Аннотация к книге:

Bruce Rosenblum and Fred Kuttner. “Quantum Enigma: Physics Encounters Consciousness”. Second edition. Oxford University Press, New York, 2011, 281 pages. 

Брюс Розенблюм и Фрэд Кюттнер, “Квантовая загадка: Встреча физики с сознанием”, Второе издание, Oxford University Press, New York, 2011, 281 страница. (Первое издание – 2009 год). 

(Чёрным шрифтом показаны цитаты из книги, синим – мои слова. Перевод с английского мой. Страницы указаны по англоязычному оригиналу. <М.Ф.>).

___________________ 

“Замечательная и читабельная презентация”

                 - Чарлз Таунис, лауреат Нобелевской Премии по физике

“Это уникальная книга... Наиболее простое и доходчивое объяснение из когда-либо мне встречавшихся”.

                 - Джордж Гринстейн, профессор астрономии, Амхерст колледж

“На сегодня это лучшая из известных мне книга, написанная не для математиков, раскрывающая достижения квантовой механики. Она написана талантливо, ясным и доставляющим удовольствие стилем, но также с уверенностью даёт понять, что её авторы знают своё дело. Они раскрывают порой до изумления точно что же происходит сегодня в среде физиков, и в их изложении эта информация понятна и неспециалистам. Имеется много книг с описанием самых необычных взглядов и точек зрения, но если вы не специалист, но хотите знать мнение самих физиков тогда эта книга для вас. Искренне я бы оценил её на целых семь звёзд.”

                 - Dr. Laurance R. Doyle, преподаватель физики, (Amazon.com)

___________________ 

Об авторах: 

Bruce Rosenblum, доктор философии, профессор-эмеритус физики и бывший Зав. кафедрой физики Университета Калифорнии, Санта Круз

Fred Kuttner, доктор философии, лектор по физике Университета Калифорнии, Санта Круз. 

Авторы, оба будучи членами Факультета физики с опытом работы в промышленности, ведут курс “Физик в промышленности”, подготавливая старшекурсников к их будущей карьере в промышленности.

*      *      * 

Пытаясь понять атом, физики разработали квантовую механику – самую успешную теорию в науке. Но они, к собственному смущению, также обнаружили, что пользуясь их теорией физики натыкаются на сознание – таинственный феномен, который наука не может ни объяснить, ни проигнорировать. Попытки интерпретировать смысл и практическое использование этого очень противоречивы. Но каждая интерпретация квантовой физики включает в себя сознание, а предполагаемая некоторыми ведущими квантовыми космологами связь сознания со Вселенной – не укладывается в воображение. Существуют границы, за пределами которых знания и опыт физиков не являются более единственным надёжным гидом. 

За несколько десятилетий с момента экспериментального подтверждения квантовой запутанности, интерес к основам и загадкам квантовой механики многократно возрос. В последние годы физики, философы, инженеры информатики и даже биологи расширили наше представление о значении квантового феномена. Квантовая теория говорит нам, что объект может находиться одновременно в двух местах, что означает, что существование становится реальным только после его обнаружения осознающим себя наблюдателем, и что наблюдение за объектом может мгновенно влиять на другой удалённый объект даже если никакая физическая сила не связывает эти два объекта. Таким образом, квантовая теория отрицает существование реального физического мира независимо от наблюдения его.

_______________

 Вот некоторые выдержки из книги: 

Эйнштейн ... был неудовлетворён выводом квантовой теории, что если вы увидели, что малый объект, скажем, атом, находится в каком-то месте, то это ваше наблюдение его вызвало его появление в этом месте... Согласно Эйнштейну, если вы относитесь к квантовой теории серьёзно, то вы отрицаете существование реального физического мира независимо от его наблюдения. Это серьёзный аргумент. Квантовая теория – это не третьестепенная теория в физике. Это каркас, на котором в итоге базируется вся физика. (Стр. 4) 

Квантовая теория невероятно успешна. Неизвестно ни одного неправильного предсказания этой теории. Треть нашей экономики зависит от продуктов, созданных на её основе. Однако, требуемое квантовой теорией мировоззрение слишком необычно - оно более странное, чем мы можем только предположить. (Стр. 5) 

... Классическая физика является основой для нашей обычной житейской мудрости, для нашего Ньютоновского мировоззрения. Однако теперь нам стало известно, что это классическое мировоззрение в своей основе ошибочно.

... Сегодня квантовые эксперименты опровергают физическую реальность, соответствующую нашему здравому смыслу. Она уже не является логически приемлемым вариантом. (Стр. 6)

... Классическая физика не работает как мировоззрение.

Классическая физика объясняет мир вполне успешно; это лишь “подробности” она не может объяснить. Квантовая же физика прекрасно управляется с “подробностями”; она не может объяснить мир в целом. (Стр. 7) 

... (Оживлённая дискуссия, организаванная газетой The New York Times в декабре 2005): Один из участников утверждал, что ввиду своей странности квантовая теория, вероятно, содержит ошибку. Другой - энергично отрицал наличие в ней ошибки и упрекал первого участника, что он “недопонимает”. Третий участник дискуссии вмешался с мнением: “Мы просто слишком молоды. Нам стоит подождать до 2200 года, когда квантовую механику начнут преподавать с детского сада”. Четвёртый подвёл итог словами: “Мир не настолько реален как нам кажется”. Трое из этих участников дискуссии были лауреатами Нобелевской премии по физике, а четвёртый – достойным кандидатом на эту премию. (Стр. 9) 

... Эйнштейна теперь признают наиболее ярым критиком квантовой теории, обладающим даром предвидения. (Стр. 10) 

Теория, для того чтобы быть признанной, должна прежде всего позволять делать прогнозы, которые можно проверить, и давать объективные результаты...

