процессы тесно связаны с изменениями в методологии, которые оказываются необходимыми в связи с новыми достижениями. Все это вместе знаменует переход к новой парадигме в науке. Период создания квантовой механики (первая треть XX века), который совпал с периодом создания специальной и общей теории относительности, был такой критической эпохой в физике. Эти огромные достижения в физике, особенно создание квантовой механики, перевернули мировоззрение физиков, в частности, вынудив их отказаться от слишком узкого понимания материализма. Очевидно, физика переживает теперь подобный период изменений в принятой парадигме, и особенно в философии физики. Изменения стали необходимы из-за понимания тесной связи между квантовой теорией и феноменом сознания.
«Еще всего несколько лет назад большинство ученых- физиков горячо отвергли бы «существование» сознания (mind) или души. Блестящие успехи механистической и, более широко, макроскопической физики и химии затмили очевидный факт, что мысли, желания и эмоции не сделаны из материи, и физиками почти единодушно признавалось, что кроме материи ничего нет. Воплощением этой веры было убеждение, что если мы знаем положения и скорости всех атомов в некоторый момент времени, мы можем рассчитать судьбу Вселенной на все будущие времена. Даже сегодня есть сторонники такого представления, хотя их меньше среди физиков, чем — как это ни странно - среди биохимиков». Окончательные выводы, сделанные Вигнером, были не так уж близки к современным представлениям о сознании. Но статья Вигнера была очень важна, потому что он оказался достаточно смел, чтобы опровергнуть традиционные материалистические догмы. Он писал: «Главный аргумент против материализма не в том, что было проиллюстрировано в двух последних разделах: что он несовместим с квантовой теорией. Главный аргумент в том, что мыслительные процессы и сознание — первичные понятия, что наше знание внешнего мира — это содержание нашего сознания и что сознание, следовательно, нельзя отрицать. Напротив, логично было бы отрицать внешний мир - хотя это было бы не очень практично. По словам Нильса Бора, «слово сознание, как по отношению к нам самим, так и к другим, обязательно, когда имеешь дело с человеческой ситуацией». Ввиду всего этого можно только удивляться, как материализм, учащий, что «жизнь можно объяснить сложными комбинациями физических и химических законов», мог так долго приниматься большинством ученых. Философы не нуждаются в этих иллюзиях и демонстрируют намного больше ясности по этому вопросу. То же самое верно для большинства действительно великих ученых-естественников, по крайней мере, в годы их зрелости. Теперь это верно почти для всех физиков - возможно, но не обязательно, из-за урока, который мы извлекли из квантовой механики. Возможно также, что мы поняли, что основной проблемой, если мы хотим выжить, не является больше борьба с природными катаклизмами, но трудность понимания самих себя». Вигнер замечал, что опыт квантовой механики совместим даже с солипсизмом, но не с материализмом. Я думаю, что такие утверждения оказали очень сильное влияние на физиков, работающих над концептуальными проблемами квантовой механики. Даже если они не привели немедленно к большому резонансу, то все же радикально расширили спектр возможных способов думать о проблемах квантовой механики. Нельзя сказать, что Вигнер был первым, кто выразил сомнение относительно применимости материализма (в том понимании этого термина, который был принят среди физиков) для интерпретации квантовой механики. Напротив, все, кто серьезно думал о философских аспектах квантовой механики, видели, что традиционный подход физиков должен быть радикально изменен (см. например утверждение Паули, процитированное ниже в разделе 11.5.1). Но Вигнер, очевидно, наиболее смело двинулся в этом направлении. Что касается моего собственного мнения, то слово «материализм» может хорошо применятся даже к объединенной теории обычных материальных (неживых) и живых систем, но значение этого слова должно быть очень широким. В этом случае то, что традиционно относилось к идеализму, часто может рассматриваться как широко понимаемый материализм. Однако, если быть совершенно честными, понятия идеализма и материализма становятся в этом контексте относительными и перестают быть столь важными.
