Квантовый ум. Грань между физикой и психологией

Верно? Нет, не верно. Мы упустили небольшую проблему. Если перегородка качается, то мы больше не знаем ее точное положение, и когда через нее проходит следующий электрон, положение щели изменится. Возможно, мы измерили положение и импульс для одного электрона, но эксперимент изменился, поскольку изменилась обстановка следующего измерения. Незначительные движения перегородки меняют распределение на экране. Оказывается, что движения перегородки нейтрализуют волновой эффект.

Таким образом, если мы с большой точностью прослеживаем положение электрона, то нарушаем эксперимент и больше не получаем волновой эффект, независимо от того, насколько хорошо мы готовим эту систему. Ученые пробовали много других экспериментов, пытаясь перехитрить принцип неопределенности, но потерпели неудачу. Можно иметь лучшие колесики, более легкую перегородку, которая лучше двигается, но ее колебания сводят волны на нет.

Это подтверждают экспериментальные результаты, которые показывают, что частицы больше не ведут себя как волны, после того как проходят через две щели в перегородке, снабженной бегунками. Определение импульса и положения электрона в пути заставляет его вести себя применительно к наблюдениям на экране подобно обычной частице. Мораль этой истории в том, что, когда мы смотрим слишком пристально, электрон утрачивает свою волноподобную природу и превращается в частицу.

3. Символ h соответствует общей, особой, природной постоянной, которая, насколько нам известно, никогда не меняется. Постоянная h приблизительно равна 6,63 х10^-34

джоулей-секунд. Таким образом, для данного импульса мы можем быть уверены только в том, что частица попала в область х!

Рис. 16.3. Неопределенность в отношении положения

4. Поскольку е х t > h, если нам нужно 3 секунды, то мы находим, что е

х 3 > h или e > h/3.

5. В силу знаменитого уравнения E = mc², немного дополнительной энергии в течение доли секунды позволяло бы нам иметь немного дополнительной массы.

6. Мы могли бы сказать вместе с Юнгом, что сознательная и бессознательные сферы взаимодополнительны. Чтобы понимать сновидение, вы должны знать сознательную ситуацию сновидца. Юнг говорил о дополнительности в своей работе «Структура и динамика психики» (Собрание сочинений, том VIII).

7. Мы обнаруживаем неопределенность даже в математических описаниях волны. В главе 15 мы видели, что представлению о частице в квантовой механики может соответствовать нечто, именуемое волновым пакетом. Математическая идея частицы – это микроскопический волновой пакет размером в одну миллионную или миллиардную сантиметра. Частица представляет собой не четко определенную вещь, а пучок волн, которые собираются в блок. Интересно, что даже при таком «блочном» описании невозможно определить импульс частицы, поскольку нам бы потребовалось идентифицировать блок по одной конкретной волновой частоте. А для волнового пакета нет единичной волновой частоты.

Рис. 16.4. Волновая длина волны

Например, единичная волна имеет данную волновую длину х. Но волновой пакет, показанный на рис. 16.5, не имеет никакой единственной волновой длины.

Рис. 16.5. Неопределенность в частоте волновых пакетов

Волновые пакеты интересны потому, что они, как группы волн, приближенно описывают природу частиц, движущихся в пространстве и времени.

17. Квантовые заигрывания

Вполне возможно, что следующая великая эпоха пробуждения человеческого интеллекта создаст метод понимания качественного содержания уравнений. Сегодня мы не можем знать… содержит ли уравнение Шрёдингера лягушек, сочинителей музыки или мораль – или не содержит.

Ричард Фейнман

Если физика делает шаг с обрыва в реку, она входит в поток и взаимодействует с материей в новом взаимоотношении. В этой главе мы будем рассматривать то, каким образом взаимоотношение между наблюдателем и наблюдаемым представляет собой чувственное взаимодействие, которое закодировано в математических принципах квантовой физики и на протяжении веков было известно буддийским мастерам медитации и австралийским аборигенам.

В процессе взаимоотношения между наблюдателем и наблюдаемым существуют различные тонкие уровни. В сегодняшней физике весь процесс наблюдения является классическим. Это означает, что и наблюдатель, и наблюдаемое понимаются как отдельные друг от друга в пространстве и времени, даже хотя мы знаем, что решения наблюдателя в отношении того, какой эксперимент проводить, влияют на конечные наблюдения.