Боб Берман - Биоцентризм. Как сознание создает Вселенную

С появлением квантовой механики такая дихотомия между концептуальной и физической реальностью еще больше обострилась. Несмотря на центральную роль наблюдателя в данной теории – с расширением ее от пространства и времени до глубинных свойств материи, некоторые ученые до сих пор отвергают наблюдателя как беспокойную помеху.

В квантовом мире отказывается работать даже обновленная эйнштейновская версия часов Ньютона – то есть Солнечная система, которая считается точным хронометром.Сама концепция, что независимые события могут происходить в отдельных, несвязанных местах, – лакомое понятие, часто именуемое локальностью, – не поддерживается на уровне атомов и глубже. Также появляется все больше свидетельств, что это же распространяется и на макроскопический уровень. В теории Эйнштейна события в пространстве-времени могут быть расставлены по отношению друг к другу, но квантовая механика обращает большее внимание на природу самого измерения, которое подрывает основы объективности.

При изучении субатомных частиц наблюдатель склонен к изменению всего, что он определяет. Экспериментатор и его методы безнадежно связаны с тем, что именно он пытается наблюдать и какие результаты получает. Оказывается, что электрон – это и частица, и волна, но как и, самое важное, где находится такая частица, зависит от самого акта наблюдения.

Это было совершенно новой идеей. Доквантовые физики разумно полагали, что существует внешняя объективная Вселенная, и должны были с уверенностью определять траекторию и положение отдельных частиц – так же, как и планет. Они считали, что поведение частиц будет полностью предсказуемым, если все будет известно с самого начала. И не существует предела точности для измерения физических свойств объекта любого размера при наличии соответствующей технологии.

Кроме квантовой неопределенности, еще один аспект современной физики наносит удар по концепции Эйнштейна о дискретных объектах и пространству-времени. Эйнштейн заявлял, что скорость света всегда постоянна и что события в одном месте не могут одновременно влиять на события в другом. В теориях относительности скорость света должна учитываться при передаче информации от одной частицы к другой. Такое положение было доказано и считалось истинным на протяжении почти столетия, даже для гравитации. Скорость света в вакууме навсегда стала равной 300 000 километров в секунду. Однако недавние эксперименты показали, что с некоторыми видами распространения информации дело обстоит иначе.

Но настоящая диковинка обнаружилась после 1935 года, когда Эйнштейн, Подольский и Розен столкнулись с необычным квантовым феноменом, связанным с запутыванием частиц. Их статья об этом приобрела такую известность, что феномен до сих пор нередко именуют «ЭПР-парадоксом». Трио ученых отвергло предположение квантовой теории, согласно которому одна частица может каким-то образом «знать» про другую, а взаимодействие между ними приписали пока неизвестному локальному искажению, а не «жуткому действию на расстоянии», как сказал Эйнштейн.

Это было отличное высказывание. Великий физик был автором нескольких таких афоризмов – именно с его легкой руки мы повторяем: «Бог не играет в кости». По квантовой теории был нанесен очередной удар, и на этот раз из-за ее настойчивых утверждений, что некоторые вещи существуют лишь как вероятности, а не как реальные объекты в реальных местах. Фраза «жуткое действие на расстоянии» десятилетие повторялась на уроках физики. Именно поэтому настоящие странности квантовой теории воспринимались с большим недоверием. Измерительные приборы тогда были довольно примитивными, да и кто бы осмелился заявить, что Эйнштейн не прав?

Но Эйнштейн ошибался. В 1964 году ирландский физик Джон Белл предложил эксперимент для определения, могут ли отдельные частицы мгновенно влиять друг на друга на больших расстояниях. Во-первых, было необходимо создать два фрагмента материи или света, которые имеют одну и ту же волновую функцию (напомню, что твердые частицы имеют и волновую природу). Со светом это легко сделать, пропустив его через особый кристалл. Здесь появляются два световых фотона, каждый с половиной энергии (а также вдвое большей длиной волны) по сравнению с фотоном на входе в кристалл. Таким образом, закон сохранения энергии не нарушен. Тот же объем суммарной энергии одинаков на входе и на выходе.

Согласно квантовой теории, все объекты могут вести себя как волна и как частица (это названо корпускулярно-волновым дуализмом), причем на квантовом уровне поведение объекта описывается вероятностно. Из этого следует, что ни одна из субатомных частиц не может занимать в пространстве определенное место или двигаться с определенной скоростью, пока не произошел коллапс (изменение) волновой функции. Но что же необходимо для такого коллапса? Как воздействовать на поведение частицы? К примеру, можно подтолкнуть ее пучком света, попытавшись ее «сфотографировать».

Не было никаких сомнений в том, что коллапс волновой функции будет иметь место при любом способе наблюдения. Например, чтобы определить местоположение электрона, экспериментаторам нужно выстрелить в него фотоном. Однако при взаимодействии двух частиц обязательно произойдет коллапс волновой функции, и наш эксперимент будет искажен. Но по мере усложнения опыта (более детально – в следующей главе) ученые убеждались, что коллапс может происходить, когда экспериментатору что-то известно о самом эксперименте.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Американский художник-реалист, изображавший в том числе сцены из «американской мечты». – Прим. ред.

Английская народная сказка о смелом мальчике Джеке, победителе великана. – Прим. ред.