Квантовый физик Генри Стапп пишет, что включение человеческого сознания в базовую структуру физических теорий – одно из ключевых открытий в квантовой физике. Представления классической физики о полной релевантности наших мыслей он считает серьезной проблемой. Квантовая физика позволяет нам рассматривать самих себя как людей, которые стремятся к знаниям и применяют их, как тех, кто благодаря исследовательской деятельности способен оказывать некоторое влияние на наше окружение и, следовательно, не должен быть низведен до уровня автоматов. Вот почему нобелевский лауреат Юджин Вигнер утверждает, что квантовая физика занимается наблюдениями, а не наблюдаемыми объектами. В книгах «Нелокальная Вселенная: новая физика и вопросы разума», «Вселенная самосознания: как сознание создает материальный мир» и «Духовная Вселенная» (The Non-Local Universe: The New Physics and Matters of the Mind; The Self-Aware Universe: How Consciousness Creates the Material Mind; The Spiritual Universe) также рассматривается ключевая роль сознания в связи с квантовой физикой и последствиями для нашего мировоззрения. Многие физики и философы добиваются признания такой интерпретации квантовой физики [10].
Нелокальность
Как могут две отдельных частицы оказывать на расстоянии мгновенное влияние друг на друга? Как нам объяснить квантовую запутанность двух (или более) удаленных друг от друга объектов? В этом заключается один из ключевых принципов квантовой физики и одно из самых глубоких и поразительных открытий в истории этой науки. В его основе лежит теорема Белла, которую в 1982 году доказали физик Ален Аспе и его коллеги [11]. В ходе экспериментов они измерили изменение спина двух частиц.
Что такое спин? Это фундаментальное природное свойство, родственное электрическому заряду или массе. У всех мельчайших частиц – протонов, нейтронов и электронов, – есть либо положительный, либо отрицательный спин, и он всегда кратен одной второй. У отдельных неспаренных частиц спин равен одной второй.
Если производится местное измерение спина или вращения частицы, классические физики подразумевают, что это измерение имеет локальный эффект. Но если эксперимент проводится с двумя частицами, исходящими из одного и того же источника, но выпущенными в разные стороны, тогда измерения проводятся в двух отдельных местах, и ученые обнаружили, что измерения первой частицы также дают нам результаты измерений второй частицы. Другими словами, существует связь, квантовая запутанность двух частиц, которая дает нам возможность предвидеть результат; нет локального или прямого влияния между двумя частицами, которое вызвало бы совпадение результатов измерения второй частицы с результатами измерения первой. Это открытие было революционным, потому что до того момента считалось общепризнанным, что лишь локальные или непосредственные причины могут определять исход измерений. Согласно квантовой механике, оказалось, что это не так.
Поначалу многим было трудно признать такое мгновенное и удаленное влияние; даже Эйнштейн испытывал огромные трудности с нелокальными эффектами в квантовой физике. Но эксперименты в 1982 году убедительно доказали, что запутанность двух частиц создает нелокальную связь. Физик Никола Гизен в ЦЕРНе (Европейская организация по ядерным исследованиям близ Женевы, Швейцария) повторил эти эксперименты с фотонами, находившимися на расстоянии одиннадцати километров по оптоволоконному кабелю. Позднее та же нелокальная запутанность была продемонстрирована на расстоянии пятидесяти километров. Нелокальность даже была доказана для трех запутанных систем (парадокс Гринбергера-Хорна-Цайлингера) [12].
Новое мировоззрение на основе квантовой физики
Согласно квантовой теории, все взаимосвязано, для события нет локальной причины, и когда это событие происходит, оно мгновенно меняет всю Вселенную. Еще в 1923 году нобелевский лауреат Луи де Бройль написал, что в конечном итоге всю материю во вселенной можно также рассматривать как волновую функцию [13]. Это означает, что материи тоже присуща корпускулярно-волновая дополнительность. То, что уже было доказано для света – что он демонстрирует свойства и частицы, и волны, – оказалось применимым и к материи.
В 1930 году Эйнштейн писал: «Теперь мы подошли к выводу, что пространство первично, а материя всего лишь вторична». Несколько лет спустя Шрёдингер утверждал: «То, что мы наблюдаем как материальные тела и силы, не что иное, как формы и варианты структуры пространства». Физик Стивен Вайнберг недавно выразил нынешние позиции в квантовой физике кратким: «Итак, материя утратила центральную роль в физике» [14].
Но что такое материя? Существует ли она на самом деле? Во что по-прежнему верят ученые-материалисты?