Сознание и существование: квантовая механика без парадоксов
Это копия моей статьи, опубликованной (на русском) 2020-02-25 на Хабре: Сознание и существование. Квантовая механика без парадоксов
В отличие от моих правовых текстов, тут степень уверенности в выводах не столь высока. Это гипотеза. Материал для размышления и приглашение к обсуждению.
Эта статья независимо приходит к тому, что можно прочесть как вариант интерпретации квантовой механики фон Неймана — Вигнера. Но она обезвреживает ту проблему солипсизма, из-за которой от сильной версии этой интерпретации отступил сам Вигнер, — и делает это так, что влечёт далеко идущие следствия.
Является ли эксперимент с котом Шредингера парадоксом
Профессор поднял голову от стола и говорит:
– Здравствуй, мальчик. Ты зачем пришёл?
– Я хочу у вас про кота спросить.
– А что про кота?
– Допустим, у вас был кот …
Квантовая суперпозиция и роль наблюдателя в квантовой физике
Согласно квантовой механике, если над частицей не производится наблюдение, то ее сост ояние описывается как квантовая суперпозиция (когерентная суперпозиция), т.е. смешение всех возможных альтернативных состояний, в которых может находиться частица.
Например, ядро атома, за которым не производится наблюдение, может находиться в смешанном состоянии распада, вероятность которого скажем 1/4, и в состоянии не распада, вероятность которого 3/4. Считается, что в момент измерения некоего ее параметра частица выбирает из всех вероятных значений этого параметра некое конкретное, или, иными словами, происходит коллапс волновой функции.
При этом считается, что "поведение индивидуальной частицы случайно" И Копенгагенская интерпретация квантовой механики считает что поведение частицы не может быть предсказано вообще никаким методом.
Иными словами, квантовая физика установила, что акт измерения влияет на поведение частицы.
Что особенно ярко демонстрирует двухщелевой эксперимент, который показывает, что фотоны или электроны ведут себя по-разному — в зависимости от того наблюдают за ними или нет. Как бы странно это не звучало.
Двухщелевой эксперимент
Мы разберем феномен, который невозможно, абсолютно невозможно объяснить любым классическим способом и в котором заложено сердце квантовой механики. В действительности он содержит тайну.
(We choose to examine a phenomenon which is impossible, absolutely impossible, to explain in any classical way, and which has in it the heart of quantum mechanics. In reality, it contains the only mystery)
Ричард Фейнман, The Feynman Lectures on Physics, Volume III, Chapter 1. Quantum Behavior
Подробнее о двухщелевом эксперименте см. замечательную лекцию Ron Garret The Quantum Conspiracy on Google Tech Talk 2011-01-06, или Загадка квантовой физики - эксперимент с двумя щелями (последнее с русскими субтитрами)
Вкратце этот эксперимент можно описать следующим образом:
Если направлять поток ча стиц (фотонов или электронов) на чувствительный экран расположенный за экраном, в котором имеются две щели, то рисунок следов на экране будет не повторять две щели, как можно было бы ожидать при прохождении частиц, а создавать интерференционную картину как если бы мы пропускали через эти щели волны, каждая из которых, выйдя из источника излучения, одновременно проходит через две щели:
См. также Опыт Юнга.
Причем такая картина наблюдается, даже если частицы выпускаются по одной.
Но это в том случае, если экспериментатор (наблюдатель) не знает, через какую именно щель проходит частица.
Если же, экспериментатор каким-либо образом пытается зафиксировать, через какую именно щель проходит каждая частица, то картина на экране меняется: интерференция исчезает, и картина на экране представляет собой две полосы, так как можно было бы ожидать от потока частиц, не являющихся волнами. Причем эксперимент квантового ластика и эксперимент квантового ластика с отложенным выбором создает впечатление, что частица читает мысли и намерения наблюдателя и ведет себя соответственно.
Ричард Фейнман писал (The Feynman Lectures on Physics, Volume III, Chapter 1. Quantum Behavior):
Поскольку поведение частиц в атомной механике так непохоже на наш повседневный опыт, к нему сложно привыкнуть, и оно настолько своеобразно и непостижимо для любого — будь-то новичок или опытный физик. Даже эксперты не могут его понять, используя тот способ мышления, к которому они склонны, и это вполне объяснимо, так как весь непосредственный человеческий опыт и человеческая интуиция применимы к б ольшим объектам. Мы знаем, как будут вести себя большие объекты, но в малом масштабе это просто не работает таким образом.
(Because atomic behavior is so unlike ordinary experience, it is very difficult to get used to, and it appears peculiar and mysterious to everyone — both to the novice and to the experienced physicist. Even the experts do not understand it the way they would like to, and it is perfectly reasonable that they should not, because all of direct, human experience and of human intuition applies to large objects. We know how large objects will act, but things on a small scale just do not act that way)
Но действительно ли мы знаем, как ведут себя "большие" объекты, когда мы на них "не смотрим"?
Эксперимент Шрёдингера с котом
Эрвин Шрёдингер завершил свою статью «Текущая ситуаци я в квантовой механике» следующим:
Можно построить и случаи, в которых довольно бурлеска. Некий кот заперт в стальной камере вместе со следующей адской машиной (которая должна быть защищена от прямого вмешательства кота): внутри счётчика Гейгера находится крохотное количество радиоактивного вещества, столь небольшое, что в течение часа может распасться только один атом, но с такой же вероятностью может и не распасться; если же это случится, считывающая трубка разряжается и срабатывает реле, спускающее молот, который разбивает колбочку с синильной кислотой. Если на час предоставить всю эту систему самой себе, то можно сказать, что кот будет жив по истечении этого времени, коль скоро распада атома не произойдёт. Первый же распад атома отравил бы кота. Пси-функция системы в целом будет выражать это, смешивая в себе или размазывая живого и мёртвого кота (простите за выражение) в равных долях.
