Прогнозно-аналитический центр
| Вид материала | Документы |
- Прогнозно-аналитический центр оружие геноцида : самоубийство людей и его механизмы, 2860.5kb.
- Глобальными и региональными процессами социального и экономического развития прогнозно-аналитический, 695.39kb.
- Прогнозно-аналитический центр, 5181.49kb.
- Прогнозно-аналитический центр, 4951.97kb.
- Глобальными и региональными процессами социального и экономического развития прогнозно-аналитический, 2394.81kb.
- Прогнозно-аналитический центр, 1744.36kb.
- Прогнозно-аналитический центр, 2965.73kb.
- Прогнозно-аналитический центр, 4708.56kb.
- Сравнительное богословие, 6204.09kb.
- Сравнительное богословие, 6526.58kb.
«Одномоментность» возможностей выбора
Помимо вероятностной картины работы Вселенной, которую мы называем Вероятностной Предопределённостью, учёные открыли ещё и эффект, указывающий нам на то, что все возможности в пределах Вероятностной Предопределённости открыты «одномоментно». Так что ожидать, когда откроется та или иная вероятностная возможность нет необходимости.
Про «одномоментность» всех возможностей впервые заговорил американский физик Ричард Филлипс Фейнман (1918 – 1988)1, выдвинувший гипотезу о том, что электрон одновременно проходит все возможные пути, двигаясь к экрану через две щели (как это показано на одном из предыдущих рисунков). Б.Грин пишет (выделено нами):
«Фейнман усомнился в основном классическом предположении, согласно которому каждый электрон проходит либо через левую щель, либо через правую. На первый взгляд это предположение настолько фундаментально, что сомневаться в нём нелепо. В конце концов, разве вы не можете заглянуть в область, расположенную между щелями и фосфоресцирующим экраном, и посмотреть, сквозь какую щель проходит каждый электрон? Да, вы можете. Но тем самым вы измените эксперимент. Чтобы увидеть электрон, вы должны сделать с ним что-нибудь — например, осветить его, т. е. столкнуть с ним фотон. В повседневных масштабах фотон действует как исчезающе малый зонд, который отскакивает от деревьев, картин и людей, не оказывая практически никакого влияния на движение этих сравнительно больших материальных тел. Но электрон — это ничтожно малая частица материи. Независимо от того, насколько осторожно вы будете определять щель, через которую он прошёл, отражающиеся от электрона фотоны неизбежно повлияют на его последующее движение. А это изменение движения изменит результат нашего эксперимента. Если ваше вмешательство будет достаточно сильным для того, чтобы вы смогли определить щель, через которую прошёл электрон, результат эксперимента изменится. Квантовый мир гарантирует, что как только вы установили, через какую щель, правую или левую, прошёл каждый электрон, интерференция между этими двумя щелями исчезнет.
Таким образом, Фейнман укрепился в своих сомнениях: хотя повседневный опыт говорит о том, что электрон должен проходить через одну из двух щелей, к концу 1920 х гг. физики поняли, что любая попытка проверить это якобы фундаментальное свойство неизбежно приведёт к искажению результатов эксперимента.
Фейнман провозгласил, что каждый электрон, который проходит через преграду и попадает на фосфоресцирующий экран, проходит через обе щели. Это звучит дико, но не торопитесь возмущаться, вас ждут ещё более сумасшедшие заявления. Фейнман высказал утверждение, что на отрезке от источника до некоторой точки на фосфоресцирующем экране каждый отдельно взятый электрон на самом деле перемещается по всем возможным траекториям одновременно; некоторые из этих траекторий показаны на рисунке:
Согласно формулировке квантовой механики, предложенной Фейнманом, частица, перемещающаяся из одной точки в другую, движется одновременно по всем возможным путям. Здесь показано несколько из бесконечного числа возможных траекторий для одного электрона, движущегося от источника к фосфоресцирующему экрану. Обратите внимание, что этот один электрон на самом деле проходит через обе щели.
