Квантовая механика и парадоксы сознания

Вы уже знаете ответ! Квантовая механика как одна из самых доказанных и тысячекратно проверенных областей физики с ее прекрасным математическим формализмом утверждает (и это утверждение доказано эмпирически, то есть экспериментальным путем – опытами по проверке неравенства Белла), что до замера частица не находилась нигде конкретно. Она была «размазана» в пространстве и находилась одновременно в обеих коробках, то есть ее «трепетание» одновременно жило в двух местах. Иными словами, «частица» пребывала в состоянии, именуемом суперпозицией, то есть реальной частицей не была. Слово «суперпозиция» – просто синоним слова «сумма». То есть «частица», еще не будучи настоящей частицей, пребывала в состоянии волны или размазанного в пространстве облачка и ее состояние математически описывалось как сумма всех возможных состояний.

Обозначим нахождение частицы в левой коробке значком ψ₁, а в правой – ψ₂. Вероятность частицы оказаться в левой коробке обозначим как Р₁, а в правой – Р₂

. Предположим, эти вероятности равны, но в данном случае для нас это неважно.

Тогда общее состояние системы до замера будет записано формулой:

Ψ = Р₁ ψ₁ + Р₂ ψ₂

,

что означает: с вероятностью Р₁ частица окажется в левой коробке, а с вероятностью Р₂ – в правой. Это и есть сумма состояний. Суперпозиция[10].

А что будет после замера?

А после замера по какой-то неведомой и не вытекающей из квантовой механики причине состояние системы запишется как:

Ψ = ψ₁ или Ψ = ψ₂,

то есть нечто эфемерное и размазанное превратится в реальную частицу, лежащую в левом или правом ящике. А куда же денется еще один член формулы?

Редукция выскакивает как черт из табакерки и ломает всю математику, хотя из самой линейной математики, повторюсь, этого никак не следует. Но это следует из реальности, нас окружающей.

Или все-таки нам редукция только мерещится, ведь из математической физики она никак не вытекает? Либо, напротив, ничего не мерещится, а просто квантовая механика хромает, она недоработана, неполна?

На этот вопрос мы уже отвечали – полнее некуда. За сто лет не было обнаружено ни одного факта, который бы противоречил квантовой механике. Она всегда выигрывает у своих оспаривателей. Более того, она ежедневно проверяется практикой. Именно на квантовой механике, точнее, на обсчитываемых ею квантовых эффектах работают современные устройства. Квантовая механика давно уже не теоретические разглагольствования физиков, а надежный рабочий инструмент инженеров. Все последние полвека нас буквально окружают приборы, основанные на квантовых эффектах: транзисторы и микрочипы, резонансные туннельные диоды и лазеры, туннельные микроскопы, знакомые всем устройства с аббревиатурами МРТ и GPS, силовые микроскопы (которые позволяют манипулировать отдельными атомами). Сюда же надо отнести квантовую криптографию и квантовую информатику (которая, правда, пока еще находится в эмбриональном состоянии). По оценкам некоторых экономистов, до трети ВВП развитых стран связано с технологиями, которые были бы невозможны без квантовой механики.

В общем, инструмент это рабочий, надежный, и почему он ломается в момент измерения и допускает коллапс, то есть отстрел куска формулы, непонятно. Это может показаться ерундой – в конце концов, что такое математика, она же как бы не существует! Опытная физическая реальность важнее абстрактных математических придумок! Впрочем, о «существовании» и «реальности» математики мы еще поговорим, а равно и о том, что именно голая математика, по-видимому, и лежит в базисе физического мира, то есть разговор о разных гранях существования и бытия у нас впереди. Но вообще, если в работающей и непротиворечивой теории существует такая неожиданная вещь, как произвольное выкидывание формул в помойку и директивно-командное указание – «внимание, теперь остается только один кусок уравнения!» – это вызывает смутные подозрения. Что-то здесь явно не так!

А где «здесь»? В какой момент мы должны отказаться от великолепного формализма, чтобы сказать: вот именно в этот момент начинается реальность, а Великая Неопределенность квантовой механики заканчивается самым постыдным (для математики) образом?

Может быть, коллапс волновой функции происходит в момент взаимодействия квантовой системы с макроприбором? Велик соблазн сказать, что так и есть. Маленький нежный волнительный «микромирчик» не выдерживает столкновения с весомым, грубым, зримым макромиром. И убивается об него, бедняжка. Но…

Но ведь любой большой прибор состоит из микрочастиц. И если мы будем последовательными парнями, то можем продолжить играть в наши физические формулы. Что нам мешает включить в квантовую систему и прибор, также состоящий из квантов? По уму, квантовая частица, вступив во взаимодействие с другими частицами (прибором) должна запутаться с ними. И у них должна образоваться общая судьба в виде общей волновой функции.