29.02.2012 г.

  На главную раздела "Инструментальная транскоммуникация"


А. В. Михеев, канд. физ.-мат. наук, доцент НИУ ВШЭ,
президент Российской ассоциации инструментальной транскоммуникации

Квантово-информационная концепция сознания и реальности





...сегодняшней научной картине мира недостает существенного компонента...
Научное мировоззрение, которое игнорирует проблему сознания, не может
претендовать на свою полноту. Поскольку сознание — часть Вселенной,
то любая физическая теория, которая не отводит ему должного места,
фундаментально не полна.
Роджер Пенроуз ([9])

Кто тот Мастер, что делает деревья зелеными?
Загадка Дзен

Введение


          В настоящее время накоплен весьма большой объем фактического материала о феноменах, не укладывающихся в рамки укоренившейся в двадцатом столетии механико-материалистической картины мира ([1]). Огромное количество таких фактов описано в древних духовных традициях Востока, в том числе и современными последователями. Одним из примеров, где свидетельство дается непосредственно от первого лица классическим представителем такой традиции, чья честность и искренность не вызывает ни малейших сомнений, является книга [2]. Кроме того, автор этой статьи являлся непосредственным организатором и участником ряда проектов по научному изучению «феномена электронного голоса» (ФЭГ) и «инструментальной транскоммуникации» (ИТК) — проведении голосовых, визуальных и текстовых диалогов с разумными источниками, лежащими, по всей видимости, за пределами видимого спектра Бытия ([3 — 5]). В ходе сотен экспериментов, проведенных научно-иследовательскими группами во всем мире, было получено неопровержимое подтверждение подлинности этих явлений ([5]).

          Одним из существенных недостатков в области изучения аномальных феноменов на сегодняшний день остается ее чисто эмпирический характер и отсутствие ясной и последовательной физической теории, которая, с одной стороны, не противоречила бы уже существующим экспериментально подтвержденным научным данным, а с другой — естественным образом интегрировала в себя большинство феноменов, кажущихся «аномальными» с точки зрения традиционной материалистической парадигмы. Некоторые из таких теорий, предложенных физиками, приводились мной в лекции [5], но к большому сожалению, ни одна из них так и не сумела продемонстрировать свое преимущество и дееспособность.

          В данной статье в качестве модели, наиболее подходящей для описания подобных феноменов, я предлагаю взять квантовую механику, а в качестве отправной точки — ее копенгагенскую интерпретацию ([6, 7]). Мой выбор был основан на следующих ключевых положениях и преимуществах:

          1. Несмотря на некоторые разногласия среди ученых-физиков по поводу интерпретации квантовой механики, ее аппарат безупречно зарекомендовал себя с экспериментальной точки зрения. На ее основе создано огромное количество работающих технологий: электронные устройства, ядерные реакторы и т. п. В последние годы получили свое развитие такие направления, как квантовая криптография, квантовые вычисления и т. п.

          2. С самого зарождения квантовой механики вопрос о роли «я» наблюдателя как воспринимающего субъекта являлся ее неотъемлемой частью. После того, как в начале XX века разразился известный спор между Альбертом Эйнштейном и Нильсом Бором, данный вопрос долгое время не давал покоя научному сообществу. А началось все с того, что Нильс Бор предложил новую концепцию восприятия реальности, получившую впоследствии наименование «копенгагенской интерпретации», в которой позиции наблюдателя он отвел активную роль, в отличие от традиционного подхода, в котором объективная реальность существует независимо от наблюдателя и только лишь пассивно им воспринимается. В трактовке Бора независимая от наблюдателя реальность существует в неопределенной «вероятностной» форме, приобретающей конкретное выражение только непосредственно в процессе наблюдения («редукция волновой функции»). Ведущую роль сознания в процессе квантовой редукции отстаивают такие ведущие ученые-физики, как Вигнер ([8]), Пенроуз ([9]), Госвами ([10, 11]), Вольф ([12]), проф. М. Менский ([6, 7]).

          3. Квантовая модель взаимодействия между сознанием как «идеальным» объектом и «материальной» структурой головного мозга взята на вооружение учеными и в настоящее время является одной из самых перспективных. Этому направлению посвящены работы всемирно известного нейрофизиолога Джона Экклза [13, 14], Хамерова и Пенроуза [15, 16].

