Александр Никонов - За гранью реальности. Объяснение необъяснимого
Понятие редукции волновой функции физики ввели для того, чтобы привычным образом описать произошедшее, то есть переход от квантового мира к миру классическому. Но ведь и прибор, и наблюдатель тоже состоят из квантов, только из огромного их множества. То есть это квантовая система, только большая. Стало быть, она должна вести себя по законам квантовой механики.
Законы квантовой механики описываются формулами. А с точки зрения формул никакой редукции не происходит – система как была квантовой, так и осталась. То есть суперпозиция должна сохраниться.
Введем в систему наблюдателя со своим прибором. До измерения наблюдатель был в состоянии Ф0, когда он не мог сказать ничего определенного о системе. То есть исходное состояние всей системы такое: Ф0(С1А1 + С2А2).
После измерения состояние наблюдателя изменилось. Если частица обнаружится в коробочке А1, то состояние наблюдателя обозначим Ф1. А если частица в коробке А2, то наблюдатель пришел в состояние Ф2. То есть после измерения у нас получится: Ф1С1А1 + Ф2С2А2.
Итоговая формула такая:
Ф0(С1А1+С2А2) = Ф1С1А1+Ф2С2А2
Слева суперпозиция и справа суперпозиция. И никакой редукции состояния. Стоило нам принять то, что и без того ясно – что прибор и наблюдатель суть квантовые объекты, потому как состоят из элементарных частиц, – так сразу куда-то подевалась вся классичность и определенность нашего мира. И остались сплошные суперпозиции. О чем это говорит?
О том, что, оставаясь в рамках квантовой механики, мы никакой редукции не обнаружим. Редукцию в квантовую механику внесли физики только для того, чтобы объяснить результат эксперимента. То есть редукции как ситуации выбора – или то или это, или в левой коробочке или в правой – быть не должно. Но она есть!
Открыв коробки, мы обнаруживаем горошину-частицу только в одной из них. А это и есть самая настоящая редукция! До открывания коробок частица была сразу в обеих (помните, один электрон тоже умудряется пролететь сразу через две щели – как волна), а после открывания коробок частица оказывается только в одной из них. Редукция! Которой, судя по формулам, быть не должно.
Пока я не заглянул в черный ящик и не узнал, мертв кот или жив, для меня суперпозиция (неопределенность) его состояния сохраняется. Как только я заглянул и узнал – неопределенность (суперпозиция) исчезает. А для моего друга, который находится в соседней комнате, неопределенность все еще остается, потому что я еще не сказал ему, что случилось с котом «на самом деле». Как только я передам ему информацию, для него ситуация тоже станет определенной. Информация разрушает суперпозицию. Пока не осознал – находишься в квантовом мире неопределенностей. Определился внутри себя – прощай, суперпозиция, здравствуй, классический мир!
Вернемся теперь к рассуждениям Менского. Итак, суперпозиция (неопределенность) никуда исчезать не должна – согласно формулам. Почему же нам кажется, что она исчезает? Эверетт предполагал, что суперпозиция остается – но только в сумме, в двух классических мирах, обитатели коих видят каждый свою сторону медали.
Эти раздваивающиеся Вселенные не существуют сами по себе где-то отдельно друг от друга. Они существуют, как матрешки, – друг в друге. Собственно говоря, это один многомерный, объемный мир, в котором происходят все события сразу, просто мы видим лишь одну проекцию этого мира на наше сознание. Кот и жив и мертв в разных проекциях. Но мы видим лишь одну.
Это фокусы нашего сознания. Именно оно делает выбор между мирами. Именно оно отвечает за то, в какой именно параллельный мир каждый из нас проскакивает. Редукция волновой функции = селекция альтернативы = = смена квантовости классичностью = выбор между неопределенностью и определенностью – это есть не физика, а психология. Момент осознавания. И возможно, предполагает Менский, с помощью нашего сознания мы даже можем сдвигать вероятности тех или иных событий, управляя таким образом миром. Например, сдвигая вероятности в свою пользу.
Так вместе с квантовой механикой в привычный науке материализм бочком-бочком протиснулся самый натуральный идеализм. Что первично – сознание или материя? Если в физический, квантовый мир включить наблюдателя, этот вопрос уже не кажется имеющим однозначное решение. С одной стороны, квантовый мир объективен, а классический – есть не что иное, как его отражение, проекция. Значит, материя первична. С другой, наш мир для нас – единственная реальность. И мы ее сами, своим сознанием для себя конструируем. С этой точки зрения в нашем мире сознание первично: оно делает классический мир из того «сырья», что представляет собой виртуальный мир квантов.