Формулировка квантовой механики как чисто объективистской науки столкнулась со значительными трудностями. Искусственный характер этой формулировки ясно виден, например, в следующем объяснении, данном Шредингером: «Не осознавая этого, мы исключаем Субъект рассмотрения из той области природы, которую пытаемся понять. Мы с нашей собственной персоной отступаем назад, становясь зрителем, не принадлежащим миру, который вследствие этого шага становится объективным миром». ([Schrödinger (1958)], стр. 38) Трудности с объективной формулировкой были указанием, что квантовая теория, чтобы быть логически замкнутой, должна включать не только объективные, но и субъективные элементы. Правда, вероятностные предсказания поведения квантовых систем могли быть подтверждены повторными экспериментами и поэтому были объективны. Но результаты каждого наблюдения (измерения) могли быть установлены только субъективно, сознанием наблюдателя. Такого рода соображения, трактуемые в рамках эвереттовской многомировой интерпретации квантовой механики, стали отправной точкой для формулировки основных положений теории самого сознания, как эти положения представлены Расширенной концепцией Эверетта, или Квантовой концепцией сознания, предложенной настоящим автором. Для того чтобы анализировать такую теорию, мы нуждаемся в новой методологии, включающей и объективные, и субъективные элементы. Это предполагает совсем новую ситуацию, когда новую теорию нужно или не включать в число различных областей физики, или включать в физику, но при расширительном понимании физики, когда она дополнена новой (расширенной) методологией, признающей субъективные методы исследования (наблюдение за собственным сознанием наблюдателя и переходы между состояниями сознания и не-сознания). Отметим в этой связи, что есть еще одна область физики, которая также нуждается в расширении методологии. Это квантовая космология. Эта ветвь физики бурно развивалась последние десятилетия благодаря использованию космических аппаратов для исследования реликтового излучения (возникшего на ранней стадии эволюции Вселенной). Иногда говорят, что квантовая космология (рассматривающая раннюю Вселенную как квантовую систему) стала экспериментальной наукой. При этом исходят из того, что следующий из чисто теоретического рассмотрения характер поведения Вселенной сразу после Большого взрыва (когда Вселенная была квантовой), теперь подтверждается характерными особенностями реликтового излучения. Полученное таким образом, приблизительно два десятилетия назад, подтверждение теории наблюдениями стало сенсацией. Все же полный анализ показывает, что результаты наблюдений могут считаться подтверждением теории только в том случае, если применяется расширенная методология, допускающая в качестве критерия истинности не только ряд повторных измерений, но и единственное событие, но обладающее усложненной внутренней структурой. Если не принимать такого расширения методологии, то наблюдение за свойствами Вселенной (например, свойствами реликтового излучения) не может доказать или опровергнуть ту или иную версию квантовой космологии. Для доказательства, которое было бы надежным в рамках стандартной методологии, необходимо было бы провести ряд наблюдений со многими идентичными вселенными, что очевидно невозможно [Панов перейти в каталог файлов |
ocherk.org
(2010)]. Результаты наблюдений реликтового излучения и согласие этих результатов с теоретическими предсказаниями были настолько убедительны, что большинство специалистов считает эти наблюдения свидетельством правильности теории (по крайней мере, в общих чертах). И, тем не менее, «убедительность» эксперимента в данном случае - не более чем субъективное суждение. Следовательно, в этом случае именно субъективное убеждение в чем-либо вынуждает физиков отступить от стандартной методологии объективистской науки, расширить методологию. Таким образом, рассмотрение особенностей реликтового излучения как подтверждения квантовой космологии бессмысленно с точки зрения стандартной физической методологии [БтоНп (2009)], но отбрасывание этих, подтверждающих квантовую космологию, данных представляется абсурдным и не встречает понимания у большинства физиков, работающих в этой области. Они предпочитают расширять методологию, хотя и не всегда ясно понимают, что делают это. Следовательно, принятая в физике методология не является незыблемым законом, ее расширение возможно, когда расширяется предмет теории. В случае теории материи и сознания, или материи и жизни, расширение предмета гораздо радикальнее, чем когда-либо было в физике или в какой-либо другой естественной науке. Однако это расширение весьма разумно, так как его результаты приводят к согласию со всем опытом человечества (хотя это и опыт в духовной сфере).
