Nimelt postituses Random Science: How the Quantum Zeno Effect Stops Time, mis kirjeldab Zeno efekti kvantfüüsikast. See seisneb selles, et kui vaadelda teatud sagedusega (või nn sündmuse tõenäosusega) lagunevat (või radioaktiivset) aatomit ja tõenäosuse arvutamisel võetakse kohe arvesse ainult piiratud binaarloogikat - jah või ei), siis ei pruugi aatom laguneda peaaegu lõputult – kuni sa teda jälgid ja näed, kui kaugele suudad minna. Tehti katseid, andmed kinnitati - tõepoolest, algsed aatomid, mida teadlased teatud sagedusega (või tõenäosusega) "vaatlesid", ei lagunenud. Miks pannakse sõna „vaatlemine” jutumärkidesse? Vastus on lõike all koos postitusega lana_artifex ja minu kommentaarid sellele.

Elean Zeno - Kreeka filosoof, kes tegi ettepaneku, et kui aeg jaguneb paljudeks üksikud osad, siis maailm külmub. Selgus, et Zenol oli kvantmehaanika osas õigus. Ta tegi seda, pakkudes välja rea ​​paradokse, mille hulgas oli tõestus, et miski ei liigu kunagi. Ja selle paradoksi puhul suutsid teadlased Zenoni pöörasetele ideedele järele jõuda alles 1977. aastal.

Texase ülikooli füüsikud D. Sudarasan ja B. Mishra pakkusid Zeno efekti kohta tõendeid, mis näitasid, et aatomi lagunemist on võimalik peatada lihtsalt seda piisavalt sageli jälgides.

Moodsa ametlik nimi teaduslik teooria on kvant Zeno efekt ja see põhineb üsna kuulsal Noole paradoksil. Nool lendab õhus. Selle lend on olekute jada. Seisund määratakse võimalikult lühikese aja jooksul. Igal oleku hetkel on nool liikumatu. Kui see ei oleks paigal, siis oleks kaks olekut, üks kus nool on esimeses asendis, teine ​​kus nool on teises asendis. See tekitab probleemi. Olekut ei saa kuidagi teisiti kirjeldada, aga kui aeg koosneb paljudest olekutest ja nool ei liigu üheski neist, siis nool ei saa üldse liikuda.

See idee lühendada liikumiste vaatluste vahelist aega huvitas kahte füüsikut. Nad mõistsid, et teatud aatomite lagunemist saab nooleparadoksi abil manipuleerida. Naatriumi aatomil, mida ei vaadelda, on vähemalt meie vaatenurgast potentsiaal laguneda, see aatom on superpositsioonis. Ta kas lagunes või mitte. Sa ei saa seda kontrollida enne, kui keegi seda ei vaata. Kui see juhtub, läheb aatom ühte kahest olekust. See on nagu mündi viskamine, tõenäosus, et aatom laguneb, on 50/50. Teatud ajahetkel, pärast seda, kui see on jõudnud superpositsiooni olekusse, on suurem tõenäosus, et see ei lagunenud. Teistel hetkedel, vastupidi, laguneb see tõenäolisemalt.

Oletame, et aatom laguneb tõenäolisemalt kolme sekundi pärast, kuid tõenäoliselt ei lagune pärast ühte. Kui kontrollitakse kolme sekundi pärast, laguneb aatom tõenäolisemalt. Mishra ja Sudarashan viitavad aga sellele, et kui aatomit testitakse kolm korda sekundis, suureneb tõenäosus, et see ei lagune. Esmapilgul kõlab see täieliku jamana, kuid täpselt nii see juhtub. Teadlased jälgisid aatomeid: olenevalt mõõtmissagedusest suurendasid või vähendasid need lagunemise võimalust kui tavaolukorras.

"Täiustatud" lagunemine on kvant-anti-Zeno efekti tulemus. Kui reguleerite mõõtmiste sagedust õigesti, saate süsteemi kiiremini või aeglasemalt laguneda. Zenol oli õigus. Me tõesti suudame maailma peatada, peamine on õppida seda õigesti vaatama. Samal ajal võime viia selle hävimiseni, kui me ei ole ettevaatlikud.

Minu kommentaarid postitusele:

kactaheda
Tõstate huvitavaid teemasid. Kas on juhuslikult teavet, mida aatomi vaatlemiseks kasutati?
"Naatriumi aatomil, mida ei vaadelda, on potentsiaal laguneda, vähemalt meie vaatenurgast on see aatom superpositsioonis."

lana_artifex
Tõstan teatud teemad avaliku ajaveebi tasemel, arutan neid oma sõpruskonnaga ja ei arenda neid edasi - isegi kui blogis jäävad need teaduse tasemele, ei saa igaüks neist teemadest oma arengus aru. Sellist teavet pole, kuid te loete mõtteid - on võimalus küsida selle teema kohta teavet autorilt, mida on juba tehtud, seni vastuseta

kactaheda
Ära viitsi - ma püüan sulle ise vastata :) Kas sa pole selle blogi autor?
Niisiis, milline on kvantfüüsika vaatlusprotsess? Klassikaliselt on see teatud osakese registreerimise hetk ruumis. Aga lähme edasi. Me ei jälgi mitte silmade ega kaameraga, vaid... ka osakestega. Klassikalises topeltpilu katses vaadeldakse footonite abil elektroni läbimist ühest pilust. Selgub naljakas seik – footonite vaatlemine näib lendavad elektronid maha löövat. Kuid on veel üks huvitav punkt – et elektronid ja footonid on elektromagnetlained, mis levivad keskkonnas (nimetagem seda eetriks, nagu mulle tuttavam on, või väljaks, füüsikaliseks vaakumiks, nagu tänapäeva teadlased seda nimetavad) valguse kiirusel. See tähendab, et mõned lained segavad teisi ja ortogonaalselt - st üksteise levimissuundadega risti. Sellise elektronide vaatlemisel footonite abil ei saa elektron, olles laine, iseennast sekkuda, luues ekraanil maksimumide ja miinimumide spektraalse pildi, vaid lendab justkui läbi ainult ühe pilu, mis on kujul nähtav. ühest ribast ekraanil.

Niisiis võime kõige selle põhjal järeldada, et lagunevat naatriumi aatomit teiste vaatlusosakestega “pommitades” püüavad nad selles katses lihtsalt pidevalt säilitada selle stabiilset olekut, lisades energiat osade kaupa – igal vaatlushetkel.

lana_artifex
Aitäh, sain mõttest aru!

lana_artifex
Tõstsin Zeno efekti teema filosoofilise sissejuhatusena järgmisesse maali puudutavasse postitusse, aga Zeno efekti lugemised ise on esoteerilisem teema selle sõna parimas mõttes

kactaheda
Jah, just nii öeldakse esoteerikas – meie mõtted (olles elektromagnetlained) mõjutavad teisi elektromagnetlaineid, mis moodustavad kogu Maailma – kuni väikseima aatomi, prootoni, müüoni ja mis tahes võimaliku bosonini välja :) Ja selliseid osakesi võivad miljardid avastatakse - näiteks tükike jumalat TANKIS :)
Niisiis pöördusin tagasi oma esimese postituse juurde LiveJournalis – vaatleja kohta kvantfüüsikas... Alles nüüd sain teaduslik seletus imed.

Keegi maailmas ei mõista kvantmehaanikat – see on peamine, mida pead selle kohta teadma. Jah, paljud füüsikud on õppinud kasutama selle seadusi ja kvantarvutuste abil isegi nähtusi ennustama. Kuid siiani pole selge, miks vaatleja kohalolek määrab süsteemi saatuse ja sunnib seda tegema valikut ühe riigi kasuks. “Teooriad ja praktikad” valis näiteid katsetest, mille tulemust vaatleja paratamatult mõjutab, ning püüdis välja mõelda, mida hakkab kvantmehaanika sellise teadvuse sekkumisega materiaalsesse reaalsusesse peale tegema.

Schrödingeri kass

Tänapäeval on kvantmehaanika tõlgendusi palju, millest populaarseim on endiselt Kopenhaageni oma. Selle peamised põhimõtted sõnastasid 1920. aastatel Niels Bohr ja Werner Heisenberg. Ja Kopenhaageni tõlgenduse keskne termin oli lainefunktsioon – matemaatiline funktsioon, mis sisaldab teavet kvantsüsteemi kõigi võimalike olekute kohta, milles see samaaegselt asub.

Kopenhaageni tõlgenduse kohaselt saab süsteemi oleku usaldusväärselt kindlaks teha ja seda muust eristada ainult vaatlus (lainefunktsioon aitab ainult matemaatiliselt arvutada süsteemi tuvastamise tõenäosust konkreetses olekus). Võib öelda, et pärast vaatlust muutub kvantsüsteem klassikaliseks: see lakkab koheselt eksisteerimast paljudes olekutes korraga ühe neist kasuks.

Sellel lähenemisel on alati olnud vastaseid (pidage meeles Albert Einsteini "Jumal ei mängi täringuid"), kuid arvutuste ja ennustuste täpsus on võtnud oma osa. Siiski sisse viimasel ajal Kopenhaageni tõlgenduse pooldajaid jääb järjest vähemaks ja mitte kõige vähem põhjus on lainefunktsiooni väga salapärane hetkeline kokkuvarisemine mõõtmise ajal. Erwin Schrödingeri kuulus mõttekatse vaese kassiga oli mõeldud just selle nähtuse absurdsuse näitamiseks.

