Парадокс Вигнера

— Это от того, что мы не знаем, где проходит четвёртая координата пространства, — подытожил профессор, — но зато теперь представляем, как бы выглядели более сложные фигуры в четырёхмерном пространстве. Мы с Вами, например. Наверное, все вместе страшные уроды из фильмов ужаса, были бы красивее нас в тысячу раз! Готово ли наше Сознание воспринимать четырёхмерное пространство? Вряд ли! Оно, как цензор, не позволяет видеть нам другие координаты, кроме известных каждому из нас — ширину, длину и высоту!

В современной физике популярна так называемая «теория струн». Для понимания она чрезвычайно сложна. Но главное — в ней допускается существование других измерений! Их количество может доходить до 26, однако эти дополнительные размерности как бы свёрнуты нашим Сознанием, потому мы их и не видим. Экспериментально их обнаружить, тоже пока не удалось. Но главное не в том.

Данная теория позволяет представить элементарные частицы, составляющие атом из ультрамикроскопических волокон, называемых струнами. Все свойства элементарных частиц объясняются их резонансным колебанием. Эти волокна могут совершать бесконечное множество вариантов вибраций. Согласно этой теории, Вселенная была создана благодаря расширению микропространства, от длины, соизмеримой с постоянной Планка до величины суперструн, соответствующих размерам Мультивселенной. Её струны точно так же взаимодействуют между собой и производят те же вибрации, колебания и порождают гравитационное излучение.

Если дополнительные координаты многомерных пространств существуют, то где они проходят? Скорее всего, в тех местах, которые мы привыкли называть линиями пересечения параллельных миров. Вообразить себе, что это такое, можно с помощью простой аналогии. Представьте, что вы живете в плоскости, то есть в двух измерениях, и вам неизвестно, что эта плоскость пересекается с бесконечным числом других, где есть участки, через которые ваша двухмерная фигура может случайно проникнуть в «чужую» для вас плоскость. Аналогично и с пересекающимися пространствами, то есть с параллельными мирами.

А сейчас я упомяну ещё о некоторых парадоксах квантовой механики — кота Шредингера и друга Вигнера. Первый назван именем учёного, который проиллюстрировал парадоксальность квантовой механики мысленным экспериментом и фактически показывает отличие понятия реальности в квантовой механике от той, как она понимается в классической физике и в нашей обычной интуиции. В чём состоит парадокс, предложенный Шредингером? Возьмём ящик и опустим в него кота и нестабильный, постепенно распадающийся атом. Поместим туда же устройство, которое разрушает ампулу с ядом, когда атом распадётся. В начале эксперимента атом ещё цел и кот жив. Если в некоторый момент атом распадётся, то кот умрёт. Эти два случая ясны, и их описание в квантовой механике не отличаются существенно от описания в классической физике.

Однако атом, как микроскопический объект, подчиняется законам квантовой механики, и это позволяет сделать необычные выводы. Согласно законам квантовой механики, любое состояние системы — вектор. Это означает, что так же, как в случае обычных векторов, состояния квантовой системы можно суммировать. Результат в случае двух или нескольких векторов состояния в квантовой механике называют суперпозицией. Состояние атома в начальный момент — это «нераспавшийся атом», но со временем оно становится суперпозицией — нераспавшийся атом + распавшийся атом. Первое слагаемое этой суммы постепенно уменьшается, а второе — увеличивается.

Вспомним теперь, что жизнь кота непосредственно связано с целостностью атома в силу того, что вместе с ним в ящике находится устройство, убивающее его, когда атом распадается. Поэтому мы должны заключить, что через некоторое время после начала опыта состояние системы из атома и кота, представляет собой суперпозицию — нераспавшийся атом и живой кот + распавшийся атом и мёртвый кот. Что же мы увидим, если откроем ящик в этот момент? Возможно, ли увидеть кота в состоянии, соответствующем суперпозиции живого кота и мёртвого? Очевидно, нет. Только либо живого кота и нераспавшийся атом, либо мёртвого и уже распавшийся атом.

Это парадокс. Описывая состояние в закрытом ящике, в соответствии с квантовой механикой мы должны представить его как суперпозицию. Но для открытого ящика описание, в соответствии с нашим опытом, должно быть одним из компонентов этой суперпозиции. Мы видим, что в этом рассуждении, приводящем к парадоксу, существенную роль играет наше Сознание. Пока ящик не открыт, информация в наше Сознание о состоянии системы ещё не поступила, а после открытия ящика мы осознаем его.