Теория, позволяющая делать проверяемые прогнозы, является кандидатом в надёжную науку...

Чтобы быть признанной как надёжная наука, теория должна иметь много подтверждённых прогнозов и ни одного ошибочного... Фактически, ни одна научная теория не является безупречно надёжной...

Если же теория удовлетворяет таким строгим стандартам, мы обязаны принять её как надёжную науку, вне зависимости насколько она противоречит нашим интуитивным предположениям. И квантовая теория является таким примером. (Стр. 26 – 27)

... Сознание само по себе может рассматриваться как заключённое внутри нашего тела.

Классическая физика, таким образом, принимает подразумеваемую изоляцию сознания и связанной с ней свободной воли вне области профессиональных интересов физиков. Разум – это одно, а материя – другое. Физики имеют дело с материей. При таком разделенном мире физики пре-квантовой эры могли логически избежать парадокса. Парадокса детерминизма/свободной воли ... (Стр.  33) 

В наши дни редукционизм в исследованиях сознания вызывает противоречие.  Некоторые утверждают, что как только электрохимические нервные взаимодействия сознания будут поняты, не останется ничего требующего объяснения. Другие же настаивают на том, что “внутренний свет” нашего сознательного опыта избежит редукционистской хватки, что сознание первично, и что понадобится формулирование новых “психо-физических принципов”. И квантовая механика упоминается в качестве аргумента, поддерживающего эту нередукционистскую точку зрения. (Стр. 36) 

Неужели наши мыслительные процессы, наше сознание, в конце концов найдут объяснение лишь как происходящая в мозге электрохимия? Является ли наше ощущение себя сознательными “всего лишь” проявлением электро-химических сил? Некоторые убеждены в этом. Другие же утверждают, что сознание – это нечто бОльшее, чем электрохимия ... и квантовая механика привлечена к этому спору.  (Стр. 47)

... Но что такое энергия? Наилучший способ дать определение – это описать несколько её различных форм. (Стр. 47)

... Возможно есть формы энергии, о которых мы ещё не знаем. Несколько лет назад было обнаружено, что расширение вселенной не замедляется, как до того, в основном, считали. Более того, оно ускоряется. Вызывающая это ускорение энергия получила название – “чёрная энергия”, но в ней пока ещё больше загадки, чем понимания. (Стр. 49)

Квантовая физика не заменяет классическую физику как гелиоцентрическая солнечная система в своё время заменила бытовавший до неё взгляд о Земле как центре космоса. Скорее квантовая физика включает в себя классическую физику как её специальный случай. Классическая физика обычно рассматривается как очень удачное приблизительное описание поведения объектов крупнее, чем атом.  Но если вы стараетесь углубиться в понимание любых природных феноменов, будь они физические, химические, биологические или космологические, вы всегда натыкаетесь на квантовую механику. Фундаментальные теории физики от Струнной теории до теории Большого Взрыва – все начинаются с квантовой теории.

... Если вы серьёзно рассмотрите применение этой теории – вы столкнётесь с загадкой. Теория говорит нам, что реальность физического мира каким-то образом зависит от нашего наблюдения за ним. В это трудно поверить.

... Истинный глубокий смысл квантовой механики вызывает горячие споры.

Для выхода на рубежи, на которых физики противостоят проблемам, лежащим за пределами физики, в которой они могут претендовать на свой уникальный приоритет, специального технического образования и опыта не требуется. Но будучи на этих рубежах, вы можете на равных принять участие в дебатах. (Стр. 53 – 54)

Хотя парадоксальная природа света и не удовлетворяла Эйнштейна, он придерживался своей фотонной гипотезы. Он заявил, что в природе существует тайна и мы должны раскрыть эту тайну. Он не делал вид, что разрешил эту задачу.  Не претендуем на её решение и мы в этой книге. Сто лет спустя эта тайна до сих пор остаётся тайной ... Это квантовая загадка. (Стр. 65) 

... Де Бройли удалось математически выразить квантовый закон, открытый ранее Бором эмпирически. (В скрипке вибрирует материал струны. Что же вибрирует в случае “волны” электрона - тогда было загадкой. Это и сейчас загадка). (Стр. 71) 

Физики тогда открыли сознание, но еще не поняли этого. Осознание этого пришло несколькими годами позже, после открытия Эрвином Шрёдингером нового универсального закона движения. (Стр. 72) 

... Первая часть книги Шрёдингера ... “Разум и материя” озаглавлена “Физические основы сознания”. (Стр. 75) 

В течение некоторого времени для объяснения одного и того же физического феномена использовались две принципиально отличающиеся теории (Вернера Хейзенберга и Шрёдингера), что по мнению философов было тревожным признаком ошибки. Но через несколько месяцев Шрёдингер доказал, что теория Хейзенберга логически была идентична его собственной, другим было лишь её математическое обоснование. Сегодня в основном используется лишь математически более простая версия Шрёдингера. (Стр. 77)

