Философские проблемы квантовой механики реферат
Обновлено: 05.07.2024
Планетарная модель атома, предложенная Резерфордом, оказалась неустойчивой с точки зрения классической электродинамики Фарадея-Максвелла. Дело в том, что Максвелл, придавший идеям и открытиям Фарадея в области электромагнетизма математически законченную форму /т.н. уравнения Максвелла/ и сыгравший таким образом роль Ньютона XIX века, основывался , как и Галилей, на принципе непрерывности. Движение отрицательно заряженного электрона вокруг положительно заряженного ядра должно было быть равноускоренным /как всякое равномерное вращательное движение в классической механике/, следовательно, согласно уравнениям Максвелла, связывавшим излучение электромагнитных волн с ускоренным движением электростатических зарядов, электрон, находясь в атоме, должен был непрерывно излучать энергию в виде электромагнитных волн. Вместе с тем, спектры атомов, в том числе спектр атома водорода, изученный к тому времени наиболее тщательно, указывали, что атомы излучают в диапазоне строго определенных длин волн да и то не всегда. Если бы электроны в атомах подчинялись уравнениям Максвелла, то электрон, излучая электромагнитные волны, терял бы энергию и в конце концов упал бы на ядро /последнее, главным образом, и имеется в виду, когда речь идет о неустойчивости планетарной модели атома с точки зрения классической электродинамики/. Надо было что-то менять. Вероятно, физики отказались бы от планетарной модели, если бы еще в 1900 году Макс Планк не сформулировал квантовую теорию излучения, согласно которой энергия передается от излучателя к реципиенту не непрерывно, а отдельными порциями или квантами. К 1911 году, т.е. к моменту проведения Резерфордом своих знаменитых опытов, на основе которых была сформулирована планетарная модель атома, идея Планка уже принесла обильные плоды в физике, ибо на ее основании были объяснены такие, казалось бы, загадочные явления, как спектр абсолютно черного тела и фотоэффект. Ученик Резерфорда Нильс Бор, вдохновленный успехами квантовой теории, решил применить ее к планетарной модели атома. Так родилась квантовая механика.
Квантовая механика по сути отказалась от всех основных принципов классической механики, сформулированной некогда Оремом, Галилеем, Декартом и Ньютоном. Прежде всего, квантовая механика упразднила принцип непрерывности, столь важный для новоевропейской науки и философии. Что касается последней, то для нее отказ от принципа непрерывности, рассматриваемого Лейбницем в качестве основополагающего, был так же губителен, как в свое время для схоластики отказ от концепций материи и формы. Поскольку диалектический материализм был всецело основан на принципах новоевропейской философии, в том числе на столь ценимом Гегелем принципе непрерывности, то квантовая теория в 1920-е годы привлекла к себе пристальное и, в целом, враждебное внимание советских философов. Сложилась ситуация, аналогичная той, что имела место с генетикой и теорией относительности. В журнале "Под знаменем марксизма" были опубликованы тексты выступлений М. Планка перед студентами Берлинского университета /1913 г./ и перед нобелевским комитетом /1920 г./ , а затем дана оценка этих выступлений с марксистских позиций. Первая из опубликованных в журнале "Под знаменем марксизма" /№1, 1925/ речей М. Планка называлась "Новые пути физического познания". В этой речи, которую Макс Планк произнес перед студентами Берлинского университета по случаю начала 1913/1914 учебного года /никто тогда не догадывался, что через год большинству этих студентов придется надеть военную форму/, оратор формулирует "великие общие физические принципы" и указывает, какие из них остались неизменными, а какие были поколеблены в свете открытий, имевших место на рубеже XIX - XX веков. К числу "непоколебленных" М. Планк отнес такие принципы, как 1) закон сохранения энергии; 2) закон сохранения импульса; 3) принцип наименьшего действия; 4) три начала термодинамики. К числу принципов, оказавшихся опровергнутыми, М. Планк отнес 1) неизменность химических атомов; 2) взаимную независимость пространства и времени; 3) непрерывность всех динамических процессов. По поводу первого из вышеперечисленных опровергнутых принципов Планк произнес многозначительную фразу: "Теперешние химические атомы далеко не атомы Демокрита". По поводу третьего из опровергнутых принципов в речи Планка было сказано следующее : "Третье из упомянутых выше положений касается непрерывности всех динамических процессов, раньше неопровержимой предпосылки всех физических теорий, которая, опираясь на Аристотеля, сконцентрировалась в известной догме: "Natura non facit saltus" /природа не делает скачков/. Однако и в этой уважаемой с древности твердыне физической науки современное исследование пробило значительную брешь[. ] Оказывается, природа в самом деле делает скачки и притом весьма странного сорта[. ] Во всех случаях гипотеза квант приводит к представлению, что изменения происходят в природе не непрерывно, но как бы взрывами". Ту же мысль Макс Планк подчеркнул в своей нобелевской речи "Возникновение и постепенное развитие теории квант": "Появление кванта действия возвещало нечто совершенно новое, до того неслыханное, что, казалось, требовало преобразования самых основ нашего физического мышления, покоившегося со времен обоснования анализа бесконечно малых Ньютоном и Лейбницем на предположении о непрерывности всех причинных связей".