Niisiis, tuletagem meelde katse sisu. Elus kass, ampull mürgiga ja teatud mehhanism, mis võib mürgi juhuslikult tööle panna, pannakse musta kasti. Näiteks üks radioaktiivne aatom, mille lagunemine lõhub ampulli. Täpne aeg aatomi lagunemine on teadmata. Teada on ainult poolväärtusaeg: aeg, mille jooksul toimub lagunemine 50% tõenäosusega.

Selgub, et välisvaatleja jaoks eksisteerib kastis olev kass korraga kahes olekus: ta on kas elus, kui kõik läheb hästi, või surnud, kui on toimunud lagunemine ja ampull on katki läinud. Mõlemat seisundit kirjeldab kassi lainefunktsioon, mis ajas muutub: mida kaugemal, seda suurem on tõenäosus, et radioaktiivne lagunemine on juba toimunud. Kuid niipea, kui kast avatakse, kukub lainefunktsioon kokku ja me näeme kohe ka knackeri katse tulemust.

Selgub, et kuni vaatleja kasti avab, balansseerib kass igavesti elu ja surma piiril ning ainult vaatleja tegevus määrab tema saatuse. See on absurd, millele Schrödinger tähelepanu juhtis.

Elektronide difraktsioon

The New York Timesi juhtivate füüsikute küsitluse kohaselt sai Klaus Jensoni 1961. aastal läbi viidud elektronide difraktsioonikatsest üks teadusajaloo ilusamaid. Mis on selle olemus?

Seal on allikas, mis kiirgab elektronide voogu fotoplaadi ekraani suunas. Ja nende elektronide teel on takistus – kahe piluga vaskplaat. Millist pilti võite ekraanilt oodata, kui arvate, et elektronid on väikesed laetud kuulid? Kaks valgustatud triipu pilude vastas.

Tegelikkuses ilmub ekraanile palju keerulisem vahelduvate mustade ja valgete triipude muster. Fakt on see, et pilude läbimisel hakkavad elektronid käituma mitte nagu osakesed, vaid nagu lained (nagu footonid, valguse osakesed võivad samaaegselt olla lained). Seejärel interakteeruvad need lained ruumis, kohati üksteist nõrgendades ja tugevdades ning selle tulemusena ilmub ekraanile keerukas pilt vahelduvatest heledatest ja tumedatest triipudest.

Sel juhul katse tulemus ei muutu ja kui elektronid saadetakse läbi pilu mitte pideva joana, vaid üksikult, võib isegi üks osake olla samaaegselt laine. Isegi üks elektron võib korraga läbida kaks pilu (ja see on veel üks oluline kvantmehaanika Kopenhaageni tõlgenduse positsioon - objektid võivad samaaegselt eksponeerida oma "tavalisi" materjaliomadusi ja eksootilise laine omadusi).

Aga mis on sellega pistmist vaatlejal? Vaatamata sellele, et tema niigi keeruline lugu läks veelgi keerulisemaks. Kui sarnaste katsete käigus püüdsid füüsikud tuvastada seadmete abil, mis tegelikult läbisid elektroni läbi pilu, muutus ekraanipilt dramaatiliselt ja muutus "klassikaliseks": kaks valgustatud ala pilude vastas ja ei mingeid vahelduvaid triipe.

Tundus, nagu ei tahtnud elektronid vaatleja valvsa pilgu all oma laineloomust näidata. Kohanesime tema instinktiivse sooviga näha lihtsat ja arusaadavat pilti. Müstika? Seletus on palju lihtsam: süsteemi ei saa jälgida ilma seda füüsiliselt mõjutamata. Kuid me tuleme selle juurde veidi hiljem tagasi.

Kuumutatud fullereen

Osakeste difraktsiooni katseid tehti mitte ainult elektronidega, vaid ka palju suuremate objektidega. Näiteks fullereenid on suured suletud molekulid, mis koosnevad kümnetest süsinikuaatomitest (näiteks kuuekümnest süsinikuaatomist koosnev fullereen on kuju poolest väga sarnane jalgpallipalliga: viisnurkadest ja kuusnurkadest kokku õmmeldud õõneskera).

Hiljuti püüdis Viini ülikooli rühm professor Zeilingeri juhtimisel sellistesse katsetesse lisada vaatluse elementi. Selleks kiiritasid nad laserkiirega liikuvaid fullereeni molekule. Hiljem hakkasid välismõjudest kuumutatud molekulid hõõguma ja paljastasid seeläbi vaatlejale paratamatult oma koha ruumis.

Koos selle uuendusega muutus ka molekulide käitumine. Enne täieliku jälgimise algust ületasid fullereenid üsna edukalt takistusi (näitasid laineomadusi), nagu eelmise näite elektronid, mis läbisid läbipaistmatut ekraani. Kuid hiljem, vaatleja ilmumisega, fullereenid rahunesid ja hakkasid käituma nagu täiesti seaduskuulekad aineosakesed.

Jahutusmõõde

Kvantmaailma üks kuulsamaid seadusi on Heisenbergi määramatuse printsiip: kvantobjekti asukohta ja kiirust üheaegselt määrata on võimatu. Mida täpsemalt me ​​osakese impulssi mõõdame, seda vähem täpselt saab mõõta selle asukohta. Kuid väikeste osakeste tasemel toimivate kvantseaduste mõjud on meie suurte makroobjektide maailmas tavaliselt märkamatud.

Seetõttu on seda väärtuslikumad USA-st pärit professor Schwabi rühma hiljutised katsed, kus kvantefekte ei demonstreeritud mitte samade elektronide või fullereeni molekulide tasemel (nende iseloomulik läbimõõt on umbes 1 nm), vaid veidi enamal tasemel. käegakatsutav objekt – pisike alumiiniumriba.

See riba kinnitati mõlemalt poolt nii, et selle keskosa oli rippunud ja võis välismõjul vibreerida. Lisaks oli riba kõrval seade, mis oli võimeline kõrge täpsus registreeri oma positsioon.

Selle tulemusena avastasid katsetajad kaks huvitavat efekti. Esiteks ei möödunud ükski objekti asukoha mõõtmine või riba jälgimine talle jälge jätmata - pärast iga mõõtmist riba asend muutus. Jämedalt öeldes määrasid eksperimentaatorid riba koordinaadid väga täpselt ja muutsid Heisenbergi põhimõtte kohaselt selle kiirust ja seega ka hilisemat asukohta.

Teiseks ja üsna ootamatult viisid mõned mõõtmised ka riba jahtumiseni. Selgub, et vaatleja saab muuta objektide füüsilisi omadusi juba ainuüksi oma kohalolekuga. See kõlab täiesti uskumatult, kuid füüsikute kiituseks ütleme, et nad ei olnud kahjumis - nüüd mõtleb professor Schwabi rühm, kuidas avastatud efekti jahedate elektrooniliste kiipide jaoks rakendada.

Külmuvad osakesed

Nagu teate, lagunevad ebastabiilsed radioaktiivsed osakesed maailmas mitte ainult kasside katsete huvides, vaid ka täiesti iseseisvalt. Pealegi iseloomustab iga osakest keskmine eluiga, mis, nagu selgub, võib vaatleja valvsa pilgu all pikeneda.

Seda kvantefekti ennustati esmakordselt 1960. aastatel ja selle hiilgav eksperimentaalne kinnitus ilmus Massachusettsi Tehnoloogiainstituudis Nobeli preemia laureaadi füüsiku Wolfgang Ketterle grupi 2006. aastal avaldatud artiklis.

Selles töös uurisime ebastabiilsete ergastatud rubiidiumi aatomite lagunemist (lagunemist põhiolekus rubiidiumi aatomiteks ja footoniteks). Kohe pärast süsteemi ettevalmistamist ja aatomite ergastamist hakati neid jälgima – valgustati laserkiirega. Sel juhul viidi vaatlus läbi kahes režiimis: pidev (süsteemile antakse pidevalt väikeseid valgusimpulsse) ja impulss (süsteemi kiiritatakse aeg-ajalt võimsamate impulssidega).

Saadud tulemused olid suurepäraselt kooskõlas teoreetiliste ennustustega. Välised valgusmõjud aeglustavad tegelikult osakeste lagunemist, justkui tagastades need algsesse olekusse, kaugel lagunemisest. Veelgi enam, kahe uuritud režiimi mõju ulatus langeb kokku ka prognoosidega. Ja ebastabiilsete ergastatud rubiidiumiaatomite maksimaalne eluiga pikenes 30 korda.

Kvantmehaanika ja teadvus

Elektronid ja fullereenid lakkavad avaldamast oma laineomadusi, alumiiniumplaadid jahtuvad ja ebastabiilsed osakesed jäätuvad lagunemisel: vaatleja kõikvõimsa pilgu all maailm muutub. Mis ei tõenda meie mõistuse kaasatust meid ümbritseva maailma töösse? Nii et võib-olla oli Carl Jungil ja Wolfgang Paulil (Austria füüsik, laureaat) õigus Nobeli preemia, üks kvantmehaanika pioneere), kui nad ütlesid, et füüsika ja teadvuse seadusi tuleks pidada üksteist täiendavateks?

