Моя философия. Трансцендентальный тринитарный реализм. - 64
Моя философия. Трансцендентальный тринитарный реализм: (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10), (11), (12), (13), (14), (15), (16), (17), (18), (19), (20), (21), (22), (23), (24), (25), (26), (27), (28), (29), (30), (31), (32), (33), (34), (35), (36), (37), (38), (39).
Уточнение метафизики из современной физики: (40), (41), (42), (43), (44), (45), (46), (47), (48).
Путь к синтезу философии Аристотеля и Канта: (49), (50), (51), (52), (53), (54), (55), (56), (57), (58), (59), (60), (61), (62), (62), (63),
Таким образом, попытка интерпретировать вероятностный характер законов квантовой механики исключительно как чисто формальный (математический) способ описания статистических закономерностей, когда мы каждому отдельному квантовому объекту (атому, электрону, фотону) формально (в нашем разуме, при описании квантовых явлений) приписываем состояния, в которых ни один конкретный такой квантовый объект в действительности никогда не находится, и которое (состояние) выражает лишь некие средние статистические величины большого числа квантовых объектов такого рода - такую интерпретацию в целом нужно признать неудовлетворительной.
В нашем примере ниже Петя может покупать только яблоки, а Маша только груши, но в экономической статистике Петя и Маша уже будут фигурировать как два абстрактных потребителя, каждый из которых покупает и яблоки, и груши - и это является чисто формальным статистическим описанием экономического поведения потребителей. В квантовой механике понимать представление о квантовом состоянии подобным же образом - как некий чисто формальный и абстрактный способ статистического описания физической реальности - уже нельзя. То есть нужно исходить из того, что, например, каждый электрон «покупает и яблоки, и груши» (может иметь разные спины), а вероятностный характер закономерностей квантовой механики уже есть следствие природы каждого отдельного электрона и всех их вместе, которые и по-отдельности, и в больших количествах ведут себя по вероятностным законам.
При этом квантовая механика описывает состояние квантового объекта до измерения и после через «эволюцию» волновой функции, которая может иметь несколько составляющих (находиться в суперпозиции нескольких состояний), и само измерение в рамках такого математического описания поэтому понимается как «коллапс», «схлопывание» волновой функции, когда из суперпозиции нескольких вероятностных величин (точнее сказать, вероятностных функций) квантовая система переходит по вполне определенное состояние.
Здесь опять же вполне можно прибегнуть к нашему примеру с игральным кубиком. В любой момент времени кубик может находиться в шести положениях относительно горизонтальной плоскости (лежать на ней одной из шести своих граней), то есть принимать только одно значение. И поэтому можно сказать, что вероятности этих значений до измерения - до того, как мы подкинули кубик и он принял определенное положение на горизонтальной плоскости - находятся в суперпозиции. И если мы, например, положим кубик в коробочку, потом потрясем этой коробочкой и положим ее на пол - так, чтобы кубик в ней принял горизонтальное положение - то до того, как мы откроем коробочку, кубик для нас будет находиться в суперпозиции шести своих возможных значений. И только лишь тогда, когда мы откроем коробочку и увидим, какое положение в ней занял кубик - то есть какое из шести значений он принял - эта суперпозиция шести его состояний для нас «схлопнется» (что как раз и подразумевает, что из шести вероятных значений кубик принял только одно из них, вполне определенное).
И, собственно, именно отсюда в квантовой механике возникает т.н. проблема «коллапса» волновой функции - то есть проблема того, как, когда и почему вероятностное состояние квантовой системы принимает определенное значение. Разница лишь в том, что в случае с кубиком кубик принимает одно из шести известных значений, которые до измерения находились в суперпозиции, а в квантовой механике в суперпозиции находятся волновые функции, зависящие от времени, а сама вероятность есть квадрат волновой функции.
Но главная проблема не в этом. То, что вероятностное состояние квантовой системы до измерения математически можно описать как «вектор состояния», который при измерении принимает «собственное значение», описываемое как проекция «вектора состояния» на какую-либо «собственную величину» - это, очевидно, как раз чисто математические проблемы, проблемы описания того, как вероятности превращаются в определенные значения. Любая вероятностная величина или функция «схлопывается» при измерении - именно потому, что из вероятностной величины (или вероятностной функции) она превращается при измерении в величину вполне определенную.
