kirill_nav_1

Category:

Моя философия. Трансцендентальный тринитарный реализм. — 71

Моя философия. Трансцендентальный тринитарный реализм: (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10), (11), (12), (13), (14), (15), (16), (17), (18), (19), (20), (21), (22), (23), (24), (25), (26), (27), (28), (29), (30), (31), (32), (33), (34), (35), (36), (37), (38), (39).

Уточнение метафизики из современной физики: (40), (41), (42), (43), (44), (45), (46), (47), (48).

Путь к синтезу философии Аристотеля и Канта: (49), (50), (51), (52), (53), (54), (55), (56), (57), (58), (59), (60), (61), (62), (62), (63), (64), (65), (66), (67), (68), (69), (70),

Таким образом, опыты с полупрозрачным стеклом, когда фотоны взаимодействуют со своими «виртуальными копиями», создавая общую картину интерференции и возможность бесконтактных измерения — все эти странные явления квантовой механики ставят перед нами еще больше вопросов. Конечно, «спутанные фотоны», с их мгновенным нелокальным «взаимодействием», уже явно указывают нам, что представления современной физики о пространстве и времени весьма далеки от реальности, но все же в случае со спутанными фотонами «взаимодействуют» два реальных фотона. А в опытах с полупрозрачным стеклом фотон «взаимодействует» — с чем?

Со своей «виртуальной копией»? Со своей «нереализованной возможностью»? Собственно, отсюда и появилась эта идиотская «многомировая интерпретация» Эверетта, согласно которой реальность «расщепляется» на разные миры, которые потом существуют как-то отдельно. Ну, то есть если взять все тот же мысленный эксперимент с котом Шредингера, то, согласно «многомировой интерпретации», когда физик открывает камеру с котом, у него образуется две копии, он расщепляется на два мира, в одном из которых кот жив, а в другом кот мертв. И потом этот несчастный физик продолжает существовать уже в двух своих копиях, в двух разных мирах.  

И все это можно было бы счесть форменным сумасшествием или какой-то не слишком остроумной фантастикой, если бы, во-первых, не опыты, которые показывают, что таки да — фотоны как-то «взаимодействуют» с самими собой, если они могут находиться в двух (или более) состояниях квантовой суперпозиции. И не только фотоны — электроны ведь в опыте с двумя щелями тоже взаимодействуют сами с собой. То есть электрон как частица пролетает через одну щель, а в качестве волны проходит через обе, что и создает картинку волновой интерференции электрона. А во-вторых, все это следует и из теоретического описания квантовой механики. Ведь информация не может куда-то пропадать бесследно, и если квантовый объект находится в суперпозиции двух исключающих друг друга состояний (как, например, в случае с полупрозрачным стеклом, когда фотон с равной вероятностью может пройти стекло или отразиться от него), то в случае реализации одного состояния, второе возможное состояние не должно исчезать бесследно. 

Ну, и вот. И получается, что квантовые объекты все же реализуют оба состояния, но одно, так сказать, в реальности, а второе — как-то иначе. Как? Как иначе? Как может быть реализована нереализованная возможность? Если у вас есть две возможности — пойти налево и пойти направо — и вы идете налево, каким образом нереализованная возможность «пойти направо» продолжает присутствует в реальности? Вот что нам необходимо понять или хотя бы попытаться как-то осмыслить.

И здесь снова для начала лучше обратиться к какому-нибудь примеру попроще. Скажем, к нашему любимому кубику. Кажется, что уж здесь-то наш кубик вряд ли нам сможет помочь, так как он слишком далек от квантового мира. Но нет, может. Почему? Потому что выпадение одного из шести его значений также можно рассматривать как суперпозицию шести состояний. И если выпадает одно из состояний  — например, значение «единицы» — остальные пять ведь никуда не исчезают. Кубик остается все тем же, с шестью гранями, и если мы определили «выпадение значения» как положение его верхней грани, когда кубик лежит на горизонтальной плоскости, то остальные пять его граней никуда не исчезают. Более того, выпадение значения «единица» обусловлено тем, что остальные пять значений не выпали. И без этих пяти не выпавших значений, и выпадение значения «единица» было бы невозможным — так как грань со значением «единица» не существует как-то совсем отдельно от остального кубика и остальных пяти его граней с пятью другими значениями.

И мы можем предположить, что и с квантовыми объектами происходит нечто подобное. То есть что реализация квантовым объектом одного из своих возможных состояний, находившихся в его «чистом состоянии» в суперпозиции с другими состояниями, обусловлена тем, что остальные состояния оказались нереализованными. И что поэтому при реализации одного из состояний, другие никуда не исчезают, и без них реализация этого состояния была бы невозможной, и она становится реальностью только при условии, что и остальные состояния продолжают существовать.

Правда, как и в случае с кубиком, реализованное состояние и нереализованные существуют как-то иначе. Но «иначе» они существуют уже только для нас, когда мы задали условия того, как мы будем определять, что такое «реализованное состояние». В случае с кубиком таким условием является положение кубика на горизонтальной плоскости (что вполне объективно), и при этом «выпавшим состоянием» мы считаем значение его верхней грани, а не нижней (что уже носит довольное условный характер). И можно допустить, что и реализация состояний квантовой системы зависит от условий измерения, когда квантовый объект уже соотносится с локальным пространством-временем — то есть его состояние «проецируется» на локальное пространство-время. А затем мы уже задаем систему отсчета (что уже носит условный характер) и путем измерения определяем локализацию квантового объекта (фотона или электрона) в пространстве относительно неподвижной системы отсчета — уже в качестве частицы. 