Kuid see on vaid ühe sammu kaugusel rutiinsest äratundmisest: kogu meid ümbritsev maailm on meie mõistuse olemus. Jube? ("Kas sa tõesti arvate, et Kuu eksisteerib ainult siis, kui te seda vaatate?" Einstein kommenteeris kvantmehaanika põhimõtteid). Proovime siis uuesti füüsikute poole pöörduda. Veelgi enam, sisse viimastel aastatelüha vähem meeldib neile kvantmehaanika Kopenhaageni tõlgendus oma müstilise funktsioonilaine kokkuvarisemisega, mis asendub teise, üsnagi maalähedase ja usaldusväärse terminiga - dekoherents.

Asi on selles: kõigis kirjeldatud vaatluskatsetes mõjutasid katsetajad süsteemi paratamatult. Nad valgustasid seda laseriga ja paigaldasid mõõteriistad. Ja see on üldine, väga oluline põhimõte: te ei saa süsteemi jälgida ega selle omadusi mõõta ilma sellega suhtlemata. Ja seal, kus on interaktsioon, muutuvad omadused. Veelgi enam, kui kvantobjektide koloss suhtleb väikese kvantsüsteemiga. Seega on vaatleja igavene budistlik neutraalsus võimatu.

See on täpselt see, mis seletab mõistet "dekoherentsus" - süsteemi kvantomaduste pöördumatu rikkumise protsess selle interaktsiooni ajal teise suurema süsteemiga. Sellise interaktsiooni käigus kaotab kvantsüsteem oma algsed omadused ja muutub klassikaliseks, "alludes" suurele süsteemile. See seletab paradoksi Schrödingeri kassiga: kass esindab sellist suur süsteem et teda lihtsalt ei saa maailmast isoleerida. Mõtteeksperiment ise pole päris õige.

Igal juhul, võrreldes tegelikkusega kui teadvuse loomise aktiga, kõlab dekoherents palju rahulikumalt. Võib-olla isegi liiga rahulik. Lõppude lõpuks muutub selle lähenemisviisiga kogu klassikaline maailm üheks suureks dekoherentsiefektiks. Ja selle valdkonna ühe tõsiseltvõetavama raamatu autorite sõnul tulenevad sellistest käsitlustest loogiliselt ka väited nagu “maailmas pole osakesi” või “ei ole aega fundamentaalsel tasemel”.

Loov vaatleja või kõikvõimas dekoherents? Valida tuleb kahe kurja vahel. Kuid pidage meeles – nüüd on teadlased üha enam veendunud, et meie mõtteprotsesside aluseks on samad kurikuulsad kvantefektid. Nii et kus lõpeb vaatlus ja algab tegelikkus – igaüks meist peab valima.

"Iissiidioloogia aluseks olev teave on loodud selleks, et muuta radikaalselt kogu teie praegust nägemust maailmast, mis koos kõigega selles sisalduvaga - mineraalidest, taimedest, loomadest ja inimestest kuni kaugete tähtede ja galaktikateni - on tegelikkuses kujuteldamatult keeruline ja äärmiselt keeruline. dünaamiline illusioon, pole reaalsem kui teie tänane unistus."

1. Sissejuhatus

1. Sissejuhatus

Kaasaegsete ideede kohaselt on kõigi klassikalise reaalsuse objektide aluseks kvantväli. Need tekkisid varem eksisteerinud ideedest klassikalise Faraday-Maxwelli välja kohta ja kristalliseerusid erirelatiivsusteooria loomise protsessis. Antud juhul tuli välja käsitleda mitte mingi meediumi (eetri) liikumisvormina, vaid aine spetsiifilise vormina, millel on väga ebatavalised omadused. Varasemate ideede kohaselt arvati, et klassikaline väli erinevalt osakestest kiirgab ja neeldub pidevalt laengutega, ei paikne teatud aegruumi punktides, vaid võib selles levida, edastades ühest osakesest signaali (interaktsiooni). teisele lõpliku kiirusega, mis ei ületa valguse kiirust. Tundus, et süsteemi füüsikalised omadused eksisteerivad iseenesest, et need on objektiivsed ja ei sõltu mõõtmisest . Ühe süsteemi mõõtmine ei mõjuta teise süsteemi mõõtmistulemust. Seda teadusajaloo perioodi nimetatakse tavaliselt kohaliku realismi perioodiks.

Kvantideede tekkimine teadlaste teadvuses 20. sajandi alguses viis klassikaliste ideede revideerimiseni valguse emissiooni ja neeldumise mehhanismi järjepidevuse kohta ning järeldusele, et need protsessid toimuvad diskreetselt – emissiooni kaudu. ja elektromagnetvälja kvantide – footonite neeldumine, mida kinnitasid ka täiesti musta kehaga tehtud katsete tulemused.

Peagi tehti kindlaks, et iga üksik elementaarosake tuleks seostada lokaalse väljaga, mis vastab tõenäosusele tuvastada selle konkreetseid olekuid. Seega kirjeldati kvantmehaanikas iga materjaliosakese parameetreid teatud tõenäosusega. Selle tõenäosuse üldistas esmakordselt P. Dirac elektroni puhul, kirjeldades selle lainefunktsiooni.

Hiljutised kvantmehaanika tõlgendused on läinud sellest kõigest palju kaugemale. Klassikaline reaalsus tekib kvantreaalsusest objektidevahelise infovahetuse olemasolul. Kui sellise osalejatevahelise suhtluse kohta on piisavalt teavet, saab võimalikuks rääkida klassikalise reaalsuse elementidest ja eristada superpositsiooni komponente üksteisest. Klassikalise reaalsuse "loomiseks" piisab teabest kõigi võimalike osalejate interaktsiooni kohta, et eristada superpositsiooni komponente üksteisest.

Kõik see viib mind mitmete küsimusteni, millel pole siiani teaduslikku alust. Nad taanduvad kahele põhiküsimusele. Kust tulevad kvantreaalsusesse vaatlejad, kelle vaheline infovahetus algatab dekoherentsi käigus klassikalise reaalsuse tekkimise? Millised on nende omadused ja omadused? Sellest vaatenurgast näen ma oma mõttekäigu edasist semantilist suunda. See laiendab oluliselt olemasolevaid kvantmehaanika teoreetilisi mudeleid ja vastab paljudele tänapäevase füüsika lahendamata probleemidele.

2. Vaatleja roll kvantfüüsikas

Räägime lähemalt kvantmaailma omadustest. Üks hämmastavamaid uuringuid füüsika ajaloos on kahe pilu elektroninterferentsi eksperiment. Katse olemus seisneb selles, et allikas kiirgab valgustundlikule ekraanile elektronkiire. Nende elektronide teel on takistus kahe piluga vaskplaadi kujul.

Millist pilti võime oodata ekraanil, kui elektronid kujutatakse meile tavaliselt väikeste laetud kuulidena? Kaks triipu plaadi pilude vastas. Kuid tegelikult ilmub ekraanile vahelduvate valgete ja mustade triipude muster. See on tingitud asjaolust, et pilu läbides hakkavad elektronid käituma mitte ainult osakestena, vaid ka lainetena (samamoodi käituvad footonid või muud valgusosakesed, mis võivad samal ajal olla laineks).

Need lained interakteeruvad ruumis, põrkuvad ja tugevdavad üksteist, mille tulemuseks on keeruline interferentsmuster, mis koosneb ekraanil vahelduvatest heledatest ja tumedatest servadest. Samas ei muutu selle katse tulemus ka siis, kui elektronid läbivad ükshaaval – isegi üks osake võib olla laine ja läbida korraga kahte pilu. See põhimõte on oluline kõigi kvantmehaanika tõlgenduste jaoks, kus osakesed võivad samaaegselt avaldada oma "tavalisi" füüsikalisi ja eksootilisi omadusi lainetena.

Aga kuidas on vaatlejaga? Just tema muudab selle segase loo veelgi segasemaks. Kui füüsikud püüdsid sarnaste katsete käigus instrumentide abil kindlaks teha, millised pilud elektroni tegelikult läbisid, muutus ekraanipilt dramaatiliselt ja muutus "klassikaliseks": kahe valgustatud triibuga, mis asetsesid täpselt pilude vastas.

Osakeste interferentsi katseid tehti mitte ainult elektronidega, vaid ka teiste, palju suuremate objektidega. Näiteks kasutati fullereene, suuri suletud molekule, mis koosnesid mitmekümnest süsinikuaatomist. 1999. aastal püüdis Viini ülikooli teadlaste rühm professor Zeilingeri juhtimisel lisada neisse katsetesse vaatluse elementi. Selleks kiiritasid nad laserkiirtega liikuvaid fullereeni molekule. Seejärel kuumutatakse väline allikas, hakkasid molekulid helendama ja paratamatult oma kohalolekut vaatlejale paljastama.

Enne selliste vaatluste algust vältisid fullereenid üsna edukalt takistusi (näitasid laineomadusi), sarnaselt eelmisele näitele elektronide langemisega ekraanile. Kuid vaatleja juuresolekul hakkasid fullereenid käituma nagu täiesti seaduskuulekad füüsikalised osakesed, see tähendab, et neil ilmnesid korpuskulaarsed omadused.