И если так, если действительно сознание может делать выбор, смещая вероятности, становятся понятными все чудеса, которые происходили с Аллой Гречихо и профессором Гулиа. Помните, одна компьютер сожгла, другой детский сад поджег? Что это значит в данном контексте? А то, что в измененном состоянии сознания мальчик сдвинул в сторону увеличения вероятность короткого замыкания. Эта вероятность есть всегда: в старом деревянном здании с ветхой проводкой запросто может случиться замыкание. Вопрос только в шансах.
Сдвинь квант и рухнет мир!
Глава 5 Связанные одной цепью
Далеко мы, однако, отклонились от нелокальных взаимодействий, о которых я грозился рассказать вам после встречи с Коротковым. Отклонение было долгим, но необходимым.
Итак, связанные (они же спутанные) частицы. То есть те частицы, свойства которых взаимоувязаны. Например, два фотона, вылетевшие из одного нелинейного кристалла, спутаны: если у одного из них, условно говоря, поляризация левая, то у другого – обязательно правая, потому что у этих фотонов общий генезис – одна «родовая точка».
С помощью пары связанных фотонов можно объяснить феномен, о котором сейчас так много говорят – фотонную телепортацию. Если очень упрощенно, то выглядит она следующим образом.
Физики приготовили два спутанных фотона и запустили их в разные стороны. Свойства этих фотонов коррелированы. Мы не знаем точно, какую поляризацию намеряем у левого фотона, но точно знаем, что у правого она будет противоположной. Причем как только мы намерили какое-то конкретное, вполне определенное свойство у одной частицы, у другой в тот же самый миг появляется противоположное свойство. Именно появляется, ведь вы не забыли, что именно измерение присваивает частице свойство!
Вспомним: в двущелевом эксперименте мы не поймали электрон у левой щели, поскольку электрон проскочил в левую щель, а детектор стоял у правой. Но мы же честно мерили (как говорит плохой ученик: «я учил!»), и «за это» нам поставили оценку – у электрона появилась определенность в свойствах координаты, он пролетел только через одну щель, и поэтому интерференционная картинка исчезла! А если бы не мерили, то пролетел бы через обе и картинка была бы!
Так же со спутанными фотонами. На левом что-то намерили, на правом тут же возникла определенность… Очень похоже на мгновенную телепортацию.
Но ученые осуществили и настоящую телепортацию! И квантовых свойств фотона, и квантовых свойств объекта побольше – атома. Не самого фотона, заметьте, и не самого атома, а их квантовых характеристик. Сам объект передать мгновенно, со сверхсветовой скоростью, нельзя. И информацию нельзя. А вот некую инфернальную сущность, называемую квантовым состоянием, – можно. Квантовое состояние – это вектор в комплексном пространстве, чистая абстракция. Вот эта вот абстракция и передается мгновенно – быстрее скорости света. Потому что это не информация – с помощью квантовой телепортации принципиально невозможно передавать информацию, поскольку мы не знаем, что именно передаем. То есть знаем, что квантовое состояние передали, но не знаем, какое именно. Поэтому запрет Эйнштейна на превышение скорости света ничуть не нарушается.
Как была сделана телепортация? Взяли исходный фотон, состояние которого нужно было телепортировать. Затем запустили два спутанных фотона в разные стороны. Фотоны разлетелись на большое расстояние. Потом физики провели воздействие (измерение = присвоение свойств) над исходным фотоном и одним из разлетевшейся пары, спутав таким образом и их состояние. И тем самым мгновенно передали квантовое свойство исходного фотона второму из пары, который был уже далеко-далеко.
Копирование, как мы знаем, в квантовом мире запрещено «законодательно». Но нечто «более слабое», как говорят физики, осуществить можно. А именно: не копирование, а передачу свойств одной частицы другой.
О т копирования это отличается тем, что при телепортации мы «убиваем» первую частицу, и лишь ее состояние мгновенно переносится на другую.
Состояние переносится действительно мгновенно, потому что спутанные фотоны представляют собой единую квантовую систему. Поэтому перемена, происходящая с одним фотоном, мгновенно отражается на другом. При этом фотоны могут быть друг от друга на сколь угодно большом расстоянии. Пока разлетающиеся фотоны не провзаимодействовали с чем-то, они представляют собой как бы одно целое. И меняются мгновенно, парно, как бы далеко друг от друга ни были. Это и называется нелокальным взаимодействием.