... Одна деталь была выработана прекрасно: Для больших предметов, объектов крупнее чем атом, уравнение Шрёдингера фактически преобразовывалось в Ньютоновское универсальное уравнение движения. Таким образом, уравнение Шрёдингера описывает не только поведение электронов и атомов, но также и всего, состоящего из атомов – молекул, бейсбольных мячей и планет. Уравнение Шрёдингера показывает какой будет волновая функция и как она будет изменяться со временем. Это новый универсальный закон движения. Закон движения Ньютона есть лишь прекрасное приблизительное выражение для крупных предметов. (Стр.  78)

Волнообразность на участке – это вероятность обнаружения объекта в определённом месте этого участка. Здесь мы должны быть внимательны в понимании: волнообразность не есть вероятность нахождения объекта в определённом месте. В этом принципиальная разница! Объект не был там пока вы его ни обнаружили там. (Стр. 81)

... Классическая вероятность субъективна.

Квантовая вероятность, волнообразность, с другой стороны, странным образом объективна; она одинакова для всех …

Если кто-то предпочитает какое-то место, и этот кто-то обнаружил в этом месте атом, то его взгляд “коллапсировал” волнообразность этого атома, оставив атом в этом конкретном месте. Теперь атом будет находиться в этом месте для всех наблюдателей. (Стр. 83)

... Что беспокоило Эйнштейна и Шрёдингера, и многих экспертов сегодня, - это очевидное отрицание квантовой механикой физической реальности. (Стр. 85)

Эксперимент с двумя щелями, классическая демонстрация квантового феномена, показывает как физика натыкается на сознание. Цитируя Фейнмана: ...  “Мы не можем заставить загадку исчезнуть ... Но мы можем сказать как она работает”. (Стр. 87)

... До того, как мы посмотрели, атом находился одновременно в обоих ящиках. Т.е. атом находился сразу в двух местах. (Стр. 97)

... Что является наблюдением – противоречиво. Согласно прагматичной Копенгагенской интерпретации квантовой механики - общепринятой физической трактовки, ... наблюдением является любая регистрация микроскопического события макроскопическим измерительным инструментом. (Стр. 98)

... С наблюдением связана подлинная случайность. ... Мы можем выбрать как играть, но не можем выбрать желаемый результат этой игры. Волновые функции коллапсируют с совершенно случайным результатом. (В псевдо-научных объяснениях квантовой механики зачастую игнорируют эту случайность, утверждая, что только ваш выбор мыслей способен принести конкретный желаемый результат). (Стр. 99)

Джон Бэлл ... чувствовал, что “теоретическая часть квантовой механики должна быть переработана ... Она несёт в себе семена своего собственного разрушения”. ...  Для него квантовая механика открывала неполноту нашего мировоззрения. Он чувствовал, что, похоже, “новый способ вИдения предметов заставит нас совершить скачок воображения, который очень нас удивит”. (Стр. 101) 

Квантовая механика является наиболее точной теорией во всей науке. Она выдержала даже экстремальную проверку – расчёт “гиромагнитного отношения электрона” с точностью 1: 10 в двенадцатой степени. (Что такое гиромагнитное отношение электрона - здесь не имеет значения)...

... Ниже мы опишем четыре технологии, в которых квантовый аспект – решающая черта: это - лазер, транзистор, ПЗС (приборы с зарядовой связью) и МРТ (магниторезонансная томография). Мы не будем рассматривать их во всех подробностях – наша задача – лишь показать как квантовый феномен реализуется на практике, и как физики и инженеры используют противоречивые свойства микроскопических объектов. (Стр. 116)

Физическая теория лазера была сформулирована в 1917 году (десятью годами раньше появления уравнения Шрёдингера). Эйнштейн предсказал, что фотоны, ударяющие в атомы в возбуждённом состоянии, будут стимулировать выделение этими атомами также идентичных фотонов. Почти сорок лет спустя Чарлз Таунис (Charles Townes), в поисках способа генерирования микроволн с очень короткой длиной волны, получил решение посредством феномена стимулированной эмиссии...

Лазер генерирует узкий луч света одной частоты, который может быть сфокусирован до крошечной точки. В одном из типов лазера фотон определённой частоты, ударяя в атом в возбуждённом состоянии, стимулирует эмиссию (испускание) второго фотона точно такой же частоты и движущегося в точно таком же направлении – получившим название “клон”. (Стр. 117)

... Транзистор был создан в 1950-х годах. ...

Сегодня миллиарды транзисторов, размещённые на едином чипе, стоят менее миллионной доли цента каждый, и размер каждого из них – миллионные доли дюйма. В персональном компьютере содержатся миллиарды транзисторов. При использовании вакуумных ламп компьютер с мощностью современного лап-топа был бы смехотворно дорогим, занимал бы огромную территорию и требовал бы для своей работы питание эквивалентное генерируемому целой электростанцией крупного города.

Транзисторы повсюду ...