Типичным в подобных случаях является то, что неопределенность, первоначально ограниченная атомным миром, преобразуется в макроскопическую неопределённость, которая может быть устранена путем прямого наблюдения. Это мешает нам наивно принять «модель размытия» как отражающую действительность. Само по себе это не означает ничего неясного или противоречивого. Есть разница между нечетким или расфокусированным фото и снимком облаков или тумана.
Несмотря на замечание Шредингера, что "само по себе это не означает ничего неясного или противоречивого", стальная камера с котом оказалась ящиком Пандоры для физики.
Когда я слышу про кота Шрёдингера, моя рука тянется за ружьём…
Все существующие интерпретации квантовой механики можно рассматривать как варианты объяснения того, что же происходит с этим котом.
Этот эксперимент рассматривается как парадокс, демонстрирующий "неполноту квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим"
Так соответствующая статья Википедии утверждает:
Поскольку ясно, что кот обязательно должен быть либо живым, либо мёртвым (не существует состояния, сочетающего жизнь и смерть), то это будет аналогично и для атомного ядра. Оно обязательно должно быть либо распавшимся, либо не распавшимся
Давайте приглядимся к коту поближе. Ясно, что, если мы откроем ящик, кот окажется или жив или мертв, и он был таковым и до открытия ящика. Так же как измеренный электрон в двухщелевом эксперименте до своего измерения проходил только через одну щель.
Но вот что происходит с прошлым, о котором мы еще ничего не знаем. Что в прошлом у неоткрытого ящика? Что будет с котом, если мы никогда не откроем ящик и не узнаем жив кот или мертв?
Мне кажеться, что говорить о том, что данный эксперимент демонстрирует неполноту квантовой физики лишь потому, что люди привыкли считать, что "кот обязательно должен быть либо живым, либо мёртвым", это то же самое, что говорить о неполноте космологии (утверждающей, что Земля круглая и меньше Солнца), тогда как нам очевидно, что Земля плоская и Солнце меньше Земли.
Насколько я знаю никто не проводил реального эксперимента с котом и счётчиком Гейгера. Но в этом собственно и нет необходимости. Даже в мысленной форме эксперимент доказывает, что макрообъекты (коты и прочее) обязаны вести себя так же как и "квантовые объекты"
Т.е., мы можем сформулировать следующий вывод: пока мы не узнаем жив кот или нет, он действительно не жив и не мертв. Более того его прошлое появится только после того, как мы зафиксируем его настоящее.
Собственно это касает ся даже не только самих объектов, но их свойств, любых свойств, которые могут быть измерены или наблюдаемы. Пока мы не измерили температуру кота, неважно живого или мертвого, его температура является смешением всех возможных показателей его температуры, и она "выберет" конкретное свое значение только в момент ее измерения, причем этот выбор будет сделан в отношении прошлого, настолько насколько это прошлое определяет измеренное настоящее.
Физики привыкли исходить из того, что предметом изучения их науки является объективно существующий мир, а не сознание человека, изучающего окружающий мир, и с этой точки зрения такой вывод кажется странным.
Однако мы можем предположить, что при переходе от субатомных систем к макроскопическим на самом деле меняются не законы физики, а готовность исследователя принять следующие из них выводы.
Действительно, некоторые исследователи задавались вопросом: где та граница, разделяющая макромир, в котором действуют законы классической физики, и микромир, в котором действуют законы квантовой механики. На самом деле эта граница означает лишь готовность принять контр-интуитивные выводы квантовой физики, и пролегает она лишь в сознании исследователя.
Отсюда из знаменитый вопрос Эйнштейна Абрахаму Пайсу: "Вы действительно думаете что луна существует только когда мы на нее смотрим?" (A. Pais Einstein and the quantum theory, Rev. Mod. Phys. 51, 863–914 (1979), p. 907, цитата по What did Einstein mean when he asked Abraham Pais whether he really believed that the moon only exists when you look at it?)
На самом деле между электроном и луной нет принципиальной разницы. Просто наличие луны является свойством неба, которое мы привыкли наблюдать непосредственно, а электрон свойством атома — объекта из "мира" в котором у нас нет сформировавшихся стереотипов.
Макрообъекты так же как и квантовые объекты, над которыми не произведено наблюдение, а также и их прошлое, представляют собой лишь диапазон возможностей, определяемый представлениями наблюдателя об этом диапазоне возможностей.
Парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена (ЭПР-парадокс) и квантовая телепортация
Опыт с котом был развитием идеи мысленного эксперимента известного как парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена (ЭПР-парадокс). Этот мысленный эксперимент был описан в статье Эйнштейна, Подольского и Розена Можно ли считать, что квантово-механическое описание физической реальности является полным? (A. Einstein, B. Podolsky, N. Rosen Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? // Phys. Rev. / G. D. Sprouse — American Physical Society, 1935. — Vol. 47, Iss. 10. — P. 777–780.).
Эта же статья была приведена в приложении к статье Фок, Эйнштейн, Подольский, Розен, Бор Можно ли считать, что квантово-механическое описание физической реальности является полным?, которая повторяла ее название.