С другой стороны, анализ логической структуры квантовой механики показывает, что ней есть намек на возможное определение сознания. Возникающее из этого анализа определение сознания идеально скоординировано с логической структурой квантовой механики, позволяет упростить эту структуру и, более того, приводит к интересным новым следствиям. Согласно этому определению, сознание — это разделение альтернатив (т.е. альтернативных классических реальностей, которые в их совокупности образуют квантовую реальность). Следовательно, сознание — это то, что ведет от квантовой реальности (сосуществования параллельных миров) к классической реальности (субъективному восприятию только одного из этих миров). Только этой способности следует ожидать от того, что можно назвать сознанием: переход от квантовой реальности к классическому восприятию. Квантовая концепция сознания (ККС) основана на этом определении сознания. Детальный анализ этой концепции показывает, что определенное таким образом сознание обладает мистическими способностями (сверхинтуицией и способностью творить вероятностные чудеса). Таким образом, начав с чисто материалистической теории (квантовой механики), мы пришли к идеальной концепции сознания и к выводу, что сознание должно обладать мистическими способностями, которые на поверхностный взгляд кажутся совершенно несовместимыми с материализмом. Очевидно, что Квантовая концепция сознания (и более общая Квантовая концепция жизни) включает элементы, традиционно считающиеся соответственно материальными и идеальными, в тесном единстве, как в принципе неразличимые. С точки зрения этой концепции материализм и идеализм теряют свою принципиальную противоположность. Отнесение к материальному или идеальному становится относительным и несущественным. Философскую систему, совместимую с ККС и ККЖ, можно назвать материализмом, но только если радикально расширить понимание материализма. В любом случае это такой материализм, который включает не только объективное, но и субъективное. Мягкое объединение квантовой механики с мистическими чертами сознания (сферы науки с духовной сферой) делает границу между материальным и идеальным неопределенной, расплывчатой.
С первых лет существования квантовой механики это проявилось в парадоксах. Появившиеся в квантовой механике парадоксы не могли быть устранены и неизменно были связаны с измерениями или наблюдениями. Поэтому парадоксы появлялись, когда физики пытались описать, как объективно существующая реальность может быть отражена в субъективном восприятии этой реальности наблюдателем. Несмотря на то, что соответствующие вопросы были поставлены еще на заре квантовой механики, ответы на них потребовали многих десятилетий экспериментов и поиска существенно новых теоретических подходов, связанных с именами выдающихся физиков, начиная с Эйнштейна. И только в наши дни появляются контуры теории, позволяющей ответить на эти вопросы. Ключевая идея этой теории в том, что феномен сознания можно объяснить только при помощи положений квантовой механики. Получающаяся теория указывает, что сознание должно обладать мистическими особенностями, которые существенно связаны с бессознательным. Эта теория, или Квантовая концепция сознания, обрисованная в общих чертах в этой книге, стала возможной только после того, как существенные черты квантовой реальности были сформулированы Эвереттом на языке параллельных миров. Удивительно, что один из создателей квантовой механики, Вольфганг Паули, достаточно точно выразил центральную идею квантового подхода к теории сознания еще до появления интерпретации Эверетта. Паули пришел к этой идее, сотрудничая с психологом Карлом Густавом Юнгом. Очевидно, коллеги Паули полагали, что его соображениям (относительно прямой связи квантовой механики с феноменом сознания) доверять нельзя. Возможно, что и сам он считал эти вопросы недостаточно продуманными. В любом случае, Паули никогда не высказывался по этому поводу в научных статьях. Его соображения по этому вопросу известны только из его писем коллегам-физикам. Вот некоторые из них. В 1952 году, в письме к Розенфельду Паули писал: «Для невидимой реальности, о которой мы имеем лишь отрывочные свидетельства в квантовой физике и в психологии неосознанного (unconscious), единый символический психофизический язык должен в конце концов быть адекватным, и это та отдаленная цель, к которой я на самом деле стремлюсь. Я вполне уверен, что конечный результат будет одним и тем же, независимо от того, начинаем ли мы с psyche (идеи) или с physis (материя). Таким образом, я рассматриваю разграничение между материализмом и идеализмом как устаревшее». (Из письма Паули к Розенфельду от 1 апреля 1952 года. Письмо 1391 в [Меуепп (1996)], р. 593. Перевод Гарольда Атман- спачера и Ганса Примаса в [Atmanspacher, Primas (2006)]). Еще ранее он писал Пайсу: «Общая проблема соотношения между psyche и physis, между внутренним и внешним, едва ли может считаться решенной термином «психофизический параллелизм», введенным в прошлом столетии. Все же, возможно, современная наука приблизила нас к более удовлетворительной концепции этого соотношения, когда она установила понятие дополнительности в физике. Было бы лучше всего, если бы physis и psyche можно было бы понимать как дополнительные аспекты одной и той же реальности». (Письмо Паули к Пайсу от 17 августа 1950 г. Письмо 1147 в [Меуепп (1996)], р. 152. Перевод Гарольда Атманспачера и Ганса Примаса в [Atmanspacher, Primas (2006)]]) Эти и близкие к ним идеи Паули, выраженные им очень кратко и только в письмах, длительное время были фактически неизвестны. Только в последние годы, в связи с увеличившимся интересом к квантовой теории сознания, они стали популярными, появились посвященные их обсуждению статьи и книги (см. например [Atmanspacher, Primas (2006)] и [Enz (2009)]). Автор настоящей книги узнал о высказываниях Паули только в 2008 г., когда несколько статей и книга по Квантовой концепции сознания были уже им опубликованы. Удивительное согласие этой концепции с провидческими мыслями Паули является для нее дополнительным подтверждением.
