Буду признателен, если поделитесь информацией
в социальных сетях
|
Я доступен по
любым средствам связи , включая видео
|
 |
 |
 |
| МЕНЮ САЙТА | |||
| Библиотека 12000 книг | ||
Видеоматериалы автора сайта
Код доступа 2461537
| Заречный Михаил - Квантово-мистическая картина мира. |
|
Выдержки из произведения
Заречный Михаил - Квантово-мистическая картина мира структура реальности и путь человека
Перед вами удивительная книга, искрящийся взаимопроникновением танец последних открытий квантовой физики и вечных знаний, доставшихся современному человечеству в наследство. В ней со всей ясностью и энциклопедичностью представлен сплав современной науки и древних мистических учений. Несмотря на сложность тем и глубину, книга «Квантовая и мистическая картины мира» написана с редкой энергией и искренностью. Не нужно никакой специальной подготовки, ученой степени или десяти лет тибетских практик для того, чтобы прочитать и понять, о чём речь. В книге выдвинута гипотеза, в терминах современной физики объясняющая механизм взаимосвязи явлений физического мира и феноменов сознания. Эта гипотеза радикально меняет смысл слов "наука" и "мистика", и, если она верна, человечество может оказаться в пространстве идей и понятий, объединяющих науку, религию, мистику и культуру. Прочитавший эту книгу не только ознакомится с современными и древними представлениями о мире, он сможет увидеть как новые горизонты своего развития, так и конкретные пути их реализации.
Оглавление
TOC \o "1-3" \h \z От издательства Глава 1. Знаменитый эксперимент Глава 2. Чудо квантовых корреляций Глава 3. Нелокальность и детерминизм Глава 5. Реальность классическая и квантовая Глава 10. Уровни человеческого сознания Глава 12. Личность и подлинное «Я» Глава 14. Древо мира и познание Знающего Глава 15. О снах, смерти и конце света
От издательства
Все больше и больше явлений, которые ранее казались странными и необычными, сегодня становятся предметом научного исследования. Пришло время для возникновения новой науки… Ли Кэрролл
Настоящее предисловие долго не могло сложится. Причины этому разные. Представлять новую серию, которую долго и с любовью готовили всем издательством, которая нравится, и в которой рассказывается о мироустройстве с точки зрения современной науки, не просто. Надо не переборщить в своем желании привлечь к ней внимание, ведь можно добиться обратного эффекта. Не «перегрузить» потенциального читателя информацией, желая объяснить, что к чему, а в результате — отпугнуть кажущейся сложностью тематики серии. А нужны ли вообще предисловия? Большинство читателей, я уверена, скажут: «Нет! Кто их читает?» Хорошо. Не нужны, так не нужны. Будем считать, что это краткое представление серии. Тем более, что лучше читать сами книги, а не предисловия к ним. Итак, в рамках новой серии книг — «Квантовая магия» вы познакомитесь с современными работами отечественных и западных ученых-физиков. Отмечу, что все они профессионалы, каждый работает по своей теме, публикуется в научных журналах, имеет степень. Зачем тогда им эти книги? Для ученых это одна из возможностей сделать доступной широкому кругу людей, а не только своим коллегам, информацию о последних открытиях в науке, способных перевернуть представление человека о реальности. Почему такое название у серии — «Квантовая магия», объединяющее несовместимое? Это название наиболее точно отражает современное состояние науки, когда научные открытия становятся настолько невероятными с точки зрения обычного человеческого восприятия, что в них сложно поверить. Как говорится, прошли те времена, когда многие считали, что наука — наукой, а мистика — мистикой. К сожалению, раньше так и было: тот, кто знал квантовую механику, не интересовался эзотерикой, а тот, кто хотя бы в начальной степени владел эзотерической практикой, достаточной для того, чтобы убедиться в объективном физическом существовании этих эффектов, не всегда знал квантовую механику. В данной серии наглядно показано, как близки эти два крайних подхода, изучающих по сути дела одни и те же явления, но с разных точек зрения и совершенно разными методами. Удивительно? Невероятно? Да. Именно так. Если вы решитесь прочитать книги всей серии, вас ждут еще более невероятные открытия. И закончу краткое представление словами одного из авторов серии: «…пугаться и откладывать чтение на потом не следует даже в том случае, если вам до сих пор снятся кошмары об уроках физики в школе». С пожеланиями удивительных открытий, редактор серии, Оксана Филичева
От автораВ основе этой книги лежат беседы о последних достижениях квантовой физики и связи квантовой и мистической картин мира, проведенные автором в одной из эзотерических школ Санкт-Петербурга1.
1 В настоящее время эта школа называется «Познающий Поле», www.ppole.ru. Здесь и далее примеч. авт.
То, что наши встречи состоялись именно сейчас, не случайно: за последние 5–10 лет квантовая физика сделала решающие шаги2, позволяющие соединить квантовую и мистическую картины мира, научное и религиозное мировоззрения. И не только соединить, но и показать искрящийся взаимопониманием и взаимопроникновением танец современных физических представлений и древних мистических знаний. А также дать реальную мировоззренческую и практическую опору любому стремящемуся реализовать свои возможности человеку.
