Бури времени предисловие

КОПЕНГАГЕНСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

“Копенгагенская интерпретация” квантовой механики была одной из первых попыток определить, как реальность "конденсируется" из океана статистических волновых форм. Группа физиков - некоторые из них были из этого датского города - встретились в Брюсселе и попытались найти ответ на этот вопрос. В результате они пришли к выводу, что причина, по которой срабатывает квантовая теория, неизвестна, но поскольку она все-таки срабатывает, нужно от пользоваться.

В большинстве доводов используется тезис о том, что наблюдатель является архитектором реальности. Гейзенберг заметил, что определенные им волны вероятности должны окружать все сущее. Их воздействие уменьшается пропорционально расстоянию, но, как и у всех энергетических полей, никогда не исчезает полностью (например, сила притяжения какого-нибудь далекого солнца оказывает на нас, хотя и ничтожно малое, но, тем не менее, вполне реальное воздействие). Отсюда возникает совершенно невероятная идея. Получается, что все во вселенной взаимодействует друг с другом. В то время как тела большего размера и находящиеся на более близком расстоянии оказывают большее влияние друг на друга, маленькие и удаленные тела все равно являются частью равенства.

Мало кому из ученых по нраву подобные сверхъестественные фантазии, хотя эта мысль все еще продолжает в различных формах появляться и в наши дни, например, в теории Гайа. Эта теория утверждает, что Земля (и даже Вселенная) - это нечто вроде коллективной сущности, где ни одна из частей не может действовать, не оказывая никакого воздействия на другие части. Зачастую положения этой теории ошибочно трактуют в том смысле, что Земля - это "живое существо", но на самом деле имеется в виду, что Земля - это взаимодействующая система, и это, с точки зрения квантовой физики, в некотором смысле верно.

Физики с возмущением воспринимают идею о том, что реальность не может проявить себя, пока мы не позволим ей этого сделать. Несмотря на это, когда датский физик Нильс Бор впервые исследовал те уровни, откуда происходят квантовые прыжки, он пришел к выводу, что "ни один из элементарных феноменов не является феноменом, пока он не станет феноменом зарегистрированным". Это означает практически то же самое, что и слова старой восточной поговорки, в которой ставится вопрос о природе реальности: “Когда в лесу падает дерево и никого нет поблизости, то издает ли это дерево шум?”. Физики говорят о том, что дерево падает бесшумно, и никто не слышит звука его падения! Бор не одинок в своем мнении. Многие физики решили, что отклонения гипотезы о вещах как о "статистической картине", воплощенной в копенгагенской интерпретации, недостаточно. Физик из Массачусетского технологического института Юджин Вигнер даже хотел доказывать, что "сознание вызывает коллапс волновой функции" - то есть, то, что мы видим, это и становится реальностью.

РОЛЬ СОЗНАНИЯ

Физик Дэвид Бом заметил, что в квантовой физике волны вероятности перебирают все возможные реальности, после чего выбирают одно из состояний для осуществления соответствующего перехода. По его мнению, примерно то же самое, очевидно, происходит и с эволюцией.

Жизнь прогрессирует путем мутации, которая состоит из широкого набора вариаций первоначальных генетических комбинаций. Многие мутации оказываются неудачными. Иногда происходят мутации, несущие в себе реальные преимущества (например, большее процентное содержание мышечной массы в теле, более длинные стебли у растений или увеличенная острота зрения). Такая случайная мутация имеет высокую статистическую вероятность закрепиться, поскольку увеличивает шансы организма на выживание и, поэтому, может произойти снова, в конечном итоге продвигая развитие этого организма по определенному пути. Внешне создается впечатление, что прогресс и изменения происходят скоординированно, словно подчиняясь какому-то общему грандиозному плану, на самом же деле происходит апробирование различных вариантов, из которых выбираются наиболее успешные.

Если попробовать взглянуть на этот процесс с совершенно другой точки зрения, то, вполне возможно, что то же самое может происходить и с человеческим сознанием. Исследования снов и фантазий, проведенные психологами, выявили возможную причину их возникновения. Эти внутренние видения опробуют новые ситуации, в которых мы можем оказаться в один прекрасный день. По сути, они представляют собой репетицию возможных последствий для нашего разума. Таким образом мы ставим себя на место человека, выигравшего крупную сумму в лотерею, моряка, потерпевшего крушение и оказавшегося на необитаемом острове или участника любого числа любых других сценариев, как вполне вероятных, так и нет. Разум опробует эти сценарии и оценивает нашу реакцию.