Разумеется, эти выступления М. Планка были прокомментированы в журнале "Под знаменем марксизма" с позиций диалектического материализма. Один из тогдашних марксистских идеологов, Аркадий Тимирязев, сын известного биолога К.А. Тимирязева, так отозвался о позиции, занятой М. Планком:
"Руководствуясь диалектическим методом, мы сразу можем сказать, чего нам еще не хватает: если громадное число фактов заставило даже самых осторожных мыслителей из буржуазного мира отказаться от предрассудка, что "природа не делает скачков" и утверждать, что "природа делает скачки и притом весьма странного сорта", то в мире атомов нам еще неизвестны те непрерывные процессы, те процессы подготовки, которые приводят к наблюдаемым уже нами скачкам, а в диалектическом процессе всякий скачок предполагает предшествующее непрерывное развитие".
Таким образом, А. Тимирязев предлагает ни больше ни меньше как снова ввести в физику принцип непрерывности, от которого создатели квантовой теории решительно отказались. Из реакции А. Тимирязева на выступление М. Планка видно, что марксисты настороженно восприняли появление квантовой теории и сразу поспешили указать, чего в ней не хватает, чтобы ее можно было привлечь в качестве еще одной иллюстрации "диалектики природы".
Но квантовая теория оказалась для марксистов твердым орешком. Отказ от принципа непрерывности был не единственным сюрпризом, который преподнесла квантовая теория марксистским философам. В 1927 году немецкий физик Вернер Гейзенберг сформулировал так называемый принцип неопределенности, указывавший на предел точности наших знаний о координате и скорости частицы и фактически приведший к отказу от понятия траектории. Примерно в то же время австрийский физик Э. Шредингер ввел понятие волновой функции, описывавшей положение квантового объекта в пространстве и во времени, заменившей, таким образом, прежнее понятие траектории. Когда, однако, попытались понять, что представляет собой волновая функция /каков ее физический смысл/, то выяснилось, что квадрат модуля волновой функции дает нам не что иное, как вероятность обнаружения частицы в данной точке пространства в данный момент времени. Одно из самых интересных следствий теории Шредингера заключалось в том, что с некоторой вероятностью квантовый объект мог находиться там, куда, с точки зрения классической механики, он вообще не мог попасть. Рассмотрим, например, преодоление частицей т.н. потенциального барьера. С точки зрения классической механики, частица не может преодолеть барьер, если ее исходная кинетическая энергия меньше, чем высота барьера. В квантовой механике преодоление потенциального барьера сделалось возможным для частиц с любой кинетической энергией /хотя, разумеется, чем ниже кинетическая энергия частицы, тем меньше вероятность преодоления ею потенциального барьера/. Основываясь на этих неожиданных следствиях из теории Шредингера, русский физик Георгий Гамов предложил теорию альфа-радиоактивности, в рамках которой последняя объяснялась как туннельный эффект, т.е. преодоление альфа-частицей потенциального барьера, мешающего ей покинуть ядро. С позиций классической физики альфа- радиоактивность, детально описанная Марией Кюри, казалась необъяснимой загадкой, так как исходная кинетическая энергия альфа-частиц, согласно расчетам, оказывалась значительно ниже высоты потенциального барьера, создаваемого ядерными силами. Самым, однако, поразительным в туннельном эффекте была его непредсказуемость. Альфа-частица оказывалась как бы пленницей, заточенной в глубокой яме и предпринимающей многократные попытки выбраться из нее. С точки зрения классической механики положение этой пленницы безнадежно. Но в квантовом /и в реальном/ мире все иначе: одна из приблизительно 10 33 попыток выбраться из ямы приводит к успеху. Трудность, впрочем, состоит в том, что никогда нельзя заранее предсказать, какая именно попытка окажется успешной. Это наглядный пример непредсказуемости поведения квантовых объектов. Естественно, что это также противоречит новоевропейской философии, утверждающей, что каждая причина приводит к однозначному следствию.