2 Прежде всего, имеются в виду: · теория декогеренции, описывающая взаимные переходы между видимым материальным миром и непроявленным квантовым; · теория запутанных состояний, показывающая, каким образом объект остается в неразрывной связи с Целым; · теория квантовой информации, позволяющая рассматривать все известные процессы и взаимодействия как способы обмена информацией; · а также соответствующие экспериментальные исследования. Если не все термины вам сейчас понятны, не пугайтесь, скоро все встанет на свои места, достаточно лишь немного любознательности и настойчивости.
В основе этих взглядов на существование лежит очевидное как для мистика, так и для современного квантового физика утверждение: материальный мир составляет лишь незначительную часть совокупной Реальности. То, что было легко объяснять при непосредственном живом контакте, оказалось практически невозможно изложить на бумаге, сохранив ясность и простоту изложения и достаточную научную строгость. Так что те комментарии, которые выделены курсивом, можно при первом чтении пропустить. Для иллюстрации некоторых положений я обратился к авторитетным и доступным текстам различных традиций, среди которых особо хочу отметить сутры Будды, Патриархов Дзэн, а также Бхагавад-гиту. Я очень благодарен этим великим текстам. Иногда мне казалось, что они заботятся о выходе в свет данной книги гораздо более, нежели я сам. Во всех случаях, когда это возможно, я старался указать авторов тех или иных идей и дать соответствующие ссылки. В то же время шар знаний катится из невообразимого далека, и в ряде случаев единственное, что я мог сделать, — это не считать изложенные взгляды исключительно своими. Мне приятно выразить признательность и благодарность Сергею Доронину и другим участникам форума «Физика Магии»3, общение с которыми и идеи которых сыграли значительную роль в появлении этой книги. Также я признателен за глубокие дискуссии и ценные дополнения своим коллегам Ирине и Михаилу Просекиным и Елизавете Мироновой. Очень приятно поблагодарить Мастера Сию4 за общение, ценные подсказки и глубокие дружеские провокации. Наши контакты сильнее всего отразились на содержании главы 9.
3 http://physmag.hut1.ru/cgi-bin/forum.cgi.
Особые слова благодарности — Наталье Панкратьевой за всестороннюю дружескую поддержку, а также тщательный поиск в рукописи неточностей и непонятных мест. Своим интересом, вниманием и вопросами огромный вклад в создание этого текста внесли все участники наших встреч и их последующих обсуждений. Еще мне хочется поблагодарить сотрудников издательства «Весь» и в особенности Инну Емельянову за удивительное сочетание высокого профессионализма и настойчивости с чуткостью и внимательностью.
Михаил Заречный Санкт-Петербург Весна 2006 года
ПрологМногие из вас, вероятно, встречались с утверждениями вроде: «Материя не отлична от пустоты. Пустота не отлична от материи. Материя — это и есть пустота. Пустота — это и есть материя». Эти слова Будды Гаутамы из «Сутры Сердца»5 относятся ко всему, воспринимаемому нами. Согласно махаянскому буддизму, наличие пространства, времени, атомов, наблюдаемых тел, чувств и нашего «Я» — иллюзия, по крайней мере в том смысле, что все воспринимаемое нами не имеет автономного существования.
5 Цит. по: Буддизм в переводах. Альманах. Вып. 2. СПб.: Андреев и сыновья, 1993.
Что стоит за подобными высказываниями? Насколько им можно доверять? Противоречат ли они тому опыту, который имеет каждый из нас? Одной из наших задач будет разобраться в мистической картине мира с позиций последних достижений квантовой физики. Однако мы встретились не только ради того, чтобы расширить свой кругозор. Речь пойдет о нас самих, нашей жизни, нашем пути. О возникающем на стыке науки и древних знаний мировоззрении, способном дать основу для понимания мира во всех слоях и на всех глубинах Бытия, и в корне изменить представления человека о себе и стоящих перед ним задачах. Вот одно из мнений на этот счет. Мир, в котором мы живем, вся его идеология и рыночная экономика нацелены на производство и утилизацию материальных ценностей. Из-за материальных ценностей мы воюем, уничтожаем природу, совершаем предательства по отношению к себе и другим. Мы гоним от себя голос совести, и вдруг оказывается, что рядом существует огромный мир с какими-то совершенно другими ценностями, которые нельзя купить за деньги, которым нельзя управлять по рецептам рыночной экономики. Когда о таком мире узнают многие, общество испытает шок. Когда о таком мире узнают многие, то не поздоровится ученым. Где же вы были раньше? Почему так рьяно уверяли нас, что ничего нет, кроме материального мира? Мы на вас надеялись, а вы… Когда о таком мире узнают многие, то не поздоровится служителям церкви. Почему вы бегали по вытоптанному пятачку, изображая полное знание? Почему вы занимались междусобойными склоками вместо выяснения истины? Какой Бог дал вам монопольное право говорить от Его имени? И почему вы все поняли последними?..6
6 Чусов И. В.. Кванты и религия // Квантовая Магия. 2004. Т. 1. Вып. 4. С. 4404-4407. http://quantmagic.narod.ru/volumes/VOL142004/p4404.html.