Вкратце эксперимент, предложенный Эйнштейном, Подольским и Розеном, можно описать следующим образом:
Предположим мы измеряем импульс некоей частицы. После этого она распадается на две части, которые разлетаются в разные стороны. По закону сохранения импульса суммарный импульс частиц получившиеся при распаде равен исходному импульсу изначальной частицы.
Как и в случае эксперимента с котом, до момента измерения каждая из новых частиц, с точки зрения квантовой механики, находится в состоянии квантовой суперпозиции. Теперь произведем наблюдение и измерим импульс первой частицы. В момент наблюдения происходит коллапс волновой функции, мы имеем измеренный импульс одной из частиц. Но поскольку импульс второй частицы будет равен импульсу распавшейся частицы минус импульс измеренной, то мы знаем импульс второй частицы, даже если эта частица находится значительном расстоянии (сколь угодно далеко) от первой.
Как указано в Википедии:
Измерение импульса одной частицы равносильно измерению импульса второй частицы. Однако это создаёт впечатление мгновенного воздействия первой частицы на вторую в противоречии с принципом причинности.
Строго говоря, описанием парадокса авторы хотели продемонстрировать возможность одновременно измерить импульс второй частицы и ее координаты, в то время как согласно соотношению неопределённостей Гейзенберга, нет возможности одновременно точно измерить координату частицы и её импульс.
На основе (мысленного) эксперимента, предложенного Эйнштейном, Подольским, Розеном, был разработан эксперимент квантовой телепортации в котором в "квантовой части" используется описанный Эйнштейном, Подольским, Розеном механизм как бы "передачи информации о состоянии первой частицы второй частице"
Вкратце идею квантовой телепортации можно описать следующим образом:
Допустим у отправителя есть некая частица в А. У нее есть два возможных состояния, которые обозначим 1 и 0. Состояние частицы А отправитель должен передать получателю. Для этого они создают пару квантово-запутанных частиц B и С, как в эксперименте Эйнштейна-Подольского-Розена, каждая частица из этой пары имеет возможное состояние 1 или 0, и известно, что сумма состояний этих частиц (1+0) равна 1. Предположим, что C находится у отправителя, а B — у получателя.
Отправитель производ ит измерение своей частицы C, в этот момент происходит коллапс волновой функции, как описано в эксперименте Эйнштейна-Подольского-Розена, и частица B, как бы получив информацию об измеренном состоянии частицы C, принимает определенное состояние. Скажем отправитель, измерив частицу С, получил значение 1, следовательно, частица B. должна оказаться в состоянии 0. Теперь по "обычному классическому каналу связи" отправитель передает получателю информацию о суммарном состоянии системы частиц A и С.
Допустим частица A находится в состоянии 1. Отправитель, измерив частицу C, получил значение 1. Отправитель производит операцию XOR над двумя этими значениями — получает 0, и отправляет это значение получателю.
Получатель получил значение 0, но он еще не знает значение A. Для того чтобы получить значение A он производит наблюдение над своей частицей B, получает ее значение 0, из чего заключает, что значение C было 1. И соответственно он может вычислить значение частицы A.
Как сообщается, было проведено несколько реальных (не мысленных) экспериментов по квантовой телепортации.
В частности, в 2017 г. китайские ученые осуществили квантовую телепортацию при помощи пары спутников и трех наземных станций.
Однако давайте представим себе устройство, представляющее собой составной закрытый ящик, в который опускаются два шара: черный и белый, и ящик разделятся на два раздельных ящиков, таким образом, что один шар остается в одном ящике, а другой в другом, причем происходит это случайным образом, и никаким образом нельзя, узнать какой шар в каком ящике, не открыв ящик.
Мы можем проделать с шарами точно такую же операцию как описано в эксперименте Эйнштейна-Подольского-Розена. Мы поместим два шара, один черный и один белый, в ящик, разделим ящик на два отдельных ящика, и в закрытом виде разнесем ящики на некое довольно большое расстояние, скажем оставим оди н из ящиков на земле, а второй отправим на Марс.
Шары в неоткрытых ящиках находятся в состоянии "суперпозиции", т.е. каждый из них является черным и белым с одинаковой вероятностью, так же как многострадальный кот с одинаковой вероятностью является живым и мертвым.
Можно было бы сказать "одновременно является", но, строго говоря, шар или кот в не открытом ящике вне времени, их прошлое и настоящее еще не сформировано.
Когда наблюдатель на Земле открывает ящик и видит в нем белый шар, то точно так же как описано в эксперименте Эйнштейна-Подольского-Розена, другой шар, как бы получив информацию об измерении первого, забирает то состояние, которое ему осталось. Т.е. и наблюдатель на Земле и наблюдатель на Марсе воспринимают этот шар как черный, причем в их восприятии он был черным с момента разделения ящика, или другими словами, его прошлое определено так же как и его настоящее.
Вместо шаров мы могли бы использовать также пару файлов, сформированные с помощью генератора случайных чисел, таким образом, чтобы в одном было записано значение 1, в другом 0. Каждый из файлов можно защитить паролем, чтобы его содержание не было прочитано раньше времени, и передать их двум разным пользователям. Содержание файлов пока они не прочитаны также восприниматься как вероятностное, с одинаковой вероятностью может быть 1 или 0. В тот момент, когда один из пользователей считывает содержимое своего файла, он также понимает какое содержание у второго файла. А второй пользователь, соответственно, прочтя свой файл, может узнать содержимое первого файла.