          4. Эксперименты в области влияния сознания на случайные процессы также весьма недвусмысленно показывают соответствие результатов этих экспериментов квантово-механическим законам. В качестве примера можно привести работы Джанна и Данн из Принстонского университета ([17]), в ходе которых изучались влияние человеческого сознания на генератор шума и их дальнейшее развитие — проект «Глобальное сознание» под руководством проф. Роджера Нельсона ([18]), где рассматривался корреляционный эффект при воздействии больших масс людей на объединенные в сеть шумовые датчики, расположенные по всему миру. Исследования Гельмута Шмидта по психокинезу и ретро-психокинезу ([19, 20]) наиболее ярко продемонстрировали участие сознания в процессе квантовой редукции (научные результаты, полученные Шмидтом, настолько важны, что им будет уделено особое внимание).

          5. В пользу активной роли сознающего «я» — наблюдателя в формировании картины физической реальности свидетельствует работоспособность методов так называемой «творческой визуализации» и «позитивного мышления», получивших свое распространение в большом количестве вариантов (см., например, [21 — 30]) . Счет людей, с успехом апробировавших эти методы, в настоящее время уже идет на миллионы, и результаты их применения выходят далеко за пределы ограниченных концепций материалистической психологии и отговорок о «случайностях» и «совпадениях». В эту же категорию можно отнести хорошо известный «эффект плацебо», под которым подразумевается неожиданное и, на первый взгляд, совершенно необъяснимое самоисцеление человека от различных заболеваний, порой — в совершенно безнадежных случаях (см., например, [29]), а также стигматизацию у верующих и различные психосоматические явления, описанные в современной медицине.


Двухщелевой эксперимент


          Знакомство читателя с фактами, лежащими в основе наших дальнейших построений и умозаключений, я хотел бы начать с известного в современной физике «двухщелевого эксперимента» (рис. 1).

          Итак, пусть у нас имеется источник ускоренных электронов («электронная пушка»). Поток электронов встречает на своем пути экран с двумя щелями и, миновав их, попадает на детектор. После этого строится график распределения количества электронов по длине детектора.

          В обычном случае, если бы мы имели дело, например, не с электронами, а мелкими ядрами, распределение этих объектов, прошедших через первую и вторую щель и затем попавших на детектор, соответствовало бы кривым P1 и P2. Они показывают, что большая часть объектов, пролетевших через первую щель, скапливается напротив первой щели, пролетевшие через вторую — напротив второй. Итоговая вероятность попадания в каждую точку выражается суммой P1 + P2.

          В случае же с электронами наблюдается совершенно другая картина, похожая на ту, что бывает при прохождении через щели отнюдь не твердых тел, а волн (рис. 2). При этом образуется интерференционная картина в виде чередования «полос» на детекторе. Общая же вероятностная характеристика, которая здесь имеет место, показана на рисунке 1 в виде кривой P12.

«Двухщелевой эксперимент»
Рис. 1

 
          На начальном этапе экспериментов имело место предположение, что это явление вызвано взаимодействием электронов между собой на пути движения от электронной пушки к детектору. Поэтому было решено испускать электроны не пучком, в большом количестве, а поодиночке, друг за другом, так, чтобы на всем протяжении пути каждый отдельно взятый электрон не мог столкнуться с другими. Полученная в результате картина ничуть не изменилась. Этот опыт продемонстрировал парадоксальный факт: получается, что электроны здесь ведут себя не как материальные объекты, а как волны, проходя через обе щели одновременно!

          Но самое интересное открытие было еще впереди. Ученые решили поставить рядом с одной из щелей счетчик электронов, чтобы узнать, сколько из них пролетело через первую щель, а сколько — через вторую. В этом случае волновая интерференционная картина исчезла и электроны вновь стали вести себя как отдельно взятые материальные объекты!

Прохождение волн через щели
Рис. 2


          Этот эксперимент, проведенный немецким физиком Клаусом Йонссоном в 1961 году, явился первым из серьезных ударов по материалистической, объективистской картине бытия, полученной в рамках классической западной науки, неотъемлемой частью которой всегда являлся постулат о существовании независимого от наблюдателя «внешнего мира». Действительно, исходя из имеющихся результатов, можно заключить, что на пути от источника к детектору электроны не существуют как «объективные» материальные объекты, находящиеся в каждый момент времени в конкретной (пусть и неизвестной нам) точке. Ситуация принципиально иная: имеется лишь потенциальная (вероятная) возможность нахождения электрона в каждой конкретной точке, описываемая волновыми законами. Эта «потенциальность» превращается в «реальность» только в процессе наблюдения.

          Можно возразить, что упомянутое наблюдение может быть произведено чисто автоматически, без участия человека. Какая же роль в этом процессе отводится сознанию, почему оно на самом деле является не только неотъемлемым, но и ведущим фактором при рассмотрении квантовых явлений? Об этом пойдет речь в следующем разделе.