Впрочем, не стоит винить ученых или служителей церкви: за свою жизнь, за то, чем он ее наполняет, каждый отвечает сам. Лично. Только он, и никто другой. Наше путешествие в этот огромный и удивительный мир начнется с освоения квантовых представлений о реальности. Мы рассмотрим поразительные результаты последних экспериментов и постараемся понять, что они значат, какой мир стоит за ними. Кому-то эта часть может показаться сложной, однако изложение будет построено так, чтобы от вас не требовалось каких-либо серьезных предварительных знаний. Так что пугаться и откладывать чтение на потом не следует даже в том случае, если вам до сих пор снятся кошмары об уроках физики в школе. Не страшитесь непонимания отдельных мест7, постарайтесь проявить ясность ума и настойчивость и осознать картину в целом.
7 В конце книги вы найдете словарь основных терминов.
Далее мы поговорим о Сознании. Не думайте, что Сознание — это то, что появляется, когда вы просыпаетесь утром. Сознание — это то, в чем мы с вами живем и жить будем. Это не останется абстрактным разговором: мы применим полученные знания к тому, что нас окружает и волнует, к тому, что можно почувствовать «вживую». Наконец, мы займемся непосредственно человеческим сознанием, включая анализ его возможностей и путей их раскрытия. Мы затронем темы познания себя и мира, жизни, смерти, эволюции, природы нашего «Я», соотношения между духом и материей, Волей и Роком, дадим как физическое обоснование эзотерическим практикам, так и рекомендации по их использованию. В основе нашего подхода будет лежать современная квантовая теория, главным в которой является понятие «состояние». Для всего, что может быть охарактеризовано как состояние, можно надеяться применить квантовые методы. Исторически понятие квантов было введено Максом Планком, предположившим, что переходы между некоторыми состояниями осуществляются не непрерывно, а порциями, «квантами» энергии. Сейчас такое понимание иногда запутывает, современная квантовая теория имеет дело далеко не только с дискретностью энергообмена или дуализмом8 «волна–частица». Она рассматривает связи между частью и целым, обмен энергией и информацией, взаимные переходы непроявленного квантового и наблюдаемого классического миров. Обо всем этом мы будем говорить далее.
8 В зависимости от способа наблюдения микроскопический объект может вести себя и как волна, и как частица. В силу этого в квантовой механике и возник термин «дуализм», подчеркивающий необходимость взаимодополняющего описания.
Применительно к нам с вами, живым и чувствующим существам, описание происходящего должно включать не только объективные данные и закономерности, но и субъективный аспект: что мы испытываем, переживаем, чувствуем. Есть не только Познаваемое, но и Познающий. А познание и исследование себя как воспринимающего и чувствующего существа, познание своей безграничности и богоподобности — это область мистики. Именно мистики, а не психологии, пытающейся понять объективные закономерности происходящего внутри нас. Слово «мистика» относится не столько к таинственным историям и ритуалам, сколько к восприятию существования как поиска и осуществления Истины в себе. Амеба постигает истину как еду, животное — как энергию, эмоции и чувства, обычный человек добавляет к этому ум. Купец торгует истиной, поэт ее выражает, ученый — описывает. Мистик же проживает истину, трансформируя этим себя, и в конце пути сам становится ею. Тогда и рождаются великие слова: «Я есть Истина». Если мир ученого делится на объекты и связи между ними, которые могут быть познанными и непознанными, у мистика плюс к этому в жизни присутствует Тайна, то, что никогда не будет познано, но может быть прожито. Тайна — это то, что захватило твое сердце, но не может быть передано другим как обычное знание. По дороге сюда я увидел на кусте стайку снегирей, время для меня остановилось, границы исчезли, я не могу передать, что тогда испытывал. Могу лишь сказать, что смотрел на них минут 20. Тайна — это то, что происходит, когда субъект и объект сливаются, ищущий становится единым с искомым, капля падает в океан — и становится океаном. Такое единение происходит внутри, в нем нет восприятия и наблюдения, есть только переживание. Такие мистики, как Будда, Хуэй-нэнь, Григорий Сковорода и многие, многие другие, оставили нам точнейшие указания на двери, за которыми открывается путь к познанию себя и мира. Мы будем широко пользоваться их бесценными подсказками. Однако не думайте, что от меня вы узнаете истину. Описание опыта, полученного другими, дает лишь указание на возможность вашего собственного развития. Любая концепция, с позиций мистика, может быть полезной только до тех пор, пока помогает обретению независимости от другой ментальной концепции. А далее значимость обеих и связанность концепциями должна быть отброшена. Это значит, что теперь не они обладают вами, а вы стали владеть ими. Мне также очень хочется, чтобы вы не были бездушными машинами, в которые запихивают очередную порцию информации. Понимать — значит перевоплощаться, быть не только невозмутимым философом, но и поэтом. Для подлинного освоения любого предмета нужна страсть, состояние живого присутствия и соучастия, восторг от соприкосновения с ним как с тайной.