Проблема здесь в том, что в случае с кубиком мы можем вполне определенно сказать, как, когда и почему происходит это «схлопывание» вероятностного описания его состояния - как суперпозиции шести значений - в определенное значение. Причем мы можем очень четко отделить «объективный» момент «схлопывания» от «субъективного». Очевидно, в случае с кубиком объективное «схлопывание» суперпозиции его вероятностных значений происходит в тот момент, когда мы перестали трясти коробочкой и положили ее на пол, и кубик перестал двигаться. В этот момент кубик «объективно» - независимо от того, открыли мы уже коробочку или нет - уже находится во вполне определенном положении, и это его положение уже не меняется. Хотя для нас - до того, как мы откроем коробочку, и пока значение кубика нам неизвестно - кубик будет по-прежнему находиться в состоянии суперпозиции. То есть объективно «схлопывание» вероятностей состояния кубика уже произошло, и в суперпозиции кубик продолжает находиться только в нашей голове. А когда мы открываем коробочку и видим, какое значение принял кубик, «схлопывание» суперпозиции уже происходит и в нашей голове, субъективно.
Что означает «схлопывание» волновой функции в квантовой механике, мы так четко сказать уже не можем. И поэтому физики до сих пор спорят, что означает «схлопывание» вероятностной функции - происходит ли это «схлопывание» как-то объективно, или «схлопывание» вероятностной функции происходит только в головах самих физиков, то есть носит субъективный характер, или же происходит и то, и другое, но как, почему и в какой последовательности - физики до сих пор сказать затрудняются. И проблема здесь не только в том, что квантовая система (электрон, фотон) - в отличие от кубика - при измерении вовсе не принимают какое-то одно неподвижное состояние, а продолжают меняться во времени и пространстве (и поэтому после измерения волновая функция продолжает эволюционировать). Проблема еще и в том, что измерять можно разные величины квантовой системы, и это измерение влияет на измерение других величин.
То есть, если опять-таки прибегнуть к примеру с кубиком, на кубик, чтобы определить его значение, мы можем посмотреть не только сверху, приняв, что именно значение верхней его грани - относительно горизонтальной плоскости, на которой он лежит - есть его «значение». Мы можем посмотреть и сбоку. Или снизу - приняв, что «значение» кубика означает ту грань, на которой он лежит (а не ту, которой он повернут вверх). И при этом кубик еще продолжает вращаться, поворачиваясь к нам или к какой-либо плоскости разными своими гранями. Поэтому «проблема измерения» и проблема «коллапса» волновой функции, очевидно, в квантовой механике лишь отчасти связана с вероятностным характером законов квантовой механики. Проблема здесь более глубокая, которая связана с проблемой правильного понимания того, что вообще из себя представляет физическая реальность, которую описывает квантовая механика - в частности, что означает «состояние квантовой системы» (до измерения и после).
Но есть и еще одна серьезная проблема.
И это - проблема нелокальности многих явлений квантовой механики. Что это означает? Допустим, вы с другом играете в «угадайку»: ваш друг берет в руку монетку, а вы пытаетесь угадать, в какой руке он спрятал монетку - очень простая игра, известная всем с детства. При этом, если вы угадали, в какой руке находится монетка, вы можете точно сказать, что во второй руке ее нет, что вторая рука «пустая». И наоборот - если вы выбрали руку, в которой монетки нет, то вы можете точно сказать, что во второй руке находится монетка.
