Кот Шредингера (рис. 1.5) – мысленный эксперимент, предложенный австрийским физиком-теоретиком, одним из создателей квантовой механики, Э. Шредингером (1935).
Рис. 1.5
Суть эксперимента в следующем: в коробке с условным котом находится атом радиоактивного элемента и колба с кислотой, которая разобьется, после того как радиоактивный элемент распадется. Если колба разобьется – кот умрет, но мы не знаем наверняка, распадется ли атом радиоактивного элемента, и никто, включая кота, не может на это повлиять. Следовательно, кот и жив, и мертв одновременно, что и называется квантовой суперпозицией.
Выяснить точное состояние кота мы сможем только когда откроем коробку, и, таким образом, состояние кота Шредингера в квантовом мире определяет именно факт нашего наблюдения [8] См.: Ценцура К. Заглянуть в неизвестность.
.
Здесь можно привести пример с крутящейся монетой: пока она находится в движении, неясно, что выпадет: орел или решка. Для того чтобы узнать, монету надо остановить, что уже будет вмешательством в систему. Итак, события могут развиваться по двум совершенно разным сценариям.
Данное явление и называется эффектом наблюдателя. Однако причины поведения частиц доподлинно неизвестны; мнения ученых в объяснении происходящего существенно разделились.
Представители Копенгагенской интерпретации – толкования квантовой механики, сформулированной Н. Бором и В. Гейзенбергом во время совместной работы в Копенгагене (1927), – склонялись к тому, что пространство, окружающее нас, и сознание тесно связаны. И именно благодаря существованию наблюдателя формируется и материальный мир.
Некоторые физики (А. Эйнштейн, Б. Я. Подольский, Н. Розен и др.) не соглашались с копенгагенской интерпретацией, поскольку она вводит неопределенное понятие измерения, которое превращает вероятностные функции в достоверные результаты измерений.
Кроме того, во всех описанных опытах экспериментаторы неминуемо воздействовали на систему: подсвечивали лазером, устанавливали измеряющие приборы, измеряли свойства – и, следовательно, взаимодействовали с ней. А значит, тем самым влияли на ее качества и свойства.
Как раз это объясняет термин « декогеренция » – необратимый с точки зрения термодинамики процесс нарушения квантовых свойств системы при ее взаимодействии с другой, крупной системой. Во время такого взаимодействия квантовая система «подчиняется» крупной системе, утрачивает свои изначальные черты и становится классической. Соответственно, и парадокс с котом Шредингера заключается в следующем: кот представляет собой настолько большую систему, что изолировать его от мира просто нельзя.
И все же загадка влияния наблюдателя на процессы микромира заставляет задуматься: а что если квантовая суперпозиция распространяется не только на субатомные частицы, но и на окружающий нас макромир? Действительно ли наблюдатель влияет на реальность собою и каждую минуту своего наблюдения человек выбирает, какой будет эта реальность?
Обсуждая позицию наблюдателя нельзя не сказать и об одном из фундаментальных принципов современной космологии, который фиксирует связь между крупномасштабными свойствами нашей Вселенной (Метагалактикой) и существованием в ней человека – наблюдателя [9] См.: Казютинский В. В., Балашов Ю. В. Антропный принцип. История и современность // Природа. 1989. № 1. URL: http://vivovoco.astronet.ru/VV/JOURNAL/NATURE/ OLD/ANTROP.HTM (дата обращения: 14.11.2020).
.
Антропный принцип утверждает, что, если человечество существует, во Вселенной имеется некоторое базовое число характеристик, без которых его существование стало бы невозможным. Антропный принцип предложен в двух формулировках: слабый (То, что мы ожидаем наблюдать, должно быть ограничено условиям, необходимыми для нашего существования как наблюдателей) и сильный (Вселенная (и, следовательно, фундаментальные параметры, от которых она зависит), должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей) [10] Антропный принцип//Новейший философский словарь. Минск. Книжный Дом А. А Грицанов. 1999.
.
Мы не будем вдаваться в подробности данных контекстов, обратим внимание на суть. С возникновением наблюдателя как субъекта взаимодействия (выделяющего объект своего наблюдения), возникают субъект-объектные взаимоотношения . А это значит, что субъект и объект начинают оказывать друг на друга влияние.
Читать дальше