Самосознающая вселенная. Как сознание создает материальный мир

Госвами Амит

1. Состояние квантовой системы определяется уравнением Шредингера, но решение этого уравнения — волновая функция — не связано напрямую ни с чем, что мы наблюдаем. Поэтому первый вопрос интерпретации касается того, что представляет волновая функция: единичный объект? группу сходных событий? ансамбль объектов? Квадрат волновой функции определяет вероятности, но как мы должны понимать вероятности? Это требует интерпретации. Мы предпочитаем интерпретацию в терминах единичного объекта, но это, по-прежнему, вопрос философии.

2. Квантовые объекты подчиняются принципу неопределенности Гейзенберга: невозможно одновременно и точно измерять пары сопряженных переменных, например положение и импульс. Заключается ли дело только в измерении (в том, что квантовые зонды передают объекту, который они измеряют, неконтролируемое количество энергии), или же принцип неопределенности происходит от природы вещей? Принцип неопределенности возникает из природы волновых пакетов, которые нам приходится конструировать, чтобы выводить из волн локализованные частицы. И опять, этот вопрос зависит от интерпретации и философии.

3. Парадокс корпускулярно-волнового дуализма — то, что квантовые объекты имеют и аспекты волн, и аспекты частиц, —

нуждается в решении, что означает интерпретацию и философию.

4. Какой физической реальностью — если вообще какой-либо — могла бы обладать когерентная суперпозиция? Можно ли действительно разрешить парадокс кошки Шрёдингера без серьезного рассмотрения такого вопроса? А его рассмотрение неизбежно связано с интерпретацией и метафизикой.

5. Действительно ли дискретность и квантовые скачки — это подлинно фундаментальные аспекты поведения квантовых систем? В частности, мы изобразили коллапс волновой функции или когерентной суперпозиции в ситуации измерения как дискретное событие. Но необходим ли коллапс? Нельзя ли найти интерпретацию, которая избегает коллапса и, потому, избегает дискретности? Отметьте, что мотивацией для поиска такой интерпретации служит желание укрепить философскую позицию — позицию реализма.

6. Принцип соответствия Бора утверждает, что при определенных условиях (например, для очень близких энергетических уровней в атомах) квантово-механические предсказания сводятся к предсказаниям классической механики. Это гарантирует возможность использования классической механики для того, чтобы делать предсказания в большинстве ситуаций, но гарантирует ли это, что измерительные приборы ведут себя классическим образом, когда это необходимо? Некоторые физики (все они — реалисты) полагают, что это вопрос философии.

7. Теорема Белла и эксперимент Аспекта вынуждают нас спрашивать: как нам следует интерпретировать смысл квантовой нелокальности? Это имеет крайне серьезные последствия для нашей философии.

Материальный реализм, загоняемый в угол квантовой механикой, оказывается беспомощным всякий раз, когда встает вопрос о природе квантовой реальности — будь то в связи с принципом неопределенности, корпускулярно-волновым дуализмом, или когерентными суперпозициями. Всякий раз, когда мы задаемся вопросом, существует ли какой-то другой вид реальности за пределами материальной реальности, мы ставим материальный реализм в неприятное положение. Точно так же, подлинная дискретность указывает на трансцендентный порядок реальности и, таким образом, крушение материального реализма.

Парадоксы квантового измерения (например, парадокс кошки Шредингера) создают для материального реализма непреодолимые трудности. Материально реальная кошка, не имеющая для своего существования никакого другого порядка реальности, должна лицом к лицу сталкиваться с проблемой когерентной суперпозиции. Может ли кошка действительно быть живой и мертвой в одно и то же время?

Наконец, решающий вызов материальному реализму бросает нелокальность Белла—Аспекта. Есть только две альтернативы, и ни одна из них не совместима со строго материалистической философией. Очевидно, что отказ от локальности в пользу сверхсветовых сигналов в сфере, лежащей за пределами пространства-времени, равно как и допущение нелокальных скрытых переменных, — это скачок за пределы материального порядка. Отказ от строгой объективности, или признание любого рода роли сознательного наблюдения, относит материальный реализм к разряду устаревших теорий, куда входят плоская земля, эфир и флогистон (так и не обнаруженная субстанция, предполагавшаяся в качестве действующего начала теплоты и света при горении) [46] .

46

Все это, действительно, философские вопросы, и они должны решаться на уровне философии, а не физики — но о какого рода философии идет речь? Все проблемы материального реализма, «загоняемого в угол квантовой механикой», возникают только если он понимается как онтология(наука о сущностях, обладающих независимой от нас реальностью), а не как эпистемология(наука о законах и методах человеческого познания).Помните два основных положения материализма — «материя первична, сознание вторично» и «материя есть объективная реальность, данная нам в ощущениях»? Первое из них — онтологическое утверждение, а второе — псевдоонтологическое, а на самом деле эпистемологическоеутверждение, которое призвано служить доказательством первого, но, в действительности, допускает двоякое толкование, по существу, опровергающее онтологический тезис. В самом деле, чем или кем нам дана в ощущениях объективно реальная материя? Сознанием, чем бы оно ни было. Согласно материалистической философии, сознание возникает как атрибут материи, тем самым давая нам возможности, воспринимать эту самую материю с помощью ощущений. Но перефразируем эпистемологический тезис: «Реальность объективно дана нам (субъектам) в ощущениях какматерия» — и мы получаем идеалистическую философию, именуемую конструктивным реализмом.Сознание (а точнее, осознание,как принцип субъективности)первично по отношению к материи, и через насконструирует материальную «реальность» — наше «человеческое пространство мира». Принципом этого конструирования является символическое представлениенепосредственно переживаемого опыта (то есть ощущений) — переход от «ощущаемого смысла»к значению.Материальная реальность — это реальность .значений, рождающаяся в результате коммуникативного обменаопытом междуотдельными субъектами. Она имеет диалогическуюи интерсубъективную,а не «физическую» (в онтологическомпонимании)

