Наблюдател и квантовият свят - Алтернативен изглед

Съдържание:

Наблюдател и квантовият свят - Алтернативен изглед
Наблюдател и квантовият свят - Алтернативен изглед
Anonim

Нашата наука - гръцката наука - се основава на обективизация, с помощта на която се отрязва от пътя към адекватно разбиране на предмета на познанието, разума. И аз съм убеден, че точно това е точката, в която сегашният ни начин на мислене трябва да бъде коригиран, може би чрез кръвопреливане на източната мисъл. - Ервин Шрьодингер.

Защо учените пренебрегнаха проблема със съзнанието

Научният подход към изучаването на заобикалящата реалност от позицията на материализма през последните векове е въвел в обществото стабилен едностранен светоглед, в който безсмислена материална субстанция е единствената и последна реалност. Нещо повече, космосът е само механична бъркотия от галактики и звезди, а нашата планета е прашинка, загубена в този космически хаос. Животът върху него е специфичен, рядък и в крайна сметка безполезен процес - най-вероятно случайна природна аномалия, а човешкото съзнание, неговото „Аз“, е същност, която изчезва заедно със смъртта на тялото.

Подобна монохромна, мрачна и плоска картина на света естествено води мислещ човек към въпроса за смисъла на своето съществуване, на който той не намира отговор. В резултат на това в обществото се формира духовен песимизъм, водещ до единствената целенасочена нагласа за притежаване само на материални ценности и моментни удоволствия като възможен реален начин за запълване на съществуването със смисъл. Много учени обаче разбраха, че подобен модел на Вселената е само грубо отражение на реалния свят, в който вероятно липсват необходимите и много важни подробности.

Една такава важна подробност, която остана извън научния анализ по редица причини, беше феноменът на съзнанието. Съзнанието по никакъв начин не се е появявало и не е влизало в уравненията на класическата физика, просто не е съществувало в законите, разкрити от науката, винаги е било извън обхвата на научния подход. Но такъв ограничен възглед имаше право на живот само на ранен етап от научното познание. С по-нататъшно по-дълбоко проникване в тайните на Вселената, това ограничение би трябвало да се обяви.

Всъщност, с развитието на квантовата механика възникна неяснота със свойствата на електрона и с ролята на наблюдателя в експеримента. Както се оказа, електронът има двойствена природа и експерименталните резултати зависят от условията на наблюдение, зададени от наблюдателя. Въпросът пряко засяга взаимодействието на съзнанието на наблюдателя с околната реалност.

Промоционално видео:

Двойствената природа на микросвета и не само него

За да разберем двойствеността на свойствата на материята в микросвета, нека се обърнем към прост експеримент с две цепки. Със сигурност този експеримент е известен на много читатели от училищната физика.

Същността на експеримента е, че потокът от електрони (светлинни кванти) се насочва през преграда с един или два тесни процепа - процепи - върху фотографска плоча. Ако има само един процеп, върху фотографската плоча се появява една светлинна лента, тоест електроните се държат като частици. Когато има два процепа, се появяват не две, а много ивици, тоест електроните в този случай се държат като вълни. Типичен модел на смущения се появява на фотографската плоча. В този случай ширината на процепите и разстоянието между тях са от порядъка на дължината на вълната на светлинната вълна на лъча, който пада върху тях. Любопитно е, че при опит за фиксиране с миниатюрно устройство, през което преминава електронът, интерференционният модел се унищожава. Сякаш електроните знаят, че са „наблюдавани или преброени“и се държат като частици. Т.е.,„Мистериозната природа“дава квантови свойства на светлината: или свойства на вълна, или частици, в зависимост от условията на наблюдение.

Още през 1924 г. Луи дьо Бройл предполага, че подобни свойства са характерни не само за светлината, но като цяло за всички частици. Експериментите с протони, неутрони и дори атоми напълно потвърдиха това предположение в бъдеще. Освен това в края на 1999 г. австрийски учени демонстрират вълновите свойства на молекулите фулерен С70. Това са най-големите обекти, в които са наблюдавани свойства на вълните.

Многобройни експерименти убедително показват, че каквито и частици да вземем, всички те проявяват вълнови свойства при определени условия. Днес са известни примери за проява на квантови свойства на частиците не само в микрокосмоса, но и в макроскопичен мащаб, например явлението свръхтечност на течен хелий. В действителност квантовите обекти не са нито класически вълни, нито класически частици, придобивайки свойствата на първите или последните само в определено приближение.