Часть 1. Структура РеальностиГлава 1. Знаменитый эксперимент
Сама попытка вообразить картину элементарных частиц и думать о них визуально — значит иметь абсолютно неверное представление о них. В. Гейзинберг
В ближайших двух главах на примере конкретных экспериментов мы познакомимся с базовыми представлениями квантовой физики, сделаем их понятными и «рабочими». Затем обсудим необходимые нам теоретические концепции и применим их к тому, что чувствуем, видим, наблюдаем. А далее рассмотрим то, что обычно относят к мистике. Согласно классической физике, исследуемый объект находится лишь в каком-то одном из множества возможных состояний. Он не может пребывать в нескольких состояниях одновременно, нельзя придать смысл сумме состояний. Если я нахожусь сейчас в комнате, я, стало быть, не в коридоре. Состояние, когда я нахожусь и в комнате, и в коридоре, невозможно. Я ведь не могу в одно и то же время находиться и там, и там! И не могу одномоментно выйти отсюда через дверь и выпрыгнуть в окно: я либо выхожу через дверь, либо выскакиваю в окно. Очевидно, такой подход полностью согласуется с житейским здравым смыслом. В квантовой механике (КМ) такая ситуация является лишь одной из возможных. Состояния системы, когда реализуется только один из множества вариантов, в квантовой механике называют смешанными, или смесью. Смешанные состояния являются по сути классическими — система может быть с определенной вероятностью обнаружена в одном из состояний, но никак не в нескольких состояниях сразу. Однако известно, что в природе имеет место и совершенно другая ситуация, когда объект находится в нескольких состояниях одновременно. Иными словами, происходит наложение двух или большего числа состояний друг на друга без какого-либо взаимного влияния. Например, экспериментально доказано, что один объект, который мы по привычке называем частицей, может одновременно проходить через две щели в непрозрачном экране. Частица, проходящая через первую щель, — это одно состояние, та же частица, проходящая через вторую, — другое. И эксперимент показывает, что наблюдается сумма этих состояний! В таком случае говорят о суперпозиции состояний, или о чисто-квантовом состоянии. Речь идет о квантовой суперпозиции (когерентной суперпозиции), то есть о суперпозиции состояний, которые не могут быть реализованы одновременно с классической точки зрения. Суперпозиционные состояния могут существовать лишь при отсутствии взаимодействия рассматриваемой системы с окружением. Они описываются посредством так называемой волновой функции, которую также называют вектором состояния. Это описание формализуется заданием вектора в гильбертовом пространстве9, определяющим полный набор состояний, в которых может находиться замкнутая система.
9 См. словарь основных терминов в конце книги. Напомню, что выделенные шрифтом места предназначены для читателя, предпочитающего достаточно строгие формулировки или желающего ознакомиться с математическим аппаратом КМ. Эти кусочки можно без боязни за общее понимание текста пропустить, особенно при первом чтении.
Волновая функция — это частный случай, одна из возможных форм представления вектора состояния как функции координат и времени. Это представление системы, максимально приближенное к привычному классическому описанию, предполагающему наличие общего и независимого ни от чего пространства – времени. Наличие этих двух типов состояний — смеси и суперпозиции — является основой для понимания квантовой картины мира и ее связи с мистической. Другой важной для нас темой будут условия перехода суперпозиции состояний в смесь и наоборот. Эти и другие вопросы мы разберем на примере знаменитого двухщелевого эксперимента10.
10 В описании двухщелевого эксперимента мы придерживаемся изложения Ричарда Фейнмана, см.: Фейнман Р. Фейнмановские лекции по физике. М.: Мир, 1977. Т. 3. Гл. 37–38.
Для начала возьмем пулемет и мысленно проведем эксперимент, показанный на рис. 1.