природу. Сознание (как разделяемоезнание) нелокально по определению, так как принадлежит всем и никому в отдельности, или, по словам Мартина Бубера, существует в промежутке между «Я» и «Ты». Осознание (как непосредственная осведомленность) тоже нелокально, поскольку представляет собой универсальныйпринцип субъективности. Квантовые парадоксы — это не онтологические парадоксы, а парадоксы описания.Бор прекрасно это понимал, когда говорил, что корпускулярно-волновой дуализм — это не дуализм свойствквантовых объектов, а дуализм описаний.В «материальной реальности» — реальности материальных объектов — просто не могут существовать«волны вероятности в комплексном пространстве» (каковыми являются волновые функции квантовых объектов) или «когерентные суперпозиции». Квантовая механика — это другой тип символизации реальности,основанный не на чувственных данных (во всяком случае, не непосредственно),а на абстрактных математических моделях. Поэтому при переходе от «квантовой реальности» (или квантового описания) к «материальной реальности» (или макроскопическому описанию) все «квантовые сущности» коллапсируют,превращаясь в привычные нам материальные объекты или их состояния. Единственный онтологическийвывод, который правомерно делать из существующей ситуации в философии физики, — это то, что за пределами материальной реальности действительно существуетнекая не зависящая от нас «окончательная реальность», но это — несознание (или осознание), ибо осознание, как универсальный принцип субъективности, представляет собой законэтой реальности, нетождественный ей самой, в силу своей принадлежности к другойлогической категории. Таким образом, вполне правомерно говорить о примирении реализма (и даже материального реализма) с идеализмом на эпистемологическом, но нена онтологическомуровне, как предлагает автор этой книги. — Прим. пер.

Можно ли примирить теорию множественных миров с идеализмом?

Все разнообразные модели, предлагавшиеся для разрешения парадокса кошки Шрёдингера, несостоятельны, за исключением трех — теории множественных миров, теории нелокальных скрытых переменных и предлагаемой здесь теории, основанной на монистическом идеализме. Из обсуждений в предыдущей главе вы можете видеть достаточные основания для постановки под вопрос интерпретации с привлечением скрытых переменных. Здесь идеализм имеет явный перевес. Может ли идеализм претендовать на преимущество и перед теорией множественных миров?

Теория множественных миров пытается разрешать затруднения, создаваемые парадоксом кошки Шрёдингера, постулируя, что вселенная разделяется на две ветви: одну, с мертвой кошкой и печальным наблюдателем, и другую, где кошка жива и наблюдатель весел. Однако попробуйте использовать эту теорию для разрешения парадокса квантовой нелокальности. Измерение одного электрона по-прежнему расщепляет мир скоррелированного с ним второго электрона, и так же мгновенно. Таким образом, эта интерпретация, по-видимому, ставит под угрозу локальность и, значит, в конечном счете, не поддерживает материальный реализм.

Даже хотя теория множественных миров не помогает поддерживать материальный реализм, ее, несомненно, следует считать жизнеспособной альтернативой идеалистической интерпретации. Но эта теория (подобно теории нелокальных скрытых переменных) отказывается от многих революционных аспектов Копенгагенской интерпретации. Напротив, монистический идеализм начинается там, где Копенгагенская интерпретация становится расплывчатой; он прямо провозглашает, что квантовые волны или когерентные суперпозиции реальны, но существуют в трансцендентной сфере за пределами материальной реальности [47] .

47

Теория множественных миров была предложена Хью Эвереттом в качестве альтернативыКопенгагенской интерпретации, согласно которой квантовую механику следует рассматривать как математический формализм, позволяющий устанавливать однозначные соотношения между последовательными наблюдениями квантовых объектов (делать предсказания), но не позволяющий что-либо говорить о состоянии этих объектов междунаблюдениями. Теория множественных миров позволяла избежать самой спорной части Копенгагенской интерпретации — идеи мгновенного коллапса волновой функции квантового объекта при его наблюдении. — Прим. пер.

В действительности, идею множественных миров легко включить в идеалистическую интерпретацию. Если внимательно рассмотреть теорию множественных миров, обнаруживается, что она использует сознательное наблюдение. Например, как определяется, когда происходит разветвление вселенной? Если это происходит при измерении, значит теория, согласно определению измерения, включает в себя роль наблюдателя.

В соответствии с идеалистической интерпретацией, когерентные суперпозиции существуют в трансцендентной сфере как бесформенные архетипы материи. Предположим, что параллельные вселенные теории множественных миров имеют не материальное, а архетипическое содержание. Предположим, что они представляют собой вселенные ума. Тогда вместо того чтобы говорить, что каждое наблюдение отделяет ветвь материальной вселенной, мы можем сказать, что каждое наблюдение создает причинный путь в ткани возможностей в трансцендентной сфере реальности.Как только совершается выбор, из мира проявления исключаются все пути, кроме одного.