Надо сказать, что не одни лишь марксисты были ввергнуты в недоумение этим неожиданным следствием квантовой теории. Дело в том, что учение о жесткой связи между причиной и следствием / т.н. детерминизм/ наряду с принципом непрерывности составлял одну из догм новоевропейской философии уже со времен Спинозы /1632- 1677/. Ясно, что не только марксистам были дороги принципы новоевропейской философии. Например, А. Эйнштейн, никогда не сочувствовавший марксистам, зато большой поклонник философии Спинозы, был задет неожиданным для него выводом о непредсказуемости квантовых эффектов и вступил по этому поводу в длительную полемику с Н. Бором. В данном случае, однако, сама природа поддержала Н. Бора и других создателей квантовой механики в их споре с Эйнштейном: туннельный эффект, экспериментально наблюдаемый и не оставляющий никакой лазейки для предсказуемости, в точности описывался уравнением Шредингера. Впоследствии выяснилось, что туннельный эффект играет ключевую роль в ядерных реакциях, происходящих в недрах Солнца, так что этому чудесному эффекту мы в буквальном смысле слова обязаны своей жизнью. Эйнштейн, впрочем, оказался непоколебим в своей приверженности спинозианскому детерминизму, но физики, привыкшие следовать за природой, а не за философскими догмами, в данном случае Эйнштейна не поддержали. Зато позиция Эйнштейна неожиданно нашла союзников в лице марксистов, которые в непредсказуемости квантовых событий усмотрели зловещий для себя призрак "свободы воли". В одной из статей, появившихся в журнале "Вопросы философии" в конце 1940-х годов, о квантовой механике было сказано:
"Мнение на это счет /о непредсказуемости квантовых эффектов - И.Л./ Гейзенберга, Дирака, Бора и К 0 общеизвестно: в микромире царит полный произвол в движении микрочастиц, и объяснить таковое можно лишь наличием "свободы воли" у электрона, а это уже явная чертовщина".
Для марксистов происходящее в науке давно стало напоминать "чертовщину", поскольку путало все их планы, заключавшиеся в том, чтобы сделать науку своим союзником в борьбе с религией и воскресающей схоластической философией. Будучи достаточно дальновидными, марксисты понимали, сколь многим они обязаны новоевропейской философии, в том числе Спинозе и Гегелю, и сколь важную роль играли в системах этих философов принципы детерминизма и непрерывности. Марксисты были даже настолько проницательны, что усмотрели в критике новоевропейской философии опасность возрождения схоластики. Так, советский философ, академик Марк Борисович Митин /которого коллеги за глаза называли Мрак Борисович/ в статье ""Материализм и эмпириокритицизм" В.И. Ленина и борьба против современной идеалистической реакции", опубликованной в журнале "Вопросы философии" №1 за 1949 г. писал:
"Так связываются в один узел беспросветная схоластика и идеализм середины XX века с реакционнейшими социально- политическими устремлениями идеологов современного капиталистического рабства".
Впрочем, еще в 1920-е годы призрак возрождающейся схоластики не давал покоя марксистам, например, И. Аголу, писавшему в своей статье в журнале "Под знаменем марксизма" № 3 за 1926 год следующее:
"Кто даже кое-как просматривал естественнонаучную литературу за последние двадцать пять - тридцать лет, тот, несомненно, заметил, что, с усилением классовых и национальных конфликтов на почве утверждавшегося империализма, давно забытые покойники зашевелились в своих гробах, стали стучать своими разваливающимися костяшками о крыши гробов и требовать выхода на солнечный свет[. ] И вот тут-то появляются попытки воскресить мертвецов. Услужливыми руками вытаскиваются из архива запыленные и пожелтевшие от времени метафизические фолианты, а вместе с ними и мощи старых богов и прочая церковная рухлядь". О том, насколько пророчески прав оказался И. Агол в своем видении воскресающей схоластики, пойдет речь в следующих двух лекциях.