И, таким образом, правильней говорить о двух разных «схлопываниях» волновой функции. Если квантовый объект в своем «чистом состоянии» находится в суперпозиции двух состояний, то сначала происходит разделение его волновой функции на два этих состояния в отношении к (в проекции на) локальное пространство-времени — «реализованное» состояние и «нереализованное», при этом оба состояния (при условии, что они обратимы друг в друга) продолжают существовать. А затем уже в «реализованном» состоянии мы определяем путем измерения локализацию квантового объекта в пространстве как частицы — плотность вероятности которой определяется как квадрат волновой функции.   

Мне очень не хочется прибегать к математике — чтобы не перегружать текст математическими формулами. Ведь я вовсе не ставлю своей целью погружение в проблемы квантовой механики: квантовая механика и физика мне интересны только в целях уточнения некоторых аспектов моей метафизики — и, прежде всего, конечно, аспектов «соединения» материи и бытия в мир «сущего бытия» конкретных вещей посредством времени и пространства. То есть меня в физике, по большому счету, интересует только проблематика времени и пространства, посредством которых материя становится «причастной бытию». Тем не менее, говоря о проблемах квантовой механики и пытаясь дать ей свою философскую интерпретации, мы не сможем совсем избежать математического формализма, применяемого в квантовой механике для описания квантовых явлений. Более того, иногда проще нарисовать парочку формул — совсем простых — чем пытаться выразить какие-то наши мысли только словами. Поэтому ниже мы все-таки нарисуем парочку формул, чтобы лучше понимать, о чем идет речь.

Так, ситуация с фотоном, который летит к полупрозрачному стеклу, а затем, при столкновении с поверхностью стекла, может принять два состояния — отразиться от этого стекла (состояние A) или пройти сквозь него (состояние B)  — в квантовой механике описывается через волновую функцию W (обычно ее обозначают греческой буквой «пси», но такой буквы у меня на клавишах нет, и поэтому здесь и далее я ее буду обозначать через латинскую W), которая равна комбинации двух комплексных функций Y и Z: W = Y (A)+Z(B). 

Эта сумма двух комплексных функций, соответствующих двум возможным состояниям фотона после его столкновения с поверхностью зеркала, и есть «суперпозиция» двух его состояний. При этом важны не сами эти функции Y(A) и Z(B), а их соотношение друг к другу, так как это соотношение определяет вероятность этих двух состояний суперпозиции относительно друг друга. В случае с полупрозрачным стеклом это соотношение является равным — то есть фотон с вероятностью в 50% может отразиться от стекла, и с вероятностью 50% может пройти сквозь стекло. 

Состояния A и B — как состояния суперпозиции — вроде бы представляют собой две разные альтернативы для поведения фотона, то есть вроде бы фотон должен либо отразиться от стекла, либо пройти сквозь него. Однако квантовая механика утверждает (и это подтверждается экспериментально), что фотон «в действительности» каким-то образом совершает и то, и другое — то есть пройдя сквозь стекло, он при этом еще и каким-то образом, в некоей своей «виртуальной копии», от него и отражается (и наоборот). То есть он выбирает оба альтернативных — и, как кажется, несовместимых — варианта поведения, оба состояния, и эти два взаимоисключающих состояния фотона вполне себе продолжают каким-то образом присутствовать в реальности. Так что если мы эти два состояния — то есть два луча фотона — потом с помощью зеркал сведем вместе, эти два состояния дадут нам интерференционную картинку.

Тем не менее, всякий раз фотон — в каком-то другом смысле — все же выбирает какое-то одно из этих двух состояний (то есть либо отражается от стекла, либо проходит через него). И если мы поставим на пути этих двух возможных лучей следования фотона детекторы, то детектор всегда будет фиксировать фотон как частицу только на одном из этих двух возможных путей его следования. Получается, что фотон, существуя одновременно в двух состояниях своей суперпозиции, все же существует в этих двух состояниях как-то по-разному — «в действительности» обнаруживая себя в качестве частицы всегда только либо на пути отражения от стекла, либо на пути прохождения сквозь стекло. И при этом вероятность его обнаружения в качестве частицы уже определяется квадратом функции этого его состояния — то есть квадратом Y(A) или квадратом Z(B).

И, таким образом, мы видим, что реальность квантового объекта существует и описывается совсем иначе, чем реальность макромира. Сначала происходит разделение исходного состояния W на суперпозицию двух состояний A и B, что математически описывается как сумма двух комплексных функций Y (A)+Z(B). И фактическое разделение фотона на два этих состояния мы можем трактовать как «первое схлопывание» функции W. А затем мы уже фиксируем положение фотона как частицы через вероятностную функцию, которая определяется квадратом Y или Z, и эту фиксацию фотона как частицы мы можем назвать «вторым схлопыванием» функции W.         

Error

Anonymous comments are disabled in this journal

default userpic