Электрон вполне упорядоченным образом проходит через левую щель. Одновременно он столь же упорядоченно проходит через правую щель. Он направляется к левой щели, но вдруг меняет направление и устремляется к правой. Он петляет вперёд и назад и, наконец, проходит через левую щель. Он отправляется в долгое путешествие к туманности Андромеды, там он разворачивается, возвращается назад и проходит через левую щель на пути к экрану. Он движется и так и этак — согласно Фейнману, электрон одновременно «рыщет» по всем возможным путям, соединяющим пункт отправления и пункт назначения».
Вот тут-то учёным и сделать бы вывод, что существует вероятностная матрица возможных путей движения1 микрочастицы к экрану, представленная на самом экране «рельефным» изображением плотностей вероятности расположения на нём электронов, достигших этой цели. Причём эта матрица возможных путей достижения цели обладает свойством «одномоментности» — когда все возможности потенциально в матрице существуют одновременно. А ведь если подходить ко всем возможностям как к потенциально допустимым вариантам движения к цели (на примере модели движения электрона с точки зрения Фейнмана), то для гипотетического «участника» этого процесса понятия «времени» не существует, поскольку все варианты движения (траектории) открыты перед ним «одномоментно». Остаётся лишь вопрос о выборе возможностей2. Кроме этого, судя по рассуждениям Грина, про «туманность Андромеды», к которой может улететь электрон, то и пространственных преград в такой матрице не существует, что и подтверждает точка зрения Фрейнмана о «свободе» выбора электроном траектории полёта и одной из щелей.
О необычном поведении пространства-времени физиками исписаны сотни и тысячи страниц в основном с математическими расчётами, опирающимися на Общую теорию относительности Эйнштейна. Теория суперструн тоже “подсела“ на Общую теорию относительности. Однако есть важное явление, на которое обращают внимание и Фейнман, и некоторые учёные, занимающиеся суперструнами. Оно связано с гипотезой «одномоментности» Фейнмана. Это явление голографичности процессов Вселенной3. Т.е. «одномоментность» как бы позволяет происходить процессам, тесно связанным друг с другом одновременно на разных уровнях организации Вселенской матрицы.
Эта идея охватила умы учёных разных направлений в начале 1980-х годов. Чтобы понять, что такое голографичность, приведём фрагмент из статьи Майкла Талбота «Вселенная как голограмма»4. Статья начинается фразой: «Существует ли объективная реальность, или Вселенная - фантазм?5» (выделено жирным нами):
«В 1982 году произошло замечательное событие. В Парижском университете исследовательская группа под руководством физика Alain Aspect провела эксперимент, который может оказаться одним из самых значительных в 20 веке.
Aspect и его группа обнаружили, что в определённых условиях элементарные частицы, например, электроны, способны мгновенно сообщаться друг с другом независимо от расстояния между ними. Не имеет значения, 10 футов между ними или 10 миллиардов миль. Каким-то образом каждая частица всегда знает, что делает другая.
Проблема этого открытия в том, что оно нарушает постулат Эйнштейна о предельной скорости распространения взаимодействия, равной скорости света. Поскольку путешествие быстрее скорости света равносильно преодолению временного барьера, эта пугающая перспектива заставила некоторых физиков пытаться разъяснить опыты Aspect сложными обходными путями. Но других это вдохновило предложить даже более радикальные объяснения.
Например, физик лондонского университета David Bohm посчитал, что из открытия Aspect следует, что объективной реальности не существует, что, несмотря на её очевидную плотность, вселенная в своей основе - фантазм, гигантская, роскошно детализированная голограмма.
Чтобы понять, почему Bohm сделал такое поразительное заключение, нужно сказать о голограммах.
