Всем Здравствуйте
В данной статье представлен мысленный эксперимент, который не претендует на абсолютное правильное трактование, а лишь предлагает взглянуть на Квантовую механику под другим углом. Понятно, что данный взгляд является альтернативным подходом к науке и поэтому это лишь мысленный эксперимент. И читая эту статью, нужно понимать, что это лишь фантазийная интерпретация. Да, гипотеза требует более тщательного подтверждения и апробации. Она должна получить отзывы и мнения ученых и экспертов в данной области знаний. Но тем не менее я оформил её в виде научной статьи.
УДК 530.1
Квантовая механика как когнитивный интерфейс: гипотеза об иллюзорности вероятностного описания мира
Дата написания 10.10.2025
Статус: Гипотеза
Аннотация
В статье предлагается интерпретация квантовой механики (КМ) в виде пересмотра ее возможного статуса. Это может открыть путь к разрешению некоторых существующих противоречий и предложить иные подходы, которые стоит проверить. Вместо интерпретации её формализма как отражения объективной реальности, выдвигается интерпретация, согласно которой КМ описывает принципы работы когнитивного интерфейса человеческого мозга. В рамках данной концепции, такие элементы КМ, как суперпозиция и коллапс волновой функции, трактуются не как физические явления, а как внутренние алгоритмы, используемые мозгом для конструирования связной и предсказуемой модели мира из данных, поступающих от принципиально иной, вероятно, детерминистической фундаментальной реальности. Статья последовательно излагает систему аргументов, основанных на ограниченности восприятия, решении проблемы измерения, временной согласованности и математической эффективности, и формулирует следствия и проверяемые предсказания, вытекающие из данной гипотезы.
Ключевые слова: Квантовая механика, интерпретация, сознание, наблюдатель, детерминизм, когнитивная наука, модель мозга, иллюзия
1. Введение
Квантовая механика, являясь краеугольным камнем современной физики, породила парадоксы, остающиеся неразрешенными на протяжении десятилетий. Проблема измерения, корпускулярно-волновой дуализм и вероятностная природа описания микромира ставят под сомнение классические интуитивные представления о реальности. Существующие интерпретации — от копенгагенской и многомировой до теории декогеренции и модальных интерпретаций — пытаются разрешить эти парадоксы, оставаясь в рамках парадигмы, что математический формализм КМ описывает саму объективную реальность.
В данной работе предлагается гипотеза, смещающая сложившуюся парадигму интерпретаций. Выдвигается предположение, что квантовая механика является не теорией фундаментального уровня реальности, а теорией, описывающей структуру нашего взаимодействия с этой реальностью. А именно, предполагается, что КМ — это формальное описание алгоритмов, которые человеческий мозг использует для построения своего внутреннего «пользовательского интерфейса» (далее — «когнитивный интерфейс»). Этот интерфейс, эволюционно отточенный для выживания, трансформирует данные из непостижимой напрямую фундаментальной реальности в удобоваримую модель классического, причинного мира.
2. Постановка проблемы: Неразрешимые парадоксы в рамках объективистской парадигмы
Ключевые проблемы КМ, которые не находят удовлетворительного объяснения в рамках стандартных интерпретаций, заключаются в следующем:
· Проблема измерения: Что такое «измерение» и чем измерительный прибор принципиально отличается от квантовой системы? Почему макроскопическое наблюдение вызывает коллапс волновой функции, описывающей микроскопический объект? Наличие специального процесса («коллапса») нарушает унитарную эволюцию и вводит сознание наблюдателя в физическую теорию на привилегированных правах.
· Проблема реальности до измерения: Каково реальное состояние частицы до акта измерения? Если считать суперпозицию реальной, то мы сталкиваемся с контринтуитивными состояниями (кот Шрёдингера). Если считать состояние определённым, то мы отрицаем всю предсказательную силу КМ.
· Проблема согласованности: Мысленный эксперимент показывает, что результат измерения для любого наблюдателя во Вселенной, находящегося в его будущем световом конусе, является однозначным и неизменным. Это вступает в противоречие с идеей фундаментальной вероятности и лучше согласуется с детерминистической картиной «блок-вселенной» СТО.
Эти проблемы указывают на то, что, возможно, мы неправильно задаём вопрос. Вместо «Что такое реальность?» следует спросить: «Как наш разум конструирует для нас реальность?».
3. Изложение гипотезы: КМ как теория когнитивного интерфейса
Предлагаемая интерпретация состоит в следующем: Существует некая фундаментальная реальность (Уровень 0), которая является детерминированной и, возможно, описывается неизвестной нам теорией. Человеческий мозг не имеет прямого доступа к Уровню 0. Вместо этого, он получает от него ограниченные данные и, используя внутренние алгоритмы, строит Когнитивный Интерфейс (Уровень 1) — ту самую «картину мира», в которой мы живём. Математический аппарат КМ является формальным описанием алгоритмов, работающих на Уровне 1.
