Квантовата механика е на 100 години. Но разбираме ли я

Квантовата механика е на 100 години. Но разбираме ли я в действителност?

Тази седмица специалисти от целия свят дойдоха на остров Хелголанд, с цел да отбележат стогодишнината от раждането на квантовата механика – една от най-революционните теории в историята на науката. Именно тук през 1925 година, страдайки от сезонна алергия, Вернер Хайзенберг, прикрит от цивилизацията, прави фундаменталните калкулации, които слагат началото на новата физика. През последните 100 години квантовата доктрина освен е издържала всички пробни проби, само че и е в основата на голям брой съвременни технологии – от лазерите до квантовите компютри.

И въпреки всичко, макар феноменалната й акуратност и приложна мощност, към момента не сме на единно мнение какво в действителност се крие зад нейните уравнения. Каква картина на света произтича от квантовата механика? Какво споделя тя за същността на самата действителност? Тези въпроси придвижват дебата надалеч оттатък лабораторията в областта на философията, където към този момент не формулите, а смисълът става предмет на полемика.

В продължение на десетилетия физиците и философите остро спорят по по този начин наречения проблем за измерването. Според преобладаващата в научната литература теза основните характерности на един квантов обект – като координати и подтик – нямат избрани стойности досега на взаимоотношение с външна система, която фиксира резултата. Именно тази позиция обаче провокира скептицизма на доста хора: в случай че свойствата се появяват само сега на регистрация, можем ли да приказваме за без значение битие на физическата действителност?

Някои учени виждат в това проблем, а други – самата същина на квантовия метод. Разделението е толкоз надълбоко, че даже главните правила се интерпретират диаметрално противоположно. Но някои откриватели допускат, че пътят към примирието се крие в повторното разглеждане на остарели, само че към момента недооценени хрумвания.

Същността на спора е по какъв начин да се интерпретира вълновата функционалност. Тя е математически обект, който разказва вероятностите на другите резултати от измерванията. При общоприетото пояснение, учредено на Копенхагенската интерпретация, вълновата функционалност не разказва „ това, което е “, а единствено „ това, което може да бъде “. Определени смисли се получават единствено сега на взаимоотношение с външна система – наблюдаващ или инструмент. Процесът на „ колапс “ на вълновата функционалност не се смята безусловно за действително физическо събитие – Хайзенберг и Бор заобикалят директните изказвания в това отношение

От самото си основаване копенхагенският метод е порицаван и оспорван. Известната борба сред Нилс Бор и Алберт Айнщайн продължава десетилетия. Айнщайн упорства, че една доктрина без справедлива действителност е непълна. По-късно към рецензията се причислява и Джон Бел, който предлага теореми, показващи, че интерпретациите, в които централно място заема наблюдаващият, са несъстоятелни по доста аргументи: понятията „ премерване “ и „ наблюдаване “ са прекомерно неразбираеми и субективни, с цел да бъдат употребявани за фундаменталните естествени закони.

В отговор бяха препоръчани различни понятия. Някои от тях, като теориите за импровизиран колапс, одобряват, че вълновата функционалност „ колабира “ без значение от ничия интервенция. Други – като интерпретацията на Хю Еверет за многото светове, препоръчана от него през 50-те години на ХХ век – изоставят самото разбиране за колапс. Вместо това при всяко измерение Вселената се „ разцепва “ и наблюдаващият се озовава в един от паралелните клонове. Всичко, което може да се случи, се случва – единствено че в разнообразни светове.

Тази догадка също е изрично отхвърлена от мнозина, най-много тъй като постанова догатката за съществуването на безконечен брой действителности всъщност. Философите на науката обаче от ден на ден се убеждават, че само като отстраним наблюдаващия от централната позиция, можем да приказваме за същинско схващане на това по какъв начин действа Вселената. За задачата би трябвало да се търсят тълкования, които не се базират на субективното усещане, а на самостоятелната конструкция на света.

Отново физиците, занимаващи се с основите на квантовата доктрина, постоянно застъпват противоположната позиция. Те считат, че точно централната позиция на наблюдаващия е централното обръщение на квантовата механика. Не е належащо да се избавяме от наблюденията, споделят те. Това, което е належащо, е да се разбере какво се крие зад тях и по какъв начин това трансформира визията за връзките сред физиката и външния свят.

