Квантовая механика и парадоксы сознания

Датчики D1 и D2 специально поставлены, чтобы убрать информацию о том, через какую щель пролетел фотон. То есть мы эту информацию запросто могли бы получить, если бы не ставили всех этих полупрозрачных зеркал, а поставили вместо них просто два датчика D3 и D4. Но схема усложнена специально для уничтожения информации. И когда датчики D1 и D2 срабатывают, это означает, по идее, что мы в этом случае ничего не знаем о пути прохождения фотона, а значит, он имеет право оставаться волной и, стало быть, запутанный с ним фотон чуть ранее шлепнулся о главный датчик D0 интерференционно. Такова была идея.

Так и оказалось! Если информация о пути прохождения фотона после срабатывания датчика D0 стиралась, то ранее, чем это произошло, фотон, еще не зная о том, что информация о нем в будущем сотрется, смело позволял себе остаться волной, словно получал сигнал из будущего о том, как сработают полупрозрачные зеркала – скроют от исследователей информацию о пути прохождения фотона или нет.

Разумеется, это «обратновременное» влияние – иллюзия. На которую и клюют разные корреспонденты. Фактически все происходит так, как и должно происходить, – именно первое попадание в главный датчик и определяет дальнейшую судьбу сцепленного фотона, сдвигая вероятность его фиксации теми или иными нижними датчиками. Вот и все.

Глава 2 Самая волнительная функция

Судьбу квантовой системы определяют два математических выражения: волновая функция и уравнение Шрёдингера. В них и отражается вероятностная природа квантового мира. А также самая великая тайна квантовой вселенной: как и почему происходит коллапс волновой функции (редукция волновой функции в другой терминологии).

Вы уже знаете, что это такое.

Это процесс, при котором размазанный по вселенной квант вдруг неожиданно решает схлопнуться, превратив вероятность своего существования в реальность. Квантовые уравнения определяют только вероятность нахождения того же электрона в том или ином месте, а замер (воздействие) присваивает электрону реальное время и место. В этом и состоит физический смысл волновой функции, которую обозначают греческой буквой «пси» – ψ.

Теперь, немного попривыкнув к вероятностной природе мира, разберемся, что же не так в этом самом коллапсе и почему некоторые физики говорят, что здесь каким-то образом замешано сознание?

Вот электрон до замера. На картинке показана вероятность его обнаружения. Собственно говоря, волновая функция – это волна вероятности обнаружения частицы.

Рис. 16

Все дело в математическом аппарате квантовой физики. В том, что линейные уравнения квантовой механики не предполагают никакого коллапса волновой функции. Согласно математической формалистике, никакой редукции волновой функции происходить просто не может! Понимаю, что каждая формула в научно-популярной книжке, как говорят знающие люди, вдвое сокращает число читателей, поэтому у нас с вами будут тут игрушечные, упрощенные формулы. Формулы как бы понарошку, но в обрамлении совершенно непогрешимой математической логики.

Вернемся к ранее использованному прекрасному примеру. Вот есть у нас два ящика, обитых черным бархатом. И одна красивая, сверкающая, отполированная, белая, словно бильярдный шар из слоновой кости, частица, которая может по результатам эксперимента оказаться только в одном из ящиков. Ну, просто потому что реальные частицы в нашем реальном мире не могут находиться одновременно в двух местах. Это основа физического реализма. Каковой реализм так самоотверженно пытался защитить Эйнштейн (заодно с пристегнутым к нему фатализмом, о чем старик, видимо, не догадывался). Но так и не защитил: микромир оказался в своей основе квантовым, то есть принципиально неопределенным, и лишь на уровне макромира он выглядит привычно-реальным, твердым и надежным.

Но мы помним, что красивая белая бильярдная частица окажется в одном из черных ящиков только после замера, то есть после того, как мы проведем опыт по обнаружению частицы: откроем крышку черной коробки, заглянем туда и увидим в каком-то ящике эдакую красоту. Теперь внимание, уж извините, но задам читателю контрольный вопрос:

– А где была частица до этого?