Собственно говоря, физикам уже приходила в голову идея о том, что происходящее с частицами в эксперименте Эйштейна-Подольского-Розена можно смоделировать, используя черный и белый шар (см. Эмиль Ахмедов Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена // ПостНаука) или правый и левый ботинок (см. Квантовая телепортация // ПостНаука, 2016-09-30, Habr)
Вот как описывают это в статье Квантовая телепортация // ПостНаука, 2016-09-30, Habr:
Или если взять коробку обуви, где есть правый и левый ботинок, незаметно их вытащить и в мешке отнести один ботинок вам, другой мне. Вот я открыл мешок, смотрю: у меня правый. Значит, у вас точно левый.
Квантовый случай отличается тем, что состояние, которое пришло ко мне до измерения, не синее и не зеленое — оно в суперпозиции синего и зеленого. После того как вы разделили ботинки, результат уже предопределен. Пока мешки несут, пока их еще не открыли, но уже точно понятно, что там будет. А пока квантовые объекты не измерены, еще ничего не решилось.
На самом деле же в этом отношении нет разницы между фотоном, шаром и котом. Как доказывает эксперимент Шредингера с котом, макрообъекты также могут быть в состоянии "квантовой суперпозиции". Как мы наглядно видели в двухщелевом эксперименте, наблюдение за объектом, находящимся в состоянии суперпозиции, не только придает ему определенное состояние в настоящем, но также и в прошлом.
Нет никакой границы в размере, массе или объеме, начиная с которой объекты теряют свойство быть в состоянии квантовой суперпозиции. Любой параметр любого объекта о котором известно, что он может быть с некоторой вероятностью в одном из состояний из некоего ограниченного диапазона, до момента измерения находится в состоянии суперпозиции.
В этом отношении разница между котом и ядром атома только в том, что такой вывод в отношении ядра атома принять проще, чем в отношении кота. Это так же как нам легче принять то, что Луна круглая, наблюдая Луну в телескоп, чем принять тот же вывод в отношении Земли по который мы ходим и которая для нас очевидно плоская. Но наблюдение Луны издалека может все-таки подтолкнуть нас к определенным выводам в отношении того, что у нас под ногами.
Если мы принимаем такую позицию, то парадокс кота Шредингера и парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена перестают быть парадоксами. Кот и ядро атома, фотоны и шары в ящике ведут себя одинаково, как они и должны себя вести, без всяких парадоксов.
Примечание: нет, экспериментальные проверки неравенств Белла (пока) не доказывают, что макрообъекты в таком случае с необходимостью должны иметь скрытые переменные, они лишь показывали, что у квантовых объектов — их нет.
Наблюдатель и критика многомировой интерпретации.
Так кто же все-таки делает выбор при коллапсе волновой функции, кто решает пройти ли электрон через правую или левую щель, кто решает жить коту или умереть?
Многомировая интерпретация утверждает, что реализуются все возможные варианты, но в разных мирах.
Копенгагенская интерпретация утверждает, что выбор происходит случайным образом из всего возможного набора вариантов.
Мне кажется проблема здесь заключается в определении возможного набора вариантов. Если присмотреться к тому, что происходит при выборе варианта поведения частицей, то можно заметить, что диапазон выбора задается представлениями наблюдателя о возможностях выбора. Вся кий акт измерения представляет собой применений представлений измеряющего о возможных параметрах к объекту измерения.
Иными словами, если возможны два варианта состояния кота: "жив или мертв", то согласно многомировой интерпретации мир должен разделиться на два мира: один — в котором кот жив, другой — в котором кот мертв.
В этой интерпретации мир постоянно делится на разные миры, в которых реализуются все возможные варианты событий.
Но, состояние кота можно описать более чем двумя возможными вариантами. Например "кот жив и чувствует себя прекрасно", "кот жив и чувствует себя плохо", "сердце кота остановилось, но мозговая активность наблюдается", "мозговая активность кота не наблюдается", и в таком случае мир, согласно многомировой интерпретации должен разделиться не надвое, а уже на четыре. Если же мы введем оценку состояния кота по шкале от 0 до 100, то есть 100 возможностей развития событий, и, следуя многомировой интерпретации, мир уже вынужден делиться так, чтобы дать возможность реализоваться всем этим возможностям.
Таким образом, если следовать многомировой ин терпретации, то, просто изменяя представление наблюдателя о количестве возможных вариантов развития событий, можно менять количество миров в мире, причем сам наблюдатель будет продолжать свое существование во всех этих мирах, но утрачивая связь со своими клонами в мирах параллельных. Но здесь мы возвращаемся к тому же вопросу, который Эйнштейн задавал в отношении Луны: можем ли мы сказать, что миры, которые нельзя наблюдать или даже представить, действительно существуют?
Чтобы ответить на вопрос Эйнштейна о Луне, нам нужно определиться с тем, что значит "существует". Можно сказать, что неоткрытая луна представляет собой лишь набор возможных значений параметров, которые наблюдатель может узнать при ее наблюдении.
Т.е. она существует лишь настолько насколько "существует" распад ядра атома до того, как произведено наблюдение. Причем "до" в данном случае не очень хорошее определение, потому что "после" того, как произведено наблюдение, атом будет распавшимся (или не распавшимся) до наблюдения. Так же как в открытом наблюдателем ящике с котом кот будет живым или мертвым до открытия ящика, но в неотрытом ящике кот не жив и не мертв.
Проблему с понятием "существует" демонстрирует "парадокс мира кенгуру" (см. Парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена на пальцах и… при чём тут эфир // 2019-12-18 Habr):
... когда мы закрываем глаза и выключаем приборы, всё вокруг превращается в кенгуру. Но стоит нам включить приборы или открыть глаза всё превращается в то, что мы видим. Парадоксальность состоит в том, что эти миры принципиально нельзя ни доказать, ни опровергнуть и как правило отбрасываются бритвой Оккама.