Рис. 1
Он не очень хорош, наш пулемет. Он выпускает пули, направление полета которых заранее неизвестно. То ли направо они полетят, то ли налево…. Перед пулеметом стоит броневая плита, а в ней проделаны две щели, через которые пули свободно проходят. Далее стоит «детектор» — любая ловушка, в которой застревают все попавшие в нее пули. По окончании эксперимента можно пересчитать число пуль, застрявших в ловушке, на единицу ее длины и разделить это число на общее количество выпущенных пуль. Или на время стрельбы, если скорость стрельбы считать постоянной. Эту величину — число застрявших пуль на единицу длины ловушки в окрестности некоторой точки Х, отнесенное к полному числу пуль, мы будем называть вероятностью попадания пули в точку Х. Заметим, что мы можем говорить только о вероятности — нельзя сказать определенно, куда попадет очередная пуля. И даже попав в дыру, она может срикошетить от ее края и уйти вообще неизвестно куда. Мысленно проведем три опыта: первый — когда открыта первая щель, а вторая закрыта; второй — когда открыта вторая щель, а первая закрыта. И, наконец, третий опыт — когда обе щели открыты. Результат нашего первого «эксперимента» показан на том же рисунке, на графике. Ось вероятности в нем отложена вправо, а координата — это и есть положение точки X. Пунктирная линия показывает распределение вероятности P1 попавших в детектор пуль при открытой первой щели, кривая из точек — вероятность попадания в детектор пуль при открытой второй щели и сплошная линия — вероятность попадания в детектор пуль при обеих открытых щелях, которую мы обозначили как P12. Сравнив величины P1, P2 и P12, мы можем сделать вывод, что вероятности просто складываются, P1 + P2 = P12. Итак, для пуль воздействие двух одновременно открытых щелей складывается из воздействия каждой щели в отдельности. Представим себе такой же опыт с электронами, схема которого показана на рис. 2.
Рис. 2
Возьмем электронную пушку, наподобие тех, что когда-то стояли в каждом телевизоре, и поместим перед нею непрозрачный для электронов экран с двумя щелями. Прошедшие через щели электроны можно регистрировать различными методами: с помощью сцинтиллирующего экрана, попадание электрона на который вызывает вспышку света, фотопленки или с помощью счетчиков различных типов, например, счетчика Гейгера. Результаты подсчетов в случае, когда одна из щелей закрыта, вполне предсказуемы и очень похожи на итоги пулеметной стрельбы (линии из точек и штрихов на рисунке). А вот в случае, когда обе щели открыты, мы получаем совершенно неожиданную кривую P12, показанную сплошной линией. Она явно не совпадает с суммой P1 и P2! Получившуюся кривую называют интерференционной картиной от двух щелей. Давайте попробуем разобраться, в чем тут дело. Если мы исходим из гипотезы, что электрон проходит либо через щель 1, либо через щель 2, то в случае двух открытых щелей мы должны получить сумму вкладов от одной и другой щели, как это имело место в опыте с пулеметной стрельбой. Вероятности независимых событий складываются, и в этом случае мы бы получили P1 + P2 = P12. Во избежание недоразумений отметим, что графики отражают вероятность попадания электрона в определенную точку детектора. Если пренебречь статистическими ошибками, эти графики не зависят от полного числа зарегистрированных частиц. Может, мы не учли какой-нибудь существенный эффект, и суперпозиция состояний (то есть одновременное прохождение электрона через две щели) здесь совсем не при чем? Может быть, у нас очень мощный поток электронов, и разные электроны, проходя через разные щели, как-то искажают движение друг друга? Для проверки этой гипотезы надо модернизировать электронную пушку так, чтобы электроны вылетали из нее достаточно редко. Скажем, не чаще, чем раз в полчаса. За это время каждый электрон уж точно пролетит все расстояние от пушки до детектора и будет зарегистрирован. Так что никакого взаимного влияния летящих электронов друг на друга не будет! Сказано — сделано. Мы модернизировали электронную пушку и полгода провели возле установки, проводя эксперимент и набирая необходимую статистику. Каков же результат? Он ничуть не изменился. Но, может быть, электроны каким-то образом блуждают от отверстия к отверстию и только потом достигают детектора? Это объяснение также не подходит: на кривой P12 при двух открытых щелях есть точки, в которые попадает значительно меньше электронов, чем при любой из открытых щелей. И наоборот, есть точки, вероятность попадания электронов в которые более чем вдвое превышает вероятность попадания электронов, прошедших через каждую щель по отдельности. Стало быть, утверждение о том, что электроны проходят либо сквозь щель 1, либо сквозь щель 2, неверно. Они проходят через обе щели одновременно. И очень простой математический аппарат, описывающий такой процесс, дает абсолютно точное согласие с экспериментом, показанным сплошной линией на графике. Если подойти к вопросу более строго, то утверждение, что электрон проходит одновременно через две щели, неверно. Понятие «электрон» можно соотнести только с локальным объектом (смешанным, «проявленным» состоянием), здесь же мы имеем дело с квантовой суперпозицией различных компонент волновой функции. Чем же отличаются пули от электронов? С точки зрения квантовой механики — ничем. Только, как показывают расчеты, интерференционная картина от рассеяния пуль характеризуется столь узкими максимумами и минимумами, что никакой детектор их зарегистрировать не в состоянии. Расстояния между этими минимумами и максимумами неизмеримо меньше размеров самой пули. Так что детекторы будут давать усредненную картину, показанную сплошной кривой на рис. 1. Давайте теперь внесем такие изменения в эксперимент, чтобы можно было «проследить» за электроном, то есть узнать, через какую щель он проходит. Поставим возле одной из щелей детектор, который регистрирует прохождение электрона сквозь нее (рис. 3).