Seega, kui keegi ümbritseks Zeilingeri installatsiooni täiuslike footonidetektoritega, saaks ta põhimõtteliselt kindlaks teha, millisele difraktsioonvõre piludest fullereen hajus. Kuigi installatsiooni ümber polnud detektoreid, osutus keskkond oma rolli täitvaks. Selles registreeriti teave fullereeni molekuli trajektoori ja oleku kohta. Seega on põhimõtteliselt ebaoluline, mille kaudu infovahetus toimub: kas spetsiaalselt paigaldatud detektori, keskkonna või inimese kaudu. Koherentsuse hävitamiseks ja interferentsi mustri kadumiseks, kui on olemas teave, millise pilu kaudu osake läbis, pole vahet, kes selle vastu võtab. Kui kogu see vormide süsteem, sealhulgas aatomid ja molekulid, osaleb aktiivselt infovahetuses, ei näe ma nende ja inimese kui vaatleja teadvuse vahel põhimõttelist erinevust.

USA-st pärit professor Schwabi hiljutised katsed annavad sellesse valdkonda väga väärtusliku panuse. Nendes katsetes ei demonstreeritud kvantefekte mitte elektronide või fullereeni molekulide tasemel (mille ligikaudne läbimõõt on 1 nm), vaid suurematel objektidel – pisikesel alumiiniumribal. See lint oli mõlemalt poolt kinnitatud nii, et selle keskosa oli rippunud ja võis välismõjul vibreerida. Lisaks pandi lähedusse seade, mis võis lindi asukoha täpselt salvestada. Katse näitas mitmeid huvitavaid punkte. Esiteks mõjutas seda iga mõõtmine, mis oli seotud objekti asukoha ja lindi vaatlusega – iga mõõtmise järel muutus lindi asend.

Teiseks viisid mõned mõõtmised lindi jahtumiseni. Kindlasti võib neid olla mitu erinevad seletused Need mõjud, kuid seni eeldavad teadlased, et just vaatleja saab oma kohalolekuga mõjutada objektide füüsilisi omadusi. Uskumatu! Kuid järgmise katse tulemused on veelgi ebatõenäolisemad.

Kvant-Zeno efekti, metroloogilist paradoks kvantfüüsikas, milles süsteemi metastabiilse kvantseisundi lagunemisaeg sõltub otseselt selle oleku mõõtmise sagedusest, kinnitas 1989. aasta lõpus eksperimentaalselt David Wineland ja tema rühm Nationalis. Standardite ja tehnoloogia instituut (Boulder, USA). Kvantsüsteemide metastabiilsed olekud on olekud, mille eluiga on palju pikem kui aatomisüsteemi ergastatud olekute iseloomulik eluiga. Selgub, et metastabiilse kvantsüsteemi lagunemise tõenäosus võib sõltuda selle oleku mõõtmise sagedusest ja piiraval juhul ei lagune ebastabiilne osake selle sagedasema vaatluse tingimustes kunagi. Sel juhul võib tõenäosus kas väheneda (nn otsene Zeno efekt) või suureneda ( vastupidine efekt Zeno). Need kaks efekti ei ammenda kogu kvantsüsteemi võimalikku käitumist. Spetsiaalselt valitud vaatlusseeria võib viia selleni, et lagunemise tõenäosus käitub lahkneva jadana, see tähendab, et seda tegelikult ei määrata.

Mis on selle salapärase jälgimisprotsessi taga? Üha enam inimesi jõuab arusaamisele, et vaadeldava reaalsuse aluseks on lokaliseerimata ja arusaamatu kvantreaalsus, mis lokaliseerub ja “nähtavaks” muutub kõigi oma vaatlejate vahelise infovahetuse käigus. Iga kvantreaalsuse vaatleja, alustades aatomist, jätkates inimesega ja lõpetades galaktikate parvega, aitab kaasa selle lokaalsele dekoherentsile. Asjaolu, et mateeria suudab ennast vaadelda, nagu näitas Zeilingeri eksperiment, ja samal ajal muuta reaalsuse füüsilisi parameetreid, nagu näitasid Schwabi katsed, paneb mind uskuma, et iga objekt ümbritsevas reaalsuses on varustatud teadvusega. Vaatlusprotsessi taga ei peitu midagi muud kui teadvus. Kõigil materiaalsetel objektidel, sealhulgas aatomitel ja footonitel, on teadvus. Sellest lähtub minu edasine arutluskäik, mis leiab kinnitust ja täiendavat põhjendust Iissiidioloogias. Kutsun teid üles neid järgmises peatükis analüüsima.

3. Teadvuse kvantefekt

Järgmisena esitan ülaltoodud kvantomaduste lihtsustatud projektsiooni meie arusaamale klassikalisest maailmast. Kujutage ette lõpmatut elektromagnetvälja, mis ulatub kiirgusallikast igas suunas. Pidage meeles, et kuskil laboris asetasid teadlased selle kiirguse teele kahe piluga plaadi. Niipea, kui nad toovad mõõteseadme plaadile, muutub laine kohapeal üksikute osakeste vooluks. Seadme eemaldamisel sulandub üksikute osakeste voog taas kiirguseks ja häiremustrit saab taas ekraanil jälgida. Sama efekti täheldatakse aine mõne aatomi äärmisel jahutamisel (nendevaheline soojus-elektromagnetiline interaktsioon on tasandatud) Bose-Einsteini kondensaadi moodustumise ajal - aatomite rühm ühineb ja võime neist igaühest rääkida. eraldi on kadunud. Esimesel juhul ei ole süsteem täpsustatud ja sellel on lainelised omadused, teisel juhul omandab see korpuskulaarse avaldumise vastavalt teabele, mis meid konkreetselt huvitab. Aususe huvides tuleb märkida, et see kõik on tänapäevase kvantfüüsika seisukohalt väga lihtsustatud skeem, sest elektromagnetlaine ise on materiaalne objekt, olenemata sellest, millises vormis see väljendub - osakeste või lainetena.

Ülaltoodud joonis demonstreerib erineva kvaliteediga tegelikkuse peegeldust: olek 1-olek-2-olek-3. Meie enda teadvus ja tajusüsteem on tüüpiline vaatleja, kellel on väga puuetega taju, mis kajastub meie idees iseenda ja meid ümbritseva maailma kohta. Erinevalt ülitäpsetest mõõteriistadest, mis töötavad näiteks ülijuhtidel, piiravad meie ümbritseva reaalsuse objektide vaatlemise kiirust suuresti närviahelate bioelektrilise dünaamika võimalused. Meie meeleorganitele laekuv informatsioon vaskplaadi piludel toimuva kohta ei ole ilmselgelt piisav footoninterferentsi mõju lokaalseks mahasurumiseks, mis loob füüsiliselt reaalse illusiooni meie ees olevast interferentsimustrist. Teist tüüpi vaatlejatel, näiteks linnul, võib antud ruumipunktis interferents puududa, mis annab põhjust nimetada seda illusiooniks, mis on füüsiliselt reaalne vaid kohaliku vaatleja jaoks.

Kognitiivse protsessi infosisu suurendamisega avardame sõna otseses mõttes oma füüsilise reaalsuse teadaolevaid piire. Üks neist võrdlevad omadused selle teaberikkus võib olla vaatlussagedus. Näiteks ilma detektorita süsteemi visuaalse vaatluse tundlikkus on palju madalam ja me saame analüüsimiseks väga vähe teavet. Seevastu energeetiliselt küllastunud (kõrgsageduslikud) kiirgused avalduvad meie tajusüsteemis erinevalt (või ei avaldu üldse), suheldes aktiivsemalt keskkond. Kui üldistada ülaltoodud fakte, selgub, et mateeriat saab kujutada teabe tuletisena. Üksikute vaatlejate jaoks, keda piiravad erinevad teabe interaktsiooni ringid, võib samal ainel (elektroni lainefunktsioonil) olla nii tihe materjali kui ka läbipaistev (mittemateriaalne) väljendus.

4. Teadvuse infokontseptsioon

Nagu juba mainitud, tekib klassikaline maailm kõigi kvantreaalsuses osalejate vahelise infovahetuse tulemusena. Mis on nende osalejate olemus? On olemas teooria, mille kohaselt kõik põhineb erineva kvaliteediga teabe fookustel (kvantidel). Minu teema edasiste arutelude kontekstis pean sobivaks peatuda lähemalt mõnel selle kontseptsiooni ideel, mille kohta on parem algallikast põhjalikumalt õppida.

Niisiis, meie teadlikkuse mõju meid ümbritsevas maailmas põhineb meie ümberprojektsioonide järjestusel konkreetsete seisundite - huvipunktide vahel. Sellega kaasneb teadvusekaotus eelmises konkreetses maailmas ja hetkeline teadvustamine endast kui osa järgmisest füüsilisest maailmast, mis erineb eelmisest ühe tavapärase infokvanti võrra. Sel juhul muutuvad klassikaliste objektide süsteemi sisesed parameetrite ruumilised, energia-, termodünaamilised ja muud suhted.

