Kvantna fizika je korenito spremenila naše razumevanje sveta. Po kvantni fiziki lahko na proces pomlajevanja vplivamo s svojo zavestjo!

Zakaj je to mogoče?Z vidika kvantne fizike je naša realnost vir čistega potenciala, vir surovin, iz katerih so sestavljeni naše telo, naš um in celotno vesolje. Univerzalno energijsko in informacijsko polje se nikoli ne neha spreminjati in transformirati. vsako sekundo spremeni v nekaj novega.

V 20. stoletju so med fizikalnimi poskusi s subatomskimi delci in fotoni odkrili, da dejstvo opazovanja eksperimenta spremeni njegove rezultate. Tisto, na kar usmerimo svojo pozornost, lahko reagira.

Za ta poskus sta bila pripravljena vir svetlobe in zaslon z dvema režama. Vir svetlobe je bila naprava, ki je »streljala« fotone v obliki posameznih impulzov.

Spremljali smo potek poskusa. Po koncu eksperimenta sta bili na fotografskem papirju, ki se je nahajal za režami, vidni dve navpični črti. Gre za sledi fotonov, ki so šli skozi razpoke in osvetlili fotografski papir.

Ko se je ta poskus samodejno ponovil, brez človeškega posredovanja, se je slika na fotografskem papirju spremenila:

Če je raziskovalec vklopil napravo in odšel, po 20 minutah pa je bil fotografski papir razvit, potem na njem niso našli dveh, ampak veliko navpičnih črt. To so bile sledi sevanja. Toda risba je bila drugačna.

Struktura sledi na fotografskem papirju je bila podobna sledi valovanja, ki je šlo skozi razpoke.

Svetloba ima lahko lastnosti valovanja ali delca.

Zaradi preprostega dejstva opazovanja val izgine in se spremeni v delce. Če ne opazujete, se na fotografskem papirju pojavi sled valovanja. Ta fizični pojav se imenuje "učinek opazovalca".

Enake rezultate smo dobili z drugimi delci. Poskusi so bili večkrat ponovljeni, a vsakič so presenetili znanstvenike. Tako je bilo odkrito, da na kvantni ravni materija reagira na človeško pozornost. To je bilo novo v fiziki.

Po konceptih sodobne fizike se vse materializira iz praznine. Ta praznina se imenuje "kvantno polje", "ničelno polje" ali "matrika". Praznina vsebuje energijo, ki se lahko pretvori v snov.

Snov je narejena iz koncentrirane energije – to je temeljno odkritje fizike 20. stoletja.

V atomu ni trdnih delov. Predmeti so sestavljeni iz atomov. Toda zakaj so predmeti trdni? Prst, postavljen ob opečno steno, ne gre skozenj. Zakaj? To je posledica razlik v frekvenčnih značilnostih atomov in električnih nabojev. Vsaka vrsta atoma ima svojo frekvenco nihanja. To določa razlike v fizičnih lastnostih predmetov. Če bi bilo mogoče spremeniti frekvenco nihanja atomov, ki sestavljajo telo, bi človek lahko hodil skozi stene. Toda frekvence nihanja atomov roke in atomov stene so blizu. Zato se prst nasloni na steno.

Za katero koli vrsto interakcije je potrebna frekvenčna resonanca.

To je enostavno razumeti s preprostim primerom. Če s svetilko osvetlite kamnito steno, bo stena zakrila svetlobo. Vendar pa bo sevanje mobilnih telefonov zlahka prešlo skozi ta zid. Gre za razlike v frekvencah med sevanjem svetilke in mobilnega telefona. Medtem ko berete to besedilo, skozi vaše telo prehajajo tokovi najrazličnejših sevanj. To je kozmično sevanje, radijski signali, signali milijonov mobilnih telefonov, sevanje, ki prihaja iz zemlje, sončno sevanje, sevanje, ki ga ustvarjajo gospodinjski aparati itd.

Tega ne čutite, ker lahko vidite samo svetlobo in slišite samo zvok. Tudi če sedite v tišini z zaprtimi očmi, gre skozi vašo glavo na milijone telefonskih pogovorov, slik televizijskih novic in radijskih sporočil. Tega ne zaznate, ker med atomi, ki sestavljajo vaše telo, in sevanjem ni frekvenčne resonance. Če pa je resonanca, potem odreagiraš takoj. Na primer, ko se spomnite ljubljene osebe, ki je pravkar pomislila na vas. Vse v vesolju se podreja zakonom resonance.

Svet je sestavljen iz energije in informacij. Einstein je po dolgem razmišljanju o zgradbi sveta rekel:

"Edina resničnost, ki obstaja v vesolju, je polje." Tako kot so valovi stvaritev morja, so vse manifestacije materije: organizmi, planeti, zvezde, galaksije stvaritve polja.

Postavlja se vprašanje: kako nastane snov iz polja? Katera sila nadzoruje gibanje snovi?

Raziskave znanstvenikov so jih pripeljale do nepričakovanega odgovora. Ustvarjalec kvantne fizike Max Planck je med zahvalnim govorom za Nobelovo nagrado dejal naslednje:

»Vse v vesolju je ustvarjeno in obstaja zahvaljujoč sili. Predpostaviti moramo, da za to silo stoji zavestni um, ki je matrica vse materije."

MATERIJO OBVLADUJE ZAVEST

Na prelomu iz 20. v 21. stoletje so se v teoretični fiziki pojavile nove ideje, ki omogočajo razlago nenavadnih lastnosti osnovnih delcev. Delci se lahko pojavijo iz praznine in nenadoma izginejo. Znanstveniki priznavajo možnost obstoja vzporednih vesolj. Morda se delci premikajo iz ene plasti vesolja v drugo. Pri razvoju teh idej sodelujejo znane osebnosti, kot so Stephen Hawking, Edward Witten, Juan Maldacena, Leonard Susskind.

Po konceptih teoretične fizike je vesolje podobno gnezdilki, ki je sestavljena iz številnih gnezdilk – plasti. To so različice vesolj – vzporedni svetovi. Tisti zraven so si zelo podobni. A dlje ko so plasti ena od druge, manj je podobnosti med njimi. Teoretično za prehod iz enega vesolja v drugega vesoljske ladje niso potrebne. Vse možne možnosti se nahajajo druga v drugi. Te ideje so znanstveniki prvič izrazili sredi 20. stoletja. Na prelomu iz 20. v 21. stoletje so dobili matematično potrditev. Danes so takšne informacije v javnosti zlahka sprejete. Vendar pa so pred nekaj sto leti za takšne izjave človeka lahko zažgali na grmadi ali razglasili za norega.

Zlato jesensko listje dreves je močno sijalo. Žarki večernega sonca so se dotikali razredčenih vrhov. Svetloba se je prebijala skozi veje in ustvarila spektakel bizarnih figur, ki so utripale na steni univerzitetnega "kamperja".

Zamišljeni pogled sira Hamiltona je počasi zdrsnil in opazoval igro chiaroscura. V glavi irskega matematika se je odvijal pravi talilni lonec misli, idej in zaključkov. Dobro je razumel, da je razlaga mnogih pojavov z uporabo Newtonove mehanike kot igra senc na steni, ki varljivo prepleta figure in pušča mnoga vprašanja neodgovorjenih. »Morda gre za val ... ali morda za tok delcev,« je razmišljal znanstvenik, »ali pa je svetloba manifestacija obeh pojavov. Kot figure, stkane iz sence in svetlobe.«

Začetek kvantne fizike

Zanimivo je opazovati velike ljudi in poskušati razumeti, kako se rojevajo velike ideje, ki spreminjajo potek evolucije vsega človeštva. Hamilton je eden tistih, ki so stali ob nastanku kvantne fizike. Petdeset let pozneje, na začetku dvajsetega stoletja, so številni znanstveniki preučevali osnovne delce. Pridobljeno znanje je bilo protislovno in nezbrano. Vendar so bili storjeni prvi majavi koraki.

Razumevanje mikrosveta na začetku dvajsetega stoletja

Leta 1901 je bil predstavljen prvi model atoma in prikazana njegova nedoslednost s stališča konvencionalne elektrodinamike. V istem obdobju sta Max Planck in Niels Bohr objavila veliko del o naravi atoma. Kljub njihovemu mukotrpnemu delu ni bilo popolnega razumevanja strukture atoma.

Nekaj ​​let pozneje, leta 1905, je malo znani nemški znanstvenik Albert Einstein objavil poročilo o možnosti obstoja svetlobnega kvanta v dveh stanjih – valovnem in korpuskularnem (delci). V svojem delu je argumentirano pojasnil razlog za neuspeh modela. Vendar je bila Einsteinova vizija omejena s starim razumevanjem atomskega modela.

Po številnih delih Nielsa Bohra in njegovih sodelavcev se je leta 1925 rodila nova smer - nekakšna kvantna mehanika. Splošni izraz "kvantna mehanika" se je pojavil trideset let pozneje.

Kaj vemo o kvantih in njihovih posebnostih?