Рис. 3
В этом случае, если пролетный детектор регистрирует прохождение электрона через щель 2, мы будем знать, что электрон прошел через эту щель, а если пролетный детектор не дает сигнала, а основной детектор дает сигнал, то ясно, что электрон прошел через щель 1. Можно поставить и два пролетных детектора — на каждую из щелей, но это никак не скажется на результатах нашего опыта. Конечно, любой детектор, так или иначе, исказит движение электрона, но будем считать это влияние не очень существенным. Для нас ведь куда более важен сам факт регистрации того, через какую из щелей проходит электрон! Как вы думаете, какую картину мы увидим? Результат эксперимента показан на рис. 3, качественно он ничем не отличается от опыта с пулеметной стрельбой. Таким образом, мы выяснили, что, когда мы смотрим на электрон и фиксируем его состояние, то он проходит либо через одно отверстие, либо через другое. Суперпозиции этих состояний нет! А когда мы на него не смотрим, электрон одновременно проходит через две щели, и распределение частиц на экране совсем не такое, как тогда, когда мы на них смотрим! Выходит, наблюдение как бы «вырывает» объект из совокупности неопределенных квантовых состояний и переводит его в проявленное, наблюдаемое, классическое состояние. Может быть, все это не так, и дело только в том, что пролетный детектор слишком сильно искажает движение электронов? Проведя дополнительные опыты с различными детекторами, по-разному искажающими движение электронов, мы заключаем, что роль этого эффекта не очень существенна. Существенным оказывается только сам факт фиксации состояния объекта! Таким образом, если измерение, проведенное над классической системой, может и не оказать никакого влияния на ее состояние, для квантовой системы это не так: измерение разрушает чисто квантовое состояние, переводя суперпозицию в смесь. Сделаем математическое резюме полученных результатов. В квантовой теории вектор состояния принято обозначать символом | >. Если какой-то набор данных, определяющих систему, обозначить буквой x, то вектор состояния будет иметь вид |x>. В описанном эксперименте при открытой первой щели вектор состояния обозначается как |1>, при открытой второй щели — как |2>, при двух открытых щелях вектор состояния будет содержать две компоненты, |x> = a|1> + b|2>, (1) где a и b — комплексные числа, называемые амплитудами вероятности. Они удовлетворяют условию нормировки |a|2 + |b|2 = 1. В случае, если поставлен пролетный детектор, квантовая система перестает быть замкнутой, поскольку с ней взаимодействует внешняя система — детектор. Происходит переход суперпозиции в смесь, и теперь вероятности прохождения электронов через каждую из щелей даются формулами P1 = |a|2, P2 = |b|2, P1 + P2 = 1. Интерференция отсутствует, мы имеем дело со смешанным состоянием. Если же событие может произойти несколькими взаимоисключающими с классической точки зрения способами, то амплитуда вероятности события — это сумма амплитуд вероятности каждого отдельного канала, а вероятность события определяется формулой P = |(a|1> + b|2>)|2. Возникает интерференция, то есть взаимное влияние на результирующую вероятность обеих компонент вектора состояния. В этом случае говорят, что мы имеем дело с суперпозицией состояний. Отметим, что суперпозиция — это не смесь двух классических состояний (немного одного, немного другого), это нелокальное состояние, в котором электрона, как локального элемента классической реальности, нет. Лишь в ходе декогеренции11, вызванной взаимодействием с окружением (в нашем случае — экраном), электрон возникает в виде локального классического объекта.
11 Декогеренция — это процесс перехода суперпозиции в смесь, из нелокализованного в пространстве квантового состояния в наблюдаемое.
Теперь — короткий экскурс в историю подобных опытов. Впервые интерференцию света на двух щелях наблюдал английский ученый Томас Юнг в начале XIX века. Затем, в 1926–1927 годах К. Д. Дэвиссоном и Л. X. Джермером в экспериментах с использованием монокристалла никеля была открыта дифракция электронов — явление, когда при прохождении электронами через множество «щелей», образованных плоскостями кристалла, наблюдаются периодические пики в их интенсивности. Природа этих пиков совершенно аналогична природе пиков в двухщелевом эксперименте, а их пространственное расположение и интенсивность позволяют получить точные данные о структуре кристалла. Этим ученым, а также Д. П. Томсону, который независимо от них также открыл дифракцию электронов, в 1937 году была присуждена Нобелевская премия. Затем подобные опыты многократно повторялись, в том числе и с летящими «поштучно» электронами, а также с нейтронами и атомами, и во всех них наблюдалась предсказываемая квантовой механикой интерференционная картина. Впоследствии были проведены эксперименты с более крупными частицами. Один из таких опытов (с молекулами тетрафенилпорфирина) был проведен в 2003 году группой ученых из Венского университета во главе с Антоном Цайлингером12. В этом классическом двухщелевом эксперименте было четко продемонстрировано наличие интерференционной картины от одновременного прохождения очень большой по квантовым меркам молекулы через две щели.