Голограмма представляет собой трёхмерную фотографию, сделанную с помощью лазера. Чтобы изготовить голограмму, прежде всего фотографируемый предмет должен быть освещён светом лазера. Тогда второй лазерный луч, складываясь с отражённым светом от предмета, даёт интерференционную картину, которая может быть зафиксирована на плёнке. Готовый снимок выглядит как бессмысленное чередование светлых и тёмных линий. Но стоит осветить снимок другим лазерным лучом, как тотчас появляется трёхмерное изображение исходного предмета.
Трёхмерность - не единственное замечательное свойство, присущее голограмме. Если голограмму с изображением розы разрезать пополам и осветить лазером, каждая половина будет содержать целое изображение той же самой розы точно такого же размера. Если же продолжать разрезать голограмму на более мелкие кусочки, на каждом из них мы вновь обнаружим изображение всего объекта в целом. В отличие от обычной фотографии, каждый участок голограммы содержит информацию о всём предмете, но с пропорционально соответствующим уменьшением чёткости.
Принцип голограммы "все в каждой части" позволяет нам принципиально по-новому подойти к вопросу организованности и упорядоченности. На протяжении почти всей своей истории западная наука развивалась с идеей о том, что лучший способ понять физический феномен, будь то лягушка или атом, - это рассечь его и изучить составные части. Голограмма показала нам, что некоторые вещи во вселенной не поддаются исследованию таким образом. Если мы будем рассекать что-либо, устроенное голографически, мы не получим частей, из которых оно состоит, а получим то же самое, но поменьше точностью1.
Такой подход вдохновил Bohm на иную интерпретацию работ Aspect. Bohm был уверен, что элементарные частицы взаимодействуют на любом расстоянии не потому, что они обмениваются некими таинственными сигналами между собой, а потому, что их разделённость иллюзорна. Он пояснял, что на каком-то более глубоком уровне реальности такие частицы являются не отдельными объектами, а фактически расширениями чего-то более фундаментального.
Чтобы это лучше уяснить, Bohm предлагал следующую иллюстрацию.
Представьте себе аквариум с рыбой. Вообразите также, что вы не можете видеть аквариум непосредственно, а можете наблюдать только два телеэкрана, которые передают изображения от камер, расположенных одна спереди, другая сбоку аквариума. Глядя на экраны, вы можете заключить, что рыбы на каждом из экранов - отдельные объекты. Поскольку камеры передают изображения под разными углами, рыбы выглядят по-разному. Но, продолжая наблюдение, через некоторое время вы обнаружите, что между двумя рыбами на разных экранах существует взаимосвязь. Когда одна рыба поворачивает, другая также меняет направление движения, немного по-другому, но всегда соответственно первой; когда одну рыбу вы видите анфас, другую непременно в профиль. Если вы не владеете полной картиной ситуации, вы скорее заключите, что рыбы должны как-то моментально общаться друг с другом, чем что это случайное совпадение.
Bohm утверждал, что именно это и происходит с элементарными частицами в эксперименте Aspect. Согласно Bohm, явное сверхсветовое взаимодействие между частицами говорит нам, что существует более глубокий уровень реальности, скрытый от нас, более высокой размерности, чем наша2, как в аналогии с аквариумом. И, он добавляет, мы видим частицы раздельными потому, что мы видим лишь часть действительности. Частицы - не отдельные "части", но грани более глубокого единства, которое в конечном итоге так же голографично и невидимо.
И поскольку всё в физической реальности состоит из этих "фантомов", наблюдаемая нами вселенная сама по себе есть проекция, голограмма.
