Взгляд со стороны. Естествознание и религия

Анализируя опыт Цайлингера, доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики Псковского государственного университета (ПсковГУ) А. Н. Верхозин приходит к аналогичным выводам: «Опыт свидетельствует о том, что когерентная квантовая суперпозиция разрушается не из-за неконтролируемого возмущающего воздействия макроскопического прибора на микрообъект, как утверждается многими авторами, а благодаря информационному обмену между подсистемами – в опыте Цайлингера между молекулой фуллерена и окружающей средой. <…> Роль наблюдателя сводится к осознанию результатов опыта. Наблюдатель выступает как свидетель информационного обмена».

В своей статье Верхозин также отмечает, что для фотонов опыт, аналогичный опыту Цайлингера, можно провести на самом простом и дешёвом оборудовании. В отличие от фуллерена, фотон не надо «подсвечивать». Достаточно пропустить луч лазера через дифракционную решётку. Регулируя ширину щели и (или) частоту лазера, можно ожидать, как в опыте Цайлингера, исчезновение и появление дифракционной картины. Но при любом соотношении длины волны лазера и периода дифракционной решётки (расстояния, через которые повторяются непрозрачные участки решётки) ничего подобного не наблюдается. Фотон – квантовая частица, и поток фотонов нельзя рассматривать как поток классических частиц, о чём многие забывают[50]. Объясняя опыт Цайлингера, профессор Верхозин акцентирует внимание на том, что квантовые объекты, взаимодействуя с окружающей средой, обмениваются информацией.

Среди учёных доминирует мнение, что обмен информацией (исключая искусственные информационные системы) происходит только среди живых организмов, у которых за обработку информации отвечает мозг. При отсутствии мозга его роль выполняет нервная система, функциональными элементами которой являются нейроны.

В 2000 году исследователь Тосиюки Накагаки и его коллеги из Университета Хоккайдо экспериментально показали, что одноклеточный слизевик вида Physarum polycephalum, не имеющий мозга и даже отдельных нервных клеток, может находить кратчайший выход из лабиринта[51].

В 2010 году международная группа исследователей из университетов Хоккайдо, Оксфорда и Хиросимы, в которую также входил Тосиюки Накагаки, на подложке из агара разложили кусочки овсяных хлопьев (лакомство для слизевика) так, чтобы те отображали точную карту городов, лежащих вокруг японской столицы. Слизевика поместили в центр, там, где расположено Токио. Примерно через сутки плесень добралась до всех лакомств, сформировав между ними разветвлённую сеть путей, поразительно напоминающую реальную схему железных дорог Токио[52].

Двумя годами раньше учёные из компании Hewlett-Packard во главе со Стенли Уильямсом создали в лаборатории мемристор – элемент, обладающий памятью. Мемристор изменяет электрическое сопротивление в зависимости от протёкшего через него электрического заряда. Проводящие свойства мемристора изменяются за счёт химических превращений в двухслойной плёнке диоксида титана толщиной пять нанометров. Устройство ведёт себя совсем не так, как обычный резистор; не поддерживает магнитный поток подобно катушке индуктивности; не накапливает электрический заряд подобно конденсатору. Мемристор как бы запоминает прошедший через него заряд, и этим чем-то напоминают нейрон.

Исследователи выяснили, что свойствами мемристоров обладают и слизевики: их отростки, тянущиеся к пище, меняют электрическое сопротивление под действием электрического тока[53].

Мысленный эксперимент в квантовой механике, который смог бы решить, «чувствует» ли свет экспериментальный прибор придумал в 1978 году Джон Уиллер. В 2015 году группа физиков из Австралийского национального университета в Канберре во главе с профессором Эндрю Траскоттом реализовала воображаемый Уиллером эксперимент с отложенным выбором, заменив фотоны сверххолодными метастабильными атомами гелия.

Атомы были переведены в состояние «конденсата Бозе – Эйнштейна». Конденсатом Бозе – Эйнштейна называют агрегатное состояние вещества, основу которого составляют бозоны, охлаждённые до температуры, близкой к абсолютному нулю. В этом состоянии большинство атомов оказывается в своих минимально возможных квантовых состояниях, что позволяет наблюдать квантовые эффекты на макроскопическом уровне. Затем все атомы, кроме одного, были удалены. Оставшийся атом пропустили между двумя лазерными лучами, которые сформировали решётку.

Исследователи решили выяснить: если речь идёт об объекте, который может вести себя либо как частица, либо как волна, в какой момент времени он «решает» как именно себя вести.

При первом эксперименте, после того как атом пересекал первое препятствие, на пути атома добавлялась вторая решётка из лучей лазера. После её добавления атом, как и волна, двигался по двум возможным путям.