В 2009 году учёные смогли добиться изменения состояния единственной молекулы бензола приложением к ней напряжения. И, делая это, они смогли контролировать величину протекаемого через неё тока. Единственная молекула бензола вела себя как ... транзистор. (Стр. 119)

Как инженерам и физикам, разрабатывающим лазеры и транзисторы, удаётся работать с фотонами и электронами, которые иногда очень малы, меньше чем атом, а иногда измеряются макроскопическими мерами длины? ... Они приучают себя иногда думать одним способом, а иногда – наоборот. И для всех практических целей это вполне приемлемо. (Стр. 119)

ПЗС (Приборы с Зарядовой Связью), преобразуя свет в электрический сигнал, захватили сферу персональной фотографии, революционировали астрономию и прогрессивно улучшают диагностическую медицину. Обычный цифровой фотоаппарат содержит чип из полупроводника с размещёнными на нём многими миллионами ПЗС. ...

ПЗС способны обнаружить даже единственный фотон, обеспечивая фотоаппарату значительно бОльшую светочувствительность, чем любая фотоплёнка. (Стр. 119 – 120)

В Магнито-резонансной томографии определяется распределение определённого химического элемента, обычно водорода, в определённом материале в исследуемой части тела пациента. Различные ткани – кость или мягкие ткани, опухоль или нормальный орган, изображаются различными концентрациями конкретного химического вещества …

Ядра молекул представляют собой маленькие магниты с северным и южным полюсами. В магнитном поле, ядро водорода, являющееся протоном, “пространственно квантизировано”. Это значит, оно имеет два состояния: в одном его северный полюс направлен вверх - по магнитному полю; в другом состоянии – направлен вниз – против магнитного поля. В аппарате МРТ электромагнитная волна определённой частоты помещает ядра водорода ... в этот момент в состояние квантовой суперпозиции, в котором их северный полюс обращён вверх и вниз одновременно. Эти ядра, по возвращению в их низко-энергетическое состояние излучают электромагнитные волны, и количество этого излучения отражает их концентрацию в конкретном пространстве. Затем, на основании этих данных и после сложных компьютерных расчётов получается изображение ...

Создание аппаратов МРТ стало возможным благодаря совмещению трёх квантовых феноменов – ядерного магнитного резонанса, сверхпроводимости и транзистора. (Стр. 121)

Смысл Ньютоновской механики был ясен: она описывала логически обоснованный мир, вселенную, работающую “как часовой механизм”.  Классическая физика не нуждалась в интерпретации. ... Квантовая теория, утверждающая, что наблюдение создаёт наблюдаемую реальность, – труднее принять. Она нуждается в интерпретации. (Стр. 125)

В пределах года после выведения Шрёдингером его знаменитого уравнения, Институтом Бора была предложена так называемая Копенгагенская интерпретация, и Нильс Бор являлся её главным архитектором... Не существует “официальной” Копенгагенской интерпретации. Но каждая её версия берёт “быка за рога” и утверждает, что именно наблюдение порождает наблюдаемое качество...

В Копенгагенской интерпретации ... выделяются две сферы: макроскопическая – классический мир наших измерительных инструментов, управляемый законами классической физики; и микроскопический квантовый мир атомов и других малых объектов, управляемый уравнением Шрёдингера. В ней утверждается, что поскольку мы никогда не взаимодействуем непосредственно с квантовыми объектами микроскопического мира, нам нет нужды задумываться об их физической реальности или отсутствии такой. Для нас достаточно “существования”, позволяющего расчитывать их воздействие на наши макроскопические инструменты. В конце концов, мы отчитываемся только о поведении наших классических инструментов... В Копенгагенской интерпретации микроскопический и макроскопический миры рассматриваются отдельно …

Большинство физиков, в желании избежать философских проблем, с готовностью принимают Копенгагенскую интерпретацию Бора. Ниже будет показано, что иногда физики всё-таки уплывают в сторону спекулятивных берегов, но когда мы действительно занимаемся физикой или преподаём физику – мы все возвращаемся домой в “Чудесный Копенгаген”. (Стр. 126 – 127)

В основу Копенгагенской интерпретации положены три фундаментальные идеи: вероятностная интерпретация волновой функции, принцип неопределённости Хейзенберга и комплементарность. (Стр. 128)

… Квантовая вероятность – это не вероятность того, где находится атом. Это объективная вероятность где вы, или кто-либо другой, обнаружит его. Атом не находился где-либо в конкретном месте пока не был обнаружен там... Паскаль Джордан, один из основателей квантовой теории: “Наблюдения не только беспокоят то, что должно быть замерено. Они создают измеряемые параметры”.  (Стр. 129)

Копенгагенская интерпретация в основном придерживается взгляда, что существуют только наблюдаемые качества микроскопических объектов ... Вот мнение Хейзенберга по этому вопросу: “... атомы или элементарные частицы сами по себе нереальны; они формируют мир скорее вероятностей и возможностей, а не мир предметов или фактов”.