(бритвой Оккама называют принцип "не умножай сущности без необходимости")
На самом деле, если вдуматься, такой же парадокс возможен с любым другим сумчатым животным или вообще ... с реальностью в целом: мы не можем ни доказать, ни опровергнуть существование реальности, которую мы не воспринимаем, и д олжны ее отрезать бритвой Оккама
Или, проще говоря, не имеет смысла говорить о "существовании" чего-то, о чем "мы" не знаем. И в пространстве и во времени существует только то, что воспринимается сознанием.
Иными словами сознание является причиной существования чего бы то ни было.
Более того, мы можем определить сознание как свойство субъекта наделять существованием себя и окружающий мир
Действительно, давайте представим себе, что в двухщелевом эксперименте в качестве "наблюдателя" используется манекен очень похожий не человека, либо любая другая имитация человека, например человекообразный робот способный с легкостью пройти тест Тьюринга. Сможем ли мы таким образом обмануть электрон или даже фотон? Можем ли мы вообще каким-то образом заставить частицу "сделать выбор" без наличия человека (вернее без наличия наблюдателя обладающего сознанием)?
Мне кажеться что физик а, несмотря на исторически сложившуюся тенденцию считать объектом ее исследования объективно существующий мир, должна отказаться от концепции частиц, делающих выбор, и не употреблять выражение "частица делает выбор".
Конечно же выбор делает не объект, а наблюдатель.
С точки зрения наблюдателя существует только то, что воспринимается сознанием.
Многомировая интерпретация квантовой механики поэтому имеет столько же смысла, как и гипотеза о том что, когда мы закрываем глаза, окружающий мир превращается в кенгуру.
Примечание: Весьма остроумное логическое опровержение многомировой интерпретации было дано в статье Александра Болдачева Логика многомировой интерпретации квантовой механики (2025)
Сознание и интеллект в квантовой механике
Всякий, кого не шокирует квантовая теория, ее не понимает.
(Anyone who is not shocked by quantum theory has not understood it)
Представим себе следующий мысленный эксперимент:
Воспроизведем эксперимент Шредингера, но возьмем нескольких наблюдателей, каждый из которых будет проверять состояние кота, таким образом, чтобы о результате проверки не было известно другим. И потом после ряда измерений сравним результаты.
Насколько согласуются результаты наблюдения за окружающим миром у разных людей, действительно ли происходит, так что если один уже увидел кота мертвым, то другой уже не может увидеть его живым?
Мне не известно о проведении подобных опытов, но мы можем предположить, что результаты наблюдений разных людей согласуются между собой, даже если они не сообщали друг другу об этих результатах.
Из тех выводов, которые мы уже сделали, вытекает, что для такого эксперимента необязательно брать кота, счетчик Гейгера и атомное ядро. Достаточно бросить игральную кость в непрозрачный стака н, к которому потом по одному подойдут наблюдатели, зафиксируют увиденное, и потом сравнят свои наблюдения.
В эксперименте Эйнштейна-Подольского-Розена, или в аналогичном же эксперименте с шарами в ящиках, один из которых находится на Земле, а другой на Марсе, если мы считаем, что частицы не могут обмениваться между собой информацией, то у нас получается, что либо
- информация о наблюдении, сделанном первым наблюдателем, передается второму наблюдателю, либо
- наблюдатель, на самом деле, один
В первом случае у нас возникает та же проблема с наблюдателями, которая была ранее с частицами: информация передается быстрее скорости света и вообще без какого-либо взаимодействия.
То есть если предположить, что в эксперименте Эйнштейна-Подольского-Розена информация передается не от частицы к частице, а от наблюдателя к наблюдателю, то все же передача информации имеет место, а следовательно она не может быть мгновенной, и передаваемая информация может подвергаться искажениям.
В нашем мысленном эксперименте с котом и множеством наблюдателей, если предположить, что первый откры вший ящик каким-то образом передает информацию о том, что он увидел, и единство картины мира (включая кота) видимой разными независимыми наблюдателями обеспечивается такой передачей информации, то логично было бы предположить, что при такой передаче возможны искажения.
Во втором случае мы можем сформулировать предположение, что на самом деле, наблюдатель один, и никакой передачи информации от одного наблюдателя не происходит. Конечно, это могут быть разные биологические существа, но с точки зрения роли наблюдателя в квантовой физике — это один и тот же наблюдатель.
Мы можем таким образом разделить интеллект и сознание. Сознание у всех одно, любой наблюдатель — одно и то же сознание, но каждый отдельный экспериментатор наделен своим собственным интеллектом. Иными словами, если ящик с мертвым котом открыл неграмотный пастух, то Нобелевский лауреат в этом же ящике найдет того же мертвого кота, они могут давать разную трактовку увиденному в силу разности интеллекта, но видят они то же самое — так как это одно и то же наблюдающее сознание.
С одной стороны это может звучать странно: человек находящийся в данный момент на Марсе и человек, находящийся в данный момент на Земле, и человек, живший на Земле три тысячи лет назад, — проявления одного и того же наблюдателя, в силу наблюдения которого наблюдаемые объекты переходят из смешения возможных состояний в конкретные (или иными словами реальные или действительно существующие) состояния, обретая существование в настоящем и прошлом. Но именно такое объяснение квантовой механики является наиболее непротиворечивым и избавляет нас от парадоксов. Кроме того, такое объяснение позволяет нам понять что-то важное о нас самих. Осознание собственного бытия и бытия окружающего мира, то, что отличает нас, Наблюдателя от наблюдаемых объектов.