В этой системе:
· Волновая функция — это не физическое поле, а внутренняя репрезентация мозга, описывающая его знание (или, точнее, незнание) о состоянии системы Уровня 0.
· Суперпозиция — это не реальное состояние объекта, а вычислительное состояние мозга, отражающее его неспособность однозначно предсказать следующую порцию данных, данных от Уровня 0.
· Коллапс волновой функции — это не физический процесс, а когнитивное событие, момент обновления внутренней модели мозга при получении новых данных от сенсорных систем (макроскопических измерительных приборов). Это переход от множества возможных предсказаний к одному, принятому за «реальность» в интерфейсе.
· Вероятность в КМ — в рамках предлагаемой гипотезы, суперпозиция интерпретируется не как свойство природы, а как отражение степени уверенности когнитивной системы, вычисленной на основе её внутренней модели.
4. Система аргументов в пользу гипотезы
1. Аргумент от нейробиологии: Мозг уже доказанно конструирует восприятие. Цвет, звук, трёхмерность пространства — всё это вычисленные свойства интерфейса. Гипотеза просто экстраполирует этот принцип на квантовый уровень. КМ описывает, как мозг «визуализирует» микромир.
2. Аргумент от решения проблемы измерения: проблема измерения может быть переформулирована и теряет свою остроту, так как «измерение» — это просто процесс получения мозгом данных из внешнего мира. «Коллапс» происходит не в лаборатории, а в нейронных сетях, обрабатывающих сигнал от детектора. Это снимает привилегированный статус «наблюдателя» — им является любой мозг, обрабатывающий информацию.
3. Аргумент от детерминизма и временной согласованности: Однозначность результата измерения для всех последующих наблюдателей идеально согласуется с детерминизмом Уровня 0. Вероятностность — это иллюзия, возникающая из-за того, что наш интерфейс (Уровень 1) работает в режиме реального времени и вынужден делать прогнозы с ограниченными данными.
4. Аргумент от математической эффективности: «Непостижимая эффективность математики» (Вигнер) находит объяснение: мы используем математику для описания мира, который наш мозг уже построил с помощью внутренней математики. Мы проводим попытку реконструкции базовых принципов собственного когнитивного аппарата.
5. Следствия и проверяемые предсказания
Хотя гипотеза является в первую очередь метафизической, она порождает ряд нетривиальных следствий:
· Следствие для квантовой гравитации: Попытки квантования гравитации могут столкнуться с принципиальными трудностями, если гравитация (как геометрия пространства-времени) является свойством самого Уровня 0, а не частью нашего сконструированного интерфейса (Уровня 1). Это может объяснить, почему Общая Теория Относительности так устойчиво сопротивляется квантованию.
· Следствие для нейронаук: Данная интерпретация предсказывает, что квантово-механический формализм может быть применен для моделирования процессов принятия решений и восприятия в мозге не как описание квантовых процессов в нейронах (теория Орха-Пенроуза), а как описание их высокоуровневых вычислительных алгоритмов.
· Критерий фальсифицируемости: Предлагаемая интерпретация была бы опровергнута, если бы был обнаружен эксперимент, однозначно доказывающий, что суперпозиция является онтологически реальной для любого возможного наблюдателя, включая гипотетического, имеющего прямой доступ к Уровню 0.
6. Заключение
Предложенная интерпретация предлагает новый взгляд на природу квантовой механики, переводя её из разряда теорий о физической реальности в разряд теорий о познании и работе разума. Она не отменяет практической ценности КМ, но предлагает возможность пересмотра философской интерпретации, которая потенциально позволяет снять многие вековые парадоксы. С этой точки зрения, квантовая механика представляет собой, возможно, первое формальное описание архитектуры нашего собственного сознания, его способа превращать хаос данных в упорядоченный мир. Дальнейшее развитие этой идеи лежит на пути сотрудничества физиков, нейробиологов и философов.
Литература:
1. Dennett, D. C. (1991). Consciousness Explained. Little, Brown and Co.
2. Hoffman, D. D. (2019). The Case Against Reality: Why Evolution Hid the Truth from Our Eyes. W. W. Norton & Company.
3. Metzinger, T. (2009). The Ego Tunnel: The Science of the Mind and the Myth of the Self. Basic Books.
4. Penrose, R., & Hameroff, S. (1996). Orchestrated objective reduction of quantum coherence. In Toward a Science of Consciousness (pp. 507-540). The MIT Press.
5. von Neumann, J. (1932). Mathematical Foundations of Quantum Mechanics. Princeton University Press.
6. Wigner, E. P. (1960). The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences. Communications in Pure and Applied Mathematics, 13(1), 1-14.
7. Zurek, W. H. (2003). Decoherence, einselection, and the quantum origins of the classical. Reviews of Modern Physics, 75, 715.