Mis paneb meid oma seisundit pidevalt muutma? Kõik teabefookused kannavad endas sisemist pinget – pinget, mis kipub hävima liigsete potentsiaalide vahetamise tõttu. Analoogiliselt ebastabiilse aatomituuma füüsikaga on igal fookusel omamoodi "poolväärtusaeg", mille jooksul kulub teabe kvalitatiivse erinevuse hävitamiseks vajalik energia. Energia saadakse infokollete vahelisest potentsiaalsest erinevusest ja kulutatakse selle tasakaalustamisele.

Mis määrab teabe kvanti "suuruse"? Vaatlusprotsess, mis, nagu märgitud, toimub info pideva ümberprojitseerimise tõttu üksikute fookuste (kvantide) vahel, on Iissiidioloogias samastatud erineva kvaliteediga teabe sünteesiga uude kvalitatiivsesse olekusse, mis ühendab eelnevate tunnused. . Iga sünteesiakti väljendab energiakulu, mis on vajalik teabe kvalitatiivse erinevuse resonantse kokkuvarisemiseks. Mida rohkem energiat vaatleja manipuleerib, seda rohkem sünteesitakse tema vaatluse igas järgnevas fookuses erineva kvaliteediga informatsiooni. Seda põhimõtet näitab hästi näide keemilistes ja tuumareaktsioonides annihilatsiooni ajal toimuvate protsesside energiaintensiivsuse suurenemisest. Sünteesi aste määrab eneseteadvuse fookuse poolt vaadeldava informatsiooni kvanti suuruse. Iga hetk kasvab pöördumatult ja ainult kasvab, kuid erineva intensiivsusega.

Kuidas erineva “suurusega” vaatlejad omavahel suhestuvad? Teabe kõige universaalsem kvant (fookus) on footon, millel on maksimaalne tasakaal (minimaalne pingepotentsiaal) kvantreaalsuse antud kohaliku rühma suhtes. See vastab kaudselt küsimusele: miks footon eksisteerib alati valguse kiirusel ja tal puudub puhkemass. Teda ei koorma dissonantsi energia ümbritseva maailma suhtes. Footon on nagu teabe interaktsiooni "universaalne valuuta". See jätkuks lõputult, kui me, tasakaalustades infovahetuse protsessis oma fookuste tensor- (dekoherentset) osa, ei muutuks ise universaalsemaks erineva kvaliteediga interaktsioonide võimalustes. Mida rohkem erineva kvaliteediga teavet sünteesitakse igas meie vaatlusfookuses, seda suurem on kvalitatiivse ühilduvuse ulatus meie suhtlusele. Paratamatult saabub hetk, mil veelgi universaalsemad osakesed hakkavad täitma “universaalse valuuta” rolli, avades võimalused intensiivsemaks infosuhtluseks meile seni tundmatute eneseteadvuse fookustega. See peegeldub kohe kõigi aegruumi füüsikaliste konstantide ja omaduste radikaalses muutumises.

Mõnikord iseloomustab Iissiidioloogia autor esitluse mugavuse huvides erinevalt sünteesitud vaatlejate (fookuste) dünaamikat erineva sagedusega. Infol on palju mitmetasandilisi fookusi, mis suhtlevad üksteisega teistes avaldumisviisides. Meil ei ole aega sellistest objektidest koheselt terviklikku muljet kujundada, st eristada neid teiste superpositsioonis osalejate seas. Selliste vaatlejate kognitiivne protsess opereerib pidevalt palju suurema infomahuga kui meil ja toimub teiste infokandjate baasil. Seetõttu näivad nad vaatlusobjektidena meie reaalsusest välja langevat. Näiteks jäävad meie tajule kättesaadavaks ainult tähtede ja planeetide aatom-molekulaarsed "kestad", vastupidiselt nendele. sisemine olemus(teadvus). See tähendab, et Iissiidioloogia järgi on igal nähtusel kosmoses teadvus erinevatel tasanditel, alustades aatomitest, jätkudes inimestega, lõpetades tähtede ja galaktikatega. Me ei suuda planeedi teadvusega suhelda liiga erinevate energia-informatsiooniliste suhete mahu tõttu, mis struktureerivad iga sammu meie suhetes ümbritseva reaalsusega.

Footonid pakuvad teabevahetust eksistentsi vahemikus, mida me nimetasime "meie kolmemõõtmeliseks universumiks". Selle sees on nii "tavalist" tüüpi footoneid kui ka neid, mis on üleminekuks elektromagnetilise spektri välistele ja sisemistele "piiridele" - ernilgmanent ja phrasulert, mis tuleb veel eksperimentaalselt kindlaks määrata. Väljaspool elektromagnetilist spektrit, lõpmatult lühikestes ja lõpmatult pikkades lainetes, asendatakse footon teist järku teabekandjatega, genereerides oma vaatlejate jaoks nn vastavalt 2- ja 4-dimensioonilisteks universumiteks, millel on oma sageduspiirid. .” See gradatsioon jätkub lõpmatuseni. Kogu see infotrikkide lõpmatus sulandub meie jaoks teatud energiaplasma “kosmilise” superpositsiooni eristamatusesse, mis trotsib igasugust kirjeldust.

Lühike vastavustabel füüsikaliste mõistete vahel Iissiidioloogias:

Vaatleja- Eneseteadvuse fookus

Kvant- teabe delta kahe tavapäraselt võetud eneseteadvuse fookuse vahel, tavaliselt praeguse ja järgmise vahel.

Energia- samaväärne tegevus, mis on vajalik teabe delta hävitamiseks kahe tavapäraselt võetud eneseteadvuse fookuse vahel - nende sünteesiks.

Süntees- erineva kvaliteediga informatsiooni fookuste resonantne kokkuvarisemine vastavalt individuaalsetele omadustele uude kvalitatiivsesse seisundisse.

Sagedus- infomaht, infokvanti süntees.

5. Järeldus

Oma töös püüdsin ennekõike näidata, et ideed universumi objektiivsest, kvantmehaanilisest olemusest, milles kõik eksisteerib autonoomselt, ilma initsiatiivita, ühtlaselt, kõige muu suhtes suletuna, võivad jääda minevikku. väga varsti. Sellega seoses lakkavad meie elu sellised fundamentaalsed nähtused nagu mateeria tekkimine, energia olemus ja kvantväli olemast pelgalt empiirilised vaatlused ning saavad oma sügavama õigustuse tänu issiidioloogia ja muude sarnaste uusimatele kontseptsioonidele. progressiivsed uurimisvaldkonnad. Näiteks võib iga kvantreaalsuse objekt vaatlejana olla varustatud eneseteadvuse fookusega, püüdes tasakaalustada selle sisemist pinget. Energiat võib defineerida kui üldist kvantitatiivset ekvivalenti teabe interaktsioonile erinevate eneseteadvuse fookuste vahel, pakkudes nende fookusdünaamikale võimalust realiseerida manifestatsiooni teatud resonantsefekte, mida me subjektiivselt tõlgendame kui "erineva tihedusega materiaalsust". "Erineva tihedusastmega" vaatlejad on omavahel tihedalt seotud ühiste manifestatsioonivahemikega ja tagavad vastastikku üksteise avaldumise superpositsioonist konkreetsetes füüsilised tingimused. Saate aktiivselt nihutada oma eneseteadvuse fookust paljudes huvides, luues otse soovitud ümbritseva reaalsuse.

Üks konkreetne järeldus, mis esitatud materjalist järeldub, on see, et oma teadvuse kvalitatiivseid parameetreid muutes on võimalik jälgida sageduse muutumist. elektromagnetkiirgus või elementaarosakese massi, ilma et see neid otseselt mõjutaks. Nüüd saame vastupidist efekti reprodutseerida ainult relativistlike osakeste parameetreid sihipäraselt muutes, luues lokaalselt vajalikud tingimused ja varustada neid välise energiaga.

Minu artikli järgmine praktiline järeldus viib tõsiasjani, et meie taju fookuses olevate objektide ilmumise või kadumise faktide tõlgendamine muutub radikaalselt. Meie ja meie loodud seadmed siseneme ja väljume pidevalt kvalitatiivse ühilduvuse tsoonist paljude kvantreaalsuse objektidega, jälgides nende objektide projektsioonide sündi ja surma: inimesed, loomad, mikroorganismid, tsivilisatsioonid, planeedid ja tähed. Olles õppinud transtsendentaalseid mehhanisme oma eneseteadvuse fookuse nihutamiseks teiste kvantreaalsuse objektide vahel, suudame luua mis tahes ainet oma äranägemise järgi ainult valgusest ja teabest. Iissiidioloogia kontseptsiooni autori ennustuste kohaselt suudab elektromagnetiliste generaatorite rühma spetsiaalne installatsioon oma fookuses taasluua mis tahes kolmemõõtmelise objekti välimuse efekti. Kiirgussageduse kasvades muutub objekt järk-järgult tihedamaks. Sellel tehnoloogial on juba analooge, mis panevad õhumolekulid teatud ruumis hõõguma. Seejärel, kui kiirgust kiirendatakse 270–280 impulsini, omandab objekt tiheda materiaalse väljenduse. Kui selle stseeni režissöör seda ette ei näe, on seda võimatu oma kohalt teisaldada või kahjustada.

