Николай Кудрявец - Взгляд со стороны. Естествознание и религия

Достоверность теоремы Белла на основе возможности супердетерминизма поставил под сомнение и лауреат Нобелевской премии по физике Герард 'т Хоофт [35] Stanford Encyclopedia of Philosophy: Bell’s Theorem, 13.03.2019. https://plato.stanford.edu/entries/bell-theorem/. .

По нашему глубокому убеждению, квантовая запутанность служит прямым доказательством скрытых параметров. Любое материальное явление должно иметь физический смысл. Отсутствие физического смысла указывает на то, что явление либо отсутствует в действительности, либо не нашло адекватного истолкования. Скрытые параметры, по-видимому, следует рассматривать как информационную составляющую физического процесса, присутствие которой невозможно установить опытным путём. Многочисленные эксперименты с элементарными частицами свидетельствуют, что пространство непосредственно участвует во всех происходящих событиях квантового мира и оказывает влияние на результаты экспериментов.

Для объяснения феномена квантовой телепортации учёные рассматривают телепортацию неотделимо от классического канала связи, который имеет конечную скорость передачи информации, и, таким образом, исключают мгновенную передачу информации о квантовом состоянии частицы. Введение в эксперимент классического канала связи позволило убрать скрытый параметр – информационный канал пространства. Следует подчеркнуть, что подобные приёмы в теоретической физике не редкость.

Появление чисто квантовых компьютеров, обладающих достаточной мощностью, а также изобретение математических приёмов, позволяющих моделировать природные информационные процессы, возможно, полностью разрешит вопрос о скрытых параметрах. При этом наука получит ответы на многие неразрешённые проблемы, накопившиеся в фундаментальной физике.

Квантовые компьютеры, в отличие от классических, созданных по классическим законам физики, могут с молниеносной быстротой решать задачи случайного порядка, практически недоступные обычному компьютеру.

В классических компьютерах единицей измерения информации является бит. Он может принимать только два значения (в двоичной системе счисления это «0» и «1»). Биты в конкретный момент времени находятся только в одном состоянии.

В квантовых компьютерах информация зашифрована в кубитах (приставка «ку» происходит от английского слова quantum – квант), и количество возможных состояний компьютера – число 2 в той степени, сколько заложено в нём кубитов. Если, например, кубитов 100, квантовый компьютер находится одновременно в 2 100состояниях, а это больше, чем атомов во Вселенной. При этом он работает параллельно сразу на всех этих уровнях. Профессор Лю Чаоян, один из руководителей разработки квантовых компьютеров в Китае, заметил, что создание квантового компьютера – это гонка не между странами, а между человечеством и природой.

В 1919 г. Google объявила о том, что её квантовый компьютер (с 53-кубитовым процессором) за 3 минуты 20 секунд выполнил расчёт, на который самому мощному в мире суперкомпьютеру «Саммиту» от американской компании IBM понадобилось бы примерно 10 тысяч лет. Но здесь следует иметь в виду, что квантовый компьютер решал задачу не с практическим содержанием, а искусственно созданную на перебор случайных чисел [36] Arute F., Arya K. et al. Quantum supremacy using a programmable superconducting processor. – Nature, 2019. https://www.nature.com/articles/s41586–019–1666–5. .

Неразрешимые проблемы, касающиеся понимания основ квантовой механики, на наш взгляд, связаны с игнорированием информационных свойств Вселенной. Принцип соответствия, впервые озвученный Нильсом Бором, в некоторой мере позволяет объяснить необычное поведение частиц в микромире. Он показывает, что в природе нет явных границ как между явлениями, так и между теоретическими описаниями природных явлений. Нам неизвестно, где прекращается действие квантового мира и начинается действие макроскопического мира, в котором все объекты имеют свойства. На этот вопрос ни квантовая механика, ни классическая физика ответа не даёт.

По-видимому, принцип соответствия указывает на то, что квантовый мир – это зона между информационным и материальным мирами. И в этой области, соприкасающейся одновременно с двумя разными мирами, мы наблюдаем проявление как материальных, так и информационных свойств Вселенной.

В теоретической физике квантовый мир представлен квантово-полевыми объектами. В современном представлении поле – безграничная и непрерывная динамическая физическая реальность, ответственная за взаимодействие объектов. С полями неразрывно связаны кванты. Они существуют только при наличии полей и представляют волны локального изменения напряжённости, распространяющиеся по соответствующим полям и состоящие из движения. Кванты полей переносят взаимодействия и обладают энергией. Гипотетически можно предположить, что благодаря такой особенности, поля могут выполнять роль посредников между информационным и материальным мирами.

Как известно, для хранения информации не требуется источник энергии. Такое отличительное свойство информации позволяет хранить её на любом, в том числе и нематериальном носителе. При этом на одном носителе могут быть расположены различные информационные программы.

Простейшим примером расположения двух программ на одном носителе служит всем известный радиоприёмник. В передающем устройстве на определённой несущей частоте записывается информация в виде звуковых частот и в таком виде распространяется по эфиру. Антенна радиоприёмника улавливает модулированные звуковой частотой высокочастотные сигналы, и после обработки радиоприёмником информация воспроизводится в заданной форме.

В настоящее время не существует ясного представления, что есть информация в широком смысле слова. Сущность информации наиболее точно охарактеризовал основоположник кибернетики Норберт Винер: «…информация есть информация, а не материя и не энергия. Тот материализм, который не признаёт этого, не может считаться жизнеспособным в настоящее время» [37] Винер Н. Кибернетика. – М.: Советское радио, 1968. .

Одним из удивительных свойств информации является то, что, будучи нематериальной, она может влиять на энергетические процессы. Проиллюстрируем это примером.

Представим систему: источник информации – информация – биологический усилитель – атомная бомба. Предположим, что оператор, который в рассматриваемой системе является биологическим усилителем, по команде «Уничтожить объект!» нажимает кнопку и приводит в действие взрывное устройство атомной бомбы.

Сопоставив нулевую энергию информации, поступившую на вход биологического усилителя, и усилие мускулов, необходимое, чтобы привести в действие взрывное устройство на выходе, можно утверждать, что биологический усилитель имеет бесконечный коэффициент усиления (энергию носителя информации мы не учитываем, поскольку в рассматриваемом примере она не оказывает никакого влияния на действия оператора). Предположение, что живая система представляет собой биологический усилитель с гигантским коэффициентом усиления, впервые выдвинул немецкий физик и математик Паскуаль Йордан.