Формула бессмертия

Смотрите. Располагаем полупрозрачное зеркало под углом 45 градусов к оси пролета фотона. Полупрозрачность означает, что вероятность для фотона пролететь сквозь зеркало — 50 %. Если зеркало отражает фотон, он улетает к чертовой матери вбок. А если пропускает, фотон попадает на фотоэлемент, тот замыкает электрическую цепь, которая приводит в движение молоточек, разбивающий ампулу с ядовитым газом. Ампула с газом находится в черном ящике, где сидит кот. Знаменитый черный кот Шредингера, о которого физиками сломано столько копий!.. (Правда, насколько мне известно, о цвете кота Шредингер ничего не говорил. Но его всегда почему-то рисуют черным. Уж больно темная история!)

Эксперимент прост. Запускаем один-единственный фотон. Он либо отражается зеркалом с вероятностью одна вторая, либо убивает кота. Поскольку ящик с котом непрозрачный, пока мы его не открыли, мы не можем сказать, подохло животное или надо попытаться еще разок. Ясно только одно — с вероятностью 1/2 кот мертв. И с такой же вероятностью жив. Все уже случилось, но мы находимся в состоянии неопределенности. И потому должны описывать ситуацию квантовой суперпозицией:

ПСС = 0,5(Квант отражен Кот жив) + + 0,5(Квант поглощен Кот мертв)

Формула здесь, конечно, выписана условная, но она имеет вполне корректный аналог в квантовой механике. Это полное описание системы. И пока мы не откроем крышку, получается, что редукция не произошла, ни одна из возможностей не реализовалась.

— Как это не реализовалась? — возмутится читатель.

Реализовалась! Ведь квант мы уже выпустили! Значит, редукция произошла. Мы просто не знаем, что случилось.

— Ну и что случилось? Кот жив? — спрошу я.

— С вероятностью 50 % жив. А с вероятностью 50 % мертв.

— А мы так и записали! Это мы знали и до того…

Понимаете, до тех пор пока нет определенности, мы вынуждены описывать полную квантовую систему как суперпозицию всех ее возможных состояний. А теперь проследим, в какой момент возникает редукция волновой функции.

Когда мы открыли крышку?..

Нет. Мы могли крышку открыть, а в ящик не заглянуть.

Когда мы заглянули в ящик?..

Нет. Мы заглянули и не поняли, мертв кот или спит. Более того, даже если кот зевает и потягивается, все равно: свет, отраженный от него; нервный сигнал, бегущий по зрительному нерву в мозг от сетчатки глаза; каскад электрохимических импульсов, бегущий по нейронам и проскакивающий через щели синапсов в нашем мозгу — все это только лишь взаимодействие неживых молекул, атомов, квантов. В этом смысле человека можно считать продолжением лабораторной установки. Есть в ней датчик, есть коробка с ампулой, есть фотоприемник в виде сетчатки глаза, есть линза хрусталика и провода передачи сигнала в регистрирующему устройству… Все это — всего лишь материя. Эту материю можно включить в схему эксперимента и описать в формулах. Но настоящая редукция неопределенности до состояния определенности наступает только после того, как сработало осознание: ох, а в действительности кот-то мертв! И в то же мгновение волновая функция коллапсирует. То есть из нее произвольно вынимается один член. И куда-то почему-то исчезает.

Куда же девается при этом вторая половинка волновой функции? С точки зрения формальной логики и математики никуда она деться не может. Линейный оператор не предполагает никаких «редукций» и потери членов. Вырвать член уравнения — это вообще не математическая, а какая-то хулиганская категория. Она не вытекает из внутренней логики математики. Состояние квантовой системы описывается всеми ее членами! Потому что в квантовом мире, как мы уже говорили, электрон движется по всем возможным траекториям сразу. Это означает, что одновременно осуществляются все альтернативы и реализуются все возможности. А значит, учитываются все члены уравнения. Иначе и быть не может: таков квантовый мир. Пока не проведено измерение (открыть коробку и посмотреть), мы вынуждены описывать квантовое состояние системы суммой всех состояний — и жив, и мертв. Тем более что так оно и есть: опыты по проверке неравенств Белла доказали, что в микромире именно измерение творит реальность, а до измерения реальности нет, а есть вероятности альтернатив. Мы же в этом опыте с котом просто вытащили квантовую неопределенность на макроуровень, сделав ее абсурдность еще нагляднее — ведь кот не может одновременно двигаться «по разным траекториям», то есть быть и мертвым, и живым сразу.

Но что такое «измерение» — само физическое воздействие или осознание его последствий?..

Тонкий вопрос. Возьмем лупу и рассмотрим его внимательнее.

Человек тоже состоит из микрочастиц и квантов, его, как уже было сказано, тоже можно включить в схему эксперимента, причем в двух состояниях: радостного — оттого, что кот выжил, и огорченного потерей любимца («Зато мебель больше драть не будет, паразит», — мелькнула утешительная мысль на задворках сознания). И тогда получится такая формула:

ПСС = 0,5(Квант отражен Кот жив Исследователь рад) + + 0,5(Квант поглощен Кот мертв Исследователь огорчен)