12 Hackermueller L., Uttenthaler S., Hornberger K., Reiger E., Brezger B., Zeilinger A. and Arndt M. Wave Nature of Biomolecules and Fluorofullerenes. Phys. Rev. Lett. 91, 090408 (2003).
Наиболее впечатляющий на сегодняшний день эксперимент был недавно проведен той же группой исследователей13. В этом исследовании пучок фуллеренов (молекул C70, содержащих 70 атомов углерода) рассеивался на дифракционной решетке, состоящей из большого числа узких щелей. При этом имелась возможность вести контролируемый нагрев летящих в пучке молекул C70 посредством лазерного луча, что позволяло менять их внутреннюю температуру (иначе говоря, среднюю энергию колебаний атомов углерода внутри этих молекул).
13 Hackermueller L., Hornberger K., Brezger B., Zeilinger A. and Arndt M. Decoherence of matter waves by thermal emission of radiation // Nature 427, 711 (2004).
Теперь вспомним, что любое нагретое тело, в том числе молекула фуллерена, испускает тепловые фотоны, спектр которых отражает среднюю энергию переходов между возможными состояниями системы. По нескольким таким фотонам можно, в принципе, с точностью до длины волны испускаемого кванта определить траекторию испустившей их молекулы. Отметим, что чем выше температура и, соответственно, меньше длина волны кванта, тем с большей точностью мы могли бы определить положение молекулы в пространстве, а при некоторой критической температуре точность окажется достаточна для определения, на какой конкретно щели произошло рассеяние. Соответственно, если бы кто-то окружил установку Цайлингера совершенными детекторами фотонов, то он, в принципе, мог бы установить, на какой из щелей дифракционной решетки рассеялся фуллерен. Другими словами, испускание молекулой квантов света дало бы экспериментатору ту информацию для разделения компонент суперпозиции, которую нам давал пролетный детектор. Однако никаких детекторов вокруг установки не было. Как и предсказывала теория декогеренции14, их роль сыграла окружающая среда.
14 Подробнее о теории декогеренции будет идти речь в главе 6.
В эксперименте было обнаружено, что в отсутствии лазерного нагрева наблюдается интерференционная картина, совершенно аналогичная картине от двух щелей в опыте с электронами. Включение лазерного нагрева приводит сначала к ослаблению интерференционного контраста, а затем, по мере роста мощности нагрева, к полному исчезновению эффектов интерференции. Было получено, что при температурах T < 1000K молекулы ведут себя как квантовые частицы, а при T > 3000K, когда траектории фуллеренов «фиксируются» окружающей средой с необходимой точностью — как классические тела. Таким образом, роль детектора, способного выделять компоненты суперпозиции, оказалась способна выполнять окружающая среда. В ней при взаимодействии с тепловыми фотонами в той или иной форме и записывалась информация о траектории и состоянии молекулы фуллерена. Никакого специального устройства не надо! Совершенно не важно, через что идет обмен информацией: через специально поставленный детектор, окружающую среду или человека. Для разрушения когерентности состояний и исчезновения интерференционной картины имеет значение только принципиальное наличие информации, через какую из щелей прошла частица, а кто ее получит, не важно. Иначе говоря, фиксация или «проявление» суперпозиционных состояний вызывается обменом информацией между подсистемой (в данном случае — частицей фуллерена) и окружением. Возможность контролируемого нагрева молекул позволила в данном эксперименте изучить переход от квантового к классическому режиму во всех промежуточных стадиях. Оказалось, что расчеты, выполненные в рамках теории декогеренции (о ней пойдет речь ниже), полностью согласуются с экспериментальными данными. Иначе говоря, в эксперименте подтверждены выводы теории декогеренции о том, что в основе наблюдаемой реальности лежит нелокализованная и «невидимая» квантовая реальность, которая становится локализованной и «видимой» в ходе происходящего при взаимодействии обмена информацией и сопутствующей этому процессу фиксацией состояний. На рис. 4 приведена схема установки Цайлингера, без всяких комментариев. Полюбуйтесь на нее, просто так.
Рис. 4
Глава 2. Чудо квантовых корреляций
Если вы пошли в магазин за арбузом, то одновременно вы не можете находиться в кругосветном путешествии или на заседании ученого совета. Если арбуз оказался весом 8 кг, то ни у вас, ни у продавца не возникает сомнений в том, что как до взвешивания, так и после него его вес был именно 8 кг, а не 15 кг. Но Богом сотворенный мир гораздо богаче этого нашего житейского опыта… А. Белинский15
15 Белинский А. В. Квантовая нелокальность и отсутствие априорных значений измеряемых величин в экспериментах с фотонами // УФН. Т. 173. № 8. С. 905 (2003). Публикации из журнала «Успехи физических наук» можно найти на сервере http://www.ufn.ru/russian/main_r.html.