Согласно этому взгляду, объекты атомного масштаба существуют только в некоем абстрактном мире, а не в физико-материальном ... В противоположность им, большие объекты – реальны для всех практических целей. (Стр. 130 – 131)

... “Принцип неопределённости Хейзенберга”: Чем точнее вы измеряете расположение объекта, тем более неопределённой будет его скорость. И наоборот, чем точнее вы измеряете скорость объекта, тем более неопределённым будет его расположение. (Стр. 134)

Отрицая противоречащую фактам определённость, Копенгагенская интерпретация, похоже, отрицает свободу воли. Неужели свободная воля – это иллюзия? Мы не можем доказать, что не являемся всего лишь автоматами в абсолютно детерминистичном мире, который обманным путём пытается заставить нас поверить, что это мы в принятии решений делаем свой выбор самостоятельно.  (Стр. 137)

Рассмотрим аналогию из психологии (как делал Бор). Мы составляем отчёт о поведении человека. Само физическое поведение не представляет парадокса... Тем не менее движущие человеком мотивы являются теориями, которые способны объяснить его поведение. Но мотивы сами по себе могут не иметь никакого смысла, что зачастую и случается. Имея дело с людьми, мы прагматично принимаем такое положение вещей. Копенгагенская интерпретация предлагает нам принять такой подход и в обращении с микроскопическими физическими феноменами.

Если для вас решение проблемы наблюдателя согласно Копенгагенской интепретации не является убедительным – вы не одиноки. Мы не знаем никого, кто бы понимал, принимал серьёзно и не испытывал при этом замешательства то, что квантовая механика говорит нам. (Стр. 138)

... Посредством сканирующего туннельного микроскопа мы можем не только видеть отдельные атомы, но мы также можем брать их и класть их куда нам нужно. Физики компании IBM “написали” название своей компании, расположив на пластине тридцать пять атомов аргона в определённом порядке.

... Для изучения Большого Взрыва космологи расчитывают волновую функцию для всей вселенной. Становится всё труднее сегодня принять без сомнения утверждение что мир, к которому применимы квантовые правила, не является физически реальным. (Стр.  139)

Всё большее количество физиков ... проявляют интерес к идеям, уходящим за пределы Копенгагенской интерпретации. Предлагается всё больше интерпретаций, оспаривающих Копенгагенскую... Интерес к природе самого сознания (равно как и к его связи с квантовой механикой) растёт по нарастающей в среде физиков, философов и психологов...

Классическая физика ... сформировала мировоззрение, изменившее нашу культуру.

Теперь мы знаем, что это ... мировоззрение фундаментально ошибочно. Может ли случиться такое, что в будущем нас ожидает подобное воздействие на наше мировоззрение и со стороны квантовой механики? (Стр. 139 – 140)

... Ваше наблюдение создаёт не только текущую реальность, оно также создаёт историю, соответствующую этой реальности. (Стр. 147)

Минуточку!... А коты тоже подходят на роль наблюдателя и коллапсируют волновую функцию? Хорошо, если коты тоже, то как насчёт комаров? А вирусы? А счётчики Гейгера? Как далеко мы зайдём в таких рассуждениях? Мы убеждены, что два умных кота – осознающие себя наблюдатели. Но как мы можем быть уверены в этом? (Cтр. 149) 

(К описанию классического эксперимента о вероятности найти в закрытом ящике живого или мёртвого кота:) Пожалуй, труднее всего принять то, что ваше наблюдение создаёт не только настоящую реальность, но также создаёт и прошлое, соответствующее этой реальности, - что, когда ваш взгляд коллапсирует кота в состояние живого или мёртвого, вы также создаёте историю, соответствующую восемь часов голодающему коту или коту, умершему 8 часов назад. (Стр. 153)

Эйнштейн всегда высказывал сомнения в отношении квантовой теории; Бор – был её стойким защитником. (Стр. 171)

Физики мало уделяли внимания... Закончена квантовая механика или нет – не имело значения. Она работала. Её прогнозы всегда были безошибочными, а практические результаты – обильными. Кому есть дело до того, что атомам недостаёт “физической реальности” до наблюдения за ними? У работающих физиков нет времени заниматься безответным “чисто философским вопросом”.

... Тем не менее физики, особенно физики молодого поколения, проявляют всёвозрастающий интерес к тому, что квантовая механика говорит нам.

Теорема Бэлла была названа “наиболее важным открытием в науке второй половины двадцатого века”. (Стр. 173)

Вот основная идея теоремы Бэлла: Предположим, что наш мир обладает физически реальными качествами, на которые не влияет наше наблюдение. Далее, предположим, что объекты могут быть отделены один от другого так, что то что происходит с одним из них не оказывает мгновенного влияния на другой. (Для краткости эти два предположения получили названия “реальность” и “разделимость”). Из этих двух предпосылок – обе предполагаются в классической физике, но отрицаются квантовой теорией. Бэлл вывел, что одни определённые наблюдаемые количества не могут быть больше, чем другие определённые наблюдаемые количества. Этот экспериментально проверяемый вывод теоремы Бэлла, который должен подтверждаться для любого мира, обладающего как реальностью, так и разделимостью, получил название “неравенства Бэлла”.

... Практические эксперименты показали, что “неравенство Бэлла” не выполняется.

Это значит, что предположение о реальности и разделимости нашего мира было ошибочным, что Бэлл и ожидал получить. Таким образом, наш мир не обладает реальностью и разделимостью одновременно... Этот вывод оставляет нам странно взаимосвязанный мир. (Стр. 177 – 178)

... Природа физической реальности вызывает споры по крайней мере со времен Платона в 4-ом веке до нашей эры. И эти споры не прекращаются до сих пор. (Стр. 187)

Термин “разделимость” – это сокращение для описания способности разделять объекты таким образом, что происходящее с одним из них никак не влияет на то, что происходит с другими. Без разделимости то, что происходит в одном месте, может мгновенно воздействовать на происходящее в другом очень удалённом месте, даже если никакие физические силы не соединяют эти объекты… Для Эйнштейна взаимодействие объектов без участия каких-либо физических сил было “колдовским взаимодействием”. (“Жутким дальнодействием” - в русскоязычных источниках).