Любой "наблюдатель" в терминах квантовой механики, это один и тот же глобальный субъект, осознающий реальность и создающий ее этим осознанием.
Получается, что "объективная реальность", окружающий мир — есть ничто иное как результат отделения сознанием себя от окружающего мира. То что каббала описывает термином "цимцум", буквально "сжатие", подразумевая под этим что бесконечный Творец (Эйн-Соф (אֵין סוֹף), буквально "бесконечное"), ограничивая себя, как бы создает «свободное место» (מקום פנױ), в котором появляется мир. Или, иными словами, мир появляется в силу того, что Творец "отделяет" себя от мира, и мир существует благодаря этому "отделению".
Мы можем заметить, что в то время как физики подошли к границам объективной реальности, возможно, к этим же границам, но с другой стороны подошли мистики (см. Фритьоф Капра. Дао физики. Исследование параллелей между современной физикой и восточным мистицизмом)
И тут, мы на время оставим, физические лаборатории с котами в железных ящиках, счетчиками Гейгера и фотонными пушками, и переместимся на несколько тысяч лет назад в синайскую пустыню.
Тетраграмматон. Тайны древнего имени и интерпретация квантовой механики.
Не нам, Господи, не нам, но имени Твоему дай славу
Как точно произнести само «основное» Четырехбуквенное Имя мы, скорее всего, узнаем, когда придет пророк Элиягу, в конце шестого тысячелетия (то есть уже скоро — во время, которое определит Всевышний).
рав Элиягу Эссас Об огласовке Четырехбуквенного Имени, 21.09.08
Теперь мы попробуем применить нашу интерпретацию квантовой механики для раскрытия смысла некоторых древних легенд и тайн, так или иначе владеющих умами людей на протяжении тысячелетий.
Тетраграмматон. Священное непроизносимое имя, утерянное слово европейских мистиков.
Итак, гора Синай, предположительно второе тысячелетие до нашей эры. Человек по имени Моше (известный как Моисей в христианстве или Муса в Исламе) видит горящий куст из которого к нему обращается Всевышний. Именно в этом разговоре Всевышний сообщает Моше свое имя.
Разберем этот отрывок в Танахе. В Синодальном переводе текст на русском следующий Исход. 3.13-15:
13 И сказал Моисей Богу: вот, я приду к сынам Израилевым и скажу им: Бог отцов ваших послал меня к вам. А они скажут мне: как Ему имя? Что сказать мне им?
14 Бог сказал Моисею: Я есмь Сущий. И сказал: так скажи сынам Израилевым: Сущий [Иегова] послал меня к вам.
15 И сказал еще Бог Моисею: так скажи сынам Израилевым: Господь, Бог отцов ваших, Бог Авраама, Бог Исаака и Бог Иакова послал меня к вам. Вот имя Мое на веки, и памятование о Мне из рода в род
Текст на иврите c английским переводом (Jewish Publication Society of America Version (JPS) 1917 Edition) можно прочесть на Exodus Chapter 3 שְׁמוֹת.
Мы разберем ивритский текст (звучание всей главы на иврите), в привязке к той интерпретации квантовой механики, которую мы рассматривали выше (версия перевода на русский автора данной статьи):
[1]
וַיֹּאמֶר מֹשֶׁה אֶל-הָאֱלֹהִים.
И говорит Моше к Всевышним
Мы перевели ивритское слово אלוהים (элоhим) как "Всевышние". В его основе корень אל имеющий значение "божественное", но также и "ввысь". Интересно, что грамматически элоhим - это форма множественного числа, т.е. "всевышние" или "боги", но с ним употребляется г лагол единственного числа.
Тора (Библия) начинается фразой בְּרֵאשִׁית בָּרָא אֱלֹהִים буквально "в начале Всевышние (множественное число) сотворил (единственное число)"
Классический комментарий Сончино так объясняет употребление подлежащего во множественном числе со сказуемым в единственном числе:
Элоhим как слово языка имеет значение "множество высших сил". Однако, когда речь идет о Всевышнем, Тора не допускает никакой ассоциации с аспектом множественности. Слово Элоhим, используемое как имя, имеет несколько иное значение: "Источник возникновения и поддержания существования всех сил". Оно указывает на то, что все существующие силы, где бы они ни проявлялись, всегда находятся во власти Всевышнего.
Однако в аспекте нашей интерпретации квантовой механики, в которой множество, на первый взгляд кажущихся независимыми, наблюдателей на самом деле являются одним и тем же наблюдателем, создающим своим наблюдением окружающий мир, мы могли бы объяснить такую грамматику в Торе отражением этого аспекта того, что мы обозначили как "наблюдатель" с точки зрения квантовой механики.
[2]
הִנֵּה אָנֹכִי בָא אֶל-בְּנֵי יִשְׂרָאֵל, וְאָמַרְתִּי לָהֶם, אֱלֹהֵי אֲבוֹתֵיכֶם שְׁלָחַנִי אֲלֵיכֶם; וְאָמְרוּ-לִי מַה-שְּׁמוֹ, מָה אֹמַר אֲלֵהֶם
Вот я пришел к сынам Израиля, и сказал им: Бог (Всевышние) отцов ваших послал меня к вам; и сказали мне: как его имя? Что говорить им? (буквально: "что [я] сказал им?")