Теперь несколько усложним эту игру. И будем угадывать не наличие или отсутствие монетки в одной из двух рук, а возьмем зеленый и красный шарик, и будем угадывать, в какой руке находится, допустим, красный шарик. Результаты здесь будут теми же: то есть если вы выбрали руку с красным шариком, то вы уже точно можете сказать, что во второй руке находится зеленый шарик. И наоборот. А теперь еще немного усложним эту ситуацию. И будем теперь не угадывать, где находятся красный и зеленый шарик через угадывание их расположения в левой и правой руке вашего друга, - а допустим, что у вас есть две одинаковые коробочки, и ваш друг кладет эти два шарика в эти две разные коробочки, а вы пытаетесь угадать, какой шарик лежит в какой коробочке. А теперь еще немного усложним эту игру: допустим, что ваш друг положил красный и зеленый шарик в две одинаковые коробочки, после чего он забрал одну коробочку с собой и уехал в другую страну, а вторую коробочку оставил вам. И тогда, открыв свою коробочку в какой-то момент времени - быть может, спустя год или два с момента, когда вы начали эту игру - вы можете точно сказать, какого цвета шарик лежит в коробочке вашего друга.
Это мы как раз и описали ситуацию с т.н. запутанными фотонами, когда у двух спутанных фотонов связаны спины, и, определив спин одного фотона, вы можете точно сказать, какой спин у второго, спутанного с ним - даже если они разнесены на огромное по меркам квантовой механики расстояние. Однако здесь снова «не все так просто». Дело в том, что в примере с шариками в каждой коробочке лежит шарик вполне определенного цвета, и они лежат объективно, и с момента, как вы их туда положили, их цвета - как «свойства» шариков - не меняются. То есть и «свойства» шариков (их цвет), и их положение относительно коробочек, есть нечто объективное, и с момента, как вы их туда положили, неизменное. И поэтому, открыв коробочку, вы просто узнаете, шарик какого цвета положил ваш друг в эту коробочку год или два назад. После чего вы можете точно сказать, какого цвета шарик во второй коробочке, которую друг увез с собой.
А вот в случае с фотонами вы не знаете, какой спин у измеряемого вами фотона до момента его измерения. Более того, квантовая механика утверждает, что до измерения ни у одного из двух фотонов нет определенного спина, и определение спина одного фотона, а, следовательно, и второго, спутанного с ним, происходит только в момент измерения. А это значит, что задав при измерении спин одному фотону, вы тем самым задаете спин и другому фотону, спутанному с ним, причем второй фотон получает свой спин мгновенно, в момент измерения вами первого фотона, даже если он разнесен от него на очень приличное расстояние.
Что это означает? Это означает, что состояние второго фотона продолжает быть связанным с состоянием первого фотона - на каком бы огромном расстоянии они ни находились друг от друга. То есть они продолжают существовать в какой-то одной локальной системе, даже если они разнесены в пространстве. А это означает, что эта система отсчета - посредством которой два фотона связаны друг с другом - существует нелокально. Она не определяется положением фотонов относительно системы отсчета, в которой вы проводите измерение второго фотона, или их положением относительно друг друга. Она определяется только временем - то есть оба фотона продолжают существовать в одной системе отсчета времени, и в этой системе отсчета времени их состояния продолжают быть связанными, как бы далеко ни были разнесены эти два фотона в локальном пространстве.
Так вот, я утверждаю, что эту и все прочие проблемы квантовой механики невозможно объяснить, исходя из принятого в физике со времен кретина Эйнштейна взгляда, что физические системы существуют только в локальном (относительном) пространстве и времени (Л-пространстве-времени). Чтобы все это объяснить, то есть чтобы дать всем этим «странностям» и «парадоксам» квантовой механики адекватное объяснение, - объяснение, которое, с одной стороны, может быть приемлемым для нашего разума (то есть будет рациональным), а, с другой стороны, будет описывать объективные физические закономерности, - необходимо вернуться к представлениям Ньютона о существовании абсолютного пространства-времени и относительного пространства-времени (в моей терминологии - М-пространства-времени и Л-пространства-времени). Без этого мы ничего не поймем и ничего не сможем объяснить. И при этом, конечно, исходить нужно из того, что ключевым фактором для квантовой механики все же является именно время, а не пространство - так как время «ближе к бытию», и пространство уже определяется и задается через время. И как все это можно объяснить, исходя из представления о существовании Л-времени и М-времени - об этом мы и поговорим далее.