Взгляд со стороны. Естествознание и религия

Учёные из Объединённого института геологии, геофизики и минералогии СО РАН в Новосибирске В. В. Параев, В. И. Молчанов и Э. А. Еганов, касаясь проблем происхождения и эволюции органического мира, отметили: «… код наследственности (проявляющийся как при воспроизводстве организмов, так и при кристаллизации минерального вещества), хотя и материален по сути, в то же время бестелесен: не существует вещественной структуры – носителя этого кода как природного объекта. Примером безвещественной передачи наследственных признаков служат законы кристаллизации. Что собой представляет, скажем, наследственный код кварца? Независимо от исходного состояния (аморфный кремнезём, раствор, расплав, газовая фаза) он всегда – и сегодня, как и миллионы лет назад, обеспечивает образование форм, свойственных только кварцу»[95].

Код происхождения не хранится в материальных структурах вещества – молекулах или атомах. Не хранится он и в частицах, из которых состоит атом. Даже незначительное изменение количества нуклонов и электронов в атоме превращают медь в другой химический элемент с совершенно непохожими на прежний металл свойствами.

Любой объект хранит информацию о своём происхождении, но это виртуальная информация. Некоторое представление о такой информации можно получить при исследовании искусственного объекта, например блока электронной аппаратуры, история создания которого в общих чертах понятна каждому, кто знаком с электротехникой.

Основой для построения электронного блока служит конструкторский документ – схема электрическая принципиальная. Она содержит фундаментальную информацию об изделии, иначе хранит его код происхождения. Определённой принципиальной схеме соответствует конкретное изделие, обладающее только ему присущими характеристиками, независимо от того, где и как оно было собрано.

На принципиальной схеме электрические элементы и связи между ними закодированы условными графическими обозначениями, определяющими конструктивные особенности электронного блока. В документе также указано единственно возможное направление передачи сигнала во времени, при котором изделие может функционировать. Внешний вид электронного блока и его составных частей, а также их пространственное расположение схема принципиальная не отражает.

Изучив схему, можно понять, как устроена и работает конструкция. Поскольку электронный блок создан на основе принципиальной схемы, в нём содержится в неявном виде полная информация о схеме. Но такую виртуальную информацию, хранящуюся в изделии, невозможно скопировать. Однако, если детально изучить конструкцию, можно создать реальный аналог виртуальной схемы, в определённой степени соответствующий оригиналу.

Чем детальнее изучено изделие и чем меньше допущено ошибок при изучении изделия, тем точнее будет соответствовать построенная модель принципиальной схемы оригинальной конструкторской документации. Для полного прочтения информации, которую содержит электронный блок, нужно обладать всеми знаниями и технологиями, воплощёнными разработчиками в изделие.

Особенность виртуальной информации состоит в том, что она возникает в процессе создания изделия и при его разрушении стирается. Если удалить из блока определённое количество электронных компонентов, вместе с ними будет потеряна и часть виртуальной информации.

В квантовой механике всю информацию о свойствах чистой квантовой системы несёт вектор состояния – физическая величина, характеризующая одно из возможных состояний квантовой системы. Все возможные состояния квантовой системы образуют пространство состояний (бесконечномерное гильбертово пространство), элементами которого и являются векторы состояния.

Вектор состояния нельзя представить направленным отрезком, поскольку он характеризуется набором комплексных чисел (компонентов вектора) в количестве, равном размерности пространства, в котором он живёт. Неизвестный вектор состояния, как и виртуальную информацию, хранящуюся в изделии, невозможно скопировать (теорема о невозможности клонирования произвольного чистого состояния). Но когда вектор чистого состояния системы известен, его клонирование возможно[96].

Состояние частицы в квантовой механике описывается волновой функцией ψ (х, y, t, z), иначе – амплитудой вероятности, которая является функцией пространственных координат и времени. Волновая функция – это частный случай, одна из возможных форм представления вектора состояния как функции координат и времени. Её можно найти путём решения волнового уравнения Шрёдингера. Квадрат модуля волновой функции определяет плотность вероятности нахождения частицы в данной точке конфигурационного пространства (абстрактного пространства, задающего конфигурацию системы) в данный момент времени. Поскольку волновая функция является комплекснозначной функцией координат и времени, физический смысл имеет не сама волновая функция, а её квадрат модуля – действительная величина |ψ|², которую получают, умножая волновую функцию ψ на комплексно-сопряжённую ей функцию ψ*, что даёт действительное значение величины.