Danes je kvantna fizika prišla precej daleč. Odkritih je bilo veliko različnih pojavov. Toda kaj v resnici vemo? Odgovor je predstavil en sodobni znanstvenik. "Lahko verjamete v kvantno fiziko ali pa je ne razumete," je definicija. Pomislite sami. Dovolj bo omeniti takšen pojav, kot je kvantna prepletenost delcev. Ta pojav je znanstveni svet pahnil v stanje popolne zmede. Še večji šok je bil, da nastali paradoks ni bil združljiv z Einsteinovim.

O učinku kvantne prepletenosti fotonov so prvič razpravljali leta 1927 na petem Solvayevem kongresu. Med Nielsom Bohrom in Einsteinom je prišlo do hudega spora. Paradoks kvantne prepletenosti je popolnoma spremenil razumevanje bistva materialnega sveta.

Znano je, da so vsa telesa sestavljena iz osnovnih delcev. V skladu s tem se vsi pojavi kvantne mehanike odražajo v običajnem svetu. Niels Bohr je rekel, da če ne gledamo Lune, potem ne obstaja. Einstein je menil, da je to nerazumno in je verjel, da predmet obstaja neodvisno od opazovalca.

Pri preučevanju problemov kvantne mehanike je treba razumeti, da so njeni mehanizmi in zakoni medsebojno povezani in ne sledijo klasični fiziki. Poskusimo razumeti najbolj kontroverzno področje - kvantno prepletenost delcev.

Teorija kvantne prepletenosti

Za začetek je vredno razumeti, da je kvantna fizika kot vodnjak brez dna, v katerem je mogoče odkriti karkoli. Pojav kvantne prepletenosti so v začetku prejšnjega stoletja preučevali Einstein, Bohr, Maxwell, Boyle, Bell, Planck in številni drugi fiziki. V dvajsetem stoletju je na tisoče znanstvenikov po vsem svetu to aktivno preučevalo in eksperimentiralo.

Svet je podvržen strogim zakonom fizike

Zakaj takšno zanimanje za paradokse kvantne mehanike? Vse je zelo preprosto: živimo pod določenimi zakoni fizičnega sveta. Sposobnost "obiti" predestinacijo odpre čarobna vrata, za katerimi postane vse mogoče. Na primer, koncept "Schrodingerjeve mačke" vodi do nadzora nad snovjo. Možna bo tudi teleportacija informacij, ki jo povzroči kvantna prepletenost. Prenos informacij bo postal trenuten, ne glede na razdaljo.
To vprašanje se še preučuje, vendar ima pozitiven trend.

Analogija in razumevanje

Kaj je edinstvenega pri kvantni prepletenosti, kako jo razumeti in kaj se zgodi, ko se zgodi? Poskusimo ugotoviti. Če želite to narediti, boste morali izvesti nekakšen miselni eksperiment. Predstavljajte si, da imate v rokah dve škatli. Vsak od njih vsebuje eno kroglico s črto. Zdaj damo eno škatlo astronavtu in on odleti na Mars. Ko odprete polje in vidite, da je črta na žogi vodoravna, bo krogla v drugi škatli samodejno dobila navpično črto. To bo kvantna zapletenost, izražena s preprostimi besedami: en objekt vnaprej določa položaj drugega.

Vendar je treba razumeti, da je to le površna razlaga. Da bi dosegli kvantno prepletenost, morajo imeti delci enak izvor, kot dvojčka.

Zelo pomembno je razumeti, da bo poskus moten, če je nekdo pred vami imel priložnost pogledati vsaj enega od predmetov.

Kje se lahko uporabi kvantna prepletenost?

Načelo kvantne prepletenosti je mogoče uporabiti za takojšen prenos informacij na velike razdalje. Tak sklep je v nasprotju z Einsteinovo teorijo relativnosti. Piše, da je največja hitrost gibanja lastna samo svetlobi - tristo tisoč kilometrov na sekundo. Takšen prenos informacij omogoča obstoj fizične teleportacije.

Vse na svetu je informacija, vključno s snovjo. Do tega zaključka so prišli kvantni fiziki. Leta 2008 je bilo na podlagi teoretične baze podatkov možno kvantno prepletenost videti s prostim očesom.

To še enkrat nakazuje, da smo na pragu velikih odkritij - gibanja v prostoru in času. Čas v vesolju je diskreten, zato hipno gibanje na velikih razdaljah omogoča vstop v različne časovne gostote (na podlagi hipotez Einsteina in Bohra). Morda bo to v prihodnosti realnost, tako kot je danes mobilni telefon.

Eterdinamika in kvantna prepletenost

Po mnenju nekaterih vodilnih znanstvenikov se kvantna prepletenost pojasnjuje z dejstvom, da je prostor napolnjen z nekakšnim etrom – črno snovjo. Vsak osnovni delec, kot vemo, obstaja v obliki valovanja in korpuskule (delca). Nekateri znanstveniki verjamejo, da vsi delci prebivajo na "platnu" temne energije. Tega ni enostavno razumeti. Poskusimo to ugotoviti drugače – z asociacijo.

Predstavljajte si sebe na morski obali. Rahel vetrič in šibak veter. Vidiš valove? In nekje v daljavi se v odsevih sončnih žarkov vidi jadrnica.
Ladja bo naš elementarni delec, morje pa eter (temna energija).
Morje je lahko v gibanju v obliki vidnih valov in vodnih kapljic. Enako so lahko vsi osnovni delci preprosto morje (njegov sestavni del) ali samostojen delec - kapljica.

To je poenostavljen primer, vse je nekoliko bolj zapleteno. Delci brez prisotnosti opazovalca so v obliki valovanja in nimajo določene lokacije.

Bela jadrnica je poseben objekt, razlikuje se od površine in strukture morske vode. Na enak način obstajajo »vrhovi« v oceanu energije, ki jih lahko dojemamo kot manifestacijo nam znanih sil, ki so oblikovale materialni del sveta.

Mikrosvet živi po svojih zakonih

Načelo kvantne prepletenosti lahko razumemo, če upoštevamo dejstvo, da so osnovni delci v obliki valov. Ker nimata posebne lokacije in značilnosti, oba delca prebivata v oceanu energije. V trenutku, ko se pojavi opazovalec, se val "preoblikuje" v predmet, ki je dostopen na dotik. Drugi delec, ki opazuje ravnotežni sistem, pridobi nasprotne lastnosti.

Opisani članek ni namenjen jedrnatim znanstvenim opisom kvantnega sveta. Sposobnost razumevanja običajnega človeka temelji na dostopnosti razumevanja predstavljenega gradiva.

Fizika delcev preučuje prepletenost kvantnih stanj na podlagi vrtenja (rotacije) osnovnega delca.

V znanstvenem jeziku (poenostavljeno) – kvantno prepletenost definirajo različni vrtljaji. V procesu opazovanja predmetov so znanstveniki videli, da lahko obstajata le dva vrtljaja - vzdolž in čez. Nenavadno je, da v drugih položajih delci ne "pozirajo" opazovalcu.

Nova hipoteza - nov pogled na svet

Preučevanje mikrokozmosa - prostora osnovnih delcev - je povzročilo številne hipoteze in predpostavke. Učinek kvantne prepletenosti je znanstvenike spodbudil k razmišljanju o obstoju neke vrste kvantne mikromreže. Po njihovem mnenju je na vsakem vozlišču - točki presečišča - kvantum. Vsa energija je integralna mreža, manifestacija in gibanje delcev pa je možno le skozi vozlišča mreže.

Velikost "okna" takšne rešetke je precej majhna in meritev s sodobno opremo ni mogoča. Vendar, da bi potrdili ali ovrgli to hipotezo, so se znanstveniki odločili preučiti gibanje fotonov v prostorski kvantni mreži. Gre za to, da se foton lahko premika naravnost ali v cik-caku - vzdolž diagonale rešetke. V drugem primeru, ko bo premagal večjo razdaljo, bo porabil več energije. V skladu s tem se bo razlikoval od fotona, ki se premika v ravni črti.

Morda se bomo čez čas naučili, da živimo v prostorski kvantni mreži. Ali pa se ta domneva lahko izkaže za napačno. Vendar pa je princip kvantne prepletenosti tisti, ki kaže na možnost obstoja mreže.

Preprosto povedano, v hipotetični prostorski "kocki" definicija ene ploskve nosi s seboj jasen nasproten pomen druge. To je princip ohranjanja strukture prostora – časa.

Epilog

Da bi razumeli čarobni in skrivnostni svet kvantne fizike, je vredno natančno pogledati razvoj znanosti v zadnjih petsto letih. Prej je veljalo, da je Zemlja ravna in ne kroglasta. Razlog je očiten: če vzamete njegovo obliko za okroglo, se voda in ljudje ne bodo mogli zadržati.

Kot lahko vidimo, je bila težava v pomanjkanju popolne vizije vseh sil v igri. Možno je, da sodobna znanost nima dovolj vizije vseh delujočih sil, da bi razumela kvantno fiziko. Vrzeli v viziji povzročajo sistem protislovij in paradoksov. Morda se v čarobnem svetu kvantne mehanike skrivajo odgovori na zastavljena vprašanja.