ГОСТ
В квантовой механике существуют определенные проблемы, которые выражены в форме парадоксов, и возникают при описании процесса измерений для квантовой системы. Возникновение этих проблем относится к моменту появления квантовой механики, но они не теряют своей актуальности и в настоящее время.
Проблема измерения в квантовой механике
Проблема измерения сохраняет свою актуальность в отношении любой физической теории. В квантовой механике она объясняется резкими отличиями классического понимания феномена измерения и квантово-механического.
В классической механике измерение воспринимается в виде фиксированных значений некоторых из параметров, существующих до процесса измерения. Сам процесс измерения при этом понимается независимо от принципов квантовой теории.
Квантовая механика, главным образом, учитывает особенности квантово-механической динамики:
Где $A$ и $a$ это области нахождения частицы, а $\psi – ее состояние.\psi – ее состояние.
В квантовой механике предполагается, что измерение системы квантов будут регистрировать собственные значения операторов. При этом ситуацию сильно усложняет прямой учет принципа суперпозиции (при рассмотрении волновой функции):
$\psi = c-1 \psi_1+C_2 \psi_2+…C_n \psi_n$
В этом случае регистрируются альтернативные результаты измерений с вероятностями $p_i$:
Проблема понимания коллапса волновой функции
Еще одна проблемная ситуация заключается в вопросе о коллапсе волновой функции. Одним из первых при обращении к математическому описанию процесса измерений, Д. фон Нейман выделил следующие процессы:
- в отношении чистых состояний (описан уравнением Шредингера);
- которые характеризуются переходом от чистого состояния к смешанному (связаны с выбором, осуществляемым самим экспериментатором). Отдельное измерение не может при этом касаться одновременно всех волновых функций квантовой системы.
Готовые работы на аналогичную тему
В соответствии с этим, необходимо признать факт прерывания суперпозиции состояний, редуцируемой к одному из них. В этом, собственно, и заключается коллапс волновой функции. При этом он понимается по-разному. В одних случаях он будет считаться всего лишь математическим приемом, который не описывает реальные процессы.
В иных случаях коллапс подвергается онтологической интерпретации. При этом выдвигаются предположения о превращении нелокального процесса в локальный. Скорость такого процесса будет превышать скорость света в вакууме, что само по себе парадоксально. В качестве примера можно рассмотреть процесс рассеяния частиц. При попадании на экран они начнут фиксироваться как локальные проявления. Согласно предположениям ученых, реальный волновой процесс будет мгновенно стягиваться в точечную область.
Концептуальная проблема сознания в квантовой механике
Возникновение концептуальных проблем в квантовой механике объясняется отличием в понимании самой реальности механики квантов от классической. Это впервые выразили в формате парадоксов такие ученые, как Эйнштейн, Розен и Подольский.
Пусть состояние трех систем до измерения описывает вектор $\psi_0=\psi_1 \psi_0X_0$. Тогда после проведения измерений это состояние определит формула:
Согласно интерпретации этого вектора, прибор будет демонстрировать первый результат измерения. Наблюдатель при этом находится в состоянии наблюдения первого результата измерения, который демонстрирует прибор.
Так же легко можно предвидеть ситуацию в случае пребывания измеряемой системы во втором состоянии. В этом случае все три системы до измерения описывает вектор $\psi_0=\psi_2 \psi_0X_0$. При этом после измерения они будут описываться вектором: $\psi_2=\psi_2 \phi_2X_2$
Если до измерения наблюдалась суперпозиция двух состояний системы, которая измеряется, тогда все три системы находились в таком состоянии:
После измерения мы наблюдаем изменение состояния, которое будет представлять вектор:
$\psi=c-1\psi_1 \phi_1X_1+с_2 \psi_2 \phi_2X_2$
Теперь можно говорить о существовании корреляции между тремя системами. При этом важно, чтобы обе компоненты суперпозиции не исчезли. Такая форма вектора представляет следствие линейности квантовой механики. При этом мы прибор и наблюдатель описываются как квантовые системы.