Artikli kokkuvõtteks usun, et suutsin kirjeldada kõige rohkem kasulikke ideid kvantvaatlejate võimalike omaduste ja omaduste kohta. Mis puudutab vaatlejate endi päritolu, siis sellele küsimusele lihtsalt pole vastust. Selge on see, et nende hüpoteetiliselt lõpmatu hulgast käsitleme iga kord otseselt ainult teatud lokaalset kvantobjektide vahemikku. Just selle vahemiku piirid – sellesse kuuluvate eneseteadvuse fookuste kvaliteet ja kvantiteet – määravad täielikult meie elu täpsed tingimused ja parameetrid. füüsiline ilming, moodustades klassikalise maailma, kus me end nüüd ära tunneme. Ja meie eneseteadvuse praegused transtsendentaalsed parameetrid määravad omakorda täielikult meie võimaliku interaktsiooni ulatuse piirid teiste kvantmaailma objektidega.

Oma töös ootan ma huviga “Universaalse ühendamise teooria” tekkimise aega, mis ühendab lõpuks kõik loodusjõud, makrokosmos ja mikrokosmos, avab täiesti uued kontseptsioonid ruumi ja aja vastastikmõjust. annab võtme kvantgravitatsiooni ja kosmoloogia põhiküsimustele. See põhjustab teadusringkondades sügava lõhenemise, kuna sellest teooriast tulenevad sellised metafüüsilised tagajärjed, mis on paljudele innukatele materialistidele vastuvõetamatud. Selle teooria avastamine ei nõua järjekordset katset vanade, kogunenud teadmiste pille maiustada, vaid põhjapanevat intellektuaalset revolutsiooni paljude teadlaste mõtetes ja ideedes ruumi ja aja, energia ja mateeria, dekoherentsi ja superpositsiooni kohta. Nagu minu töös näidatud, on see protsess juba käimas. täies hoos kõige uudishimulikumate ja laia silmaringiga tõeotsijate avatud meeltes, kes ei ole seotud eilsete dogmaatiliste ideedega. Ruum nende ümber muutub kiiresti koos nende teadvusega. On saabunud aeg, mil iga lugeja peab täpsemalt kindlaks määrama, millises aegruumi kontiinumi kvaliteedis on tal huvitavam oma oma tegevust jätkata. elu loovus: varem piiratud või täiesti uus.

Zurek W. H. Dekoherents ja üleminek kvantilt klassikalisele. http://xxx.lanl.gov/abs/quant-ph/0306072.

Ülevaade on pühendatud kvantteooria praegusele olukorrale ja kontseptuaalsetele küsimustele: Zurek W. H. Dekoherents, einselektsioon ja klassikaliste kvantide päritolu // Rev. Mod. Phys. 75, 715 (2003). Arhiveeritud versiooni saab tasuta alla laadida: http://xxx.lanl.gov/abs/quant-ph/0105127.

Joos E., Zeh H. D., Kiefer C. jt. Dekoherents ja klassikalise maailma välimus kvantteoorias (Springer-Verlag 2003). Vaata ka selle raamatu autorite kodulehte: http://www.decoherence.de.

W. M. Itano; D. J. Heinsen, J. J. Bokkinger, D. J. Wineland (1990). "Kvant Zeno efekt". PRA 41 (5): 2295-2300. DOI:10.1103/PhysRevA.41.2295. Bibkood:1990PhRvA..41.2295I.

http://arxiv.org/abs/0908.1301

Pool R., Quantum Pot Watching: test selle kohta, kuidas vaatlus mõjutab kvantsüsteemi, kontrollib teoreetilisi ennustusi ja tõestab vana maksiimi tõesust,Teadus. november 1989. V. 246. Lk 888.

Oris O.V., “ISSIIDIOLOOGIA”, 1.-15. köide,

Oris O.V., “ISSIIDIOLOOGIA”, 15. köide, Kirjastaja: OJSC “Tatmedia”, Kaasan, 2012. punkt 15.17771

Lugesin just väidet, et keegi siin maailmas ei saa aru, mis on kvantmehaanika. See on võib-olla kõige olulisem asi, mida peate tema kohta teadma. Muidugi on paljud füüsikud õppinud kvantarvutuse põhjal seadusi kasutama ja isegi nähtusi ennustama. Kuid siiani on ebaselge, miks katse vaatleja määrab süsteemi käitumise ja sunnib seda aktsepteerima ühte kahest olekust.

Siin on mitu näidet katsetest, mille tulemused vaatleja mõjul paratamatult muutuvad. Need näitavad, et kvantmehaanika tegeleb praktiliselt teadliku mõtlemise sekkumisega materiaalsesse reaalsusesse.

Tänapäeval on palju kvantmehaanika tõlgendusi, kuid Kopenhaageni tõlgendus on võib-olla kõige kuulsam. 1920. aastatel sõnastasid selle üldpostulaadid Niels Bohr ja Werner Heisenberg.

Kopenhaageni tõlgendus põhineb lainefunktsioonil. See on matemaatiline funktsioon, mis sisaldab teavet kvantsüsteemi kõigi võimalike olekute kohta, milles see samaaegselt eksisteerib. Kopenhaageni tõlgenduse kohaselt saab süsteemi olekut ja asukohta teiste olekute suhtes määrata ainult vaatluse teel (lainefunktsiooni kasutatakse vaid süsteemi ühes või teises olekus olemise tõenäosuse matemaatiliseks arvutamiseks).

Võime öelda, et pärast vaatlust muutub kvantsüsteem klassikaliseks ja lakkab kohe eksisteerimast muudes olekutes kui see, milles seda vaadeldi. See järeldus leidis oma vastased (meenutagem Einsteini kuulsat “Jumal ei mängi täringuid”), kuid arvutuste ja ennustuste täpsusel oli siiski oma mõju.

Kopenhaageni tõlgenduse pooldajate arv aga väheneb ja peamine põhjus See on tingitud lainefunktsiooni salapärasest hetkelisest kokkuvarisemisest katse ajal. Erwin Schrödingeri kuulus mõttekatse vaese kassiga peaks demonstreerima selle nähtuse absurdsust. Jätame meelde. See tähendab, et kuni vaatleja kasti avamiseni balansseerib kass lõputult elu ja surma vahel või on nii elus kui ka surnud. Selle saatuse saab määrata ainult vaatleja tegevusega. Schrödinger juhtis tähelepanu sellele absurdile.

Kuid selgub, et on veel üks eksperiment.

Elektronide difraktsioon

The New York Timesi kuulsate füüsikute seas läbi viidud küsitluse kohaselt on elektronide difraktsioonikatse üks hämmastavamaid uuringuid teaduse ajaloos. Mis on selle olemus? On olemas allikas, mis kiirgab valgustundlikule ekraanile elektronkiire. Ja nende elektronide teel on takistus, kahe piluga vaskplaat.

Millist pilti võime ekraanil oodata, kui elektronid paistavad meile tavaliselt väikeste laetud kuulidena? Kaks triipu vaskplaadi pilude vastas.

Kuid tegelikult ilmub ekraanile palju keerulisem muster vaheldumisi valgetest ja mustadest triipudest. See on tingitud asjaolust, et pilu läbides hakkavad elektronid käituma mitte ainult osakestena, vaid ka lainetena (samamoodi käituvad footonid või muud valgusosakesed, mis võivad samal ajal olla laineks).

Need lained interakteeruvad ruumis, põrkuvad ja tugevdavad üksteist ning selle tulemusena kuvatakse ekraanil keeruline muster vaheldumisi heledatest ja tumedatest triipudest. Samas ei muutu selle katse tulemus ka siis, kui elektronid üksteise järel läbi lähevad – isegi üks osake võib olla laine ja läbida korraga kahte pilu. See postulaat oli üks peamisi kvantmehaanika Kopenhaageni tõlgenduses, kus osakesed võivad üheaegselt eksponeerida oma "tavalisi" füüsikalisi ja eksootilisi omadusi lainetuna.

Aga kuidas on vaatlejaga? Just tema muudab selle segase loo veelgi segasemaks. Kui füüsikud proovisid sarnaste katsete ajal instrumentide abil kindlaks teha, millise pilu kaudu elektron tegelikult läbis, muutus ekraanil olev pilt dramaatiliselt ja muutus "klassikaliseks": kahe valgustatud osaga, mis asusid otse pilude vastas, ilma vahelduvate triipudeta. See tähendab veel kord: niipea, kui nad toovad mõõteseadme plaadile, muutub laine kohapeal üksikute osakeste vooluks. Seadme eemaldamisel sulandub üksikute osakeste voog taas kiirguseks ja häiremustrit saab taas ekraanil jälgida.

Tundus, et elektronid ei soovinud vaatlejate valvsa pilgu ees oma laineloomust paljastada. See näeb välja nagu pimedusse varjatud mõistatus. Kuid on ka lihtsam seletus: süsteemi ei saa ilma jälgida füüsiline mõju tema juures. Või võime öelda, et tegelikult on "vaatleja efekt" kogemuse tulemuste kognitiivse tajumise küsimus. Seda nimetatakse ka "teadvuse kvantefektiks".

Sama efekti täheldatakse aine mõne aatomi äärmisel jahutamisel (nendevaheline soojus-elektromagnetiline interaktsioon on tasandatud) Bose-Einsteini kondensaadi moodustumise ajal - aatomite rühm ühineb ja võime neist igaühest rääkida. eraldi on kadunud. Esimesel juhul ei ole süsteem täpsustatud ja sellel on lainelised omadused, teisel juhul omandab see korpuskulaarse avaldumise vastavalt teabele, mis meid konkreetselt huvitab.