То, что наш реальный мир не обладает разделимостью – теперь в основном принято, но остаётся загадкой.

... Мы действительно можем “видеть мир в единой песчинке”. (Стр. 188 – 189)

... Похоже, отдельные части нашего мира заговорщицки взаимосвязаны, и наша кажущаяся свободной воля связана с ними. (Стр. 191)

Бэлл, Клаузер и Аспект доказали, что Бор был прав, а Эйнштейн ошибался... Но Эйнштейн был прав в том, что в теории есть что-то нерешённое, странное. Именно Эйнштейн показал всю странность квантовой механики. Это возражения Эйнштейна стимулировали работу Бэлла и продолжают резонировать в современных попытках понять странность мировоззрения, к которому нас подталкивает квантовая механика. (Стр. 192)

... Сегодня многие соглашаются с тем, что мы принципиально не понимаем что же происходит. Точнее сказать, многие не соглашаются с версиями объяснения того, что происходит, - что в принципе одно и то же.

... Всякая предлагаемая в будущем правильная теория должна описывать мир, в котором объекты не обладают собственными свойствами, не зависимыми от их “наблюдения”. В принципе это относится ко всем объектам. Даже к нам?

С точки зрения классической физики, бытует мнение, что мы – есть всего лишь объекты, управляемые биологией и химией, и поэтому – детерминистической физикой. Однако, со времени появления теоремы Бэлла, человеческий фактор, например – свобода выбора, похоже представляет проблему в вопросах фундаментальной физики. (Стр. 193 – 194)

... В принципе существует всеобщая взаимосвязь. Утверждается, что вы квантовомеханически спутаны с каждым, с кем вы когда-либо общались, и , предположительно, эта спутанность проявляется сильнее для более интенсивного общения. (Стр. 200)

Мы если и принимаем, то с трудом не-физические “воздействия”. Или создание реальности “наблюдением”. Экспериментальная метафизика однажды может дать объяснения даже превосходящие по странности квантовую теорию. (Антон) Зейлингер предостерегает нас: “Эта новая теория будет настолько более странной, ... что сегодняшние оппоненты квантовой механики предпочли бы вернуть последнюю обратно”. Ранее мы цитировали Бэлла, говорящего, что мы, вероятно, будем “изумлены”. (Стр. 202)

“Это поразительный факт, что почти все интерпретации квантовой механики ...

зависят в определённой степени от присутствия сознания для обеспечения “наблюдателя”, необходимого для ... возникновения мира классического типа”. – Roger Penrose (Стр. 203)

Сегодня всё больше физиков прояляют интерес к решению квантовой загадки, а некоторые пытаются интерпретировать что же квантовая механика говорит нам.

Несколько интерпретаций противопоставляются Копенгагенской, ... которая имеет своей целью позволить физикам продолжать свою работу не касаясь сознания.

Большинсктво физиков ... признают, что само сознание лежит за пределами физики как дисциплины, и не является предметом подлежащим изучению на кафедре физики. (Стр. 203)

Физика – это изучение тех природных феноменов, которые с успехом имитируются предсказуемыми и поддающимися проверке моделями.

... Когда мы говорим о сознании, ... мы не можем предложить такую модель. Такой модели не существует. До разработки модели такого типа сознание не годится для изучения как физика. (Стр. 204) 

Для чего интерпретации?

... Заслуживающие доверия физические демонстрации говорят нам что-то, что кажется нелепым. Поэтому мы стараемся интерпретировать смысл этих результатов. При наличии полного консенсуса по экспериментальным результатам, консенсуса по их смыслу нет. В настоящее время представлено много различных интерпретаций. И каждая из них демонстрирует квантовую странность. (Стр. 205)

... Интерпретация квантовой теории представляет сегодня растущую и очень конкурентную сферу деятельности... Каждая из предлагаемых сегодня интерпретаций демонстрирует отличающийся взгляд на то, что квантовая механика открывает нам нового о нашем мире... Интерпретации могут даже противоречить одна другой. Это нормально.

... Интерпретации не требуют проверки. Ведь все они базируются на одних и тех же экспериментально полученных фактах.

Большинство интерпретаций покорно признают, что квантовая механика фактически встречает (включает?) проблему осознаваемого наблюдения.

... Интерпретация фактов, которые выходят за пределы принципа “делай свои расчёты и не философствуй” (Копенгагенская интерпретация), в сущности должна быть странной. (Стр. 206)

            Десять соперничающих сейчас интерпретаций:

Копенгагенская интерпретация:

Копенгагенская интерпретация уклоняется от рассмотрения квантовой загадки, рекомендуя нам прагматично пользоваться квантовой физикой для микро-мира и классической физикой – для макро-мира. Поскольку предполагается, что мы никогда не видим микромира “непосредственно”, мы можем просто игнорировать странность и таким образом игнорировать встречу физики с сознанием. (Стр. 207)

Экстремальная Копенгагенская:

Ааге Бор (сын Нильса Бора и также лауреат Нобелевской премии в физике) и Оле Ульфбрек решительно отрицают существование микромира. В этом случае атомов не существует. (Стр. 207)

