Амит Госвами - Самосознающая вселенная. Как сознание создает материальный мир

1. Состояние квантовой системы определяется уравнением Шредингера, но решение этого уравнения — волновая функция — не связано напрямую ни с чем, что мы наблюдаем. Поэтому первый вопрос интерпретации касается того, что представляет волновая функция: единичный объект? группу сходных событий? ансамбль объектов? Квадрат волновой функции определяет вероятности, но как мы должны понимать вероятности? Это требует интерпретации. Мы предпочитаем интерпретацию в терминах единичного объекта, но это, по-прежнему, вопрос философии.

2. Квантовые объекты подчиняются принципу неопределенности Гейзенберга: невозможно одновременно и точно измерять пары сопряженных переменных, например положение и импульс. Заключается ли дело только в измерении (в том, что квантовые зонды передают объекту, который они измеряют, неконтролируемое количество энергии), или же принцип неопределенности происходит от природы вещей? Принцип неопределенности возникает из природы волновых пакетов, которые нам приходится конструировать, чтобы выводить из волн локализованные частицы. И опять, этот вопрос зависит от интерпретации и философии.

3. Парадокс корпускулярно-волнового дуализма — то, что квантовые объекты имеют и аспекты волн, и аспекты частиц, — нуждается в решении, что означает интерпретацию и философию.

4. Какой физической реальностью — если вообще какой-либо — могла бы обладать когерентная суперпозиция? Можно ли действительно разрешить парадокс кошки Шрёдингера без серьезного рассмотрения такого вопроса? А его рассмотрение неизбежно связано с интерпретацией и метафизикой.

5. Действительно ли дискретность и квантовые скачки — это подлинно фундаментальные аспекты поведения квантовых систем? В частности, мы изобразили коллапс волновой функции или когерентной суперпозиции в ситуации измерения как дискретное событие. Но необходим ли коллапс? Нельзя ли найти интерпретацию, которая избегает коллапса и, потому, избегает дискретности? Отметьте, что мотивацией для поиска такой интерпретации служит желание укрепить философскую позицию — позицию реализма.

6. Принцип соответствия Бора утверждает, что при определенных условиях (например, для очень близких энергетических уровней в атомах) квантово-механические предсказания сводятся к предсказаниям классической механики. Это гарантирует возможность использования классической механики для того, чтобы делать предсказания в большинстве ситуаций, но гарантирует ли это, что измерительные приборы ведут себя классическим образом, когда это необходимо? Некоторые физики (все они — реалисты) полагают, что это вопрос философии.

7. Теорема Белла и эксперимент Аспекта вынуждают нас спрашивать: как нам следует интерпретировать смысл квантовой нелокальности? Это имеет крайне серьезные последствия для нашей философии.

Материальный реализм, загоняемый в угол квантовой механикой, оказывается беспомощным всякий раз, когда встает вопрос о природе квантовой реальности — будь то в связи с принципом неопределенности, корпускулярно-волновым дуализмом, или когерентными суперпозициями. Всякий раз, когда мы задаемся вопросом, существует ли какой-то другой вид реальности за пределами материальной реальности, мы ставим материальный реализм в неприятное положение. Точно так же, подлинная дискретность указывает на трансцендентный порядок реальности и, таким образом, крушение материального реализма.

Парадоксы квантового измерения (например, парадокс кошки Шредингера) создают для материального реализма непреодолимые трудности. Материально реальная кошка, не имеющая для своего существования никакого другого порядка реальности, должна лицом к лицу сталкиваться с проблемой когерентной суперпозиции. Может ли кошка действительно быть живой и мертвой в одно и то же время?

Наконец, решающий вызов материальному реализму бросает нелокальность Белла—Аспекта. Есть только две альтернативы, и ни одна из них не совместима со строго материалистической философией. Очевидно, что отказ от локальности в пользу сверхсветовых сигналов в сфере, лежащей за пределами пространства-времени, равно как и допущение нелокальных скрытых переменных, — это скачок за пределы материального порядка. Отказ от строгой объективности, или признание любого рода роли сознательного наблюдения, относит материальный реализм к разряду устаревших теорий, куда входят плоская земля, эфир и флогистон (так и не обнаруженная субстанция, предполагавшаяся в качестве действующего начала теплоты и света при горении) [46].