Kaasaegse füüsika kontseptsioonide kohaselt materialiseerub kõik tühjusest. Seda tühjust nimetatakse "kvantväljaks", "nullväljaks" või "maatriksiks". Tühjus sisaldab energiat, mida saab aineks muuta.

Aine koosneb kontsentreeritud energiast – see on 20. sajandi füüsika fundamentaalne avastus.

Aatomis ei ole tahkeid osi. Objektid on valmistatud aatomitest. Aga miks on objektid tahked? Telliseina vastu asetatud sõrm sellest läbi ei lähe. Miks? Selle põhjuseks on aatomite sagedusomaduste erinevused ja elektrilaengud. Igal aatomitüübil on oma vibratsioonisagedus. See määrab erinevused füüsikalised omadused esemed. Kui oleks võimalik muuta keha moodustavate aatomite võnkesagedust, siis suudaks inimene läbi seinte kõndida. Kuid käe aatomite ja seina aatomite võnkesagedused on lähedased. Seetõttu toetub sõrm vastu seina.

Igat tüüpi interaktsiooni jaoks on vajalik sagedusresonants.

Seda on lihtne mõista aadressil lihtne näide. Kui valgustatud kivimüür taskulamp, valgust varjab sein. Mobiiltelefoni kiirgus läheb aga sellest seinast kergesti läbi. See kõik puudutab taskulambi ja mobiiltelefoni kiirguse sageduste erinevust. Selle teksti lugemise ajal läbivad teie keha väga erineva kiirguse vood. See on kosmiline kiirgus, raadiosignaalid, signaalid miljonitelt mobiiltelefonid, kiirgus, mis tuleb maalt, päikesekiirgus, kiirgus, mis tekib kodumasinad jne.

Te ei tunne seda, sest näete ainult valgust ja kuulete ainult heli. Isegi kui sa istud vaikides koos silmad kinni, läbivad teie peast miljonid telefonivestlused, pildid teleuudistest ja raadiosõnumid. Te ei taju seda, sest teie keha moodustavate aatomite ja kiirguse vahel puudub sagedusresonants. Aga kui on resonants, siis reageeritakse kohe. Näiteks kui mõelda armastatud inimene kes just sinust mõtles. Kõik universumis järgib resonantsi seadusi.

Maailm koosneb energiast ja informatsioonist. Einstein, pärast pikka mõtlemist maailma struktuuri üle, ütles: "Ainus universumis eksisteeriv reaalsus on väli." Nii nagu lained on mere looming, on kõik mateeria ilmingud: organismid, planeedid, tähed, galaktikad välja looming.

Tekib küsimus: kuidas tekib väljast mateeria? Milline jõud juhib aine liikumist?

Teadlaste uuringud viisid nad ootamatu vastuseni. Kvantfüüsika looja Max Planck ütles oma Nobeli preemia vastuvõtukõnes järgmist:

“Kõik universumis on loodud ja olemas tänu jõule. Peame eeldama, et selle jõu taga on teadlik meel, mis on kogu mateeria maatriks."

AINE JUHTIB TEADVUS

20. ja 21. sajandi vahetusel tekkisid teoreetilises füüsikas uued ideed, mis võimaldavad selgitada elementaarosakeste kummalisi omadusi. Osakesed võivad tühjast välja ilmuda ja äkki kaduda. Teadlased tunnistavad paralleeluniversumite olemasolu võimalust. Võib-olla liiguvad osakesed universumi ühest kihist teise. Nende ideede väljatöötamisse on kaasatud sellised kuulsused nagu Stephen Hawking, Edward Witten, Juan Maldacena, Leonard Susskind.

Teoreetilise füüsika kontseptsioonide järgi meenutab Universum pesanukku, mis koosneb paljudest pesanukkudest – kihtidest. Need on universumite variandid – paralleelmaailmad. Kõrval olevad on väga sarnased. Kuid mida kaugemal on kihid üksteisest, seda vähem on nende vahel sarnasust. Teoreetiliselt pole ühest universumist teise liikumiseks kosmoselaevad vaja. Kõik võimalikud variandid asuvad üksteise sees. Teadlased väljendasid neid ideid esmakordselt 20. sajandi keskel. 20. ja 21. sajandi vahetusel said nad matemaatilise kinnituse. Tänapäeval võtab avalikkus sellise teabe kergesti vastu. Paarsada aastat tagasi võidi aga selliste väljaütlemiste eest tuleriidal põletada või hulluks kuulutada.

Kõik tekib tühjusest. Kõik on liikumises. Objektid on illusioon. Mateeria koosneb energiast. Kõik on loodud mõttega.

Need kvantfüüsika avastused ei sisalda midagi uut. Seda kõike teadsid muistsed targad. Paljud müstilised õpetused, mida peeti salajaseks ja mis olid kättesaadavad ainult initsiatiividele, ütlesid, et mõtetel ja objektidel pole vahet.

Kõik maailmas on täis energiat.
Universum reageerib mõttele.
Energia järgneb tähelepanule.
See, millele keskendute, hakkab muutuma.

Need mõtted on esitatud erinevates sõnastustes Piiblis, iidsetes gnostilistes tekstides ning Indias ja Lõuna-Ameerikas tekkinud müstilistes õpetustes. Iidsete püramiidide ehitajad arvasid seda. Need teadmised on võti uutele tehnoloogiatele, mida tänapäeval kasutatakse reaalsuse kontrollimiseks.

Meie keha on energia, teabe ja intelligentsuse väli, mis on keskkonnaga pidevas dünaamilises vahetuses.

Millist selgitust eelistate?

Teadus on muu hulgas huvitav oma ettearvamatuse poolest. Füüsikute ja teiste seas on tuntud lugu sellest, kuidas 19. sajandi keskel veenis professor Philipp von Jolly noort Max Plancki teoreetilise füüsikaga tegelemast, väites, et see teadus on peaaegu lõpule jõudmas ja alles jäid vaid väikesed probleemid. selles. Õnneks Planck teda ei kuulanud ja temast sai kvantmehaanika rajaja, mis on üks edukamaid teooriaid füüsika ajaloos. Enamikku kahekümnenda sajandi füüsika tehnilisi saavutusi seostatakse õigustatult kvantmehaanika. Tuumaenergia ja laserid, osakeste teooriad ja füüsika tahke, on edu nanoelektroonikas ja ülijuhtivuse teoorias mõeldamatu ilma kvantmehaanikata. Need imetlusväärsed edusammud viisid peaaegu universaalse usuni kvantmehaanika aluspõhimõtete kehtivusse. Näib, et kahtlused on siin kohatud. Kuid Saksamaal Bielefeldi ülikoolis 22.–26. aprillil 2013 toimunud seminar “Kvantideooria ilma vaatlejata” viitab sellele, et kõik pole nii lihtne. Seminar toimub Euroopa Ühenduse teadusuuringute programmi “Kvantfüüsika põhiprobleemid” raames. Programm sisaldab nelja põhiteemat: 1) kvantteooria ilma vaatlejata, 2) tõhus kirjeldus komplekssüsteemid, 3) kvantteooria ja relatiivsusteooria, 4) teooriast eksperimendini.

Selle programmi vajaduse põhjenduses öeldakse, et paljud teadlased nõustuvad praegu kuulus ütlus Einstein 1926: " Kvantmehaanika on kindlasti muljetavaldav. Kuid sisemine hääl ütleb mulle, et see pole siiski päris asi. Teooria ütleb palju, kuid see ei vii meid Looja saladustele lähemale. Vähemalt olen kindel, et ta ei mängi täringuid." Programmis osalejate koosseisu järgi otsustades on tõepoolest palju teadlasi, kes nõustuvad Einsteiniga. MP1006 programmis osalevad teadlased 22 Euroopa riigist ja Iisraelist ning valitud ülikoolidest Ameerika Ühendriikidest, Austraaliast, Indiast, Mehhikost ja Lõuna-Aafrikast.

Iiri füüsiku John Belli (1928–1990) üht väidet nimetatakse ajendiks vajadusele luua kvantteooria ilma vaatlejata: „ Kvantmehaanika sõnastused, mida raamatutest leiate, eeldavad maailma jagunemist vaatlejaks ja vaadeldavaks ning teile ei öelda, kus see jagunemine asub - näiteks kummal pool klaasi või minu optikat. närv... Nii et meil on teooria, mis on põhimõtteliselt ebaselge" See probleem ei ole uus. See tekkis kohe pärast seda, kui väga noor Heisenberg tegi 1925. aastal ettepaneku kirjeldada mitte seda, mis juhtub, vaid seda, mida täheldatakse. Heisenbergi enda mälestuste kohaselt ütles Einstein vestluses pärast oma kõnet 1926. aastal Berliini ülikoolis, et " Põhimõtteliselt on soov ehitada teooria ainult vaadeldavatele suurustele täiesti absurdne. Sest tegelikult on kõik just vastupidi. Ainult teooria otsustab, mida täpselt saab jälgida. Näete, üldiselt on vaatlus väga keeruline süsteem " 63 aastat hiljem, 1989. aastal, kirjutas Bell artiklis “Against Measurement”: “ Einstein ütles, et teooria määrab, mis võib olla "jälgitav". Ma arvan, et tal oli õigus: "vaatlus" on teoreetiliselt äärmiselt keeruline protsess. Seetõttu ei tohiks selline mõiste põhiteooria sõnastuses olla" Seega mitte ainult Belli arvates, vaid ka üsna suur hulk Teadlased, kes temaga nõustuvad, sisaldab kahekümnenda sajandi edukaim teooria mõisteid, mis ei tohiks olla põhiteooria sõnastuses. Kas tasub sellele tähelepanu pöörata? Vastus sellele küsimusele on ilmselgelt seotud vastusega küsimusele teadusliku uurimistöö eesmärkide kohta.