«Есть, действительно, определенная возможность, что расширение нашей картины физической реальности, которая вполне может быть необходима в свете этих соображений — это что-то такое, что будет играть центральную роль в любой успешной физической теории, объясняющей феномен сознания». И далее, характеризуя эту возможность более конкретно, Пенроуз пишет: «...являются ли специфические черты сильно квантово-механических систем в некотором смысле существенными? Если да, то как достигается необходимая изоляция, чтобы некоторые моды крупномасштабной квантовой когерентности могли сохраняться без того, чтобы быть фатально испорченными декогеренцией со стороны окружения? Использует ли в каком-то смысле жизнь возможность существования огромных квантовых суперпозиций, как это требовалось бы для серьезных квантовых вычислений»? В этом утверждении Пенроуза рассматривается возможность, что нечто, подобное квантовому компьютеру, может существовать в мозгу. В то же время он видит трудности, стоящие на пути этой возможности. Далее Пенроуз рассматривает возможность более радикального отхода от стандартной квантовой механики: «Действительно ли мы должны перейти к радикальным новым теориям физической реальности, как я сам полагаю, прежде чем более тонкие проблемы биологии — наиболее важные для понимания сознания — могут быть выражены в физических терминах? Имеет ли отношение к этому наше непонимание физики на границе квантовое/классическое? Или в сознании на самом деле «нет ничего особенного», как иногда утверждается? Было бы слишком оптимистичным ожидать, что при текущем состоянии знания найдутся окончательные ответы на все эти вопросы, но есть большая область для здоровых дискуссий, и эта книга предоставляет основательную и весьма представительную долю этой области». Здесь Пенроуз не обсуждает роль, которую может играть интерпретация Эверетта в объяснении феномена сознания (как это принято в нашей Квантовой концепции сознания). В книге [Penrose (2004)] он затрагивает этот вопрос. Его вывод, однако, состоит в том, что прежде, чем говорить о применении интерпретации Эверетта, нужно построить теорию сознания. В этом фундаментальное различие между взглядами, представленными в нашей книге, и точкой зрения Пенроуза. Вместо предложенного Пенроузом независимого построения теории сознания и последующей проверки интерпретации Эверетта, автор настоящей книги предложил (в 2000 году) извлечь суть теории сознания из анализа интерпретации Эверетта. Этот путь оказался успешным, так как привел к логически простой концепции сознания, которая объясняет большое число явлений, обычно считающихся необъяснимыми с научной точки зрения.
