Мост между классическим и квантовым мирами
Мы можем полностью игнорировать истинную действительность из-за того, что наши представления о мире не допускают ее существования.
Д. Бом
Вероятностное описание классического мира возникает в квантовой механике не потому, что мы чего-то не знаем о системе, а потому, что до измерения у нее нет каких-либо определенных характеристик. В целостной системе продолжает существовать суперпозиция возможных состояний, и только одно из них, для некоторой конкретной подсистемы, реализуется в ходе «эксперимента», проводимого всеми участниками процесса друг над другом.
Парадоксы квантовой механики исчезают при таком подходе, т. к. они - следствие попытки описать локальными понятиями (точка, пространство, время, частица и т. д.) нелокальный мир. При отказе от этих попыток, исчезают и парадоксы. В настоящее время можно утверждать, что декогеренция и есть тот универсальный механизм, который переводит суперпозиционное квантовое состояние в смешанное, проявленное, наблюдаемое, классическое. Именно она задает «стрелу времени»: направление изменений, необратимых в рамках данной подсистемы. Этот механизм при взаимодействии с окружением «проявляет» частицы и их локальные характеристики из множества потенциально возможных квантовых состояний. Даже в том виде, в котором она существует сейчас, теория декогеренции весьма последовательна и не включает в себя каких-либо предположений, выходящих за рамки квантовой физики. Тем не менее несмотря на ее последовательность и красоту, нужно помнить, что теория декогеренции, как и любая физическая теория, является лишь средством описания реальности, а не самой реальностью.
Любой опыт, основанный на разделении субъекта и объекта, древние индусы называли майей, иллюзией. Но дело не в том, иллюзия все вокруг или нет. Вопрос в том, что при разделении на субъект и объект невозможно отличить реальность от иллюзии, ведь невозможно узнать что-либо об объекте, не взаимодействуя с ним. А в результате взаимодействия состояния субъекта и объекта «сцепливаются», становятся взаимосвязанными. Какие-то части от каждой из двух подсистем оказываются перемешанными, и нет никакой возможности выделить в этой «сцепленной» части, что относится к объекту, а что - к субъекту. Как при впадении реки в море: на некотором расстоянии от берега уже нельзя сказать, где речная вода, а где морская, - они перемешались.
Однако в той части, которая еще «не перемешалась», мы по-прежнему можем разделить систему на составляющие, то есть сказать: вот эта часть относится к первой подсистеме, а эта - ко второй. Такое состояние характерно для всех окружающих нас объектов (поскольку все они взаимодействуют между собой) и называется в квантовой физике смешанным сцепленным состоянием.
Может возникнуть вопрос: если я не смотрю на Солнце, оно перестает существовать? - Да, если никто-никто не будет «смотреть» на Солнце, и ни один объект вокруг (включая астероиды, другие звезды, пыль, атомы и так далее) не будет с ним взаимодействовать и записывать в своей структуре информацию о нем, Солнце перестанет существовать как локальный классический объект и перейдет в чисто квантовое нелокальное состояние. Однако, поскольку наблюдающих подсистем вокруг бесконечное множество, Солнце предстает как локальный, классический объект. Другие объекты внешнего мира уже осуществили декогеренцию и перевели объект под названием «Солнце» в локальное состояние. При этом каждый из объектов «видит» в другом лишь те компоненты волновой функции, взаимодействие с которыми было достаточным для определения их состояния, т. е. для перевода этих компонент из суперпозиции в смесь.
Можно сказать, каждый из существующих объектов вносит свой вклад в формирование реальности. И если таких объектов достаточно много, реальность вокруг предстает как «объективная» и независящая от нас. В этом случае возникает иллюзия объективности мира и существования у него Истории, то есть последовательности независимых от наблюдателя событий, приведшей к настоящему состоянию. Разумеется, такая «объективность» возникает преимущественно в «плотных» пластах реальности, характеризуемых высокой энергией взаимодействий и низкой степенью сцепленности, когда множество объектов уже осуществили декогеренцию исходной нелокальной структуры. А в целом можно сказать, что ни Истории, ни «объективного» (то есть не зависящего от нас) мира не существует.
Тут есть важный и тонкий момент. Уровень «классичности» объекта определяется записываемой в окружении информацией о его состоянии, получаемой в ходе взаимодействия, а количество этой информации, в свою очередь, напрямую зависит от силы взаимодействия: чем выше энергия взаимодействия, тем сильнее изменяется состояние окружения, тем больше в нем записывается информации об объекте. Как известно, любое материальное тело состоит из структур, сильно различающихся типичными энергиями взаимодействия. Ядра атомов характеризуются одним порядком энергии взаимодействия, химические связи - другим, возбуждения в электронном газе - третьим, межспиновое взаимодействие - четвертым. И так далее, т.е. любой объект предстает как цепочка взаимодействующих квантовых полей, отличающихся энергией взаимодействия. Т. о., энергетический спектр системы можно разбить на участки, каждый из которых характеризуется собственной «силой» взаимодействия с окружением. Следовательно, та часть полей, которая наиболее сильно взаимодействует с окружением, переходит в проявленное, локальное, классическое состояние. А та часть полей, которая взаимодействует с окружением слабо, остается в нелокальном, суперпозиционном, сцепленном состоянии. Точнее, в обоих случаях поля и соответствующие им частицы будут находиться в смешанном сцепленном состоянии, только в первом случае степень сцепленности будет много меньше, чем во втором.
Например, если мы сейчас смотрим на стену и фиксируем ее форму, цвет, материал и т. д., она предстает как классический объект. Но состояние поляризации атомов в стене мы не фиксируем, и соответствующая им «часть» полей стены продолжает находиться в нелокальном сцепленном состоянии. Т. е. стена как бы присутствует сразу в двух сущностях - и как локальный объект, находящийся перед нами, и как нелокальный, находящийся «везде и нигде». Похожее явление известно в научной литературе под названием quantum halo (квантовое гало, квантовый ореол). Квантовое гало определяется как окружение, обволакивающее локальную совокупность частиц, при этом размеры этого окружения далеко выходят за границы «центрального объекта» и соответствующих ему полей. В настоящее время это явление интенсивно изучается - как теоретически, так и экспериментально, в основном на системах с небольшим количеством частиц.
И если бы стена обладала развитым сознанием, она могла бы осуществить « восприятие мира» каждым участком цепочки присущих ей квантовых полей по отдельности , ведь любой из этих участков взаимодействует с окружением и получает информацию о нем своим уникальным образом. Среди них есть структуры с малой степенью квантовой сцепленности, взаимодействующие с локальным классическим окружением, и таким образом записывающие в себе информацию о нем. И есть нелокальные квантовые структуры с высокой степенью сцепленности, состояния которых связаны с состоянием соответствующего пространства событий .
Идея использования представления о цепочке взаимодействующих между собой квантовых полей, отличающихся энергией взаимодействия и соответствующей ей степенью сцепленности, в т. ч. для описания таинственных и паранормальных феноменов, принадлежит физику Сергею Доронину.