Таким образом, согласно версии квантовой механики, суперпозиция, наблюдаемая в начале процесса, впоследствии не исчезнет. Обе компоненты суперпозиции продолжат свое существование и после взаимодействия. Данный факт считается в физике причиной всех концептуальных сложностей, возникающих в квантовой механике. Наше сознание легко бы смирилось с картиной редукции (исчезновением всех, кроме одной, компонент суперпозиции) но квантовая механика запрещает редукцию (в силу ее линейности). Таким образом, возникает противоречие.
Выход был найден в 1957 г. Х. Эвереттом, предложившим собственную интерпретацию квантовой механики (многомировая интерпретация). Сознание наблюдателя, согласно этой интерпретации, разделяет альтернативы, то есть, в нем существуют все альтернативы (компоненты суперпозиции), но оно их воспринимает раздельно. Другими словами, при видении любой из них, оно не будет видеть остальные.
Квантовая механика окружена ореолом таинственности. Зачастую, этот ореол возникает из-за того, что популярные источники излагают материал, не придерживаясь какой либо определенной интерпретации, а иногда пытаются втиснуть современные факты в прокрустово ложе старой Копенгагенской интерпретации.
Со списком из более чем 17 интерпретаций вы можете ознакомиться тут. Весь этот длинный список возник от того, что сами формулы квантовой механики угадали довольно быстро, но очень долго не понимали, что же они означают.
Ингредиенты Копенгагенской интерпретации
Копенгагенская интерпретация занимает особое место: она из первых, если брать хронологию возникнования. Но, главное, она стандарт де-факто популярных объяснений квантовой механики. Именно отсюда идут все проблемы.
Из каких частей состоит современная QM? (Релятивистская) квантовая механика это некий framework из формул, наполненный конкретикой о том, какие элементарные частицы бывают (так называемый зверинец) плюс параметры Стандартной модели. Это 19 магических безразмерных чисел, которые теория никак не объясняет. Но это тема отдельного разговора. Все, что описано выше, составляет милую теоретикам часть с чистыми формулами. Теперь два дополнительных, магических ингредиента. Коснемся пока одного из них.
Коллапс волновой функции
Он является следствием измерения. Измерение – это процесс, когда почти невесомые кванто-механические системы приходят в соприкосновение с классическими измерительными приборами, примерно такими, как во времена Нильса Бора:
При том, что для огромного количества экспериментов интерпретация работала как часы, никто из ее сторонников не смог внятно объяснить, что такое измерение. Как правило, возникает рекурсия сепулька сепуление сепулькарий измерение/ наблюдение/ наблюдатель… который измеряет.
Наличие наблюдателя вкупе с тем фактом, что коллапс бывает частичным (при наличии разумного наблюдателя, который умеет делать умозаключение) даже породило интерпретацию Фон Неймана-Винера, которая называется сон разума создает чудовищ Коллапс, создаваемый сознанием. Я ничего не имею против Неймана и Винера – это просто иллюстрация того, как все было плохо. Даже сам разговор об альтернативных интерпретациях стал если не табу, то считался бесполезной болтовней:
Современная ситуация
Последнее время, особенно благодаря исследованиям в области квантовых вычислений, измерительные системы из огромных приборов со стрелками уменьшились до крохотных систем — размером иногда порядка нескольких атомов. И граница между кванто-механической системой и классической системами, которая и до этого была размытой, совсем стерлась.
Почему вот эта система из пары атомов является измерительным устройством, а эта – нет? Где у групп атомов крепятся флажки “Я измерительное устройство”? Копенгагенская интерпретация зашла в философский тупик (что не уменьшает ее исторический и педагогической роли).
Впрочем, физики, работающие в области квантовых вычислений, давно не страдают от этих проблем, и вот почему
Новая надежда
Я не буду здесь рассказывать про Many Worlds Interpretation. Про эту теорию и так есть много информации (и часто неправильной). Из интересных фактов следует отметить, что первым на нее набрел не Эверетт а Шредингер.