Попытки понять с точки зрения квантовой механики такое необычное явление, как сознание, является, конечно, особенно сложной проблемой. Одной из идей, которую пытаются использовать с этой целью, является предположение, что некоторая структура в мозгу функционирует как своего рода квантовый компьютер. По нашему представлению, многочисленные попытки объяснить феномен сознания, даже с привлечением квантовой механики, дали намного менее обнадеживающие результаты, чем представленная в этой книге Квантовая концепция сознания (ККС). Это связано с необычным подходом, который использован при конструировании этой концепции. Этот подход совершенно не характерен для физиков, но оказался успешным для решения данной проблемы. Пытаясь объяснить феномен сознания, физики ведут поиски в привычном для них направлении, которое кажется для них единственно возможным. Явно или неявно они предполагают, что сознание — функция мозга и поэтому может быть объяснено на основе законов движения материи, из которой состоит мозг. Максимум, что квантовая механика может дать при таком подходе, это попытка считать мозг не обычным (классическим) компьютером, а одним из вариантов квантового компьютера.66 В этом случае появляется чисто физическая проблема — объяснить, почему не появляется декогеренция, которая неизбежно должна разрушить квантовую когерентность и превратить квантовый компьютер в классический. Однако даже если игнорировать эту проблему, остается далеко не очевидным, что функционирование мозга как квантовой системы объясняет сознание. При конструировании ККС (или Расширенной концепции Эверетта, как иначе называется этот подход) рассуждение было совсем другим. На стадии разработки ККС были исследованы не материальные объекты, которые могли бы реализовать сознание, а функции, которые должно выполнять сознание. Были проанализированы те понятия, которые должны присутствовать в теории сознания, чтобы объяснить, как мы субъективно воспринимаем квантовый мир. Главное, что нужно было объяснить, — это что такое сознание, т.е. как появляется фактически наблюдаемая субъективная картина мира, при условии, что объективный мир таков, как он описывается квантовой физикой, основанной на огромном экспериментальном материале. При построении теории сознания можно и, разумеется, следует опереться на субъективное представление о сознании, которое имеет каждый человек из своего ежедневного опыта. Но с другой стороны, то явление, которое мы хотим называть сознанием (и которое состоит в преобразовании объективно существующего состояния мира в субъективно воспринимаемую картину мира), должно описываться в характерных для квантовой физики терминах. Поэтому был выполнен анализ квантовой физики, чтобы найти в ней то, что могло служить для такого описания. Оказалось, что подходящие для этого логические структуры существуют в многомировой интерпретации квантовой механики (интерпретации Эверетта). После этого осталось подходящее понятие, взятое из (эвереттовской) квантовой механики принять в качестве определения сознания. Так родилась ключевая формулировка: сознание — это разделение классических альтернативных реальностей, которые в своей совокупности формируют квантовую реальность. Анализ того, что может следовать из такого определения сознания, дал неожиданный результат. Оказалось, что выключение сознания (в состоянии сна, транса или медитации) или даже просто его отключение от определенного объекта позволяет выйти за рамки субъективно воспринимаемого и получить доступ ко всему объективно существующему миру. Тогда появляется сверхинтуиция, или сверхсознание, т.е. становится доступной информация, которая принципиально недоступна в полностью сознательном состоянии. После того, как таким образом определенная функция, названная сознанием, описана, процесс разработки теории мог быть закончен. Все необходимое в теории сознания уже есть. Но для того, чтобы сравнить эту теорию с другими подходами, нужно вернуться к вопросу о роли мозга. И получается, что мозг является не источником, а инструментом сознания. Помимо обычных функций обработки информации, мозг формирует запросы, на которые должна ответить сверхинтуиция, а затем информацию, которая появляется в ответ на эти запросы, переводит в обычные символы, образы и мысли, то есть выражает обычными средствами. Отправной точкой всего рассуждения было то обстоятельство,67 что 1)наш мир объективно квантовый, и поэтому должен описываться в терминах квантовой реальности (т.