Самосознающая вселенная. Как сознание создает материальный мир. Страница 18
Бор никогда не давал определенного положительного ответа на подобные вопросы, и, тем не менее, на его нобелевском гербе был изображен китайский символ инь-ян.Может ли быть, что Бор понимал дополнительность квантовой физики аналогично монистическому идеализму, что он был сторонником идеалистической метафизики применительно к квантовым объектам?
Вспомним принцип неопределенности. Если произведение неопределенностей положения и импульса составляет постоянную величину, то уменьшение неопределенности одного увеличивает неопределенность другого. Экстраполируя этот вывод, можно видеть, что если положение известно с полной определенностью, то импульс становится полностью неопределенным, и наоборот — когда импульс известен с полной определенностью, положение становится полностью неопределенным.
Многие новички в квантовой физике возражают против этих следствий принципа неопределенности, говоря: «Но ведь электрон, несомненно, должен где-то быть — мы просто не знаем где». Нет, дело обстоит хуже. Мы даже не можем определять положение электрона в обычном пространстве-времени. Очевидно, квантовые объекты существуют совершенно иначе, чем привычные макрообъекты повседневной жизни.
Гейзенберг тоже признавал, что квантовый объект не может занимать данное место и в то же самое время двигаться предсказуемым образом. Любая попытка сделать моментальный снимок субмикроскопического объекта дает только его положение, но при этом теряется информация о состоянии его движения. И наоборот.
Это наблюдение поднимает еще один вопрос: что делает объект между моментальными снимками? (Это аналогично вопросу об электронах, совершающих квантовые скачки между орбитами атома Бора: куда движется электрон между скачками?) Мы не можем приписывать электрону определенную траекторию. Для этого нам бы понадобилось знать его начальные скорость и положение, что нарушало бы принцип неопределенности. Можем ли мы приписывать электрону какую-либо явную реальность в пространстве и времени в промежутке между наблюдениями? Копенгагенская интерпретация квантовой механики дает на этот вопрос отрицательный ответ.
Между наблюдениями электрон, в соответствии с уравнением Шрёдингера, размазывается — но, по словам Гейзенберга, вероятностно, в потенции (Гейзенберг взял термин потенцияу Аристотеля). Где существуют эти потенции? Поскольку волна электрона сразу же схлопывается при наблюдении, потенции не могут находиться в материальной сфере пространства-времени; как вы помните, в пространстве-времени все объекты должны подчиняться установленному Эйнштейном пределу скорости. Поэтому сфера потенции должна находиться вне пространства-времени. Потенции существуют в трансцендентной сфере реальности. Между наблюдениями электрон, подобно архетипам Платона, существует как форма возможности в трансцендентной сфере потенций. (Поэтесса Эмили Диккинсон пишет: «Я обитаю в Возможности». Если бы электрон мог говорить, он бы, вероятно описывал себя именно так.)
Электроны слишком далеки от обычной личной реальности. Предположим, мы спрашиваем: «Существует ли луна, когда мы на нее не смотрим?» В той мере, в какой луна, в конечном счете, представляет собой квантовый объект (полностью состоящий из квантовых объектов), мы должны говорить — нет; так утверждает физик Дэвид Мермин. Между наблюдениями луна тоже существует как форма возможности в трансцендентной сфере потенций.
Возможно, самое важное и самое коварное допущение, которое мы усваиваем в детстве, — это то, что вне нас существует материальный мир объектов, не зависящий от субъектов, которые его наблюдают. В пользу подобного допущения есть подробные свидетельства. Например, всякий раз, глядя на луну, мы находим ее там, где ожидаем, в соответствии с ее классически рассчитываемой траекторией. Естественно, мы предполагаем, что луна всегда находится там, в пространстве-времени, даже когда мы на нее не смотрим. Квантовая физика говорит — нет. Когда мы не смотрим на луну, ее волна возможности расплывается, хотя и на чрезвычайно малую величину; Когда мы смотрим, волна схлопывается; следовательно, волна не могла быть в пространстве-времени. Более разумно принять допущение идеалистической метафизики: никакой объект не существует в пространстве-времени без сознательного субъекта, который на него смотрит.
Итак, квантовые волны подобны архетипам Платона в трансцендентной сфере сознания, а частицы, проявляющиеся в результате нашего наблюдения, — это имманентные тени на стене пещеры. Сознание — это фактор, вызывающий схлопывание волны существующего в потенции квантового объекта, делая его имманентной частицей в мире проявления. Это основное положение идеалистической метафизики, которое мы будем использовать в данной книге для квантовых объектов. Мы увидим, что в свете этой простой идеи все знаменитые парадоксы квантовой физики тают, как утренний туман.
Отметьте, что сам Гейзенберг почти подошел к идеалистической метафизике, когда предложил понятие потенции. Важный новый элемент состоит в том, что сфера потенции существует тоже в сознании. Вне сознания нет ничего. Это монистическое представление о мире имеет решающее значение.
До современной интерпретации новой физики слово «трансцендентность» редко упоминалось в словаре. Этот термин даже считался еретическим (и до сих пор остается таковым для приверженцев науки, подчиняющейся классическим законам в детерминистической и механистической вселенной причин и следствий).
Для философов Древнего Рима трансцендентность означала «состояние выхода за пределы всего возможного опыта и знания» или «бытие за пределами постижения». В монистическом идеализме трансцендентное тоже означает «не это, и не что бы то ни было известное». Сегодня современная наука вторгается в такие сферы, которые на протяжении более чем четырех тысячелетий были вотчиной религии и философии. Является ли вселенная всего лишь объективно предсказуемым рядом феноменов, которые человек может наблюдать и контролировать, или же она гораздо более неуловима и даже более удивительна? За последние три столетия наука стала непревзойденным пробным камнем реальности. Нам повезло быть частью этого эволюционного и трансцендентного процесса, в ходе которого наука не только меняется сама, но и меняет наши представления о реальности.
Волнующее достижение — эксперимент группы физиков в Орси, Франция — не только подтвердило идею трансцендентности в квантовой физике, но и проясняет само понятие трансцендентности. Эксперимент Алена Аспекта и его сотрудников показывает, что когда два квантовых объекта «скоррелированы» [23] , то при измерении одного из них (вызывающем схлопывание его волновой функции), волновая функция другого тоже мгновенно схлопывается — даже на макроскопическом расстоянии, даже при отсутствии сигнала в пространстве-времени, опосредующего их связь. Однако Эйнштейн доказывал, что все связи и взаимодействия в материальном мире должны опосредоваться сигналами, распространяющимися в пространстве (принцип локальности), и потому должны быть ограничены скоростью света. Где же тогда существует мгновенная связь между скоррелированными квантовыми объектами, ответственная за их действие на расстоянии без передачи сигналов? Кратким ответом будет: в трансцендентной сфере реальности.
В физике мгновенное действие на расстоянии, не опосредуемое сигналами, носит название нелокальности. Корреляция квантовых объектов в эксперименте Аспекта — это нелокальная корреляция. Коль скоро мы признаем квантовую нелокальность как установленный физический аспект мира, в котором мы живем, в науке становится легче говорить о трансцендентной сфере вне проявленной физической сферы пространства-времени. По мнению физика Генри Стэппа, квантовая нелокальность свидетельствует о том, что «фундаментальный процесс Природы лежит вне пространства времени, но порождает события, которые могут обнаруживаться в пространстве-времени».