Съществуват няколко модерни трендове, които развиват тази концепция. Една от тях е QBism, или квантово байесианство. Неговите създатели, измежду които е и Кристофър Фукс, преглеждат вълновата функционалност като отражение на субективната убеденост на избран сътрудник за това по какъв начин биха могли да се развият събитията. Други, като Антон Цайлингер и Часлав Брукнер от Виенския университет, слагат акцента върху информацията като главен детайл на физическата действителност.

Философите, въпреки това, виждат в тези хрумвания не решение, а оттегляне от инструментализма – позицията, съгласно която теорията не е огледало на света, а единствено средство за прогнозиране. Подобен метод не ни разрешава да разберем какво в действителност съществува. И в случай че задачата на физиката си остава опознаването на природата на нещата, то инструментализмът е задънена улица.

Изглежда, че на фона на актуалните научни триумфи методът, който слага разсъдъка в центъра на картината на света, наподобява анахроничен. Идеализмът, съгласно който действителността се състои от хрумвания, е известен в европейската философия до ХХ в. – от Платон до Кант и Хегел. Но откритията в региона на биологията, химията и неврологията лишиха този мироглед от научна поддръжка. Оттогава насам господства физическият редукционизъм, съгласно който съзнанието е непряк резултат от биохимичните процеси, а не подбуда.

Въпреки това от ден на ден физици, работещи върху квантовите основи, се връщат към възгледа, в който индивидът и неговите усещания играят градивна роля. Един от най-изявените последователи на тази позиция е Джон Арчибалд Уилър, индивидът, който измисли термина „ черна дупка “ и който работи в региона на нуклеарната физика, общата доктрина на относителността и метафизиката. Неговата концепция за „ участваща Вселена “ допуска, че действителността не съществува изолирано от наблюдаващия, а се образува посредством и на неговото присъединяване.

През 1978 година Уилър предлага умствен опит, наименуван „ отсрочен избор “, в който преразглежда популярния двоен процеп. В този вид един квантов обект – електрон, фотон или даже молекула – минава през процепите. Ако го измерите сега на прекосяването му, той се държи като парченце. Ако фиксираме позицията му след прекосяването, се появява интерферентната картина – като че ли е минал през двата процепа по едно и също време. Нещо повече, изборът на метода на премерване може да бъде изработен, откакто частицата е минала през процепите, което слага под въпрос самата концепция за „ минало “ в класическия смисъл на думата.

Именно в сходни парадокси, твърди Уилър, се демонстрира главната характерност на квантовия свят: той не просто съществува без значение от нас – той се трансформира в отговор на нашите дейности.

Идеята, че индивидът е самата Вселена или неразделна част от нея, е присъща за доста източни философии, мистични учения и някои модерни теории за съзнанието.

Единство с Космоса: В будизма, индуизма и други духовни обичаи, самостоятелното схващане (Атман, Аз) не е отделено от галактическото схващане (Брахман) или от универсалната природа. Смята се, че ние сме микрокосмос, отразяващ макрокосмоса. Всеки атом в тялото ни е основан в звездите, и ние сме безусловно част от звездния прахуляк, който се е провел по един доста комплициран метод. Панпсихизъм и универсално схващане: Някои модерни теории (напр. панпсихизма) допускат, че съзнанието не е неповторимо за човешкия мозък, а е фундаментален аспект на материята или силата във Вселената. В този подтекст, човешкото схващане е просто местна демонстрация или „ канал “ на едно по-голямо, универсално схващане, което пронизва цялата Вселена. Симулационната догадка: По-радикална концепция е, че нашата действителност е симулация. Ако е по този начин, то нашето схващане е част от тази симулация и в избран смисъл е артикул на самата „ Вселена-симулация “, основана от по-висша просветеност.

В последна сметка, може би индивидът е по едно и също време наблюдаващ и следен – умишлен прозорец, през който Вселената следи и осъзнава сама себе си. Този абсурд е това, което прави този въпрос толкоз обаятелен и толкоз сложен за финален отговор.