Тут следует обратить внимание, что в Торе описание будущего времени (Моше спрашивает о том, что будет, когда он придет к сынам Израиля) производится с помощью слов грамматически стоящих в прошедшем времени, причем такое употребление в иврите используется только в языке Танаха. Впрочем, по-русски такое употребление также звучит логично: "вот я пришел и сказал им" — в отношении будущего времени по-русски выглядит как моделирование ситуации, которая будет иметь место в будущем, и не выглядит парадоксально.
[3]
וַיֹּאמֶר אֱלֹהִים אֶל-מֹשֶׁה,
"И говорит Всевышний (Всевышние) к Моше:"
[4]
אֶהְיֶה אֲשֶׁר אֶהְיֶה
Звучит как "эhье ашер эhье". Перевод этой фразы всегда был сложен.
Комментария Сончино так поясняет эту фразу:
Это имя Всевышнего, которое на иврите звучит Эhье Ашер Эhье, не поддается точному переводу. Буквально его можно было бы перевести, как "Я Буду Так, Как Я Буду".
В Синодальном переводе эта фраза переведена, как "Я есмь Сущий"
Т.е. буквально можно перевести: "(я) буду которое буду", "буду существовать тем, что буду существовать", "я буду тем, что буду существовать", но наиболее удачный вариант перевода на мой взгляд: "тот, кто является причиной бытия" (см. Тетраграмматон (Четырехбуквенное Имя Бога))
Далее אהיה ("эhье" ("я буду")) используется как имя Всевышнего:
[5]
וַיֹּאמֶר, כֹּה תֹאמַר לִבְנֵי יִשְׂרָאֵל, אֶהְיֶה, שְׁלָחַנִי אֲלֵיכֶם.
И сказал: так скажи сынам Израиля, я буду (אהיה) пославшим к вам.
По традиции это слово אהיה произносится при чтении Торы. И это слово используется в современном иврите в том же значении, см. например популярную песню אייל גולן - אהיה בכל מקום (Эяль Голан "Буду везде" (речь идет правда не о вездесущности Всевышнего, а о любви парня к девушке))
"И сказал: так скажи сынам Израилевым: Сущий [Иегова] послал меня к вам"
[6]
וַיֹּאמֶר עוֹד אֱלֹהִים אֶל-מֹשֶׁה, כֹּה-תֹאמַר אֶל-בְּנֵי יִשְׂרָאֵל, יְהוָה אֱלֹהֵי אֲבֹתֵיכֶם אֱלֹהֵי אַבְרָהָם אֱלֹהֵי יִצְחָק וֵאלֹהֵי יַעֲקֹב, שְׁלָחַנִי אֲלֵיכֶם; זֶה-שְּׁמִי לְעֹלָם, וְזֶה זִכְרִי לְדֹר דֹּר.
И еще сказал Всевышний к Моше: так скажи сынам Израиля: "он будет (יהוה) Всевышним отцов ваших, Всевышним Авраама, Всевышним Ицхака и Всевышним Иакова, пославшим меня к вам". Это имя мое навсегда (также можно прочитать "это имя мое утаи" - но это противоречит данному перед тем указанию сообщить это имя), и это память обо мне в поколениях.
И сказал еще Бог Моисею: так скажи сынам Израилевым: Господь, Бог отцов ваших, Бог Авраама, Бог Исаака и Бог Иакова пославший меня к вам. Вот имя Мое на веки, и памятование о Мне из рода в род.
В этом отрывке имя Всевышнего пишется יהוה Это тетраграмматон, священное непроизносимое имя.
Его огласовка в Торе יְהוָה заведомо не соответствует тому, как это имя произносил Моше, и служит напоминанием что по традиции в этом месте произносится слово "адонай"("Наш Господь"), огласовки от которого в адаптированном перенесены в данном случае (с учетом того, что в одном случае в первой букве используется шва, в другом — хатаф-патах, см. Огласовка тетраграмматона и Барух Подольский. Имя Божие)
אהיה — будущее время единственного числа первого лица от глагола לִהיוֹת который обозначает "быть, существовать, становится", в том числе используется в качестве модального глагола в конструкциях для образования будущего ("буду делать ч.-л.") или прошедшего времени, или сослагательного наклонения.
Корень глагола: ה-י-ה (hей - йуд- hей)
В обозначениях (конкорданции) Стронга этот корень: H1961 и этимологически просходит от или связан с корнем הוה (Стронг H1933), который используется в глаголе לְהַווֹת основное значение которого также "быть, существовать" (перевод в Словаре Б.Подольского: "1. составлять, создавать, образовывать 2. представлять собой") Корень этого глагола ה - ו -ה (hей - вав- hей)
Так в древней, но до сих пор популярной, песне "Адон Олам (Господь мира)" ("Adon Olam" / "אדון עולם") есть строка о Всевышнем:
И он был, и он есть
וְהוּא הָיָה וְהוּא הֹוֶה
Транскрипция: "вэ у hая, вэ у ове" (V'hu hayah v'hu hoveh), см. в исполнении Сарит Хадад или израильских солдат.
Для прошедшего времени использована форма глагола לִהיוֹת (он был), для настоящего времени использована форма глагола לְהַווֹת (он есть)
Традиционно считается, что тетраграмматон образован от корня ה-י-ה (глагол לִהיוֹת) (см. Тетраграмматон (Четырехбуквенное Имя Бога)), точное его грамматическое значение неизвестно.
Мы же считаем, что тетраграмматон образован от корня ה - ו -ה (глагол לְהַווֹת), соответственно יהוה следует читать "он будет", огласовка יְהֻוֶּה (шва, шурук, сеголь; вав (ו) корневая буква, а не огласовка).