Декогеренция и Интерпретация согласованных хронологий:

... Вместо термина “коллапсирование” физики теперь могут пользоваться термином “декогеренция”. Он относится к хорошо изученному процессу, посредством которого волновая функция микроскопического объекта взаимодействует с макроскопической средой, в результате чего и получается результат, который мы фактически наблюдаем... Интерпретацию декогеренции можно рассматривать как продолжение Копенгагенской. (Стр. 208 – 209)

Дальнейшее расширение концепции декогеренции, “Интерпретация согласованных хронологий”, смело распространяет применение квантовой теории на всю вселенную, от начала до конца. В ранней вселенной не было наблюдателей, и никаких внешних наблюдателей не существовало никогда; вселенная включает в себя всё. Поскольку невозможно иметь дело с неограниченной сложностью вселенной, изучению подвергаются лишь её определённые аспекты, а результаты уже распространяются на всё остальное. (Стр. 210)

Многомировая интерпретация:

Многомировая интерпретация принимает всё, что говорит квантовая теория, буквально... Многомировая интерпретация говорит “нет” лишь коллапсированию.

Согласно квантовой теории, кот одновременно и жив, и мёртв. Пусть же так и будет! В одном из миров Шрёдингеров кот жив, а в другом – мёртв.

Хью Эверетт предложил идею множественности миров в 1950-х годах с тем, чтобы дать возможность космологам каким-то образом относить волновую функцию ко всей вселенной...

В Многомировой интерпретации вы являетесь частью вселенской волновой функции. Вернёмся опять к нашим парам ящиков. Заглядывая внутрь одного из ящиков, вы вступаете во взаимодействие с состоянием суперпозиции (смешения) его атомов. В состоянии суперпозиции, когда вы заглядывали в ящик, вы видели атом в ящике, и видели, что ящик был пуст. Теперь существует уже двое вас – по одному в каждом из параллельных миров. Сознание каждого из вас не знает о втором “вас”... Ничто из того, что мы испытываем, не противоречит этому странному взгляду. (Стр. 211)

Однако, существует неразрешенная проблема с этой интерпретацией: Что определяет наблюдение? Когда мир раздваивается?... Есть ли предел количеству непрерывно создаваемых миров? (Стр. 212)

Транзакционная интерпретация:

Транзакционная интерпретация подходит к разрешению интуитивных вопросов Шрёдингерова кота и взаимосвязи всего путём разрешения волновой функции развиваться как в прямом, так и в обратном направлении во времени. Таким образом, будущее влияет на прошлое. Это несомненно изменяет то, как мы оцениваем происходящее. (Стр. 212)

Интерпретация Бома:

Интерпретация (Дэвида) Бома описывает физически реальный, полностью детерминистический мир... Квантовая случайность лишь кажется нам, поскольку мы не знаем начальных позиции и скорости каждой частицы. Не существует необъяснимого коллапса волновой функции, как в Копенгагенской интерпретации; не существует необъяснимого разделения сознания, как в Многомировой интерпретации. Есть мнение, что интерпретация Бома разрешает проблему наблюдателя в квантовой механике, или по крайней мере переводит её в категорию несущественных, как в Ньютоновской физике.

... В рамках настоящей книги просматривается наша (авторов) занимаемая позиция, что сама квантовая теория может быть понята и без упоминания сознания, и, насколько это касается исследований в физике, возможно это и есть наилучший подход. Тем не менее ощущение, что сознание и квантовая теория в определённом смысле связаны – присутствует. (Стр. 214)

Итакская интерпретация:

Дэвид Мермин из Корнеллского Университета в Итаке, штат Нью-Йорк, ...

называет две “главные головоломки”: объективную вероятность, которая имеет место только в квантовой теории, и феномен сознания.

Классическая вероятность субъективна – это мера персонального незнания.

Квантовая же вероятность – объективна, она одна и та же для всех… Итакская интерпретация рассматривает объективные вероятности как примитивную исходную концепцию, не подверженную дальнейшей редукции. Эта интерпретация сводит все загадки квантовой механики к указанной одной головоломке. (Стр. 215)

Квантовая информация:

... Волновая функция представляет собой лишь информацию о вероятных измерениях в физической системе. В этой интерпретации волновая функция не идентифицируется с реальной физической системой. Она даже не описывает рассматриваемую физическую систему.

... Таким образом, квантовое состояние не является объективным физическим признаком, это лишь знание о нём. (Стр. 216)

Квантовая логика:

Интерпретация Квантовая логика “разрешает” загадку пересмотром законов логики, чтобы они соответствовали квантовой теории.

... Хотя любые мыслимые наблюдения могут быть “объяснены” путём изменения под них законов логики, этот способ едва ли является удобным для решения проблемы квантовых замеров... В этом случае мы были бы полными роботами в полностью детерминистическом мире. (Стр. 217)

ГРВ интерпретация: (от Гирарди, Римини и Вебера)

Для объяснения почему большие объекты никогда не наблюдаются в состоянии суперпозиции, (ГРВ интерпретация)... вносит изменения в уравнение Шрёдингера с тем, чтобы волновая функция коллапсировала лишь иногда. Так, для столь малых объектов, как атомы, коллапс происходит раз в миллиарды лет. (Стр. 217) 

Строго говоря, ГРВ не является интерпретацией теории, поскольку она предлагает изменить саму теорию. (Стр. 218)

Интерпретации Пенроуза и Стаппа:

Два предложения, одно – Роберта Пенроуза, и второе – Генри Стаппа, можно назвать интерпретациями, но они фактически содержат попытки физически объяснить сознание. (Стр. 218)

Чего же можно достичь посредством интерпретаций?