Однако нас будет интересовать, а почему же новая теория не завоевала умы сразу же (помимо отторжения из-за того, что она “обкуренная”)? Главным образом потому, что она противоречила наблюдаемым фактам. Глядя на эксперимент с котом Шредингера, теория предсказывала, что мы должны были увидеть вот это:
Но вы никогда не увидите реальных объектов в суперпозиции. Поэтому до поры до времени MWI была лишь сумасшедшей гипотезой, пока не обнаружилась
Quantum Decoherence
Декогеренция была обнаружена на кончике пера в начале 70х. В 80е годы происходит активное исследование этой области. Сейчас без нее не представить современную квантовую механику и, особенно, квантовые компьютеры. В половине статей про квантовые вычисления слово decoherence есть в заголовке, и почти в каждом – в теле статьи.
Декогеренция показывает, что при взаимодействии сложной системы (наблюдатель) с квантовой (или иной другой системой) происходит диагонализация. То есть вместо двух размытых силуэтов живого и мертвого кота система превращается в две почти независимые: грустный наблюдатель, видящий мертвого кота, и радостный, видящий живого кота.
В отличие от коллапса волновой функции, у декогеренции нет необходимости в магии “измерения” – такое происходит с любой системой, у которых много степеней свободы (что верно для мозга и макроскопических наблюдательных приборов). Сам процесс декогеренции физический, то есть происходит благодаря обмену наблюдателя и объекта фотонами (например), происходит не мгновенно, и само явление распространяется не быстрее скорости света.
А как же коллапс волновой функции?
Позиция сторонников копенгагенской интерпретации очень слабая. Ведь теперь у них не один, а целых два агента, обеспечивающих то, за что был раньше ответственен коллапс. Очевидно, так быть не может. Хватаясь за соломинку, пытаются объявить декогеренцию объяснением коллапса и даже выставить это как победу (дескать, раньше коллапс был магией, а вот теперь объяснен)
Фатальная проблема этого подхода в том, что декогеренция слабее, чем коллапс – она объясняет, почему мы не видим туманную смесь разных состояний котов, но не говорит, что остается только одно состояние кота! То есть приверженец этого подхода должен либо де факто стать приверженцем MWI, либо все равно тащить в теорию пилу, которая будет отсекать “ненужные” ветви.
Правило Борна
Правило Борна это последний недостающий ингредиент для MWI. Грубо говоря, это костыль, объясняющий, как на реальность влияет толщина ветвей. Вы едете на работу. В одной из ветвей мультиверса ваш мозг переклинило, вы остановились и бросились грабить банк, и вместо работы оказались в кутузке. К счастью, интенсивность этой ветви очень мала. Правило объясняет, что такие тоненькие ветви мы почти не наблюдаем. Правило есть и в других интерпретациях, в частности, в Копенгагенской. И вот в феврале этого года костыль удалось убрать.
Как декогеренция, выведенная из формализма квантовой механики вытеснила коллапс, так и правило Борна было (наконец. ) выведено чисто математическим образом. Последний гвоздь в крышку гроба Копенгагенской интерпретации забит месяц назад. История завершилась. Время подводить итоги.
Итоги
Сравним текущее состояние MWI и копенгагенской интерпретации и, как всегда, развеем мифы. Итак,
Копенгаген = Формулы + Коллапс Волновой Функции + Правило Борна
MWI = Формулы + … а больше ничего и не надо
Таким образом, MWI является абсолютно минималистичной теорией (ее иногда даже называют NULL interpretation). Она не предполагает никаких дополнительных принципов, кроме формализма, который известен давно. Многие полагают, что бритва Оккама вырезает MWI, потому что MWI “постулирует существование других, ненаблюдаемых ветвей реальности”. MWI как раз ничего не постулирует. Существование этих ветвей неизбежно следует из формул квантовой механики, как структура пространства внутри черной дыры следует из формул Эйнштейна. Напротив, чтобы не возникало дополнительных ветвей, вы как раз должны постулировать наличие “пилы”, которая непрерывно эти ветви отпиливает. Ну или лангольеров:
Внезапно, в MWI квантовая механика оказывается детерминированной, объективной и локальной – ну просто теплая ламповая теория. Конечно, детерминирована она только глобально (если смотреть развитие всех ветвей) – это называется birds view, а с точки зрения внутреннего наблюдателя, “лягушки” (frogs view) – события во вселенной случайны (но статистически подчиняются правилу Борна).
(снова из статьи Макса Тегмарка)
Некоторые считают, что MWI — это есть отчаянная попытка вернуть детерминированность в науку.
Spoiler: старик был прав!
