Как мы видим, суждение о любом объекте, в том числе о человеке, всегда основывается на
В квантовой[4] физике считается, что конкретная реальность появляется только с приходом наблюдателя; без наблюдателя окружающая реальность представляет собой лишь вероятностную форму.
Что такое эффект наблюдателя?
В макро- и микромасштабах физика работает по-разному. В более объяснимом и видимом для нас макромире, например, действует сила гравитационного притяжения и движение всех объектов является в большей степени предсказуемым.
В «зазеркальном» мире квантовой механики все наоборот: элементарные частицы двигаются и взаимодействуют по принципам, не всегда понятным исследователям.
Одно из наиболее загадочных явлений –
Первым и самым известным стал двухщелевой эксперимент, впервые проведенный Т. Юнгом (1801) со светом. В 1927 г. К. Дэвиссон и Л. Джермер продемонстрировали, что электроны проявляют такое же поведение, которое позднее также изучалось на атомах и молекулах, а в начале XXI в. – на молекуле фуллерена (рис. 1.3)[7].
Если выстрелить из пушки обыкновенными шариками (рис. 1.2), то часть из них пройдя сквозь щели отпечатается на экране соответственно двумя щелями.
Если же через две щели пропустить поток электронов, то вместо двух полос получим много чередующихся полос, как если бы через щели пропускались не электроны, а волны. Это называется
Самое интересное в том, что даже если электроны запускать по одиночке, интерференционный узор выходит все равно. То есть даже один электрон – уже волна и может переходить через две щели одновременно.
Примечательно, что, когда ученые решили проследить за электронами, в том числе за тем, как они преодолевают эти две щели, физика поведения электрона сразу сменилась на классическую. То есть вместо интерференционного узора ученые обнаружили просто две полоски, как в случае с обыкновенными шариками. Создавалось впечатление, что частица ведет себя по-разному в зависимости от того, наблюдают за ней или нет.
Суть эксперимента в следующем: в коробке с условным котом находится атом радиоактивного элемента и колба с кислотой, которая разобьется, после того как радиоактивный элемент распадется. Если колба разобьется – кот умрет, но мы не знаем наверняка, распадется ли атом радиоактивного элемента, и никто, включая кота, не может на это повлиять. Следовательно, кот и жив, и мертв одновременно, что и называется квантовой суперпозицией.
Выяснить точное состояние кота мы сможем только когда откроем коробку, и, таким образом, состояние кота Шредингера в квантовом мире определяет именно факт нашего наблюдения[8].
Здесь можно привести пример с крутящейся монетой: пока она находится в движении, неясно, что выпадет: орел или решка. Для того чтобы узнать, монету надо остановить, что уже будет вмешательством в систему. Итак, события могут развиваться по двум совершенно разным сценариям.
Данное явление и называется эффектом наблюдателя. Однако причины поведения частиц доподлинно неизвестны; мнения ученых в объяснении происходящего существенно разделились.
Представители Копенгагенской интерпретации – толкования квантовой механики, сформулированной Н. Бором и В. Гейзенбергом во время совместной работы в Копенгагене (1927), – склонялись к тому, что пространство, окружающее нас, и сознание тесно связаны. И именно благодаря существованию наблюдателя формируется и материальный мир.