Арнольд Минделл - Квантовый ум. Грань между физикой и психологией

Рис. 12.4. Действительное расстояние, на которое падает ваша тележка с течением времени

График, показанный на рис. 12.4, описывается уравнением x = 16t 2, где x – расстояние в метрах, а t – время в секундах. Проверьте это. Подставляя в уравнение 1 секунду, получаем 16 футов, две секунды в квадрате равно 4, 4 раза по 16 равно 64 и так далее. Это близко к тому, что вы измерите. Поскольку, согласно дифференциальному исчислению, v = dx/dt, скорость является функцией времени, или v = 32t. Так как a = dv/dt, a = 32 фута в секунду за секунду – это ускорение, создаваемое силой тяготения на поверхности земли.

3. Возможно, именно поэтому Олдос Хаксли однажды сказал: «Если бы мы развились в расу Ньютонов, это бы не было прогрессом. Ибо ценой, которую Ньютону приходилось платить за превосходный интеллект, была неспособность к дружбе, любви, отцовству и многим другим желательным вещам. Как человек, он был неудачником, как монстр, он был превосходен». Это высказывание Хакси приводится в статье Джона Кинза (John Keynes) «Ньютон, человек» в сборнике «Мир математики», (том 1).

4. Теория относительности предсказывает следующую формулу изменения массы в зависимости от скорости по отношению к наблюдателю: m 0 √ [1 – v 2/ c 2], где √ означает квадратный корень, с – это скорость света, а m 0 – так называемая масса покоя.

5. В первой главе книги «Тело шамана» я обсуждаю философию дона Хуана, который, подобно даосам, полагает, что все происходящее таинственно, во всем действуют непостижимые силы, и никто – ни ученый, ни мистик – не может делать ничего иного, кроме как вступать в союз с этими силами.

Причинные законы Ньютона безраздельно и безмятежно царствовали с 1600-х гг. вплоть до начала XX в. отчасти из-за конформистского коллективного мышления. В этой главе мы будем вместе исследовать, как законы физики отражают изменения в коллективном осознании.

Мы видели, что законы Ньютона адекватно объясняют поведение крупных объектов при скоростях, значительно меньших скорости света. Кроме того, мы узнали, что дифференциальное исчисление, которое выражает законы движения, никогда не может обеспечивать абсолютно точное измерение. Не существует способа прослеживать процесс с той точностью, которую предполагает математика. Дифференциальное исчисление подразумевает, что со всеми физическими процессами движения связана неопределенность.

Между 1905 и 1927 гг. физики, работавшие в области квантовой механики, пришли к сходным выводам о неопределенности не на основе анализа математики, а путем исследования поведения атомов и субатомных частиц. Из всех формулировок квантовой механики сегодня получила наибольшее признание так называемая Копенгагенская, или индетерминистическая, интерпретация экспериментальных событий. Другие формулировки, например причинная теория Дэвида Бома, предлагают другие интерпретации тех же самых событий, но в настоящее время разработаны менее полно.

Нерешенные загадки субатомной физики не станут для нас большой неожиданностью, поскольку мы видели, что даже использовавшиеся Ньютоном понятия силы, массы и частицы, которые основывались на макроскопических аспектах общепринятой реальности, а не на событиях субатомного измерения, уже были неопределенными.

Примерно до 1900 г. и до появления квантовой механики материя считалась совокупностью воображаемых частиц. В механике Ньютона каждая частица в большей степени представляет собой математическое понятие, нежели реальность. Такая частица обладает массой и определенным положением в пространстве и времени, однако не имеет никакой протяженности в пространстве, никакого объема.

Исследования атомов породили новое отношение к частицам. Было обнаружено, что свойства частиц, например их положение в пространстве и времени, необходимо понимать в терминах вероятных положений. Теперь субатомные частицы были уже не простыми точками в четко определенных положениях, а скорее сущностями, которые имели определенную вероятность нахождения в данном положении в данное время.

Более того, их энергии не могли иметь любую величину, а были квантованными, то есть атомы поглощали и испускали энергию небольшими порциями, или квантами, как их называл Эйнштейн, которые могли иметь только определенную величину. Например, было обнаружено, что если атом нагревать, то испускаемое им излучение, в котором проявляется его энергия, имеет только определенные цвета или частоты. Примерно с 1905 г. энергия материи считается квантованной.

Физики все еще верили в законы движения Ньютона; они просто считали их верными только для макроскопической материи. Уравнение f = m х а достаточно хорошо описывает крупные объекты; в этом уравнении силаf масса m и ускорение а понимаются в терминах повседневной жизни. Но среди физиков больше не было согласия в отношении смысла математических уравнений, описывающих атомные явления. Эти уравнения, которые мы вскоре будем рассматривать, оказались полными мнимых чисел.

Для объяснения неожиданного поведения частиц в субатомном мире разрабатывались новые формулы, названные волновыми уравнениями. Новые волновые уравнения уже использовались ранее для описания всевозможных волн, например волн на воде океанов или озер. Однако, отчасти из-за мнимых чисел, никто точно не знает, что представляют собой волны в волновом уравнении для атомных событий.

До сих пор не существует согласия по поводу того, как из волновых уравнений возникает макроскопический мир наблюдения. Мюррей Гиллман так выражал недовольство физиков современным статусом квантовой механики.

Квантовая механика – это та загадочная, сбивающая с толку дисциплина, которую по-настоящему не понимает никто из нас, но которую мы умеем использовать. Насколько мы знаем, она превосходно описывает физическую реальность, но это, как сказал бы социолог, – «контринтуитивная дисциплина». Квантовая механика – это не теория, а скорее концептуальная схема, которой, как мы полагаем, должна соответствовать любая правильная теория. (1981)

Лауреат Нобелевской премии Ричард Фейнман (Feynman, 1965. С. 127-128) добавляет: «Можно с уверенностью сказать, что квантовую механику не понимает никто». Я помню замечательные уроки Ричарда Фейнмана, начинавшего свои лекции по физике словами: «Мы не сумеем понять, что происходит с материей». Он имел в виду, что математическую формулу, описывающую основную структуру материи (волновые уравнения), невозможно непосредственно измерить, равно как нельзя точно измерить частицы, которые описывают эти волны.