Где-то в глубине нас сидит потребность сводить все явления окружающего мира к простым и уже известным нам образам и соотношениям. И если мы сталкиваемся с чем-то радикально новым, это нередко вызывает раздражение и скептицизм, а иногда и агрессию. Что заставляет нас наматывать круги по привычным житейским траекториям, когда каждому открыта дверь неповторимости, глубины и яркости любого мгновения? Попробуем представить, что скажет по этому поводу психолог, философ и мистик. Психолог отметит, что с этим явлением, именуемым сопротивлением, он сталкивается при работе практически с каждым клиентом. Сопротивление — это переживание внутренней преграды, возникающее у людей по отношению к возможным изменениям в поведении или при осознании некоторых переживаний. Иначе говоря, это переживание границы, за которую человек боится ступить, страшится почувствовать, что там, и обычно избегает даже разговоров на эту тему, находя для этого тысячи причин и оправданий. Снять или обойти сопротивление в каком-то конкретном случае иногда возможно, только от этого, как от любой манипулятивной технологии, может быть и вред, добавит психолог. Он также отметит непластичность (ригидность) психики и высокий уровень деструктивного страха тех, у кого новая информация вызвала реакцию неприятия. И подчеркнет возможное отсутствие в их арсенале понятий, способных служить опорой при восприятии: никуда не деться от того, что связь восприятия и поведения с наличием в языке индивида необходимых структур несомненна16. В жизни человека нет того, чего он не знает. Если в языке нет слова, обозначающего синий цвет, далеко не каждый носитель этого языка будет способен отличить синий цвет от зеленого.
16 См., например, основополагающую работу по этой теме: Whorf B. L.. The relation of habitual thought and behavior to language / B. L. Whorf. Language, thought and reality. N. Y., 1956. Перевод можно найти в Интернете: www.philosophy.ru/library/whorf/01.html.
Далее психолог, вероятно, перейдет к роли Я-образа (некоторого ментального представления о самом себе), посредством которого человек17 проводит границы между собой и не собой, между возможными и недопустимыми для него мыслями. Эти границы проводятся каждым из нас самым причудливым образом, и мысли, представляющие угрозу для ментального образа себя, будут встречать серьезное сопротивление. А иногда — агрессию, которая может быть направлена не только вовне, но и на себя самого.
17 К реализованному мистику эти слова не относятся.
Также, добавит психолог, современная система обучения направлена на то, чтобы ориентировать человека на стимулы и оценки, получаемые извне, из социума. С первых дней жизни ребенок учится получать информацию извне, искать награды и поощрения извне и игнорировать свой внутренний голос, если он идет вразрез с тем, что требуют внешние авторитеты. Все это приводит к тому, что человек становится неспособным следовать своим внутренним импульсам, а стало быть, теряет способность к подлинному развитию и содержательной жизни. Так скажет психолог. Современный философ, знакомый с творчеством Мартина Хайдеггера18, вспомнит «Бытие и время»19, где автор противопоставил подлинное существование человека Dasein («присутствие», «экзистенция», «вот-бытие») и das Man (люди, люд) — существование человека в повседневности, обыденности.
18 Хайдеггер (Heidegger) Мартин (1889–1976) — немецкий мыслитель, оказавший огромное влияние на философию XX века. Направление его творчества относят к феноменологии, герменевтике, фундаментальной онтологии и, против его воли, к экзистенциализму. 19 «Sein und Zeit» (1927). В этой работе Хайдеггер ставит «вопрос о бытии», отодвинутый европейской философией в сферу абстракций, как о подлинном деле человеческого существа, о «присутствии» (Dasein).
Бытие-c-другими, усредненная, общественная «понятливость» и «толкуемость» — это характеристики das Man, «люда». Когда человек живет в среде, где все для него понятно и знакомо, тогда он крутится в бесконечном кругу общепринятых значимостей, избегая всего иного. У «люда» не возникает вопросов о собственном бытии, о смысле, о начале. Жизнь усредненного человека, таким образом, становится неподлинной, его личное теряется в общественном. Человек, реализующий в себе Dasein, напротив, живет в подлинном здесь и сейчас, открытый тайнам бытия, разговаривающий на языке бытия, проникающий в свою внутримирную действительность. Именно повседневность и обыденность, заключенность в повторении одного и того же и мешает восприятию актуальности настоящего, не дает подлинной жизни проникнуть в нас. Делая непростой шаг, скачок из круговорота понятности к бытию здесь и сейчас, с его ужасом и одиночеством, но и с его красотой, жизненностью, человек, наконец, может войти в пространство истины. Так подумает философ. Мистик же направит спрашивающего внутрь него самого. Он может сказать так: ты хочешь узнать о стоящих перед тобой препятствиях? Очень хорошо. Однако ты не поймешь, откуда берутся препятствия и в чем они заключаются, пока не узнаешь, кто ты. И как ты делаешь себя таким, какой ты есть. Вспомни, что определило твои по
|
| Аудиокниги | Музыка | онлайн- видео | Партнерская программа |
| Фильмы | Программы | Ресурсы сайта | Контактные данные |
|
Этот день у Вас будет самым удачным! Добра, любви и позитива Вам и Вашим близким!
Грек
|
 |
каталог |