Тут появляются параллели с квантовым скачком, Возможно, вселенная "пришла к выводу", что этот механизм работает успешно, и применила его в самых неожиданных местах. Это может быть еще одной причиной, по которой следует серьезно воспринимать идею о том, что сознание - это средство, с помощью которого вероятность преобразуется в действительность. Если один и те же фундаментальные правила действительно применимы как к субъядерным частицам, так и к человеческому разуму, то эти два на первый взгляд не связанных феномена могут быть близко связаны через способ своего действия.

КОШКА ШРЕДИНГЕРА

Физик Стивен Хокинс говорит, что когда слышит упоминание о кошке Шредингера, его рука непроизвольно тянется к пистолету. Эйнштейн также пришел в ужас, услышав о мысленном эксперименте, который провел этот выдающийся специалист в области квантовой физики. Впрочем, не исключено, что Шредингер намеренно придал своему опыту настолько абсурдную форму именно для того, чтобы опровергнуть ту самую идею, которую он, возможно, доказывал!

Если изложить его в упрощенном (и осовремененном) виде, опыт этот выглядит следующим образом. Кошку сажают в ящик, внутри которого находится сосуд с нервно-паралитическим газом. На месте выхода одного единственного квантового скачка внутри атома устанавливается электронный спусковой крючок (счетчик Гейгера). Если (непредсказуемый) скачок произойдет в одном направлении, то курок будет спущен, газ выйдет, и кошка умрет. Если же скачок будет осуществлен в другом направлении, то кошка останется жить.

Все это, на первый взгляд, выглядит довольно просто. Мы могли бы предположить, что существует вычислимая вероятность (50/50) того, что в любое данное время соответствующий скачок произойдет или не произойдет, и кошка выживет или умрет. Все, что вам остается сделать, это открыть ящик и узнать судьбу несчастного животного (именно поэтому данный опыт всего лишь мысленный!)

Проблема возникает в тот момент, когда вы начинаете сравнивать это совершенно логичное предположение с истиной, которую устанавливает квантовая теория. Дело в том, что волновая функция, определяющая, какой именно скачок должен произойти, срабатывает лишь тогда, когда что-то заставляет ее это сделать. Если вы будете сидеть возле ящика, не располагая никакой информацией о том, что происходит внутри него, то законы физики, похоже, позволяют предположить нечто совершенно безумное: кошка одновременно жива и мертва, поскольку оба этих варианта являются результатом движения волн вероятности. Они не кристаллизуются в реальное событие до тех пор, пока наблюдатель не измерит результат. Откройте крышку ящика, и кошка будет живой или мертвой, в зависимости от того квантового скачка, который произошел. Однако жизнь или смерть животного будет во многом представлять собой последствие того, что вы открыли крышку (или включили видеокамеру, установленную в ящике - или каким-либо другим образом измерили результат своего эксперимента). Как ни смехотворно это звучит, что-то должно возбудить волновую функцию.

Поскольку нет других вариантов - этим "чем-то" становится человек, производящий наблюдение.

Разумеется, трудность заключается в следующем: как мы можем себе представить, что кошка, ожидающая, когда наблюдатель соизволит определить ее судьбу, одновременно и мертва и жива? А теперь представьте, что спусковой крючок присоединили не только к сосуду в ящике, но и еще к одной колбе со смертельным газом, находящейся в той самой комнате, где за столом экспериментатор сидит и раздумывает, когда же ему проверить кошку? Если в результате эксперимента будет выпущен газ из колбы в ящике и кошка умрет, то одновременно газ выйдет и из сосуда в комнате экспериментатора с соответствующими последствиями.

Теперь перед нами стоит серьезная проблема. Должны ли мы представить себе, что экспериментатор завис в каком-то неопределенном состоянии, одновременно живой и мертвый ожидая, когда, по его мнению, настанет подходящий момент сделать наблюдение в отношении состояния кошки? А если он откроет крышку и кошка окажется мертвой, разве к этому моменту он не должен будет сам умереть, поскольку второй сосуд уже выпустил газ? Но если экспериментатор уже мертв, по той же причине, что уже мертва кошка, тогда кто открывает крышку, чтобы возбудить волну вероятности и убить их обоих? Или же мы должны предположить, что именно в тот момент, когда ученый поднимает крышку, и вызывается волновая функция? Если это так, убивает ли он в этот же момент кошку, убивает ли кошка его, или они связаны каким-то квантовым договором о самоубийстве?

Некоторые ученые считают, что в этой проблеме существует какая-то ошибка, потому что чем глубже вы в нее погружаетесь, тем более вздорной кажется вся эта затея. Они предполагают, что в данном случае мы просмотрели то, что Бом называет "скрытой переменной". Существует что-то еще, чего мы не знаем, что актуализирует реальность из этих статистических вероятностей, однако здравый смысл подсказывает, что это не сознание. Впрочем, до сих пор еще не была успешно продемонстрирована ни одна правдоподобная альтернатива.