Копенгагенская интерпретация
Самое популярное объяснение квантовой механики известно как «Копенгагенская интерпретация». Она была задумана в Копенгагене Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом в 1920-х годах. Согласно данной концепции квантовые частицы существуют не в одном конкретном состоянии, а во всех возможных состояниях одновременно, и только при наблюдении или измерении кристаллизируется одно конкретное состояние, и это состояние, которое мы наблюдаем.
Итак, согласно копенгагенской интерпретации, квантовая механика дает только знания о явлениях, а не об объективно существующих объектах. Она предполагает, что реальность становится физически «реальной» только тогда, когда ее наблюдают, поэтому реальность может не быть объективной и детерминистической, но на самом деле может быть субъективной и находиться под влиянием нашего сознания.
Многомировая интерпретация
Некоторым физикам не нравится копенгагенская интерпретация, потому что она не объясняет, что конкретно определяет то, какой из множества всевозможных вариантов становится наблюдаемой реальностью. Кроме того, они не хотят соглашаться с тем, что сознание может взаимодействовать с реальностью, потому что это выведет их за пределы обычной физики в область метафизики. Поэтому они продвигают альтернативную интерпретацию квантовой механики, называемую многомировой интерпретацией.
Согласно многомировой интерпретациии, вместо кристаллизации одной возможной реальности в действительность (как в копенгагенской интерпретации), кристализируются сразу все вариации реальности, то есть вселенная фактически разделяется на несколько частей, и для каждой квантовой возможности создается новая вселенная.
Поэтому, поскольку их детерминистский взгляд не может объяснить, почему одна конкретная версия реальности проявляется над всеми остальными, они верят, что проявляются все возможные версии реальности. Это означает, что каждую наносекунду мгновенно создаются триллионы почти идентичных новых вселенных, и каждая из них порождает еще триллионы и т.д., и т.д. Это звучит неправдоподобно, непрактично и противоречит здравому смыслу, но, по всей видимости, «математика работает», и некоторым физикам этого достаточно. Но многомировая интерпретация на самом деле вызывает больше вопросов, чем дает ответов...
Множество миров = Множество проблем
Оставшийся без ответа вопрос из копенгагенской интерпретации (почему эта одна конкретная реальность проявляется вместо других?) Просто заменяется почти идентичным без ответа вопросом из многомировой интерпретации (почему эта одна конкретная реальность переживается нашим сознанием вместо множества других?). Но эти два детерминированных вопроса, по сути, одно и то же, потому что проявляющаяся реальность - это реальность, которую мы переживаем, поэтому мы снова вернулись к исходной точке.
Так что многомировая интерпретация ничего не решает. Фактически, она вызывает больше вопросов, чем дает ответов; например, где находятся все другие вселенные и как они образуются? Она также не подходит для «бритвы Оккама», в которой говорится, что простейшее объяснение обычно является правильным.
Единственная хорошая вещь в многомировой интерпретации состоит в том, что она ставит под сомнение детерминистский взгляд на реальность. Детерминизм не может ответить ни на один из вариантов вопроса «что определяет, какая версия реальности проявляется/переживается», так что, возможно, проблема заключается в самом детерминированном взгляде? Может быть, Вселенная вообще не детерминирована, и, может быть, сознание все-таки замешано?
Субъективные интерпретации квантовой механики
Копенгагенская интерпретация предполагает, что частицы не обладают определенными свойствами, пока эти свойства не будут обнаружены или измерены. Современные варианты копенгагенской интерпретации, такие как Реляционная квантовая механика Карло Ровелли и Квантовый байесианизм Криса Фукса, идут еще дальше, предполагая, что наблюдения и измерения не являются абсолютными объективными фактами, а являются субъективными для каждого наблюдателя.
Реляционная квантовая механика (РКМ)
Специальная теория относительности утверждает, что не существует «абсолютных систем отсчета». Это означает, что мы не можем «смотреть глазами Бога», а можем только сравнивать наши взгляды с взглядами других наблюдателей. Сказав это, большинство физиков по-прежнему спокойно предполагают, что существует абсолютная реальность, и их работа - объективно ее объяснить. Реляционная квантовая механика избегает этой ошибки и придерживается принципа относительности, говоря, что все системы должны быть описаны относительно другой системы.