Вдобавок к её "фантомности", такая вселенная может обладать и другими удивительными свойствами. Если очевидная разделённость частиц - это иллюзия, значит, на более глубоком уровне все предметы в мире могут быть бесконечно взаимосвязаны. Электроны в атомах углерода в нашем мозгу связаны с электронами каждого плывущего лосося, каждого бьющегося сердца, каждой мерцающей звезды. Всё взаимопроникает со всем, и хотя человеческой натуре свойственно всё разделять, расчленять, раскладывать по полочкам все явления природы, все разделения по необходимости искусственны, и природа в конечном итоге предстаёт безразрывной паутиной. В голографическом мире даже время и пространство не могут быть взяты за основу. Потому что такая характеристика, как положение, не имеет смысла во вселенной, где ничто на самом деле не отделено друг от друга; время и трёхмерное пространство, как изображения рыб на экранах, необходимо будет считать не более чем проекциями. На этом, более глубоком уровне реальность - это нечто вроде суперголограммы, в которой прошлое, настоящее и будущее существуют одновременно. Это значит, что с помощью соответствующего инструментария может появиться возможность проникнуть вглубь этой суперголограммы и извлечь картины давно забытого прошлого.
Что ещё может нести в себе голограмма - ещё далеко не известно. Предположим, например, что голограмма - это матрица, дающая начало всему в мире, как минимум, в ней есть все элементарные частицы, которые принимали или будут когда-то принимать любую возможную форму материи и энергии, от снежинок до квазаров, от голубых китов до гамма-лучей. Это как бы вселенский супермаркет, в котором есть всё.
Хотя Bohm и признавал, что у нас нет способа узнать, что ещё таит в себе голограмма, он брал на себя смелость утверждать, что у нас нет причин, чтобы предположить, что в ней больше ничего нет. Другими словами, возможно, голографический уровень мира - просто одна из ступеней бесконечной эволюции.
Было обнаружено, что к свойствам голограмм добавилась ещё одна поразительная черта - огромная плотность записи. Просто изменяя угол, под которым лазеры освещают фотопленку, можно записать много различных изображений на той же поверхности. Было показано, что один кубический сантиметр плёнки способен хранить до 10 миллиардов бит информации».
Далее автор этого текста сообщает, что человеческий мозг тоже обладает свойством голографичности и поэтому он связан с голографичностью Вселенной…
Вопросам эффективности управления объективной реальностью (которая, конечно же, существует, а не является «фантомом») мы уделим внимание в следующих главах. А пока вернёмся к теме «одномоментности» выбора. Б.Грин пишет далее:
« Фейнман показал, что каждому из этих путей1 можно поставить в соответствие некоторое число2, и общее среднее этих чисел даст ту же вероятность, что и расчёт с использованием волновой функции. Итак, с точки зрения Фейнмана, с электроном не нужно связывать никакой вероятностной волны. Вместо этого мы должны представить себе нечто столь же, если не более, странное. Вероятность того, что электрон, — который во всех отношениях проявляет себя частицей, — появится в некоторой заданной точке экрана, определяется суммарным эффектом от всех возможных путей, ведущих в эту точку3. Этот подход к квантовой механике известен как фейнмановское «суммирование по путям».
Здесь начинает протестовать наше классическое образование: как может один электрон одновременно перемещаться по различным путям, да ещё и по бесконечному числу путей? Это возражение кажется неоспоримым, но квантовая механика — реальная физика нашего мира — требует, чтобы вы держали столь тривиальные возражения при себе. Результаты расчётов с использованием фейнмановского подхода согласуются с результатами, полученными с применением метода волновых функций, которые, в свою очередь, согласуются с экспериментальными данными. Вы должны позволить природе самой определять, что является разумным, а что — неразумным».