Нет и еще раз нет. На physicsforums я как-то поинтересовался мотивацией die-hard realists, которые вели отчаянную войну с теоремой Белла (в то время еще не все лазейки в экспериментах были закрыты). Теорема Белла запрещает существование локальных реалистичных теорий во фреймворке квантовой механики – впрочем, к MWI эта теорема не применима. Соответственно, для влюбленных в реализм переход под флаги MWI решал бы все проблемы (как мне казалось). Но нет – на меня обрушился гром и молнии – цена признания мультиверса для реалистов была абсолютно неприемлемой, более неприемлемой, чем даже расставание с их любимым реализмом. Это подводит к заключению:
Просьба к публике, читавшей мою предыдущую статью поучаствовать в коротком опросе на тему сознания и Qualia ЗДЕСЬ в Google Forms
Статья посвящена связи сознания с квантовой механикой, созданию модели окружающего мира при помощи объединения двух сфер знания (естественные науки и субъективный опыт человека) на основе концептуальной структуры квантовой механики.
Ключевые слова: многомировая интерпретация Эверетта, двущелевой эксперимент, квантовая механика, сознание, кот Шредингера
Думаю, я смело могу сказать, что квантовой механики никто не понимает.
Ричард Фейнман (1964)
Стоит отметить, что в 2010 году был проведен эксперимент (Аарон О’Коннелл), в котором охлажденную до абсолютного нуля металлическую пластину, поместили в непрозрачную вакуумную камеру. К камере присоединили датчики и придали пластине импульс. Датчики зафиксировали невероятный результат: пластина вибрировала и не вибрировала одновременно, что доказало принцип суперпозиции на макрообъектах. [4] Чтобы решить эти парадоксы были предложены различные взгляды (интерпретации) на сущность квантовой теории, описывающей материальный мир. Но, как оказалось, также эти интерпретации могут решить философские проблемы, такие как: природа физической реальности, способ её познания, детерминизм, причинность и др.
Философия и физико-математические науки:
Квантовая механика — это один из разделов теоретической физики, который описывает различные физические явления, величина действия которых сравнима с постоянной Планка. При увеличении величины действия системы квантовая механика переходит в классическую.
Квантовая механика формировалась на протяжении 27 лет: с выступления Макса Планка в Немецком физическом обществе (14 декабря 1900 года) до появления копенгагенской интерпретации в начале 1927 года. В развитии квантовой теории приняли участие такие ученые, как: Борн, Пауль, Планк, Шрёдингер, Гейзенберг, Паули и др. [6]
Этот эксперимент поставил ряд вопросов: Что такое материя: частицы или волны? И волны чего? И причем тут наблюдатель? Чтобы объяснить этот эксперимент были предложены различные философские воззрения на счет квантовой механики (интерпретации).
Интерпретации квантовой механики.
В настоящее время известно около 10 различных интерпретаций. Наибольший интерес (и наибольшую распространенность) имеет две:
М. Б. Менский на основе многолетней работы и изучении материалов, пришел к выводу, что стоит рассматривать подход к объединению двух сфер знания (естественные науки и субъективный опыт человека) на основе концептуальной структуры квантовой механики. Необходимо включить сознание наблюдателя в теорию квантовых измерений. Благодаря этому, мы не только решим внутренние проблемы квантовой механики, но и поймем, что такое сознание. Итак, Расширенная Концепция Эверетта (Квантовая Концепция Сознания) основана на отождествлении сознания с разделением классических альтернатив (разделение классических миров). Из этого можно сделать вывод о сущности сознания: если сознание отождествляется с разделением миров, то с отключением сознания, стираются границы этих миров, и мы получаем огромную базу данных. Информация оттуда дает нам возможность сверхинтуиции, т. е. прямого усмотрения истины. Второе положение говорит о том, сознание может влиять на то, какая из возможных альтернатив будет восприниматься нами субъективно, т. е. управлять реальностью. [9, с. 111]
На основе научных фактов я могу принять наиболее приемлемую для меня модель окружающего мира: наиболее правдоподобной мне кажется модель, созданная М. Б. Менским.
Основные термины (генерируются автоматически): квантовая механика, окружающий мир, MIT, интерпретация, копенгагенская интерпретация, кот, мир, моя работа, том, физик.
Читайте также: