|
От Редакции АТ
Редакция представляет вашему вниманию статью профессора, доктора физ.-мат. наук, главного научного сотрудника Физического Института им. П.Н. Лебедева РАН Михаила Борисовича Менского. Отрадно, что ведущие физики вплотную подошли к необходимости ввода в физическую картину мира сознания человека.
М. Б. Менский пишет: «… концептуальный анализ квантовой механики приводит к необходимости ввести в эту теорию сознание наблюдателя как необходимый элемент. Это, в свою очередь, открывает путь к непосредственному контакту между физикой и психологией, а если смотреть более широко — то между естественными науками, с одной стороны, и различными способами изучения духовного мира человека — с другой.» и далее « …с точки зрения развиваемой нами концепции сознание (а именно, глубинные слои его, корень сознания) лежит на границе между материализмом и идеализмом и связывает эти два философских направления, вопреки общепринятому убеждению в их несовместимости».
К сожалению, М.Б. Менский, как яркий представитель своей эпохи, находится в плену гносеологического определения материи и сознания, когда одно познается через другое. Он не дает их онтологического определения, поэтому и материя, и сознание выглядят у него расплывчатыми, неконкретными. Как следствие, у него подход к первичности не и – и, а или-или, или сознание первично, или материя, как посмотреть. И волки сыты, и овцы целы.
Для нас знаменательно, что и Вопросы философии, и, что более важно, УФН, стали помещать статьи на концептуальные темы, затрагивающие основы современной парадигмы науки. Для перехода к новой картине мира уже достаточно не только научных данных, но, как мы видим, созрели и социальные, и психологические предпосылки.
Новое естествознание настойчиво стучится в дверь, которую нужно только открыть. Но сегодняшние научные секты, в частности в РАН, являются главным тормозом и препятствием на этом пути - пути избавления человечества от своей «детской» болезни в науке. Ведь какой ответственностью наделяется человек в новой картине мира! Для многих «ученых» лучше об этом не думать и не давать думать другим. Лучше, по их мнению, оставить эту ответственность человека на откуп «попам», которые, подобно А.Кураеву и, видимо, по этой причине, поддерживают научный позитивизм и такой «от книжников и фарисеев» критерий научной истинности, как индекс цитирования.
Для нас же очевидно, что в обозримом будущем естествознание уйдет от физической картины мира 18 века. Его основой и источником станет Целое и целостность, как особые категории, отражающие не только субстанциональное единство мира, но и «функциональное». Поэтому неизбежно естествознание включит в свою «картину мира» сознание человека, как фактор, влияющий на все процессы, поскольку и мышление, и материя субстанциональны, т.е. имеют единую основу, через которую и посредством которой происходит их взаимосвязь. И, если материя – это оформленная субстанция, а мышление – способность этой субстанции к инверсии системных свойств, т.е. мышление – это основа движения материи (см. Определения. Физические и иные основы нового мировоззрения), то любое наблюдение есть влияние не только на конечное состояние объекта, но и на его движение. Причем важно подчеркнуть отличие мышления, как атрибута субстанции, от человеческого мышления. Последнее формируется через наше, привычное, пространство – время, возникающее из такой материи, как слабая метрика, но именно на слабой метрике и разворачивается человеческое мышление, оформленное в категории. Поэтому и антропный принцип, и квантово-механические феномены есть следствия жизни и развертывания Целого, т.е. Вселенной и ее части – человека.
В чем отличия квантовой механики от классической? Почему в ней постоянно дебатируется вопрос о роли, которую играет сознание наблюдателя? Что такое интерпретация квантовой механики и почему существуют различные интерпретации? Мы обсудим эти вопросы, делая акцент на интерпретации, предложенной Эвереттом.
Причиной, вызывающей концептуальные трудности в квантовой механике, является тот факт, что эволюцию, которую претерпевает квантовая система, если в ней производится измерение, не удается описать при помощи обычного квантовомеханического формализма, скажем, при помощи уравнения Шредингера. Последний этап в описании квантового измерения, заключающийся в выборе одного из множества альтернативных результатов измерения, оказывается для самой квантовой механики чужеродным. По своей природе этот этап является классическим по той причине, что сознание наблюдателя, воспринимающее в конечном счете результат измерения, оперирует только классическими образами.
Технически выбор одного из альтернативных результатов измерения можно описать как редукцию состояния (называемую также коллапсом волновой функции), при которой нарушается обычный линейный (шредингеровский) характер эволюции. С концептуальной точки зрения важно, что для понимания редукции требуется явным образом включить в рассмотрение не только саму измеряемую систему, производящий измерение прибор и физическое тело наблюдателя, но и сознание наблюдателя. Поэтому присущие квантовой механике концептуальные проблемы если и можно решить, то лишь в том случае, если при построении полной теории сознание наблюдателя непосредственно включается в рассмотрение.
Мы покажем, что последовательное развитие этой линии рассуждений приводит к новому взгляду на феномен сознания и перебрасывает мост между естественно-научной и гуманитарной культурами.
Измерение в квантовой механике
Концептуальные проблемы квантовой механики, над которыми работали еще ее отцы-основатели [1, 2, 3], и продолжают работать известные физики нашего времени [4, 5, 6, 7], вырастают из анализа того, какими свойствами обладает измерение квантовых систем. Поэтому они формулируются обычно как “проблема измерения в квантовой механике”. Суть этой проблемы состоит в следующем. С одной стороны, в квантовой механике никакие взаимодействия не могут привести к редукции, при которой из суперпозиции некоторого количества векторов исчезают все компоненты, кроме одного. С другой стороны, в сознании наблюдателя после измерения всегда остается лишь один компонент, соответствующий некоторому конкретному результату измерения, т.е. происходит выбор альтернативы. Противоречие между этими фактами и приводит к парадоксам квантовой механики.
Парадоксальность квантового измерения. В квантовой механике измерение обладает контр-интуитивными, парадоксальными чертами. В частности, свойства квантовой системы, обнаруженные при измерении, могут не существовать до измерения. Например, при измерении положения, скажем, элементарной частицы, выясняется ее локализация, т.е. свойство быть в определенном месте. Если положение измерено, то после измерения частица локализована в той области, которая соответствует результату измерения. Частица после измерения обладает свойством локализации в этой области. Но такой результат измерения не гарантирует, что частица обладала этим свойством и перед измерением. В частности, если перед измерением частица обладала определенным импульсом, то ее волновая функция была отлична от нуля во всем пространстве, т.е. частица не была локализована нигде. Свойство, обнаруженное в результате измерения, не было присуще системе перед измерением. Разумеется, этого не может быть в классической физике, что и составляет специфическую черту измерений квантовых систем.
Такого рода парадоксальные черты квантовой механики доказаны экспериментально и даже используются для создания технических устройств, обладающих неожиданными новыми возможностями. Так, быстро развивающаяся прикладная наука квантовая криптография предлагает способы передачи секретного кода с гарантией от его перехвата. Точнее, любая попытка перехвата кода, пересылаемого по “квантовому” каналу, неизбежно оставит след, который будет обнаружен принимающим и даст знать, что этим кодом пользоваться нельзя — он рассекречен. Гарантию дают законы квантовой механики: невозможно подслушать передаваемый код, не оставив следа, так как невозможно получить информацию о квантовой системе, не изменив ее состояния. В свою очередь это положение по существу является следствием знаменитого принципа неопределенности