Obserwator I świat Kwantowy - Alternatywny Widok

Spisu treści:

Obserwator I świat Kwantowy - Alternatywny Widok
Obserwator I świat Kwantowy - Alternatywny Widok

Wideo: Obserwator I świat Kwantowy - Alternatywny Widok

Wideo: Obserwator I świat Kwantowy - Alternatywny Widok
Wideo: Mechanika kwantowa i upadek starej fizyki | Andrzej Dragan | TEDxPoznan 2024, Może
Anonim

Nasza nauka - nauka grecka - opiera się na uprzedmiotowieniu, przez co odcina sobie drogę do odpowiedniego zrozumienia Przedmiotu wiedzy, rozumu. Jestem przekonany, że to jest dokładnie ten punkt, w którym nasz obecny sposób myślenia musi zostać skorygowany, być może przez przetoczenie krwi myśli Wschodu. - Erwin Schrödinger.

Dlaczego naukowcy zignorowali problem świadomości

Naukowe podejście do badania otaczającej rzeczywistości z punktu widzenia materializmu na przestrzeni ostatnich stuleci wprowadziło do społeczeństwa stabilny, jednostronny światopogląd, w którym jedyną i ostatnią rzeczywistością jest pozbawiona znaczenia substancja materialna. Co więcej, kosmos to tylko mechaniczna mieszanina galaktyk i gwiazd, a nasza planeta jest pyłkiem zagubionym w tym kosmicznym chaosie. Życie na nim to specyficzny, rzadki i ostatecznie bezużyteczny proces - najprawdopodobniej przypadkowa anomalia naturalna, a ludzka świadomość, jej „ja”, jest bytem, który znika wraz ze śmiercią ciała.

Taki monochromatyczny, ponury i płaski obraz świata w naturalny sposób prowadzi myślącego człowieka do pytania o sens swojego istnienia, na które nie znajduje odpowiedzi. W rezultacie w społeczeństwie kształtuje się duchowy pesymizm, prowadzący do jedynej nastawionej na cel postawy posiadania tylko wartości materialnych i chwilowych przyjemności jako możliwego realnego sposobu na wypełnienie własnej egzystencji sensem. Jednak wielu naukowców zrozumiało, że taki model wszechświata jest tylko przybliżonym odzwierciedleniem świata rzeczywistego, w którym prawdopodobnie brakuje niezbędnych i bardzo ważnych szczegółów.

Jednym z tak ważnych szczegółów, który z wielu powodów pozostawał poza analizą naukową, było zjawisko świadomości. Świadomość w żaden sposób nie pojawiła się i nie weszła w równania fizyki klasycznej, po prostu nie istniała w prawach ujawnionych przez naukę, zawsze znajdowała się poza zakresem podejścia naukowego. Ale taki ograniczony pogląd miał prawo do życia tylko na wczesnym etapie wiedzy naukowej. Wraz z głębszym wnikaniem w sekrety wszechświata to ograniczenie powinno było się ujawnić.

Rzeczywiście, wraz z rozwojem mechaniki kwantowej pojawiły się niejasności co do właściwości elektronu i roli obserwatora w eksperymencie. Jak się okazało, elektron ma dwoistą naturę, a wyniki eksperymentów zależą od warunków obserwacji ustalonych przez obserwatora. Pytanie bezpośrednio wpływa na interakcję świadomości obserwatora z otaczającą rzeczywistością.

Film promocyjny:

Dwoistość mikroświata i nie tylko

Aby zrozumieć dwoistość właściwości materii w mikroświecie, przejdźmy do prostego eksperymentu z dwiema szczelinami. Z pewnością ten eksperyment jest znany wielu czytelnikom ze szkolnej fizyki.

Istota eksperymentu polega na tym, że strumień elektronów (kwantów światła) kierowany jest przez przegrodę z jedną lub dwiema wąskimi szczelinami - szczelinami - na kliszę fotograficzną. Jeśli jest tylko jedna szczelina, na płycie fotograficznej pojawia się pojedynczy pasek światła, to znaczy elektrony zachowują się jak cząstki. Kiedy są dwie szczeliny, a nie dwie, ale pojawia się wiele pasków, to znaczy elektrony w tym przypadku zachowują się jak fale. Na kliszy fotograficznej pojawia się typowy wzór interferencyjny. W tym przypadku szerokość szczelin i odległość między nimi są rzędu długości fali światła padającej na nie wiązki. Ciekawe, że próbując naprawić miniaturowym urządzeniem, przez które przechodzi elektron, następuje zniszczenie wzoru interferencyjnego. To tak, jakby elektrony wiedziały, że są „obserwowane lub liczone” i zachowują się jak cząsteczki. To znaczy,„Tajemnicza natura” nadaje światłu właściwości kwantowe: najpierw właściwości fali, potem cząstek, w zależności od warunków obserwacji.

W 1924 roku Louis de Broglie zasugerował, że takie właściwości są charakterystyczne nie tylko dla światła, ale ogólnie dla wszystkich cząstek. Eksperymenty z protonami, neutronami, a nawet atomami w pełni potwierdziły to założenie w przyszłości. Ponadto pod koniec 1999 roku austriaccy naukowcy wykazali właściwości falowe cząsteczek fulerenu C70. To największe obiekty, na których zaobserwowano właściwości falowe.

Liczne eksperymenty w przekonujący sposób pokazują, że niezależnie od cząstek, które weźmiemy, wszystkie wykazują właściwości falowe w określonych warunkach. Dziś przykłady przejawiania się właściwości kwantowych cząstek znane są nie tylko w mikrokosmosie, ale także w skali makroskopowej, np. Zjawisko nadciekłości ciekłego helu. W rzeczywistości obiekty kwantowe nie są ani klasycznymi falami, ani klasycznymi cząstkami, uzyskując właściwości pierwszego lub drugiego tylko w pewnym przybliżeniu.