Õigeusu kvantmehaanika hülgas selle, mida Einstein uskus kogu füüsika kõrgeim eesmärk: täielik kirjeldus suvalise süsteemi tegelik olek (olemas sõltumata vaatlustoimingust või vaatleja olemasolust)..." See keeldumine oli tingitud asjaolust, et Heisenberg, Bohr ja teised kaotasid lootuse teatud nähtuste, näiteks Stern-Gerlachi efekti realistliku kirjeldamise võimaluse suhtes. Stern ja Gerlach avastasid 1922. aastal, et aatomite magnetmomendi projektsioonide mõõdetud väärtustel on diskreetsed väärtused. Bohr kirjutas 1949. aastal, et " nagu Einstein ja Ehrenfest [1922. aastal] selgelt näitasid, valmistas sellise efekti olemasolu ületamatuid raskusi igale katsele visualiseerida aatomi käitumist magnetväljas." Ja 32 aastat hiljem kirjutas Bell: " Sedalaadi nähtuste tõttu tekkis füüsikute seas skepsis võimaluse suhtes luua järjekindel aegruumiline kirjeldus aatomi- ja alaaatomitasandil toimuvate protsesside kohta... Veelgi enam, mõned hakkasid vaidlema, et aatomitel ja subatomilistel osakestel pole teatud parameetreid. täheldatakse muid kui neid. Näiteks puudub konkreetne parameetri väärtus, mille järgi saaks Stern-Gerlachi analüsaatorile lähenevaid osakesi eristada enne, kui nende trajektoor üles või alla kaldub. Tegelikult pole isegi osakesi tegelikult olemas.».

Küsimus parameetrite olemasolust enne vaatlust oli peamiseks vaidluse objektiks ühelt poolt kvantteooria rajajate Heisenbergi, Bohri jt ning teiselt poolt Einsteini, Schrödingeri ja teiste vahel. Schrödinger kirjutas 1951. aastal, et " Bohr, Heisenberg ja nende järgijad... tähendavad, et objekt ei eksisteeri vaatlevast subjektist sõltumatult" Ta väljendas oma mittenõustumist " et sügav filosoofiline refleksioon objekti ja subjekti suhete ning nendevaheliste erinevuste tegeliku tähenduse üle sõltub füüsikaliste või keemiliste mõõtmiste kvantitatiivsetest tulemustest." Einstein väljendas oma mittenõustumist eriti kuulsa väitega " Tahaksin arvata, et kuu on olemas isegi siis, kui ma seda ei vaata" Selle hiiglastevahelise vaidluse kuulsaim episood oli Einsteini, Podolsky ja Roseni artikkel 1935. aastal.

EPR püüdis tõestada, nagu Bell 1981. aastal kirjutas, " et kvantmehaanika loonud teoreetikud kiirustasid hoolimatult hülgama mikroskoopilise maailma reaalsust" Kuid nüüd on EPR artikkel enamikule teada mitte selle tõestuse, vaid EPR korrelatsiooni poolest, mida EPR ise pidas võimatuks ja mida paljud tänapäeva autorid peavad reaalselt eksisteerivaks. See on võib-olla peamine paradoks EPR-i korrelatsiooni loos. EPR korrelatsioon ja Belli ebavõrdsused on suurima kindlusega tõestanud, et eeldus parameetrite olemasolust enne mõõtmist on vastuolus ortodoksse kvantmehaanikaga. EPR korrelatsiooni mittelokaalsusest järeldub, et mõõtmisakti kirjeldus ei saa olla täielik ilma vaatleja teadvust sellesse kaasamata. Mittelokaalsus on selle tagajärg erinevad nimed: Diraci hüpe, lainefunktsiooni kollaps või redutseerimine, “kvanthüpe võimalusest reaalsusesse” (Heisenbergi järgi), kuid üks tähendus on superpositsiooni hetkeline, mittelokaalne, pöördumatu muundumine mõõtmisel oma olekusse. Selle mõõtmisakti erilise rolli määrab asjaolu, et nagu Dirac 1930. aastal kirjutas, " mõõtmine põhjustab süsteemis alati hüppe mõõdetud dünaamilise muutuja omaseisundisse" See hüpe ei saa olla seadme mõju tagajärg kvantsüsteemile, kuna Belli ebavõrdsused tulenevad just sellest eeldusest. Mõju võib olla kõik, mis on vajalik mõõtmistulemuste kirjeldamiseks. Ainus Belli ebavõrdsuse tuletamise tingimus on mõju lokalisus: katsetingimuste muutus ei saa ruumiliselt kaugel asuvas piirkonnas mõõtmiste tulemusi koheselt mõjutada. Seadme mittelokaalne mõju on tõeline mittelokaalsus, mis tähendab võimet muuta minevikku, mis on loogiliselt võimatu. Seetõttu saab kvantmehaanika ennustatud Belli ebavõrdsuse rikkumine olla ainult meie teadvuse mittelokaalsuse tagajärg.

Heisenbergi ja teiste kvantmehaanika loojate jaoks ei saanud tekkida kahtlust, kummal pool prille vaatleja ja vaadeldava vahel eraldus. Nende jaoks, kes mõtlesid Euroopa filosoofia traditsioonides, võis see jaotus olla vaid Descartes'i jagunemise tagajärg mõtlevateks üksusteks ja laiendatud üksusteks. Heisenbergi avaldus" Klassikaline füüsika põhines eeldusel – või võib öelda, illusioonil –, et maailma või vähemalt osa maailmast on võimalik kirjeldada, meist endist rääkimata.” rõhutab, et kvantmehaanika loobus selle jaotuse polaarsusest, kui laiendatud entiteete arvati mõtlejate entiteetidest sõltumatult. Kuid pärast illusiooni hülgamist ei öelnud Heisenberg endast rääkides, kuidas maailma kirjeldada. See on võib-olla peamine põhjus, miks soov ehitada teooria ainult vaadeldavatele suurustele on täiesti absurdne. Seetõttu on ülesanne luua kvantteooria ilma vaatlejata, st ilma meieta, olnud alati aktuaalne. Tuntuimad katsed seda lahendada on 1957. aastal Everetti pakutud "paljude maailmade" tõlgendus ja 1952. aasta Bohmi tõlgendus, mis inspireeris Belli kuulsat ebavõrdsust.

Kuid enamiku füüsikute jaoks oli see probleem ja jääb arusaamatuks. Ühes oma viimastest töödest kirjutas Bell ühe 1988. aasta paberi kohta, et " paistab eriti silma terve mõistuse poolest. Autor on šokeeritud "...nii vapustavatest fantaasiatest nagu paljude maailmade tõlgendus...". Ta lükkab ümber von Neumanni, Pauli ja Wigneri väited, et "mõõtmise" kirjeldus ei saa olla täielik ilma vaatleja teadvuse kaasamiseta." Selline suhtumine kvantmehaanikasse terve mõistuse seisukohast on tüüpiline enamikule füüsikutele. Kõigis või peaaegu kõigis õpikutes ja raamatutes käsitletakse mõõtmistoimingut (vaatlust) kui kvantsüsteemi interaktsiooni protsessi mitte vaatlejaga, vaid hingetuga. mõõteriist. Vale arusaam võimalusest asendada vaatleja teadvus mõõteriistaga on eriti tugev nõukogude koolkonna füüsikute seas. Meie silmapaistev teadlane, Nobeli preemia laureaat akadeemik V. L. Ginzburg tunnistas 2005. aastal ajakirjas "Advances in Physical Sciences" avaldatud artikli "Teadvuse kontseptsioon kvantmehaanika kontekstis" eessõnas, et olles materialist, on ta. ei mõista," miks on nn lainefunktsiooni redutseerimine kuidagi seotud vaatleja teadvusega" Kvantmehaanikat õpetati (ja õpetatakse) nii, et paljud ei tea mitte ainult "vaatleja teadvuse" probleemist, vaid isegi lainefunktsiooni vähendamisest. 2010. aastal ajakirjas Problems of Philosophy avaldatud artikli “Kaks metodoloogilist revolutsiooni füüsikas on võti kvantmehaanika aluste mõistmiseks” autor tunnistab: “ Ma ise kuulsin sellest pärast MIPT-i lõpetamist ja kvantmehaanika eriala väitekirja kaitsmist" Seetõttu peaks meie teadlastele huvi pakkuma juba fakt, et seatakse ülesandeks luua kvantteooria ilma vaatlejata. See fakt näitab kasvavat arusaamist John Belli töö olulisusest, mille kogumik avaldati esmakordselt 1987. aastal ja seda on korduvalt trükitud, viimati 2011. aastal.