е. его состояние описывается суперпозицией параллельных, эвереттовских, миров), но 2) субъективно воспринимается только классическая реальность (возникает иллюзия, что существует только один из параллельных миров). Функция, названная сознанием, состоит тогда в разделении альтернативных (эвереттовских) миров. Отключение этой функции (погружение в бессознательное) устраняет разделение, так что появляется доступ ко всему множеству параллельных миров. Это позволяет получать информацию, недоступную в единственном из этих миров (субъективно воспринимаемом). Таким образом, мы неизбежно приходим к выводу, что сознание (точнее, комплекс сознания и бессознательного) обладает мистическими свойствами. Если мы теперь посмотрим на окончательную конструкцию (возникшую в результате проведенного анализа), то окажется, что в ней сосуществуют и тесно переплетены элементы двух типов — те, которые обычно считаются материальными, и те, которые рассматриваются как идеальные. Становится понятно, почему так сложно придти к правильному описанию, если с самого начала предполагать, что существуют только материальные объекты (молекулы, атомы, элементарные частицы), а все остальное можно вывести из свойств этих объектов. И сознание, и жизнь не могут быть просто выведены из законов материального мира (хотя существование живых систем, разумеется, не противоречит этим законам). Феномены сознания и жизни должны постулироваться независимо (в нашей схеме в терминах понятий и логических структур, взятых из квантовой физики). Но нельзя ли, тем не менее, перейти в каталог файлов |
ocherk.org
сверхинтуиции (доступу к информации из «других параллельных миров») и вероятностным чудесам (увеличению вероятности субъективного восприятия тех параллельных миров, которые более благоприятны). «Вероятностные чудеса» не противоречат естественным наукам, потому что вероятностный характер наблюдений (или результатов измерений) - фундаментальная черта квантовой физики. Очерченный таким образом путь рассуждений, который ведет от квантовой механики к объяснению феномена сознания, назван Расширенной концепцией Эверетта (РКЭ), когда предназначен для физиков и основан на соответствующем математическом формализме. Для более широкой аудитории упрощенный вариант того же подхода назван Квантовой концепцией сознания (ККС). Более общее рассмотрение, включающее общий феномен жизни и не связанное прямо с феноменом сознания, названо Квантовой концепцией жизни (ККЖ). Читатели, не являющиеся физиками, могут прочитать только главу 4, пропустив главы 3, 5, 6, предназначенные главным образом для профессиональных физиков. Глава 3 Квантовая реальность как параллельные классические миры (для физиков) «Ночью, в постели, дети просят подробностей о сказке. Какого размера была тыква? Какого цвета сапоги были у Кота-в- сапогах? Так же и наш рассудок взывает к нашей способности понять. Но эта физика! Действительно ли в ней нет ничего, кроме правил и рецептов?» Бернард д'Эспанья. В поисках реальности [d'Espagnat (1983)] «Мы находимся лишь в самом начале нового развития физики, которое определенно приведет к дальнейшему обобщению идеалов, лежащих в основе того специфического описания природы, которое мы сегодня называем классическим». W. Pauli, Dialectica 2 (1948) Большая часть этой главы написана для тех, кто имел дело с квантовой физикой. Читатель, не знакомый с этой специфической ветвью науки, может пропустить ее без ущерба для понимания последующих глав. Мы покажем в этой главе, почему квантовая механика нуждается в том, чтобы в явном виде ввести в нее понятие сознания и, более широко, субъективные элементы. Эта ветвь физики не может стать логически замкнутой без этого радикального шага. Впервые этот шаг сделал в 1957 году Эверетт в его известной «многомировой» интерпретации квантовой механики. Сущность этой интерпретации может быть сформулирована как предположение, что многие макроскопически различимые классические реальности сосуществуют, несмотря на то, что с обычной точки зрения они являются альтернативными (исключают друг друга). Эквивалентной формулировкой является сосуществование параллельных миров (миров Эверетта). Эта контринтуитивная концепция параллельных (эвереттов- ских) миров обеспечивает адекватную формулировку «квантовой реальности», понятия, которое впервые появилось в известном парадоксе Эйнштейна-Подольского-Розена и постепенно становилось все более ясным при анализе феномена квантовой нелокальное™ в теореме Белла и в экспериментах Аспекта. Мы покажем в последующих главах, что квантовая реальность, или параллельные миры, естественно приводят к глубокому пониманию феномена сознания, включая его мистические черты.
Не зная о соображениях Паули и Юнга, многие пытались найти мост, соединяющий квантовую механику и сознание (см. например [Squires (1994)], [Lockwood (1996)], [Whitaker (2000)], [Stapp (2001)], [Пенроуз (2007)], [Zeh (2000)]). Теперь очевидно, что основой для работы в этом направлении должна стать интерпретация квантовой механики, предложенная Эвереттом [Everett (1957)] и развитая другими авторами. В настоящей книге представлен подход к этой проблеме, предложенный ее автором в 2000 году [Менский (2000а)] и раз- витый в последующем в ряде его статей и в книге [Менский (2005Ь)]. Эта линия рассмотрения была названа Расширенной концепцией Эверетта (РКЭ). Она представляется в высшей степени убедительной и приводит к весьма интересным заключениям. Настоящая глава является фактически вводной для этой программы. В ней представлена так называемая «проблема измерения» в квантовой механике. Этот термин обозначает комплекс концептуальных проблем квантовой механики, появляющихся при описании измерений квантовых систем. Именно эти проблемы делают неизбежным появление понятия «сознания наблюдателя» и открывают дальнейший путь к объяснению сознания человека. Однако мы обсудим эти проблемы позже, ограничившись сейчас внутренними проблемами квантовой механики, связанными с квантовыми измерениями.