Ефект от измерванията върху обект

Един от най-важните въпроси, възникващи във връзка със свойствата на измерването на квантовите състояния, е въпросът за изясняване на ролята на наблюдателя (или неговото съзнание) в хода на измерването. Съвсем наскоро група учени от Виенския университет (Zeilinger et al.) Проведоха експерименти върху молекули на фулерен, които се „нагряват“от лазерен лъч по време на полет, за да могат да излъчват светлина и по този начин да намерят своето място в космоса. В резултат на това фулерените значително загубиха способността си да се „огъват около препятствията“- по този начин беше показано, че ролята на наблюдател може да бъде изпълнена от околната среда: само принципната възможност за откриване на позицията на фулерена промени резултата от експеримента. Ролята на наблюдателя тук беше да създаде експериментални условия (в случая нагряването на фулерен с лазер), в съответствие с които природата даде един или друг отговор.

Но учени от САЩ, водени от професор Шваб, наскоро експериментално показаха, че измерването на положението на квантовия обект и самия обект са тясно свързани. По-конкретно, те откриха, че при измерване на позицията на даден обект, пространственото му състояние се променя. Нещо повече, измерванията се оказаха за понижаване на температурата на обекта. Измерванията могат да охладят даден обект по-добре от всеки хладилник, казва Шваб.

В тези изследвания учените откриват проявата на законите на квантовия свят не само в експерименти с елементарни частици, но и с големи обекти. Те открили, че наблюдавайки обект, можете не само да промените позицията му, но и енергията му.

Но в експериментите, проведени в MIT (САЩ) под ръководството на нобеловия лауреат Волфганг Кетерле, се наблюдава тридесеткратно забавяне на разпадането на нестабилна микрочастица. За първи път беше направено сравнение на ефекта на импулсното и непрекъснато наблюдение на квантова система върху процеса на разпадане. Под импулсното действие облак от атоми беше облъчен с „картечен взрив“от къси и мощни светлинни импулси, които бързо следваха един след друг на равни интервали. При продължително излагане облакът беше облъчен за известно време с лъч с ниска, но постоянна мощност.

Експериментите показват, че и при двата вида експозиция има забавяне на разпадането на възбуденото състояние. Освен това, колкото по-силно е въздействието (т.е. колкото по-плътна е опашката от импулси при първия експеримент и колкото по-голяма е мощността на светлината при втория), толкова по-значително е забавянето на разпадането.

Произходът на такъв парадоксален феномен, според изследователите, може да бъде обяснен с най-простите думи, както следва: „В квантовата механика всяко измерване или дори наблюдение„ смущава “измерената частица. Ако се „опита да се разпадне“, наблюдението го връща (почти) в първоначалното си квантово състояние, от което се опитва отново да се разпадне. Ето защо твърде честото наблюдение на частица значително удължава времето на нейното разпадане”.

Има само една стъпка от влиянието на измерването до влиянието на съзнанието на наблюдателя върху реалността

Идеята за необходимостта от включване на съзнанието на наблюдателя в теорията е изразена от много учени от първите години на съществуването на квантовата механика. Например, това беше типично за възгледите на Юнг и Паули. Работата на Вигнер съдържа дори много по-силно твърдение: не само съзнанието трябва да бъде включено в теорията на измерването, но съзнанието може да повлияе на реалността.

Днес този подход се развива плодотворно от професор Менски. Той пише: „Очевидно трябва да се направи заключение, което физиците трудно могат да приемат: теория, която би могла да опише не само набора от алтернативни резултати от измерване и разпределението на вероятностите върху тях, но и механизма за избор на един от тях, задължително трябва да включва съзнание“.

И така, отново в квантовата физика се появиха две неясноти: как е изборът на една алтернатива при квантовото измерване и каква е ролята на съзнанието в това? Учените знаят, че понякога е по-ефективно да се решават два трудни проблема едновременно. Очевидно Юнг и Паули бяха прави, когато казаха, че законите на физиката и законите на съзнанието трябва да се считат за взаимно допълващи се. Следователно можем да приемем, че ролята на съзнанието в квантовите измервания е да избере една от всички възможни алтернативи. Аргументирайки допълнително на основата на такава хипотеза, може да се забележи, че от нея остава само малка стъпка към мисълта на Вигнер, че съзнанието може да повлияе на реалността.

Нещо повече, както каза професор Уилър, актът на наблюдение всъщност е акт на сътворение и че дейността на съзнанието има творческа сила. Всичко това подсказва, че вече не можем да се считаме за пасивни наблюдатели, които не засягат обектите на нашето наблюдение.

Юрий Ядикин