Učinek opazovalca. Dualizem valov in delcev je načelo, po katerem je vsak fizični predmet mogoče opisati tako z uporabo matematičnega aparata, ki temelji na valovnih enačbah, kot z uporabo formalizma, ki temelji na ideji predmeta kot delca ali sistema delcev. Zlasti Schrödingerjeva valovna enačba ne nalaga omejitev glede mase delcev, ki jih opisuje, zato lahko vsak delec, tako mikro kot makro, povežemo z de Brogliejevim valom. V tem smislu lahko kateri koli predmet kaže tako valovne kot korpuskularne (kvantne) lastnosti. Zamisel o dvojnosti valov in delcev je bila uporabljena pri razvoju kvantne mehanike za interpretacijo pojavov, opaženih v mikrosvetu, v smislu klasičnih konceptov. V skladu z Ehrenfestovim izrekom vodijo kvantni analogi Hamiltonovega sistema kanoničnih enačb za makrodelce do običajnih enačb klasične mehanike. Nadaljnji razvoj načela dualnosti val-delec je bil koncept kvantiziranih polj v kvantni teoriji polja. Kot klasičen primer si lahko svetlobo razlagamo kot tok telesc (fotonov), ki v številnih fizikalnih učinkih izkazujejo lastnosti elektromagnetnega valovanja. Svetloba kaže valovne lastnosti v pojavih uklona in interference na lestvicah, primerljivih z valovno dolžino svetlobe. Na primer, tudi posamezni fotoni, ki gredo skozi dvojno režo, ustvarijo interferenčni vzorec na zaslonu, ki ga določajo Maxwellove enačbe. Narava problema, ki ga rešujemo, narekuje izbiro uporabljenega pristopa: korpuskularnega (fotoelektrični učinek, Comptonov učinek), valovnega ali termodinamičnega. Vendar pa eksperiment pokaže, da foton ni kratek impulz elektromagnetnega sevanja, ampak ga na primer ni mogoče razdeliti na več žarkov z optičnimi cepilniki žarka, kot je jasno pokazal poskus francoskih fizikov Grangierja, Rogerja in Aspeja leta 1986. . Korpuskularne lastnosti svetlobe se kažejo v fotoelektričnem in Comptonovem učinku. Foton se obnaša tudi kot delec, ki ga v celoti oddajajo ali absorbirajo predmeti, katerih dimenzije so veliko manjše od njegove valovne dolžine (na primer atomska jedra), ali pa ga lahko na splošno obravnavamo kot točkastega (na primer elektron). Zdaj je koncept dualizma delcev in valov le zgodovinskega pomena, saj je, prvič, nepravilno primerjati in/ali primerjati materialni objekt (na primer elektromagnetno sevanje) in metodo njegovega opisa (korpuskularno ali valovno); in drugič, število načinov opisovanja materialnega objekta je lahko več kot dva (korpuskularni, valovni, termodinamični, ...), tako da sam izraz »dualizem« postane napačen. V času svojega nastanka je koncept dualnosti val-delec služil kot način za razlago obnašanja kvantnih objektov, pri čemer je izbiral analogije iz klasične fizike. Pravzaprav kvantni objekti niso niti klasični valovi niti klasični delci, lastnosti prvega ali drugega pridobijo le do neke mere. Metodološko pravilnejša je formulacija kvantne teorije preko integralov poti (propagatorja), brez uporabe klasičnih konceptov.

Po mnenju materialistov so vsi procesi, ki se dogajajo v svetu, povezani z vzročno-posledičnimi razmerji. Takšna hipoteza se imenuje "determinizem" (popolna vnaprej določenost) in popolnoma izključuje naključne pojave. Na primer, ko granata eksplodira, se njeni drobci naključno razpršijo v različnih smereh, vendar materialisti trdijo, da razprševanje drobcev ni naključno, ampak ga določajo notranje mikrorazpoke v kovini, dislokacije in drugi zelo resnični dejavniki. In če bi ustvarili neskončno zmogljiv računalnik, bi bil sposoben izračunati gibanje katerega koli elementarnega delca od trenutka, ko se vesolje začne, do njegovega trenutnega položaja, na primer v molekuli nekega proteina.

Ta hipoteza je bila resno omajana leta 1927, ko je fizik Werner Heisenberg odkril princip negotovosti. Izkazalo se je, da obstaja meja natančnosti, s katero je mogoče izračunati vse parametre mikrodelcev. Zlasti čim natančneje so določene koordinate delca v prostoru, bolj netočni sta njegova hitrost in smer gibanja in obratno. Značilnosti delcev, ki so med seboj povezane z razmerjem negotovosti, se imenujejo "nekomutirajoče" (to je soodvisne). Hkrati so vse značilnosti delcev naključne spremenljivke in se držijo matematičnih principov naključne porazdelitve. Na primer, če osvetlite žarek svetlobe na ozko režo, bo svetloba podvržena uklonu in interferenčni vzorec se bo pojavil za režo na zaslonu, vendar je nemogoče natančno izračunati, kam bo vsak foton zadel. To je podobno, kot če bi kup peska stresli skozi več zaporednih sit: vedno boste dobili Gaussovo porazdelitev zrnc peska na dnu, vendar je nemogoče izračunati, kam točno bo katero padlo.

Novejši znanstveni podatki kažejo, da imajo vsi pojavi in ​​procesi, ne le v »mikro«, ampak tudi v »makro« svetu svojo verjetnost. Celo preprosto linearno premikanje predmeta s hitrostjo V od točke A do točke B, katerih razdalja je enaka S, morda ni vedno opisano s formulo S=Vt. V grobem povedano formula S=Vt opisuje primer, ko je verjetnost premika predmeta iz A v B 100 % in ne upošteva faktorja naključnosti. V kakšnem primeru morda ta verjetnost ne bo enaka 100 % in objekt po času t ne bo končal v točki B? Da bi to razumeli, je treba oblikovati koncept Opazovalca in ugotoviti, kateri od parametrov, ki opisujejo gibanje predmeta od A do B, so nekomutnirni.

V starih časih je bilo konceptu opazovalca posvečeno veliko več pozornosti kot v sodobni znanosti. V znanstvenih razpravah hindujcev je naslednja izjava: "Da se zgodi kateri koli dogodek, je potrebnih pet komponent: čas, kraj, objekt, subjekt in Božja volja.". Starodavni znanstveniki so sprva v vse svoje znanstvene raziskave uvedli koncept Opazovalca (Subjekta) in celo koncept »božje volje«. Prepričani so bili, da lahko Subjekt, ki opazuje eksperiment, vpliva na njegov rezultat z vplivanjem na verjetnostne parametre procesa. Trenutno je bil ta učinek večkrat znanstveno potrjen. V nekem poskusu so skupino ljudi posedli pred generator naključnih števil, ki je izpisal ničle in enice na zaslonu, in morali so jih mentalno prisiliti generator, da ustvari več ničel ali enic, in uspelo je! V drugem poskusu so skupino ljudi prosili, naj miselno vpliva na to, na katero številko bo pristala vržena kocka. Če bi vsi udeleženci eksperimenta v mislih želeli, da bi kocka pokazala številko "6", se je verjetnost tega dogodka povečala s 17% (1:6) na 25% (1:4)! V tretjem poskusu so subjekte prosili, naj vrženi kovanec pristanejo na "glavah" ali "repih", in jim je tudi uspelo.

Znanstveniki se že dolgo prepirajo o "vplivu osebnosti na rezultate eksperimenta". Ta vpliv je toliko opaznejši, čim bolj verjetnostne parametre ima proučevani proces. Če ima zavest Opazovalca več kot 30% vpliv na potek eksperimenta, ga ne bo lahko ponoviti drugi skupini raziskovalcev. In ker je »ponovljivost« eksperimentalnih rezultatov eden ključnih pogojev sodobnega znanstvenega pristopa, večina teorij, ki temeljijo na tovrstnih poskusih, še vedno velja za nepriznane ali nedokazane.

En primer tega je homeopatija. Zagovorniki homeopatije trdijo, da imajo voda in naravni kristali sposobnost zapomniti si lastnosti snovi, s katerimi pridejo v stik. Če raztopite katero koli zdravilo v vodi, bodo med molekulami vode nastale informacijske povezave, v katerih bodo informacije o tem zdravilu šifrirane. In tudi če se koncentracija zdravila v vodi zmanjša na nič, bo voda še naprej ohranila zdravilne lastnosti, ki so značilne za to zdravilo. Leta 1983 je francoski zdravnik Jacques Benveniste izvedel vrsto farmakoloških poskusov, ki so potrdili obstoj »vodnega spomina«. Ko pa so njegove poskuse natančno ponovili v enem od ameriških raziskovalnih centrov, je bil rezultat negativen. V naslednjih 15 letih so poskuse večkrat ponovno testirali v različnih laboratorijih po vsem svetu; včasih je bil učinek jasno prisoten, včasih popolnoma odsoten. Končno piko na i v razpravi o prisotnosti spomina v vodi je leta 2000 postavilo ameriško obrambno ministrstvo, ki je v svojem končnem poročilu objavilo naslednji zaključek: »Pozitivni učinek je dosežen le, če v poskusu sodeluje vsaj ena oseba. ki želi, da je učinek prisoten." (na primer človek iz Benvenistejevega laboratorija)." Tako je homeopatija postala prvo področje znanja, za katerega je bil znanstveno potrjen vpliv osebnosti na rezultat eksperimenta.

Leta 1997 je japonski raziskovalec Masaru Emoto eksperimentalno dokazal, da imajo molekule vode dejansko sposobnost tvoriti grozde. Da bi ugotovil, ali so ti grozdi sposobni shranjevati informacije, je Masaru Emoto uporabil preprosto metodo: informacije je po prenosu v vodo zamrznil v kriogeni komori, nato pa nastale kristale pregledal pod mikroskopom. Po mnenju znanstvenika ustvarjalne informacije ustvarjajo simetrične snežinke, negativne pa kaotične in brezoblične. Druga možnost je, da je Masaru Emoto vodi "igral" različne glasbene komade in po zmrzovanju so iz vode, ki je "poslušala" klasiko ali lepe pop skladbe, in iz vode, ki je predvajal hard rock ali drugo, zrasle čudovite in harmonične snežinke. negativna glasba, nastale grde snežinke z raztrganimi robovi. Poskuse Masaruja Emota so ponavljali številni raziskovalci po vsem svetu in spet so nekateri dobili pozitivne rezultate, drugi pa nič. Z uporabo tako imenovane »dvojno slepe metode« je bilo mogoče ugotoviti, da če opazovalci že pred zmrzovanjem vedo, kateri od vzorcev vode je dobil kreativno informacijo, potem iz tega vzorca po zmrzovanju zrastejo harmonični kristali in obratno . To spet kaže na vpliv osebnosti na rezultat in tudi na to, da ima voda mehanizme, da si tak vpliv zapomni.

Trenutno uradna znanost obravnava področja, kot so akupunktura, učinek votlinskih struktur, valovna genetika, teorija torzijskih polj in mnoga druga, za psevdoznanstvena. Glavni razlog za to je, da morajo biti rezultati, do katerih so prišli avtorji teh teorij, nujno in naravno ponovljivi v vseh drugih znanstvenih laboratorijih, kar pa se ne upošteva dosledno. Morda pa je to glavna napaka materialistov? Morda velja sprejeti kot dejstvo, da za ponovitev učinka ni potrebna le ta ali ona znanstvena oprema, ampak tudi prisotnost ustreznega opazovalca? Naj še enkrat ponovimo formulo starodavnih: »Da bi se zgodil katerikoli dogodek, je potrebnih pet komponent: čas, kraj, objekt, subjekt in Božja volja.« "Božjo voljo" lahko razumemo kot prisotnost verjetnostnih dejavnikov v poskusu, ki bi jih Subjekt lahko obrnil sebi v prid. In Subjekt sam mora biti sposoben nadzirati te dejavnike s pomočjo svoje zavesti.

A.I. Lipkin

Moskovski inštitut za fiziko in tehnologijo (državna univerza), Moskva

»V resnici ima vsak filozof svojo domačo znanost in vsak naravoslovec ima svojo domačo filozofijo, vendar so te domače znanosti v večini primerov nekoliko zastarele in zaostale« [E. Maks, Spoznanje in zablode. M., 2003, str. 38]

Upoštevani so fizikalni in filozofski temelji "problema" "zmanjšanja valovne funkcije". Pokaže se, da so temelji problema filozofski, ne fizični, rešitev tega problema pa je v pravilni postavitvi vprašanja in upoštevanju teoretično-operacijske heterogenosti strukture fizike, ne pa v uvajanju zavesti v temelje kvantne mehanike.

1. Uvod

Podana je bila »teoretična« formulacija, nastala v letih 1925–1927. kvantna mehanika, ki vsebuje jasno izjavo temeljnih principov (postulatov), ​​vsebovanih v delih Schrödingerja, Borna, Heisenberga in Bohra (v bistvu tako jasna kot v teoriji relativnosti). V klasifikaciji K. Popperja ustreza "tretji" (po "kopenhagenski" (Bohr, Born, Heisenberg itd.) In "antikopenhagenski" (Einstein, de Broglie, Schrödinger itd.) "interpretaciji" ( natančneje, »paradigma«) kvantne mehanike, ki jo uporabljajo fiziki, ki se ukvarjajo s kvantno mehaniko, je trditev, da 1) v kvantni mehaniki stanje fizičnega sistema ni določeno z vrednostmi. , temveč z verjetnostnimi porazdelitvami vrednosti ustreznih merljivih količin (to je naravna posplošitev koncepta stanja v fiziki); iz tega sledi, da 2) ena meritev ne pove ničesar o stanju sistema in je za določitev porazdelitve verjetnosti z meritvijo potreben precej dolg niz meritev, 3) z izračunom pa je to mogoče storiti z uporabo »verjetnostna interpretacija valovne funkcije« (običajno imenovana M. Born je povezana le s slednjo, vendar vključuje tudi prva dva, zato vse tri združujem pod imenom »postulati M. Borna«);. To je med fiziki zelo razširjena ideja (vsaj jaz sem se tega naučil med študijem na Moskovskem inštitutu za fiziko in tehnologijo), ki zaradi neke zgodovinske tradicije izpade iz filozofske razprave o problemih kvantne mehanike. " Teoretično""Razlaga" povzema določbe "Københavnske razlage" dne popolnost kvantne mehanike in verjetnostni tip opisa, ki se uporablja za posamezne kvantne objekte, vendar navaja, da stanje kvantnega sistema obstaja ne glede na to, ali je izmerjeno ali ne . V tej formulaciji ni "paradoksov" in ni pojava "redukcije (kolapsa) valovne funkcije".

Vendar pa obstaja (tudi med fiziki) razširjena tradicija filozofske razprave o problemih kvantne mehanike, kjer sta tako »paradoksi« (»Schröditngerjeva mačka« in drugi) kot problem »zmanjšanja (kolapsa) valovne funkcije«. razpravljali in v prizadevanju, da bi jih rešili, gredo tako daleč, da zatrjujejo vključenost zavesti v formalizem kvantne mehanike. Tako sloviti fizik W. Heitler po določilih »kopenhagenske« razlage pride do zaključka, da »se opazovalec pojavlja kot nujen del celotne strukture, opazovalec pa je z vso polnostjo svojih zmožnosti zavesten biti.” Trdi, da s prihodom kvantne mehanike »delitve sveta na 'objektivno realnost zunaj nas' in 'nas', samozavedajoče se zunanje opazovalce, ni več mogoče ohraniti. Subjekt in objekt postaneta neločljiva drug od drugega. " Popper meni, da Heitler tukaj podaja »jasno formulacijo doktrine o vključitvi subjekta v fizični objekt, doktrine, ki je v takšni ali drugačni obliki prisotna v Heisenbergovih »fizikalnih principih kvantne teorije« in v mnogih drugih ... ” [cit. do 20, str. 74]. Zato velja posebej razmisliti o temeljih vseh teh trditev, ki se poleg tega izkažejo za ne fizične, temveč filozofske (svetovne nazore).

2. Formulacija "problema zmanjšanja (kolapsa) valovne funkcije"

Za lažjo analizo razdelimo formulacijo problema "zmanjšanja (kolapsa) valovne funkcije" na naslednje trditve:

izjava 1: merjenje je pojav, ki ga mora opisati kvantna teorija;

izjava 2: v jeziku kvantne teorije je ta pojav opisan kot trenutna sprememba valovne funkcije sistema od Y=S k c k |b k > (na splošno v Diracovi notaciji, kjer je |b k > lastna funkcija za operator izmerjeno količino b) do | b 1 ñ z verjetnostjo |c 1 | 2 (po Bornovem pravilniku); ta skok se imenuje " zmanjšanje (ali kolaps) valovne funkcije";

izjava 3: takega prehoda Schrödingerjeva enačba ne opisuje in se zato izkaže za " nezakonito"z vidika enačb standardne kvantne mehanike. Iz zadnje trditve (na podlagi prvih dveh) sklepamo, da je nepopolnost sodobne kvantne mehanike in potreba po dodatnem razvoju njenih temeljev bistvo, saj časa von Neumanna, je bil mišljen s "problemom redukcije (kolapsa) valovnih funkcij".

Iz poskusa rešitve tega problema z razširitvijo »koebenhavnske interpretacije« zraste posebna smer v filozofiji kvantne mehanike (na stičišču »koebenhavnskega« (»Bohr«) in »anti-koebenhavnskega« (»Einstein«). ) »interpretacije« kvantne mehanike). Von Neumann deli glavne teze kopenhagenovcev o verjetnostnem opisu in o tem, da dejanje merjenja generira stanje, pokaže, da slednje vodi do novega problema, s čimer dodaja še en klasični »paradoks« v zakladnico antikopenhagenovcev, v podporo njihovi tezi o nedokončanosti (nedokončnosti) sodobne kvantne mehanike. Za rešitev tega problema v tridesetih letih 20. stoletja. sam von Neumann (v svoji klasični knjigi) ponuja uvod v formulacijo kvantne mehanike s strani opazovalca, v drugi polovici 20. st. – zavest in takšna eksotika, kot je interpretacija mnogih svetov Everetta – Wheelerja – DeWitta.

Pri slednjem se predpostavlja, da vsaka komponenta v superpoziciji |Y>=S k c k |b k > "odgovarja ločenemu svetu. Vsak svet ima svoj kvantni sistem in svojega opazovalca, stanje sistema in stanje pa opazovalca lahko imenujemo proces "cepitve" svetov, merljiva količina b ima določeno vrednost b i , in ravno to vrednost opazovalec »naseli v tem svetu«, se v tej interpretaciji verjame, da »različni člani superpozicije ustrezajo različnim klasičnim realnostim oz. svetovi ... Zavest opazovalca je stratificirana, razdeljena, v skladu z načinom, kako je kvantni svet stratificiran na številne alternativne klasične svetove." V tem primeru »med merjenjem ne pride do redukcije in različne komponente superpozicije ustrezajo različnim klasičnim svetovom, ki so enako resnični. Vsak opazovalec se znajde tudi v stanju superpozicije, tj. kvantno cepitev»opazovalec«), v vsakem od svetov obstaja »dvojnik«, ki se zaveda, kaj se dogaja v tem svetu« (»zaradi jasnosti lahko domnevamo, da je vsak opazovalec »razdeljen« na veliko dvojnih opazovalcev, enega za vsakega Everettovih svetov«) (ta razcepitev zavesti zelo spominja na tisto, kar se v psihiatriji imenuje shizofrenija(grško shizo - delim)). Temu je M.B. Mensky dodaja izjavo, "da mora izbor alternativ opraviti zavest." M.B. Mensky et al verjamejo, da je pot skozi takšno interpretacijo in zavest edina alternativa pojavu »zmanjšanja valovne funkcije«. Toda ali je to res?

V predgovoru k članku M.B. Mensky "Koncept zavesti v kontekstu kvantne mehanike" V.L. Ginzburg piše: »Ne razumem, zakaj je tako imenovana redukcija valovne funkcije nekako povezana z zavestjo opazovalca. Na primer, v dobro znanem uklonskem eksperimentu gre elektron skozi reže in nato »piko«. ” se pojavi na zaslonu (fotografski plošči), se pravi, da se izve, kam je elektron zadel... Seveda bo opazovalec naslednji dan po poskusu videl pike na ekranu in mi ni jasno, kakšna posebna vloga njegove zavesti ima opraviti s tem." To je normalen fizični položaj, ki izhaja iz Galileja in Newtona: fizik se ukvarja s predmeti in operacijami (merjenje stanj, priprava sistema), ki so ločeni od specifičnega »opazovalca« in njegove (ali njihove) zavesti, tj. objektivizirano. Te operacije so jasno opisane in ni pomembno, kdo jih bo izvajal, Petrov, Ivanov ali mitraljez. Če se verjame, da ni tako, to ni več fizika, ampak nekaj drugega.

Na podlagi česa skušajo nekateri fiziki v temelje fizike vpeljati zavest? Ta osnova je prispodoba, da v kvantni mehaniki obstaja problem merjenja, ki vodi do paradoksov »zmanjšanja (kolapsa) valovne funkcije. Hkrati se 1) zatrjuje obstoj tega problema, 2) potreba za njegovo rešitev vpeljati opazovalca oziroma zavest v kvantno mehaniko (katera taka zavest - res nihče ne ve, zato pa se ji lahko očita vse). velja za najšibkejšega v srednjem veku, in A. Einstein je opozoril: »Če želite kaj izvedeti od teoretičnih fizikov o metodah, ki jih uporabljajo, vam svetujem, da se trdno držite enega načela: ne poslušajte, kaj govorijo. , ampak raje preučite njihova dejanja ..." ("O metodi teoretične fizike" (1933)).

V zvezi s tem podrobneje analizirajmo ta problem. Da bi to naredili, nadaljujmo z opisom V.L. Ginzburga: »Če opišemo stanje elektrona po njegovi interakciji z atomi na fotografski plošči z uporabo valovne funkcije,« pravi, »potem bo ta funkcija očitno drugačna od prvotne. ena in, recimo, lokalizirana na "točki" na zaslonu. To se običajno imenuje redukcija valovne funkcije."

V tem" očitno"je koren celotnega problema. To "očitno" leži v osnovi prvotne formulacije problemov "zmanjšanja (kolapsa) valovne funkcije" in "kvantnega merjenja" v . Zato se ustavimo pri tem " očitno" in analizirati, kaj je za tem. Kaj " očitno"? Očitno je, da merjenje je interakcija, je pojav, ki ga je mogoče teoretično opisati, in vse brez sledu. To pomeni, da je "izjava 1" (iz zgornjih treh izjav) očitna. Toda ali je to res? "Pojavila se je točka" in "prišlo je do kolapsa valovne funkcije" nista enakovredni izjavi. Prvo je eksperimentalno dejstvo, drugo je le možna interpretacija tega dejstva. Ker slednja v marsičem ni fizikalne, ampak filozofske (naravoslovne) narave in se nanaša na temelje fizike, je treba te temelje analizirati. Zdi se mi, da bo majhen izlet v zgodovino marsikaj pojasnil.

3. Eksperimentalna struktura in mehanična redukcija

Moderna fizika se je rodila v 17. stoletju, njen izvor sta Galilejeva teorija o padcu telesa in Newtonova dinamika (mehanika). Prvi je določil temelj razlika med novo fiziko in špekulativno naravno filozofijo. Bistvo te razlike je bila zahteva materializacija uporabo špekulativnih konstrukcij kuhanje (<П|) физической системы (например, гладкой наклонной плоскости, шарика, его помещения на определенной высоте) и meritve(|I>) ustrezne količine (čas, razdalja, hitrost), ki implicirajo prisotnost standardi in primerjalne operacije s standardom. Te operacije so bile izposojene od tehnologije. Kot rezultat, heterogeni " operativno-teoretični»struktura fizičnega eksperimenta (ki jo je podal Fock v kontekstu spora z Bohrom), ki izraža najpomembnejše značilnosti »znanstvene revolucije 17. stoletja«:

<П| X(T) |И>. (1)

Tukaj srednji del ustreza teoretičnemu modelu pojava (objekta ali procesa) ali pojavu samemu, če modela ni, in gre za čisto eksperimentalno študijo (ki nas za zdaj ne bo zanimala). Pri tem sta zelo pomembni dve točki: 1) namreč delovni deli <П| и |И> ločiti fiziko od špekulativne naravne filozofije; 2) te operacije so poseben material, ta tehnične operacije, ne naravni pojavi.

Tako je v stari Grčiji znanost o naravi ustrezala naravni filozofiji (na primer atomizmu Demokrita), ki je zgradila ontološke modele "prve narave", in sosednji fiziki Aristotela, ki jo je opredelil kot znanost o gibanju. Hkrati pa Aristotelova filozofija, naravna filozofija in fizika niso imele nič skupnega s tehnologijo (mehaniko strojev), s pomočjo katere je mojster uspel prelisičiti naravo. Tehnologija je »druga narava«, ki predpostavlja obstoj »prve narave«, ki je predmet naravne filozofije. Od časov stare Grčije do sodobnega časa je prevladovala ideja, da je »področje mehanike področje tehnične dejavnosti, tiste procese, ki se v naravi kot taki ne dogajajo brez sodelovanja in človeški poseg. Predmet mehanike so pojavi, ki se dogajajo »v nasprotju z naravo«, tj. v nasprotju s tokom fizikalnih procesov, na osnovi »umetnosti« (tecnh) ali »trika« (mhcanh)… »Mehanski« problemi… predstavljajo samostojno področje, in sicer področje operacije z orodji in stroji, področje “umetnosti”... Mehanika je razumljena kot neke vrste “umetnost”, umetnost izdelovanja orodij in naprav, ki pomagajo premagovati naravo...” V 17. stoletju zadevni vrstici sta se premikali ločeno. Matematična naravoslovna filozofija (za katero je značilna metafora "knjiga narave, napisana v jeziku matematike") je iskala zakone naravnega gibanja - "zakone narave", neodvisno od človekove dejavnosti. Ni naključje, da se Newtonovo slavno delo imenuje "Matematični principi naravne filozofije" in ne "mehanika", kot se je ta veja fizike imenovala pozneje. Stroje je ustvarila umetnost strojnih inženirjev (včasih z uporabo mehanike-fizike, kot je to storil Huygens pri izračunu urnega mehanizma), bistvo stroja so določili ljudje in ga zreducirali na določene funkcije. Človeška dejanja so bila v nasprotju z naravnimi pojavi, bilo je dve različni območji - območji "druge" in "prve" narave.

Za Galileja se ti dve črti sekata in povzročata fizikalni poskus in novo naravoslovje - fizika, ki je v razviti obliki predstavljen v Newtonovih »Matematičnih principih naravne filozofije«. Ta nova fizika uporablja operacije priprave in merjenja, ki so "druge" narave. Tisti. v strukturi (1) je srednji člen pojav, ki pripada »prvi« naravi, ki je predmet raziskovanja s fizikalnimi (naravoslovnimi) pojmovnimi sredstvi, skrajni členi pa so tehnična sredstva, ki pripadajo »drugi« naravi. Najpomembnejša točka strukture (1), ki tvori novo celoto, je, da ti skrajni člani niso pojavi, ampak operacije, dejanja osebe, katere koli osebe ali celo avtomata. to. struktura (1) vključuje poleg empiričnega pojava in njegove teorije tudi preparacijske operacije (<П|) и измерения (|И>), ki so izposojeni iz tehnologije in imajo drugačno (»drugo«) naravo.

Vendar pa je v začetku 19. st. P. Laplace ustvarja naravna filozofija novega tipa, v katerem se zdi, da uporablja koncepte Newtonove mehanike, vendar brez skrajnih operativnih delov. Posledično po zunanjem vtisu izhajajo iz fizike, v resnici pa so tipični čisto špekulativni naravoslovni koncepti. To naravno filozofijo so poimenovali mehanizem. to mehanizem ima več vidikov. Prvič, obstaja univerzalni determinizem, ki zanika svobodno voljo: »Vsak obstoječi pojav je povezan s prejšnjim ... sedanje stanje vesolja moramo obravnavati kot posledico njegovega prejšnjega stanja in kot vzrok naslednjega. ” »Najsvobodnejša volja ne more povzročiti teh dejanj brez motivacijskega razloga« (v bistvu so tu vsa živa bitja reducirana na kompleksen stroj, ki prevzame neko zunanjo silo kot vir dejavnosti). Drugič, zanikanje naključnosti - naključnost je "samo manifestacija nevednosti, katere pravi vzrok smo mi sami."

Toda najpomembnejša lastnost mehanizma za nas je redukcionizem, vse reducira na mehaniko (v 19. stoletju - klasična). Bistvo tega redukcionizma in hkrati odnos fizikov do tega je zelo jasno izrazil ugledni fizik in filozof s konca 19. stoletja. E. Mach: »Kot v navdihnjeni zdravici, posvečeni znanstvenemu delu 18. stoletja,« pravi, zvenijo pogosto citirane besede velikega Laplacea: »Intelekt, ki mu pripadajo vse sile narave in relativni položaj vse mase bi bile podane za trenutek in ki bi bile dovolj močne, da bi te podatke podvrgli analizi, bi lahko v eni formuli predstavljale gibanje največjih mas in najmanjših atomov; nič mu ne bi bilo neznano, tako preteklost kot prihodnost bi bili odprti njegovemu pogledu." Laplace je hkrati razumel, kako je to mogoče dokazati, in možganski atomi... Na splošno je Laplaceov ideal komajda tuj veliki večini sodobnih naravoslovcev ...« Ta laplaceovska redukcionistična logika, ki temelji na tezi - vse je narejeno iz atomov, atomi se podrejajo fizikalnim zakonom, zato se mora vse podrejati fizikalnim zakonom(za Laplace – Newtonove zakone dinamike in gravitacije), v 20. stol. na podlagi zakonov kvantne mehanike E. Schrödinger in mnogi drugi ugledni fiziki ponavljajo skoraj besedo za besedo: »Če je kvantna teorija sposobna podati popoln opis vsega, kar se lahko zgodi v vesolju, potem bi morala biti sposobna opisati tudi sama proces opazovanja skozi valovne funkcije merilne opreme in sistem, ki ga proučujemo. Poleg tega mora kvantna teorija načeloma opisovati raziskovalca samega, opazovanje pojavov z ustrezno opremo in proučevanje rezultatov eksperimenta... skozi valovne funkcije različnih atomov, ki sestavljajo tega raziskovalca". Ista logika velja za kuhanje: vse naprave, orodja in surovine, pa tudi oseba, ki z njimi manipulira, so sestavljeni iz atomov, ki medsebojno delujejo (vse je povezano z vsem), zato ni zaprtih sistemov in nikjer ni mogoče dobiti čistih stanj posameznih mikrodelcev, opisanih z valovno funkcijo.

Torej se v mehanizmu »druga« narava raztopi v »prvi« in pozablja se temeljna razlika med tehničnimi operacijami, povezanimi s človeško dejavnostjo, in naravnimi pojavi. Laplaceova naravna filozofija, ki je meritev (in pripravo) v bistvu spremenila v fenomen, ki je uničil strukturo eksperimenta (1), ni imela hujših posledic za tedanjo fiziko, kjer je še vedno vladala struktura (1) in nihče ni resno razmišljal o opisu operacije merjenja dolžine palice z uporabo Newtonovih enačb.

Drugačna situacija je nastala v kvantni mehaniki 20. stoletja. Tu so I. Schrödinger (v "Schrödingerjevi mački") in številni drugi fiziki, ki so ponavljali Laplaceovo razmišljanje (do zamenjave Newtonove mehanike s kvantno mehaniko), povzročili "problem merjenja v kvantni mehaniki" in s tem povezan problem " redukcija (kolaps) valovnih funkcij«.

4. Kritičnost postavitve problema kot ključ do njegove rešitve

Vsi problemi in paradoksi kvantne mehanike, vključno z "zmanjšanjem valovne funkcije", temeljijo na tej mehanični naravni filozofiji. Torej, če ga odstranite, paradoksi razpadejo in problem "zmanjšanja valovne funkcije" se spremeni v poljubno izjavo. Dejansko je fizikalno bistvo "teorije kvantnih meritev" J. von Neumanna sestavljeno iz teoretičnega obravnavanja sestavljenih sistemov, pridobljenih z zaporednim "odrezovanjem" delov iz naprave in njihovim vključevanjem v proučevani sistem, tj. v osrednji del (slika 1), kar vodi do zapleta teoretičnega dela zaradi vključevanja elementov merilnega dela. Toda ta postopek ne povzroča temeljnih težav in ga opisuje običajna kvantna mehanika. »Zmanjšanje valovne funkcije« je na koncu ročno pripisano kot ad hoc hipoteza, ki temelji le na mehanični naravni filozofiji. Če zadnji argument štejemo za neutemeljenega, postane meja med »prvo« naravo – pojavom in »drugo« naravo – takoj vidna. operacije primerjave s standardom.

Primerjava s standardom je operacija, dejanje človeške dejavnosti in ne naravni pojav (v poskusu, ki ga je obravnaval zgoraj V. Ginzburg, je mogoče v sistem vključiti interakcijo kvantnega delca z atomom fotografske plošče, toda položaj tega atoma na fotografski plošči je fiksiran z nekakšno napravo, kot je mikrometer, in ta fiksacija je postopek, ki ga ni mogoče šteti za naravnega pojav). Postopki kuhanja imajo podobno kakovost. To lastnost skrajnih »operacijskih« elementov v strukturni formuli (1) lahko imenujemo »neteoretična« (vendar ne v pozitivističnem smislu čistega »empiričnega dejstva«, temveč v smislu pripadnosti tehničnim operacijam). Se pravi v fiziki meja prehaja med teoretičnim opisom in operacijami, in ne med »opazljivim« in »neopazljivim« (elektron je neopazljiv, a »pripravljen«; njegovi parametri so neopazljivi, a merljivi) in ne med mikrokozmosom in »klasičnim jezikom« (Bohr). To temeljno mejo je določil tudi Von Neumann. Vendar ga določi kot mejo med »opazovanim« in »opazovalcem«, ki ju interpretira v duhu pozitivizma E. Macha: »izkušnja lahko vodi le do tovrstnih izjav - opazovalec je doživel določeno (subjektivno) percepcijo. , nikoli pa izjavam, kot je »: določena fizikalna količina ima določeno vrednost.« Trdim nasprotno: merljiva »fizikalna količina« ima objektivno »določeno vrednost«, »opazovalca« pa je mogoče nadomestiti z avtomatom. Torej, merjenje (kot priprava) je. tehnična operacija, ne pojav, kar implicira odsotnost »fenomena« »redukcije valovne funkcije«, tj. mnogi fiziki jemljejo kot očitno »izjavo 1«, ki ni samo očitna, ampak tudi napačna. V kvantni mehaniki, tako kot v drugih vejah fizike, meritve manifestirajo, namesto da spremenijo stanja.

Kar zadeva projekcijski operater, ki sta ga predstavila I. von Neumann in P. Dirac in deluje na valovne funkcije, lahko njegovo mesto ponazorimo na primeru "zaslona z režo". Glede na strukturo (1) lahko špranjsko sito opravlja različne funkcije, odvisno od njegovega položaja v tej strukturi. V območju priprave bo deloval kot filter, ki pripravlja začetno stanje. Lahko je tudi element merilne naprave. Toda v obeh primerih je vključeno v tehnične operacije in je izven obsega uporabnosti jezika valovnih funkcij, ki je uporaben samo za opis pojavov v osrednjem delu (1) in je namenjen le opisovanju "prve" narave. Šele znotraj proučevanega sistema bo zaslon z režo (v polklasičnem približku) v okviru njegovega opisa opisal projekcijski operater.

Tudi "izjava 2" ni pravilna. Glavni argument v njen prid je teza, ki jo je izrazil von Neumann, da če je sistem izpostavljen dvema takoj zaporednima meritvama (»nedestruktivni«, »tip 1« po Pauliju), bo rezultat druge meritve sovpadal z rezultat prvega. Skliceval se je na Compton-Simonsov eksperiment o trčenju fotonov in elektronov. Od takrat je bilo sprejeto, da se šteje za dobro znano eksperimentalno dejstvo, ki potrjuje "izjava 2". Toda ali je ta interpretacija te izkušnje pravilna? Pravilna formulacija problema o ponovna zaroka v okviru standardne kvantne mehanike, ki temelji na Schrödingerjevi enačbi, jo je L. Schiff obravnaval kot problem izračuna verjetnostne porazdelitve vzbujanja dveh atomov v oblačni komori z letečim hitrim kvantnim delcem (elektronom). Z drugimi besedami, eksperimentalni rezultati, ki se običajno navajajo v podporo von Neumannovi tezi in "izjave 2", so pravilno opisani v okviru standardne kvantne mehanike, kot problem o spremembi stanja delca med dvema ponovljenima interakcijama. zato "izjava 2" in na podlagi tega "izjava 3" so tudi neutemeljene.

Tako je mogoče eksperimentalne rezultate, ki se običajno navajajo v podporo von Neumannovim trditvam, opisati v smislu standardne kvantne mehanike brez te trditve. »Danes,« pravi D.N.Klyshko, »očitno so vsi znani eksperimenti kvantitativno opisani s standardnimi algoritmi kvantne teorije in Bornovim postulatom. Znova in znova velja le ustreznost kvantnega formalizma (s pravilno izbiro modela) in Bornovega postulata. Omeniti velja, da se von Neumann-Diracov postulat o projekciji (v nasprotju z Bornovim postulatom) očitno nikoli ne uporablja v kvantitativnem opisu resničnih eksperimentov Danes avtorji ne poznajo nobenih eksperimentalnih rezultatov, ki jih ne bi mogli teoretično opisati na ta način ... Tako pridemo do zaključka, da je "problem redukcije valovne funkcije" le določena hipoteza (ali postulat), ki jo predlaga Dirac in von Neumann (1932) in je tipičen primer "začaranega kroga": najprej je samoumevno, da je valovna funkcija iz neznanega razloga uničena zunaj območja registracije (za merjenje vrste določanja položaja delec), potem pa je to sprejeto kot naravni zakon, po znanem angleškem izrazu - "sprejeto s ponavljanjem"" . Redukcija je pogosto predstavljena kot "pravi" dogodek. V številnih učbenikih in monografijah je redukcija razglašena za enega glavnih postulatov kvantne mehanike, kot je to storjeno na primer v (vendar je na strani 294 hkrati pomembna opomba: »... pri izdelavi natančno razlikovanje med postopkom priprave in postopkom merjenja, projektivni postulat ni potreben"). Vendar postulat von Neumann-Diracove projekcije dejansko ni potreben in nikoli uporabljen za kvantitativni opis dejansko opaženih učinkov. Zato ni presenetljivo, da se v številnih delih dvomi o konceptu redukcije in njeni nujnosti (glej). Na primer, v skladu z "...von Neumannovo projekcijsko pravilo je treba obravnavati kot čisto matematično in mu ne smemo pripisovati nobenega fizičnega pomena."

Torej Bornovi postulati, predstavljeni v “teoretičnem” formalizmu (glej začetek tega članka), zagotavljajo vse, kar je potrebno za primerjavo teorije in eksperimenta. To so osnovni postulati kvantne mehanike, skladni z vsemi znanimi eksperimenti. Koncept "zmanjšanja valovne funkcije" v času merjenja se zdi odveč. Poleg tega opis kvantnih korelacijskih učinkov v smislu redukcije in sorodne terminologije (nelokalnost, teleportacija (glej njihovo razpravo)) vodi do psevdoparadoksov, kot je superluminalni telegraf. Glavna logična napaka, ki vodi do "problema redukcije valovne funkcije" (in "paradoksov" "Schroeditngerjeve mačke" in drugih), je ignoriranje heterogenosti strukture fizike (1), iz katere sledi, da merjenje(in kuhanje) je ni naravni pojav, temveč delovanje, povezano s človeško tehnologijo, ki zmore tisto, česar narava ne more. In to se dogaja v fiziki, začenši s teorijo o padcu telesa G. Galileja, in ne samo v kvantni mehaniki.

Popolnost kvantne mehanike ni sestavljena iz teoretičnega kvantnomehanskega opisa vseh merilnih (in pripravljalnih) operacij, temveč, kot v drugih vejah fizike, v oblikovanju doslednih temeljev kvantne mehanike, vključno z merilnimi (in pripravljalnimi) operacijami. V tem smislu je "nova" kvantna mehanika, ustvarjena v letih 1925-1927, popolna (to dokazuje "teoretična" formulacija temeljev). Zato je po letih 1925-1927. Kvantna mehanika se uspešno razvija kot običajna veda, ki temelji na "teoretični" formulaciji kvantne mehanike, večina fizikov pa se malo ukvarja s problemom "redukcije valovne funkcije", pogosto sploh ne vedo zanj.

Literatura

1. Barvinsky A.O., Kamenshchik A.Yu., Ponomarev V.N. Temeljni problemi interpretacije kvantne mehanike. Sodoben pristop. M.: MGPI, 1988.

2. Bohm D. Kvantna teorija. M.: Nauka, 1965.

3. Bor N. Izbrana znanstvena dela. M.: Nauka, letnik 1, 1970. -582 str.; zvezek 2, 1971.

4. Heisenberg W. Fizika in filozofija. Del in celota. (M.: Nauka, 1989)

5. Grigorjan A.T., Zubov V.P. Eseji o razvoju osnovnih konceptov mehanike. M.: Nauka, 1962.

6. Klyshko D.N., Lipkin A.I."O "kolapsu valovne funkcije", "kvantni teoriji meritev" in "nerazumljivosti" kvantne mehanike." Elektronska revija "Raziskano v Rusiji", 53, str. 736-785, 2000.

7. Landau L.D., Lifshits E.M. Teoretična fizika v 10 zvezkih M.: Nauka, 1965–1987.

8. Laplace, P. S. Izkušnje v filozofiji teorije verjetnosti: Popul. razstava temelje teorije verjetnosti in njenih dodatkov. M.: Tipo-lit. Kušnerev, 1908.

9. Lipkin A.I. Temelji sodobnega naravoslovja. Modelski pogled na fiziko, sinergetiko, kemijo. M.: "Univerzitetna knjiga", 2001.

10. Lipkin A.I. Ali obstaja pojav "zmanjšanja valovne funkcije", merjen v kvantni mehaniki? // Advances in Physical Sciences, v. 171, N4, 2001, str. 437-444.

11. Lipkin A.I. Kvantna mehanika kot veja teoretične fizike. Oblikovanje sistema začetnih konceptov in postulatov // Aktualna vprašanja sodobne naravoslovne znanosti. 2005, številka 3, str. 31-43.

12. Lipkin A.I. Objektno-teoretično-operacijski model strukture znanstvenega znanja // Filozofija znanosti (ur. A.I. Lipkin). M.: EKSMO, 2007.

13. Lipkin A.I. Filozofski problemi kvantne mehanike // Filozofija znanosti (urednik A.I. Lipkin). M.: EKSMO, 2007.

14. Mach E.. Poljudnoznanstveni eseji. Sankt Peterburg: Vzgoja, 1909.

15. Mensky M.B. Kvantna mehanika: novi eksperimenti, nove aplikacije in nove formulacije starih vprašanj // Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 2000, v. 170, št. 6, str. 631-648.

16. Mensky M.B. Kvantna mehanika, zavest in most med dvema kulturama // Vprašanja filozofije, 2004, št. 6, 64–74.

17. Mensky M.B. Koncept zavesti v kontekstu kvantne mehanike // Advances in Physical Sciences. 2005. T. 175. št. 4. str. 413-435.

18. Neumann von I. Matematični temelji kvantne mehanike. M.: Nauka, 1964.

19. Penrose R. Sence uma v iskanju znanosti o zavesti. Moskva; Izhevsk: Inštitut za računalništvo. raziskave, 2005.

20. Popper K. Kvantna teorija in razcep v fiziki. Od "Postskriptuma" do "Logike znanstvenega odkritja" (prevod iz angleščine, komentar in pogovor A. A. Pechenkin) M.: Logos, 1998.

21. Sudbury A. Kvantna mehanika in fizika delcev(M.: Mir, 1989).

22. Fock V.A. Kritika Bohrovih pogledov na kvantno mehaniko // Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 1951, XLV. 1, str. 3–14.

23. Schiff L . Kvantna mehanika (M.: IL, 1959).

24. Einstein A. Zbirka znanstvenih del. Tt. 1-4. M., Znanost, 1965-1967.

25. Ballentine L E Int. J. Theor. Phys. 27 , 211 (1988)

26. Braginsky V B, Khalili F Y Kvantna meritev(Cambridge Univ.Press, 1992)

27. Compton A.H., Simon A.W. Usmerjeni kvanti razpršenih rentgenskih žarkov // Phys.Rev., 1925, v. 26, str. 289–299.

28. Home D, Whitaker M A B Interpretacije kvantnega merjenja brez postulata kolapsa // Phys. Lett. 1988, v. A 128, str. 1-3.

29. Margenau H. Merjenje v kvantni mehaniki // Annals of Physics (N.Y.), 1963, v. 23, str. 469-485.

30. Namiki M, Pascazio S, in Temeljni problemi kvantne teorije// Phys. Rev. 1993, v. A 44, str. 39-48.

31. Kvantna mehanika brez redukcije(Ur. M Sini, J Levy-Leblond) (Bristol: Hilger, 1990).

32. Kvantna teorija in merjenje (ur. JAWheeler, W H Zurek) (Princeton: Princeton University Press, 1983) str. 168

33. Wigner E.P. Problem merjenja // Amer. J. fizike, 1963, v. 31, str. 6-15.

Ta formulacija temelji na bolj splošnem "objektno-teoretično-operacijskem" pogledu na fiziko, ki je rezultat analize dveh temeljnih znanstvenih revolucij - 17. stol. in meje 19.–20. (v obdobju od nastanka Maxwellove elektrodinamike do oblikovanja »nove« kvantne mehanike). Med slednjim je fizika razdeljena na ločene dele, od katerih ima vsak jasne temelje (v obliki sistema načel-postulatov), ​​ki vključuje opredelitev glavnega (" primarni") idealni predmeti (PIO) tega dela fizike (kot je mehanski delec v klasični mehaniki in elektromagnetno polje v elektrodinamiki), iz katerega so zgrajeni »sekundarni« idealni objekti (SIO) - modeli različnih pojavov (podobno kot se v geometriji gradijo različni liki). iz točk in črt). Hkrati pa oblikovanje PIO in temeljev veje fizike ne sledi empirično-realistični shemi Fr. Bacon (od empiričnih dejstev do empiričnih posplošitev (vzorcev) in nato do splošnih teoretskih zakonitosti), ki je bil kritiziran že v 18. stoletju. D. Hume in I. Kant ter v 20. st. – K. Popper (s katerim se je strinjal A. Einstein) in po racionalistično-konstruktivistični shemi G. Galileja: od teoretične opredelitve pojma do njegove materializacije z uporabo spodaj obravnavanih operacij priprave in merjenja (Galilejev vakuum je telo pada enakomerno pospešeno, Newtonov inercialni referenčni okvir je mesto, kjer so izpolnjeni Newtonovi zakoni itd., nato pa je podana metoda za njihovo implementacijo v empirični material). Se pravi, PIO so primarni, njihova empirična materializacija pa je približek. Pri VIO je ravno obratno: služijo kot približen model naravnega pojava, ki ga opisujejo. V središču tega, ki je nastal do začetka 20. stol. Oblika predstavitve fizičnega znanja, ki ga vsebujejo tečaji teoretične fizike (in drugi), se izkaže kot fizični objekt (sistem) in njegova stanja, ne pa zakoni, ki delujejo kot ena od strani objekta (PIO).

Vrednosti teh količin v ločenem merilnem dejanju ni mogoče primerjati s stanjem sistema pred ali po tem merilnem dejanju (razen če je pripravljen v posebnem "lastnem" stanju).

Danes jo v svetu predstavljajo tako ugledni znanstveniki, kot sta E. Wigner in R. Penrose, pri nas pa M.B. Mensky in drugi.

To delo nadaljuje kritično analizo tovrstnih izjav, ki se je začela l.

Naredil sem eno meritev in končal v eni "projekciji", naredil sem drugo - v drugi. Kaj pa, če nisem edini na Zemlji, ki to počne? Odgovor na to vprašanje je videti takole: "V katerem koli Everettovem svetu vsi opazovalci vidijo isto stvar, njihova opažanja so skladna med seboj." Se pravi, izkaže se, da zavest je za vse enaka(škof Berkeley je na podobnem mestu predstavil Boga kot univerzalnega opazovalca), čeprav je bilo prej rečeno, da " individualna zavest je subjektivna naredi izbiro (selekcijo)". Na podlagi česa je podana tako močna izjava? Na podlagi tega, da se bo sicer vse podrlo (ne bo "linearnosti kvantne evolucije") in avtor ne vidi druge poti kot pokličite vsemogočno zavest. Eno od osrednjih vprašanj »interpretacije mnogih svetov« (njena Ahilova peta) – premagovanje »shizometrije« v prisotnosti številnih opazovalcev – ni rešeno.

S čim je bolj prijetno živeti: s preprosto zavestjo verjetnostnega vedenja kvantnih objektov in operativne narave merjenja (o čemer razpravljamo v nadaljevanju) ali z zavestjo o »shizometriji« neskončno razcepljenih eksistenc za »razlago« te verjetnosti Obnašanje kvantnih objektov je verjetno stvar okusa, vendar brez logičnega slednje ne dodaja ničesar k harmoniji, kar potrjuje njegova predstavitev v, polnem številnih "obstajajo razlogi za razmišljanje", "če sprejmemo to hipotezo" , »se zdi precej verjetno«, »če se poistovetimo« ipd., ki skrivajo veliko poljubnih ad hoc hipotez. Temeljna nepreverljivost ( "interpretacije mnogih svetov ni mogoče eksperimentalno preveriti") te konstrukcije govori o njenem čisto naravnofilozofskem značaju. Prav tako ni povezave med interpretacijo mnogih svetov in »kvantno kriptografijo« ter »kvantnim računalnikom«, ki ne uporabljajo lastnosti (idej) interpretacije mnogih svetov, temveč »zapletenih« stanj, uvedenih v znameniti misli eksperiment Einsteina, Podolskega, Rosena, ki je bil v okviru »teoretičnega« pristopa pregledan l.

To spominja na odrsko tehniko »God ex Machina« v igrah 17.–18. (da bi dosegli srečen konec v predstavi, se na koncu dogajanja starodavni bog spusti na odrski stroj in vse postavi na svoje mesto).

Podobno delitev najdemo pri Heisenbergu, pa tudi pri G. Margenauu, le da se tam razlaga drugače.

Ob tej »kvantni teoriji meritev« obstaja teorija meritev, ki se tako kot v klasični fiziki ukvarja z vprašanji razlikovanja idealne meritve, ki se pojavi v fizikalni teoriji (in shemi (1)) od realne. , izvedemo v dani materialni izvedbi na podlagi razpoložljivih materialov in instrumentov.

K temu je treba dodati, da se tako imenovani "kvantni merilni problem" pogosto obravnava kot mešanica dveh pojavov: 1) interakcija kvantnega delca (sistema) s kvaziklasičnim sistemom ali s kvantnim statističnim sistemom, ki je opisana z matriko gostote in ne z valovno funkcijo, in 2) dejansko "zmanjšanje valovne funkcije". Toda prvi ne predstavlja nobenih temeljnih težav.

Prav ta meja, ki ima logično nujen status, se skriva za Bohrovo izjavo, da morajo biti »eksperimentalna postavitev in rezultati opazovanj nedvoumno opisani v jeziku klasične fizike«, »morajo biti izdelani v običajnem jeziku, dopolnjenem z terminologijo klasične fizike." Toda Bohrova oblika njihove identifikacije je neustrezna. Njegova utemeljitev potrebe po »klasičnosti« inštrumentov temelji na trditvi, da drugače ne bi bilo mogoče »povedati, kaj smo naredili in česa smo se na koncu naučili«. Toda kaj sta "navadni jezik" in "klasična fizika"? Razvijata se jezik in fizika. Novi pojmi se pojavljajo skupaj z novimi vejami fizike. Torej ob koncu 19. st. Elektromagnetno polje je bilo »neklasičen« in nerazumljiv pojem. Jezik nam omogoča tudi oblikovanje novih »neklasičnih« konceptov.

»Vendar pa v vsakem primeru, ne glede na to, kako daleč bomo nadaljevali z izračuni - do živosrebrne posode termometra, do njegove lestvice, do mrežnice ali do možganskih celic - bomo na neki točki morali reči: in to je zaznano s strani opazovalca To pomeni, da svet moramo vedno deliti na dva dela – na opazovani sistem in na opazovalca. V prvem izmed njih lahko vsaj načeloma kolikor hočemo podrobno proučujemo vse fizikalne procese; v slednjem je brez pomena. Položaj meje med njimi so zelo poljubne… Vendar ta okoliščina ne spremeni ničesar v tem, da pri vsaki metodi opisi je treba to črto nekje potegniti, razen če je vse zaman, se pravi, če bi bila možna primerjava z izkušnjami« (poševno moje. - A.L.) .

Zato v kvantni mehaniki ni "čudnega dualizma", sestavljenega iz "predpostavke o prisotnosti dveh vrst sprememb v vektorju stanj", o katerem je govoril Wigner.

Rezultat daje opazno verjetnost le, če je smer gibanja delca skoraj vzporedna tako s črto, ki povezuje atome, kot s smerjo končnega momenta razpršenega delca. Tisti. interakcija gibajočega se visokoenergijskega delca z drugim delcem (ki ga lahko uporabimo kot »testno telo« pri posredni meritvi) v primeru nizkega prenosa energije šibko spremeni stanje tega delca. Naravna razširitev upoštevanja parov zaporednih meritev se šteje za "neprekinjene meritve", kot je sled v oblaku.

Vključno s sodobnimi resničnimi eksperimentalnimi izvedbami miselnega eksperimenta Einstein, Podolsky, Rosen (EPR) in »teleportacijo« fotonskih stanj (glej).

Enako lahko rečemo o uporabi koncepta v "kvantni teoriji meritev" dekoherenca, katerega dejanski obseg je interakcija kvantnega sistema s termostatom in sistemov, sestavljenih iz velikega števila atomov (mezosistemov).

domov » Tatjana O » Kvantna prepletenost: teorija, princip, učinek. Neprijetna resnica