Wpływ pomiarów na obiekt

Jednym z najważniejszych pytań, jakie pojawiają się w związku z właściwościami pomiaru stanów kwantowych, jest kwestia wyjaśnienia roli obserwatora (lub jego świadomości) w trakcie pomiaru. Niedawno grupa naukowców z Uniwersytetu Wiedeńskiego (Zeilinger i in.) Przeprowadziła eksperymenty na cząsteczkach fulerenu, które podczas lotu są „podgrzewane” wiązką laserową, aby mogły emitować światło i tym samym znajdować swoje miejsce w przestrzeni. W efekcie fulereny w znacznym stopniu utraciły zdolność do „wyginania się wokół przeszkód” - tym samym wykazano, że rolę obserwatora może pełnić otoczenie: jedyna w zasadzie możliwość wykrycia położenia fulerenu zmieniła wynik eksperymentu. Rolą obserwatora było tutaj stworzenie warunków eksperymentalnych (w tym przypadku nagrzania fulerenu laserem), zgodnie z którymi natura udzieliła takiej czy innej odpowiedzi.

Jednak naukowcy ze Stanów Zjednoczonych, kierowani przez profesora Schwaba, wykazali ostatnio eksperymentalnie, że pomiar położenia obiektu kwantowego i samego obiektu są ściśle powiązane. W szczególności odkryli, że podczas pomiaru położenia obiektu zmieniał się jego stan przestrzenny. Ponadto pomiary okazały się obniżyć temperaturę obiektu. Pomiary mogą chłodzić obiekt lepiej niż jakakolwiek lodówka, mówi Schwab.

W ramach tych badań naukowcy odkryli przejawy praw świata kwantowego nie tylko w eksperymentach z cząstkami elementarnymi, ale także z dużymi obiektami. Odkryli, że obserwując obiekt, można nie tylko zmienić jego położenie, ale także jego energię.

Ale w eksperymentach przeprowadzonych w MIT (USA) pod kierownictwem laureata Nagrody Nobla Wolfganga Ketterle, zaobserwowano trzydziestokrotne spowolnienie rozpadu niestabilnej mikrocząstki. Po raz pierwszy porównano wpływ pulsacyjnej i ciągłej obserwacji układu kwantowego na proces rozpadu. Pod wpływem impulsu chmura atomów została napromieniowana „serią karabinu maszynowego” krótkich i silnych impulsów światła, które szybko następowały po sobie w regularnych odstępach czasu. Przy ciągłej ekspozycji chmura była przez pewien czas naświetlana wiązką o małej, ale stałej mocy.

Eksperymenty wykazały, że przy obu typach ekspozycji następuje spowolnienie zaniku stanu wzbudzonego. Co więcej, im silniejszy wpływ (to znaczy im gęstsza kolejka impulsów w pierwszym eksperymencie i większa moc światła w drugim), tym większe spowolnienie zaniku.

Geneza takiego paradoksalnego zjawiska, zdaniem badaczy, można wyjaśnić w najprostszych słowach w następujący sposób: „W mechanice kwantowej każdy pomiar, a nawet obserwacja„ zaburza”mierzoną cząstkę. Jeśli „próbuje się rozpaść”, obserwacja przywraca go (prawie) do pierwotnego stanu kwantowego, z którego ponownie próbuje się rozpaść. Dlatego zbyt częste obserwacje cząstki znacznie wydłużają czas jej rozpadu”.

Od wpływu pomiaru do wpływu świadomości obserwatora na rzeczywistość jest tylko jeden krok

Pomysł o potrzebie włączenia świadomości obserwatora do teorii wyrażało wielu naukowców z pierwszych lat istnienia mechaniki kwantowej. Na przykład było to typowe dla poglądów Junga i Pauliego. Praca Wignera zawiera nawet znacznie mocniejsze stwierdzenie: nie tylko świadomość musi być włączona do teorii pomiaru, ale świadomość może wpływać na rzeczywistość.

Dziś podejście to jest owocnie rozwijane przez profesora Mensky'ego. Pisze: „Najwyraźniej trzeba wyciągnąć wniosek, który fizykom jest trudny do zaakceptowania: teoria, która mogłaby opisać nie tylko zbiór alternatywnych wyników pomiarów i rozkład prawdopodobieństwa na nich, ale także mechanizm wyboru jednego z nich, musi koniecznie obejmować świadomość”.

Tak więc, ponownie w fizyce kwantowej, pojawiły się dwie niejasności: jaki jest wybór jednej alternatywy w pomiarze kwantowym i jaka jest w tym rola świadomości? Naukowcy wiedzą, że czasami skuteczniejsze jest rozwiązanie dwóch trudnych problemów jednocześnie. Najwyraźniej Jung i Pauli mieli rację, mówiąc, że prawa fizyki i prawa świadomości należy uważać za wzajemnie uzupełniające się. Stąd możemy założyć, że rolą świadomości w pomiarach kwantowych jest wybór jednej z wszystkich możliwych alternatyw. Argumentując dalej na podstawie takiej hipotezy, można zauważyć, że pozostaje tylko mały krok od myśli Wignera, że świadomość może wpływać na rzeczywistość.

Ponadto, jak ujął to profesor Wheeler, akt obserwacji jest w rzeczywistości aktem kreacji, a działanie świadomości ma moc twórczą. Wszystko to sugeruje, że nie możemy już uważać się za biernych obserwatorów, którzy nie wpływają na obiekty naszej obserwacji.

Yuri Yadykin