Конечно это лишь предположение, но предположение далеко идущее. «Частица материи» движется к некой цели всеми возможными путями, что мы определи как вероятностную матрицу возможных путей движения, в которой все пути реализуются «одномоментно». Сама «цель» представляет собой вероятностную матрицу возможных положений частицы. Теперь к этому добавилось, что вероятность появления частицы в определённой точке матрицы возможных положений определяется суммарным эффектом от всех возможных путей, ведущих в эту точку. Важно, что это не только расчётные данные, но и экспериментальные данные, то есть отражение в квантовой практике микромира полевых свойств Объективной реальности. Специалисты Теории суперструн, конечно, пошли гораздо дальше Фейнмана и его предшественников4, создав теорию неделимых многомерных субстанций, пронизывающих всё пространство Вселенной (правда опытным путём это не проверить: слишком малые величины). Но всё же все выводы, уже сделанные учёными, включая Фейнмана, дают понятие о матрице возможных состояний материи и о том, что, несмотря на «одномоментность» всех вариантов, в картине конечной цели реализуется один конкретный вариант — который является производной суммарного эффекта взаимодействия всех возможных путей движения к цели. Но, если конечное положение частицы наглядно можно увидеть на экране (также как опытным путём можно определить матрицу возможных положений), то увидеть и рассчитать все возможные пути движения частицы не представляется реальным: здесь возможен только абстрактно-«числовой» вероятностный подход, когда каждому пути ставится в соответствие определённое число.
Как сообщает Б.Грин, «Фейнман любил говорить, что вся квантовая механика может быть выведена путём тщательного осмысливания следствий одного этого эксперимента» (имеется в виду эксперимент Т.Юнга с двумя щелями и электроном, который взял на вооружение сам Р.Фейнман). Но он не остановился на необычных свойствах микромира. На основе своих наблюдений и опытов он выдвинул предположение, что и на уровне макромира тоже действуют его законы «суммирования по путям»:
«Однако независимо от того, насколько абсурдной является природа на уровне микромира, при переходе к нашим обычным масштабам любая теория должна приводить к привычным прозаичным событиям. Как показал Фейнман, для движения больших тел, таких как бейсбольные мячи, аэропланы или планеты, каждое из которых является огромным по сравнению с субатомными частицами, его правило определения весов различных траекторий гарантирует, что все траектории, кроме одной, взаимно сократятся при суммировании их вкладов. В действительности, когда дело касается движения классического тела, значение имеет только одна траектория из бесконечного их количества. И это именно та траектория, которая следует из ньютоновских законов движения. Вот почему в нашем повседневном мире нам кажется, что тела (такие, как брошенный в воздух мяч) следуют вдоль единственной, уникальной и предсказуемой траектории из начальной точки в пункт назначения. Но для объектов микромира фейнмановское правило назначения весов траекториям показывает, что свой вклад в движение объекта могут вносить (и часто вносят) многочисленные возможные траектории. Например, в эксперименте с двумя щелями некоторые из траекторий проходят через разные щели, приводя к образованию интерференционной картины. В микромире мы не можем гарантировать, что электрон пройдет только через одну щель или только через другую. Интерференционная картина и фейнмановская альтернативная формулировка квантовой механики недвусмысленно поддерживают друг друга».
И всё-таки есть разница между мячами, аэропланами и планетами. У движения планет отсутствует субъективизм управления в том смысле как мы его привыкли понимать в нашем мире. То есть, движение планет происходит без непосредственного влияния «человеческого фактора» (без вмешательства людей, как субъектов управления). А вот объекты типа мячей и аэропланов действительно движутся по траекториям, которые определяются «человеческим фактором» и их движение как правило является результирующей совокупности «весов траекторий» влияния, которые определяются несколькими субъектами управления. Тем более и конечный результат движения является функцией мер значимости влияния «различных <возможных> траекторий» на выбор единственной реализуемой траектории.
Видно, что учёные, занимающиеся опытно-теоретическим исследованием материи, задались вопросом об общих закономерностях Вселенной и поэтому для них неразличим предел влияния разных субъектов управления (в данном фейнмановском смысле на уровне микромира субъективизм проявляется как разница «весов» различных возможных траекторий частицы) на все без исключения объекты во Вселенной. Но, если есть объективно заданная матрица возможных состояний и путей движения материальных тел с присущей ей разницей «весов» траекторий — то должна быть и матрица возможностей влияния субъектов управления на пути и состояния материальных объектов Вселенной. Но постановка этого вопроса — уже не сугубо научное дело.