Известно также, что даже зная состояние системы совершенно точно, как правило невозможно с уверенностью предсказать результат измерения.8 В общем случае можно только рассчитать вероятности различных результатов измерения. Для практических целей этого вполне достаточно. Предсказания, основанные на расчетах вероятностей, позволяют решать все практические задачи, и в этом смысле измерения квантовой системы не представляют никаких проблем.9 Этот «свободный от проблем» подход теоретически формулируется в терминах квантового ансамбля одинаковых систем в одном и том же состоянии. Зная вероятность того или иного результата измерения, мы знаем, какая часть систем, составляющих ансамбль, покажет данный результат при измерении. В общем случае больше нам знать не дано; предсказания результатов измерений (или наблюдений) в квантовой механике являются вероятностными по своей природе. 3.2.2. Парадоксальность квантовой механики Принимая эту идеологию, можно успешно работать в квантовой механике и никогда не сталкиваться с печально известной «проблемой измерения». Означает ли это, что вообще нет никакой проблемы? Нет, в квантовой механике есть нерешенные проблемы, но они особого типа. Это - концептуальные проблемы. Поэтому иногда они формулируются в форме парадоксов, известных квантово-механических парадоксов. Например, парадокс кота Шредингера (см. раздел 1.6.2.1). Еще один парадокс - это парадокс друга Вигнера. Физики практического склада не интересуются парадоксами, если задачи, которые они должны решить, сформулированы корректно. Но неблагоразумно полностью забывать о парадоксах, на которых считали необходимым тратить время и энергию такие выдающиеся физики, как авторы вышеупомянутых парадоксов Шредингер и Вигнер, а также Эйнштейн, Бор, Гейзенберг, Паули, Уилер, ДеВитт и многие другие. Парадоксальность происходящего при квантовом измерении, которая видна из парадокса кота Шредингера, еще более подчеркивается в парадоксе друга Вигнера. Вигнер [У\^пег (1961)] рассматривал ситуацию, в которой не он сам, а его друг выполняет измерения некоторой квантовой системы, и затем, после того, как измерение закончено, сообщает ему результат. Результат измерения сводится, в конечномсчете, ктому, в каком из двух состояний находится система:или. Эти состояния играют в теории измерений особую роль, потому что они соответствуют альтернативным результатам измерения. Предположим, что экспериментатор узнает о состоянии системы из того, видит ли он вспышку света в соответствующем измерительном приборе (это, конечно, несущественно: вместо вспышки света может использоваться, например, стрелка, положение которой указывает на то, в каком из двух состояний находится измеряемая система). Как и в парадоксе с котом Шредингера, в этом случае также до измерения система находится в состоянии, которое является суперпозицией состояний Пусть это суперпозицияКлючевой вопрос – как мы должны описывать состояние, в котором система находится после измерения. Оказывается, что описание конечного состояния системы, как и в парадоксе кота Шредингера, зависит от сознания наблюдателя. Если экспериментатор еще не смотрел на измерительное устройство, он описывает состояние как суперпозицию состоянийЕсли уже посмотрел, то как состояние или как состояниев зависимости от того, что именно он увидел. Описание состояния системы зависит от того, осознал ли экспериментатор, в каком состоянии система находится. Пока он этого не осознал, при описании состояния он будет использоватьсуперпозициювключающую оба состоянияЕсли же осознал, увидев показания прибора, то ответом будет одно из состояний,
Парадоксальность ситуации подчеркивается следующими рассуждениями. Вигнер говорит: «Если после окончания эксперимента я спрошу своего друга: Почувствовал ли ты вспышку до того, как я спросил тебя? — он ответит: Я уже сказал тебе, я видел вспышку (или: Я уже сказал тебе, я не видел вспышки). Другими словами, вопрос, видел он вспышку или не видел, был уже решен в его уме, прежде чем я спросил его».3.2.3.1. Запутывание (entanglement) Чтобы ясно увидеть, что здесь странного, переведем это на язык формул. Пусть состояние системы перед измерением было а состояние прибораТогда состояние составной системы (включающей измеряемую систему и прибор) до измерения представляется вектором состояния Обозначим черезсостояние измерительного прибора, в котором происходит вспышка, и через- его состояние, в котором вспышки нет. Тогда результат измерения, воспринимаемый наблюдателем, описывается или вектором(если он