Согласно РКМ, наблюдаемая квантовая система может быть описана только относительно наблюдаемой системы. Это означает, что реляционные свойства между двумя системами более фундаментальны, чем свойства наблюдаемой системы. Итак, наблюдения и измерения не являются пассивными односторонними результатами; это двустороннее взаимодействие - как вопрос, за которым следует ответ.
Когда одна система взаимодействует с другой, они перестают быть двумя отдельными системами и объединяются, образуя единую новую систему. Таким образом, два разных наблюдателя одной и той же системы могут увидеть разные результаты, потому что сформированы две разные реляционные системы. Этот реляционный принцип применим не только к квантовой сфере, он также очевиден в нашей повседневной жизни:
- Эффект плацебо: когда верующий взаимодействует с воображаемым лекарством, он испытывает положительный эффект, а скептик - нет. Благоприятные эффекты верующего не имеют ничего общего с химическим составом воображаемого наркотика, но имеют прямое отношение к взаимоотношениям между ними.
- Межличностные отношения: если мы вступаем в контакт с другим человеком во враждебной манере, мы, вероятно, встретим враждебность и сопротивление, но если мы будем взаимодействовать в дружеской манере, нас, скорее всего, встретят с пониманием и сотрудничеством. Отношения - это система, поэтому одна сторона, очевидно, влияет на другую, и наоборот.
Квантовый байесианизм
Квантовый байесианизм утверждает, что квантовые состояния субъективны для каждого наблюдателя. Это означает, что квантовая переменная (например, положение) принимает фактическое значение только тогда, когда одна система взаимодействует с другой, поэтому значение всегда относительно системы и никогда не является объективным фактом.
Квантовая частица может существовать в диапазоне возможных состояний. Когда наблюдатель производит измерение, волновая функция мгновенно «схлопывается» в одно возможное состояние. В этом нет ничего загадочного, это просто отражает обновленные знания наблюдателя. Они не знали, где была частица до измерения, а теперь знают. Но квантовый байесианизм также утверждает, что волновые функции не объективны; они субъективны для каждого наблюдателя, поэтому измерения разных наблюдателей не обязательно должны совпадать. В реальности, которая в первую очередь субъективна, результаты измерений являются субъективными переживаниями, а не объективными открытиями.
Согласно квантовому байесианизму, мир не сделан из того, что находится вне нашего сознания, и не из того, что находится внутри нашего сознания; он сделан из того, что предшествует концепции внутреннего или внешнего (т. е. импликативного (неявного) порядка). Итак, квантовая механика - это субъективная модель, которая может помочь нам узнать о природе реальности, в которую мы погружены, и которая погружена в нас.
Крис Фукс, разработчик квантового байесианизма, говорит, что «квантовая механика - это закон мысли» и что волновые функции не описывают объективный мир, они описывают субъективного наблюдателя.
Резюме
Восприятие - это не окно в объективную реальность, это процесс, который делает реальность субъективно воспринимаемой. Мы все думаем, что наблюдаем одну и ту же объективную реальность, но на самом деле каждый из нас наблюдает нашу собственную субъективную версию реальности. Это может показаться удивительным, но это не должно быть так, потому что именно это квантовая механика все время пыталась нам сказать – что реальность объективно не существует!
К слову, вот что однажды сказал Вернер Гейзенберг, лауреат Нобелевской премии по физике:
Мы наблюдаем не саму [объективную] природу, а природу, подверженную нашему [субъективному] методу вопрошания.
Каждый опыт, который мы когда-либо испытывали, происходил в нашем сознании, потому что просто невозможно получить опыт вне нашего сознания. Несмотря на это, мы по-прежнему предполагаем, что внешний мир объективно существует «где-то там», даже несмотря на то, что нет никаких доказательств, подтверждающих это, и это противоречит тому, что нам говорит квантовая механика.
Юджин Вигнер, физик, лауреат Нобелевской премии:
Законы квантовой механики… не могут быть сформулированы без обращения к концепции сознания.
Все парадоксы, которые беспокоят квантовых физиков (например, квантовый ластик и друг Вигнера - мысленные эксперементы), разрешаются, когда иллюзия объективной реальности преодолевается. Механизм этой иллюзии будет описан в следующей статье
