Страницы

Является ли реальность игрой квантовых зеркал?

Является ли реальность игрой квантовых зеркал?

Представьте, что вы садитесь и берете в руки свою любимую книгу. Вы смотрите на изображение на обложке, проводите пальцами по ее поверхности и чувствуете знакомый книжный запах, перелистывая страницы. Для вас книга состоит из серии чувственных явлений.

Но вы также ожидаете, что книга имеет свое независимое существование благодаря этим проявлениям. Поэтому, когда вы откладываете книгу и идете на кухню или выходите из дома на работу, вы надеетесь, что книга по-прежнему выглядит и пахнет так же, как и тогда, когда она была у вас в руках.

Ожидание, что объекты будут иметь собственное независимое существование — независимое от нас и любых других объектов — на самом деле является глубоким предположением, которое мы делаем о мире. Это предположение берет свое начало в научной революции 17 века и является частью того, что мы называем механистическим мировоззрением. Согласно этой точке зрения, мир подобен гигантской часовой машине, части которой подчиняются определенным законам движения.

Этот взгляд на мир во многом определяет наши научные достижения начиная с 17 века. Но, как утверждает итальянский физик Карло Ровелли в своей новой книге «Гельголанд», квантовая теория — физическая теория, описывающая Вселенную в мельчайших масштабах — почти наверняка показывает, что такое мировоззрение ложно. Вместо этого Ровелли утверждает, что нам следует принять «реляционное» мировоззрение.

💫 Что значит быть в отношениях?

Во время научной революции пионер физики Исаак Ньютон и его немецкий коллега Готфрид Лейбниц разошлись во мнениях относительно природы пространства и времени.

Ньютон утверждал, что пространство и время действуют как «контейнер» для содержимого Вселенной. Другими словами, если бы мы могли удалить содержимое Вселенной — все планеты, звезды и галактики — у нас остались бы пустое пространство и время. Это «абсолютный» взгляд на пространство и время.

Лейбниц, с другой стороны, утверждал, что пространство и время представляют собой не что иное, как сумму расстояний и длительностей между всеми объектами и событиями в мире. Если бы мы удалили содержимое Вселенной, мы бы удалили также пространство и время. Это «реляционный» взгляд на пространство и время: это просто пространственные и временные отношения между объектами и событиями. Реляционный взгляд на пространство и время был фундаментальным источником вдохновения для Эйнштейна, когда он разработал общую теорию относительности.

Ровелли использует эту идею для понимания квантовой механики. Он утверждает, что объекты квантовой теории, такие как фотон, электрон или другая фундаментальная частица, представляют собой не что иное, как свойства, которые они проявляют при взаимодействии с другими объектами.

Эти свойства квантового объекта определяются посредством экспериментов и включают в себя такие вещи, как положение объекта, импульс и энергия. Вместе они составляют состояние объекта.

Согласно реляционной интерпретации Ровелли, эти свойства — это все, что есть у объекта: не существует лежащей в основе индивидуальной субстанции, которая «обладает» этими свойствами.

💫 Так как же это поможет нам
понять квантовую теорию?

Рассмотрим известную квантовую головоломку о коте Шрёдингера . Мы помещаем кошку в коробку со смертельным ядом (например, пузырек с отравляющим газом), запускаемым квантовым процессом (например, распадом радиоактивного атома), и закрываем крышку.

Квантовый процесс — это случайное событие. Невозможно предсказать это, но мы можем описать это таким образом, чтобы указать нам различные возможности распада атома или его отсутствия в определенный период времени. Поскольку распад приведет к открытию флакона с ядовитым газом и, как следствие, к смерти кошки, жизнь или смерть кошки также является чисто случайным событием.

Согласно ортодоксальной квантовой теории, кот не жив и не мертв, пока мы не откроем коробку и не посмотрим на систему. Остается вопрос о том, какой была бы точка зрения кошки, если бы она не была ни мертва, ни жива.

Но согласно реляционной интерпретации, состояние любой системы всегда относительно какой-либо другой системы. Таким образом, квантовый процесс в ящике может иметь неопределенный результат по отношению к нам, но иметь окончательный результат для кота.

Поэтому вполне разумно, что кошка для нас не жива и не мертва и в то же время точно жива или мертва. Факт реален для нас, факт реален для кота. Когда мы открываем коробку, состояние кошки становится для нас определяющим, но кошка никогда не находилась в неопределенном состоянии сама по себе.

В реляционной интерпретации отсутствует глобальный взгляд, «божий глаз» на реальность.

💫 Что это говорит нам о реальности?

Ровелли утверждает, что, поскольку наш мир в конечном итоге является квантовым, мы должны прислушаться к этим урокам. В частности, такие объекты, как ваша любимая книга, которые могут иметь свои свойства только по отношению к другим объектам, включая вас.

К счастью, сюда входят и все остальные объекты, например ваш стол. Поэтому, когда вы идете на работу, ваша любимая книга продолжает существовать так же, как и тогда, когда вы ее держали в руках. Тем не менее, это драматическая переформулировка природы реальности.

С этой точки зрения мир представляет собой сложную сеть взаимосвязей, в которой объекты больше не имеют собственного индивидуального существования, независимого от других объектов, как бесконечная игра квантовых зеркал. Более того, вполне возможно, что за этой паутиной не существует независимой «метафизической» субстанции, составляющей нашу реальность.

Как говорит Ровелли:

«Мы — не что иное, как образы образов. Реальность, включая нас самих, — это не что иное, как тонкая, хрупкая завеса, за которой… нет ничего».



(Copyrighted © Перевод Louiza Smith)



Источник:

Marcelo Ribeiro,
«A realidade é um jogo de espelhos quânticos? Uma nova teoria sugere que pode ser»