Кроличья нора, или Что мы знаем о себе и Вселенной - Марк Висенте

Гейзенберг не решался признать, что до вовлечения в процесс наблюдателя не было никакого «нечто». Нильс Бор не только утверждал это, но и решительно развил свои предположения. Так как частицы не возникают до тех пор, пока мы не начнем их наблюдать, говорил он, то реальность на квантовом уровне не существует – до тех пор, пока никто ее не наблюдает и не ведет в ней измерения.

Многие ученые отказывались признавать столь радикальный подход, явно противоречащий общепринятым представлениям о реальности. Эйнштейн и Бор часто спорили по поводу «копенгагенской интерпретации» ночи напролет. Эйнштейн говорил, что просто не может этого принять.

До сих пор в научной среде ведутся горячие споры (это стоит скорее назвать яростными дебатами!) о том, является ли именно человеческое сознание наблюдателя причиной «схлопывания» и перехода волновой функции в состояние частицы?

Гейзенберг считал, что проблему здесь создает человеческий ум. Он назвал акт измерения «актом регистрации результата в уме наблюдателя». «Прерывистое изменение волновой функции… при регистрации происходит вследствие прерывистого изменения нашего знания в момент регистрации – что и проявляется в прерывистом изменении вероятностной волны».

Писательница и журналистка Линн Мактаггарт так выражает эту мысль, избегая научных терминов: «Реальность – это незастывшее желе. Это не сам мир, а его потенциальность. А мы своей причастностью к нему, актом наблюдения и осмысления, заставляем это желе застыть. Так что наша жизнь – неотъемлемая часть процесса создания реальности. Его определяет наше внимание».

Квантовая механика возникла в 1970-е годы как попытка избавиться от «сознательной» составляющей квантовой теории. В этой области исследований был предложен чисто механистический взгляд на проблему измерений. В качестве активного фактора рассматривалось физическое измерительное устройство, а не внимание экспериментатора.

Вот как это описывает физик из Колумбийского университета доктор Дэвид Альберт:

Короче говоря, основы квантовой механики – это взгляд на квантовую реальность с чисто физической точки зрения. Такой подход исключает проблемы, связанные с сознательным наблюдателем.

Физик Хью Эверетт предположил, что при выполнении квантового измерения волновая функция «схлопывается» и дает не один-единственный результат, а реализует все возможные исходы трансформации в частицу. В этом процессе Вселенная «размножается»: создается столько ее «версий», сколько существует возможных результатов измерения. Отсюда следует (идея довольно громоздкая, но определенно расширяет сознание!), что существует бесчисленное количество параллельных Вселенных, где осуществляются всевозможные квантовые вероятности.

А теперь подумайте: всякий раз, как вы делаете жизненный выбор, одновременно возникает неисчислимое количество параллельных возможностей и, естественно, результатов этого выбора!

Математик Джон фон Нейман разработал строгое математическое обоснование квантовой теории. Рассматривая наблюдателя и наблюдаемый объект, он разбил рассматриваемый процесс на три этапа.

Этап 1 – наблюдатель выбирает, какой вопрос задать квантовому миру. Этот выбор уже ограничивает свободу квантовой системы, сужая спектр ее реакций. (На самом деле любой заданный вопрос ограничивает ответ. Если кто-то спрашивает: «Какой фрукт вы ели на обед?» – то ответ «бифштекс» уже не подходит.)

Этап 2 – развитие состояния волновой функции: облако вероятностей эволюционирует так, как было описано волновым уравнением Шредингера.

Этап 3 – реализация квантового состояния, отвечающего на вопрос, изложенный на этапе 1: «схлопывание» вероятностной волны.

Один из самых интересных моментов в этой формализации – принятие решения о том, какой вопрос задать квантовому миру. Каждое наблюдение предоставляет выбор: что наблюдать. И получается, что такие понятия, как «выбор» и «свободная воля», становятся частью квантового события. Вопрос, является ли собака сознательным наблюдателем, пусть остается открытым – но ответ на вопрос, решает или нет собака (этап 1) совершать квантовое измерение с целью исследовать волновую природу электрона, очевиден!

Эта теория квантовой логики не определяет, что следует, а что не следует включать в микросистему, вовлеченную в процесс этапа 2. Это означает, что частью развивающейся волновой функции можно считать и мозг наблюдателя, а не только наблюдаемые электроны. В связи с этим возникло множество теорий, описывающих природу сознания, разума и работу мозга (мы подробнее остановимся на этом в главе «Квантовый мозг»).

Квантовая логика Джона фон Неймана выявила главную часть проблемы измерения: к измерению приводит лишь решение наблюдателя. Это решение ограничивает степени свободы квантовой системы (например, волновой функции электрона) и таким образом влияет на результат (реальность).

Неореализм – научное направление, основанное Альбертом Эйнштейном. Он отказывался принять любые интерпретации реальности, из которых следует, что она не существует сама по себе, независимо от наших наблюдений и измерений. Неореалисты считают, что реальность состоит из объектов, описываемых в классической физике. Парадоксы же квантовой механики лишь показывают, что эта теория не полна и не точна. Такой подход также называют интерпретацией «скрытой переменной». Эйнштейн утверждал: стоит нам обнаружить какие-то скрытые факторы – и все парадоксы квантовой механики исчезнут.