Статья / Философия / Мировоззрение / Сознание в квантовом мире
Сознание в квантовом мире
Сознание в квантовом мире
СОЗНАНИЕ В КВАНТОВОМ МИРЕ
Май, 2008.
Часть1.
Концепция сознания Менского основывается на многомировой интерпретации квантовой механики, предложенной еще в 50-х годах американским физиком Хью Эвереттом (6). Данная интерпретация была преложена Эвереттом как средство преодоления концептуальных трудностей в основаниях квантовой механики, возникающих в связи с постулатом редукции волновой функции, который представляется необходимым для построения квантовомеханической теории измерений.
Поясним суть проблемы на примере. Предположим, что мы имеем квантовую систему, состояние которой описывается вектором состояния |Ф>. Мы имеем, также измерительный прибор, измеряющий некий параметр Р, и способный при этом различить два альтернативных значения Р: р1 и р2. Если |Ф> не является собственной функцией оператора данной наблюдаемой Р, то мы не можем заранее предсказать результаты измерения. Квантовая механика в этом случае дает лишь вероятностные предсказания. Зная |Ф>, мы можем заранее вычислить с какой вероятностью мы будем наблюдать при многократном повторении данного измерения значения р1 и р2. Для вычисления этих вероятностей, согласно стандартной теории измерения, мы должны разложить |Ф> по базису, образованному собственными функциями оператора измеряемой величины. В нашем примере величина принимает два значения р1 и р2 и, следовательно, имеются только две соответствующие им собственные функции |ф1> и |ф2>. Таким образом, мы должны представить |Ф> в виде суперпозиции: |Ф> = с1|ф1> + с2 |ф2>, где с1 и с2 – комплексные числа. Вероятность получить значения р1 и р2 будет равна, соответственно, |с1|2 и |с2|2 а сама квантовая система после измерения в зависимости от его результата будет находиться либо в состоянии |ф1> либо состоянии |ф2>. Т.е. по окончанию измерения мы должны вычеркнуть в исходной суперпозиции |Ф> = с1|ф1> + с2|ф2> либо компоненту |ф1> (если результат соответствует р2), либо компоненту |ф2> (в противном случае). Это и есть процедура «редукции волновой функции».
Парадоксальность процедуры редукции заключается в том, что она никоем образом не может быть получена как результат шредингеровской эволюции вектора состояния как исходной системы, так и объединенной системы, состоящей из квантовой системы и измерительного прибора. Измерение с физической точки зрения есть взаимодействие квантовой системы с измерительным прибором и как таковое оно, конечно, может быть описано с помощью уравнения Шредингера. Пусть прибор до измерения находится в квантовом состоянии |Р> Тогда состояние совместной системы «квантовый объект + прибор» до измерения представляется произведением: |Р>|Ф> = |с1|ф1> + с2|ф2>||Р>. После взаимодействия в силу линейности шредингеровской эволюции мы получим суперпозицию, описывающую совместное состояние квантовой системы и прибора: |G> =с1|ф1>|р1> + с2|ф2>|р2>, где |р1> и |р2> - состояния прибора после измерения означающие, соответственно: «прибор показал значение р1» и «прибор показал значение р2». Т.о. после взаимодействия с квантовой системой прибор также переходит в состояние суперпозиции, что противоречит тому очевидному факту, что посмотрев на показания данного прибора мы всегда находим его каком-то определенном состоянии: либо |р1>, либо |р2>. Ситуация не меняется и в том случае, если мы попытаемся учесть также и взаимодействие системы «объект+прибор» с человеком-наблюдателем, который считывает показания данного прибора. Обозначим состояние наблюдателя до осуществления наблюдения состояния прибора |F>. Тогда состояние совместной системы: «объект+прибор+наблюдатель» до измерения будет изображаться вектором |Р>|Ф>|F>. После измерения но до наблюдения оно переходит в |с1|ф1>|р1> + с2|ф2>|р2>||F>, а после наблюдения, опять-таки в силу линейности шредингеровской эволюции, переходит в суперпозицию: с1|ф1>|р1>|f1> + с2|ф2>|р2>|f2>, где |f1> и |f2> есть, соответственно состояния наблюдателя, соответствующие случаям: «наблюдатель увидел что прибор показывает значение р1» и «наблюдатель увидел, что прибор показывает значение р2». Это означает, что наблюдатель, как только он посмотрел показание прибора, перешел в суперпозиционное состояние и, следовательно, не способен однозначно определить в каком из двух альтернативных состояний находится прибор. Все это явно противоречит здравому смыслу и требует объяснения.
Сознание в квантовом мире
|
Статья / Философия / Мировоззрение / Сознание в квантовом мире
|
Назад в раздел
Самые интересные новости:
загрузка...
|