... Предсказания теории работают прекрасно. Это подтверждаемое экспериментальными фактами странное мировоззрение заставляет нас задаваться вопросом: ”Что же происходит?” Широкий диапазон конкурирующих сегодня интерпретаций показывает, что глубокие вопросы о нашем мире (и о нас?) остаются открытыми...

Встреча с сознанием возникает непосредственно в экспериментах, по своей сути не зависящих от какой-либо теории. Более того, никакая интерпретация уже не может уклониться от упоминания этой встречи. Но всякая интерпретация позволяет физикам лишь не иметь дела с сознанием. (Стр. 218 – 219)

... Когда эксперты не находят согласия между собой – вы можете выбрать устраивающего вас эксперта. Или думать самостоятельно. (Стр. 220)

___________________

Действительно ли сознание коллапсирует волновую функцию? На этот вопрос ...

невозможно дать ответ. Его даже невозможно правильно сформулировать. Само сознание есть тайна ...

До 1960-х годов в психологии, в которой доминировали взгляды бихейвиористов, избегали термина “сознание” во всех дискуссиях, претендовавших быть научными. С тех пор наблюдается взрывообразный рост интереса к сознанию. (Стр. 221)

Согласно ведущему глашатаю бихейвиоризма, Б.Ф.Скиннеру, предположение о сознательной свободной воле – ненаучно. (Стр. 228)

Интерес к основам квантовой механики растёт одновременно с ростом интереса к сознанию. И серьёзно предлагаются связи между ними ... Для нас “сознание” определённо включает в себя восприятие свободы выбора экспериментатором. (Стр. 222)

Классическая физика ... совершенно детерминистическая. ... Если классическую физику применять ко всему, то не останется места для свободной воли. ...

Как мы можем продемонстрировать существование свободной воли? Пожалуй, всё чем мы располагаем – это ощущение нами нашей собственной свободной воли, и высказываемое другими подтверждение аналогичного ощущения. (Стр. 224)

Франсис Крик, физик и соавтор открытия двойной спирали ДНК, который затем посвятил себя изучению мозга, разыскивал “нейрон осознанности”. Для него наш субъективный опыт, наше сознание – есть лишь активность таких нейронов...: “Вы сами, ваши радость и горе, ваши воспоминания и амбиции, ваше чувство персональной идентификации и свободной воли – фактически есть не более чем взаимодействие большой совокупности нервных клеток и относящися к ним молекул”. (Стр. 231)

Давид Чалмерс, ... ведущий сторонник точки зрения противоположной высказываемой Ф.Криком, считает, что объяснить сознание исключительно с позиции взаимодействия нейронов невозможно. (Стр. 232)

... Примером широты разброса мнений по этому вопросу может служить публикация в газете The New York Times, появившаяся в 2005 году, где ведущих учёных попросили высказать свои убеждения. Вот мнение ... учёного Доналда Хоффмана: “Я считаю, что сознание и его содержимое – это всё, что существует.

Пространство-время, материя и поля никогда не являлись фундаментальными компонентами вселенной, но всегда были, с момента их возникновения, составляющими сознания, зависящими от сознания самим своим существованием”.

Психолог Николас Хамфри видит это иначе: “Я считаю, что сознание человека – это обман и ловушка, созданная с целью заставить нас думать, что нас окружает необъяснимая тайна”. (Стр. 234)

... Экспериментальная демонстрация квантовой загадки предоставляет нам тайну объективного физического мира, находящегося “там снаружи”, а ... сознание предоставляет нам тайну субъективного умственного мира “здесь внутри”.

Квантовая механика, похоже, объединяет эти два представления. (Стр. 237)

... Профессор физики Станфордского Университета Андрей Линде пишет: “Не окажется ли, что дальнейшее развитие науки подтвердит нам, что исследование вселенной и исследование сознания неразрывно взаимосвязаны, и что прогресс в одном из них будет невозможен без прогресса в другом? ... не будет ли следующим важным шагом в науке выработка объединённого подхода к изучению всего мира, включая мир сознания?” (Стр. 264)

С, пожалуй, похожей перспективой на то, что будущая Всеобщая Теория объяснит нам что же мы видим, Стивен Хокинг задаёт вопрос: “Даже если возможна лишь единственная Всеобщая Теория, она будет представлять собой лишь свод правил и уравнений. Что же вдыхает огонь в эти уравнения, что создаёт описываемую ими вселенную? Обычный подход науки - конструировать математическую модель - не может ответить на вопрос почему должна существовать вселенная для её описания этой моделью. Почему вселенная идёт на все эти трудности для своего существования?” (Стр. 265)

Поскольку квантовая загадка проявляет себя уже в простейшем квантовом эксперименте, её суть может быть полностью осмыслена и понята при минимальной технической подготовке. Поэтому не-специалисты вполне могут делать свои собственные выводы. (Стр. 269)

________________________