видит вспышку), или(если он ее не видит). Первое означает, что прибор перешел из состоянияв состояние а измеряемая система оказалась в состоянии |^,). Второе интерпретируется аналогичным образом. В каждом из этих случаев состояние составной системы (включающей две подсистемы) имеет видТакое со стояние называют факторизованным, потому что оно распадается на произведение векторов состояния подсистем. Каждая из подсистем находится в определенном состоянии, которое характеризуется вектором состояния (или волновой функцией, что эквивалентно). Рассмотрим теперь другую ситуацию. Предположим, что измерительный прибор был уже приведен в действие, но наблюдатель еще не смотрел на устройство и не видел показания прибора. Тогда он может судить о состоянии полной системы (включающей измеряемую систему и прибор), опираясь на законы эволюции, которым подчиняются все квантовые системы. Перед измерением полная система находилась в состоянии В процессе взаимодействия измеряемой системы с прибором состояние изменится. Но квантовая механика утверждает, что результирующее состояние получается из начального состояния действием некоторого линейного оператора, который называется оператором эволюции. Это эквивалентно решению уравнения Шредингера. Важно, что уравнение Шредингера линейно и оператор эволюции - линейный оператор. В силу линейности такой операции состояние полной системы обязательно примет вид Именно так следует описывать состояние составной системы (измеряемая система + измерительный прибор), если показания прибора неизвестны. Это состояние не факторизовано. Его нельзя представить в виде произведения вектора состояния первой подсистемы на вектор состояния второй. В этом случае невозможно указать определенный вектор состояния (волновую функцию) для каждой подсистемы. Вместо этого подсистемы, как говорят, запутаны (are entangled). Можно сказать, что состояния двух подсистемкоррелированы: одна из подсистем находится в состоянииесли другая находится в состоянии Запутанное состояние описывает так называемую квантовую корреляцию. В чем-то она похожа на корреляцию, которая может существовать в классической физике, но имеются и очень важные качественные отличия, которые приводят к необычным квантовым эффектам, невозможным в классической физике (см. раздел 3.4).
(1) Пока наблюдатель не узнал, каков результат измерения, он руководствуется исключительно квантово-механическими законами и поэтому должен описывать состояние полной системы вектором (запутанное состояние). Как только он осознал результат измерения, он описывает состояние одним из векторов в зависимости от того, какой именно результат он наблюдает.
Если «измерительный прибор» является микроскопическим, например, атомом, дополнительными экспериментами можно проверить (по наличию интерференционных эффектов), что правильное описание состояния действительно дается векторома неили. В случае макроскопического прибора, просто по технологическим причинам, нет никакой возможности выполнить такую проверку, но вектор может быть выведен теоретически из линейности квантово-механических уравнений (например, уравнения Шредингера). Все это побудило Вигнера заключить [\№§пег (1961)], что живой наблюдатель играет особую роль в квантовой механике, что он каким-то образом нарушает линейный характер эволюции. Когда информация о результате измерения (наблюдения) входит в сознание наблюдателя, описание состояния становится таким, которое не может получиться при эволюции, описываемой линейным оператором. Работа Вигнера была написана много лет назад, еще в 1961 году, и на первый взгляд ее аргументы кажутся наивными. Но в действительности они выявляют глубокие и своеобразные особенности квантовых измерений, которые полностью понятны из формального математического анализа, но не согласуются с нашей интуицией. Вывод из сказанного состоит в том, что наиболее существенным для последующего обсуждения является необходимость явного учета сознания наблюдателя при анализе квантового измерения. Это может быть подтверждено также другими способами.
ниями того, что происходит при измерениях. Рассмотрим этот круг понятий.4 В простом примере, приведенном в предыдущем разделе, начальное состояниеиспытывает редукцию при измерении; в результате редукции оно с вероятностью переходит в состояниеили с вероятностью— в состояниеРедукция состояния (в комбинации с подобными процедурами, которые следуют из редукции и описывают более сложные измерения) дает правильное феноменологическое описание квантового измерения.
|
ocherk.org