То есть это будущее время 3 лица единственного числа от глагола "быть" (לְהַווֹת) — "он будет" (см. формы этого глагола на https://www.pealim.com/dict/452-lehavot/)
Таким образом мы имеем в первом случае:
И сказал: так скажи сынам Израиля, я буду (אהיה) пославшим к вам.
и далее:
И еще сказал Всевышний к Моше: так скажи сынам Израиля, он будет (יְהֻוֶּה) Всевышним отцов ваших, Всевышним Авраама, Всевышним Ицхака и Всевышним Иакова — пославшим меня к вам.
Если мы принимаем положение о том, что в этом отрывке ответ на вопрос "как имя Его" (מַה שְּׁמוֹ) содержится трижды:
(1) אהיה אשר אהיה
(2) אהיה
(3) יהוה
И в первых двух упоминаниях мы имеем грамматически понятную форму глагола "быть/существовать" — "буду", то эту схему встраивается и предположение о том, что в третьем следует читать "будет", что в свою очередь дает логически и грамматически выстраивающуюся фразу: он будет (יְהֻוֶּה) Всевышним отцов ваших, Всевышним Авраама, Всевышним Ицхака и Всевышним Иакова — пославшим меня к вам (или возможный вариант: “[и] он послал меня к вам”).
Но, конечно же, нам мало грамматически правильной фразы, ибо мы предполагаем, что в ней должен быть заключен смысл, помогающий нам понять что-то важное о Всевышнем и о нас самих: о том, кто мы, и кто Всевышний, и какова взаимосвязь между Творцом, миром и человеком.
Итак, давайте посмотрим с точки зрения тех выводов, которые мы сделали части касающейся квантовой механики, на традицию сакрализировавшую слова обозначающие существование как обозначающие Бога.
Вывод о единственности "наблюдателя" при том что нам кажеться, что наблюдателей много, и о том, что этот наблюдатель и есть то, что позволяет миру "быть", нам кажеться созвучен идее о том, что Бог един и он то, что обуславливает существование мира (אֶהְיֶה אֲשֶׁר אֶהְיֶה)
Действительно, сознание божественно, в том смысле, что находится как бы за рамками объективного мира. Мы не можем создать сознание, в том смысле, что мы не можем (по крайней мере, пока) создать нового "наблюдателя" в терминах квантовой механики, мы можем только быть ним.
С этой точки зрения мы можем объяснить, каким образом шесть тысяч лет назад "создан" материальный мир, существующий уже миллионы и миллиарды лет. Прошлое "создается" актом наблюдения. Фотон, который мы измерили, в прошлом прошел через конкретную щель в двухщелевом опыте; кот в ящике, который мы открыли, — был уже живым или мертвым и в прошлом. Так же и мир, который "увидел" наблюдатель, — "существовал" в прошлом уже миллионы лет. Но без наблюдателя этот мир не существует и не существовал в прошлом. В прошлом у него только "квантовая суперпозиция", но даже эта квантовая суперпозиция в прошлом это лишь "рассуждение" том, что в неоткрытом ящике, а не действительное бытие внутри ящика.
Мы можем создать компьютер способный производить огромное количество вычислений, но мы не можем (по крайней мере, пока) создать компьютер знающий о том, что он существует.
С этой точки зрения становится понятная идея о том, что человек создан "по образу и подобию" Всевышнего (בְּצַלְמֵנוּ כִּדְמוּתֵנוּ). Это, конечно, не означает, что у Всевышнего две руки, две ноги, одна голова и два уха. Это означает, что "человек" в данном контексте означает носитель сознания, т.е. человек в данном случае имеется в виду не биологическое существо, которое в прошлом произошло от обезьяны в ходе эволюции, а субъект, обладающий сознанием, и под созданием человека в данном случае понимается не процесс эволюции биологического организма, а появление "наблюдателя" в терминах квантовой физики, т.е. осознание человеком себя в качестве кого-то существующего и отдельного от окружающего мира, что в свою очередь обуславливает существование мира.
Выводы
Не должно принимать в природе иных причин сверх тех, которые истинны и достаточны для объяснения явлений…
Исаак Ньютон Математические начала натуральной философии
... отбросьте все невозможное, то, что останется, и будет ответом, каким бы невероятным он ни казался
Шерлок Холмс (А.Конан-Дойл "Знак четырех")
Непротиворечивая интерпретация квантовой механики может быть построена на основе следующего:
-
Существует лишь то, что обладает сознанием, либо то, что воспринимается сознанием наблюдателя.
-
Сознание есть свойство субъекта наделять существованием себя и окружающий мир.
-
Коллапс волновой функции, т.е. выбор объектом действительного состояния из диапазона возможностей происходит вследствие в ыбора, совершаемого субъектом, а не объектом наблюдения. При этом диапазон возможностей задается наблюдателем.
-
Любой отдельный объект не обладает отдельным существованием, а является набором свойств, выделяемых наблюдателем из наблюдаемого мира.
-
С точки зрения квантовой механики существует лишь один "наблюдатель". Все обладающие сознанием существа или субъекты являются его проявлением.
-
Все обладающие сознанием субъекты связаны. Всякий обладающий сознанием субъект может взаимодействовать сам с собой. Любое взаимодействие любых субъектов, обладающих сознанием, является взаимодействием некоей сущности самой с собой. Эта сущность является Творцом мира, и она является одновременно причиной и следствием существования всех субъектов, обладающих сознанием, или каждого такого субъекта.
-
Интуитивное осознание положений предыдущих пунктов лежит в основе монотеистической религии.
Обсуждение:
Обсуждение этой статьи на Хабре и продолжение дискуссии в комментариях к статье о квантовой телепортации.