Явление квантовой редукции


          В отличие от эксперимента по определению местоположения электрона, где имеет место так называемый «непрерывный» процесс измерения, рассмотрим другой процесс, называемый «мгновенным» измерением. Последнее подразумевает, что оно производится в бесконечно малый промежуток времени, длительностью которого можно пренебречь. С целью максимального упрощения ситуации мы ограничимся случаем так называемого «дихотомического измерения», которое подразумевает выбор между двумя альтернативными состояниями квантовой системы (случай большего числа альтернативных состояний отличается от рассматриваемого лишь количественно, но не качественно).

          Итак, под квантовым измерением понимается процесс взаимодействия квантовой системы с другой системой, которая играет роль прибора. Простейшим из них является дихотомическое измерение, которое позволяет различить два альтернативных состояния системы — Ψ1 и Ψ2. Примером таких состояний могут быть, например, два уровня энергии атома или же два возможных значения проекции спина электрона. Будучи векторами (объектами функционального векторного пространства), Ψ1 и Ψ2 предполагаются нормированными и взаимно ортогональными.

          Как и в предыдущем примере, перед измерением состояние системы носит не абсолютный, а вероятностный характер. То есть она не находится ни в одном из состояний Ψ1, Ψ2. Такое состояние Ψ называется «смешанным». Математически оно записывается так: Ψ = c1 ∙ Ψ1 + c2 ∙ Ψ2, где с1, с2 комплексные коэффициенты, причем 1|2 + |с2|2 = 1, |с1|2 = P1, |с2|2 = P2. Процесс измерения переводит систему, находящуюся в неопределенном (смешанном) состоянии Ψ, в одно из состояний Ψ1, Ψ2. Причем можно утверждать, что она будет обнаружена в состоянии Ψ1 с вероятностью P1 и в состоянии Ψ2 с вероятностью P2.

Согласно так называемой «копенгагенской интерпретации» квантовой механики, выбор состояния системы (квантовая редукция) происходит именно в момент наблюдения
Рис. 3
 

          Согласно так называемой «копенгагенской интерпретации» квантовой механики, выбор состояния системы (квантовая редукция) происходит именно в момент наблюдения (рис. 3). Сама постановка вопроса, в каком из двух состояний находилась система до того момента, не имеет смысла. Это означает, что мы не просто «не знаем», в каком из них она существует, а их в чистом виде нет вовсе: сам способ существования системы носит потенциальный, вероятностный характер.

          Теперь рассмотрим два парадокса, связанных с процессом квантового измерения.


Парадоксы кота Шредингера и друга Вигнера. Наблюдение над наблюдателем


          В 1935 году один из первопроходцев квантовой механики Эрвин Шредингер рассмотрел следующий любопытный эксперимент: в закрытый ящик помещён кот; в ящике имеется механизм, содержащий радиоактивное ядро и колбу с ядовитым газом (рис. 4). Параметры эксперимента подобраны так, что вероятность того, что ядро распадётся за 1 час, составляет 50 %. Если ядро распадается, оно приводит механизм в действие, он разбивает колбу c газом и кот умирает. Согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдения, то его состояние описывается как смешанное, включающее в себя два вероятных: «ядро распалось» и «ядро не распалось». Спрашивается, будет ли кот жив или мертв до того, как экспериментатор произвел наблюдение (заглянул в ящик)?

Парадокс кота Шредингера
Рис. 4
 

          Физиком Юджином Вигнером был рассмотрен аналогичный парадокс, получивший название «друг Вигнера», в котором принимает участие человек — гипотетический друг B экспериментатора A ([8]). Предположим, B находится в изолированной лаборатории, где производится дихотомическое квантовое измерение над частицей при помощи устройства, например, таким образом, как описано выше. До измерения квантовая система находится в смешанном (вероятностном) состоянии, включающем в себя два потенциально возможных исхода. Пусть теперь B произвел измерение и получил конкретный исход наблюдения. С точки зрения квантовой механики нет никаких препятствий к тому, чтобы включить в рассматриваемую систему «частица — устройство» и самого B.

          Спрашивается: в каком состоянии находится эта новая расширенная система «частица — устройство — B» по отношению к внешнему экспериментатору A, находящемуся за пределами лаборатории и не знающему результатов опыта? С одной стороны, поскольку B произвел измерение, он должен знать конкретный его исход. С другой стороны, с точки зрения внешнего наблюдателя A, система «частица — устройство — B» все еще должна находиться в смешанном состоянии, и B, в том числе, поскольку является ее неотъемлемой частью. Как показал Вигнер, многократно добавляя к системе новые внешние объекты, можно последовательно распространить эту неопределенность на всю Вселенную.

          Оба рассмотренных парадокса являются иллюстрацией задачи, называемой «наблюдение над наблюдателем». Сам Вигнер в качестве выхода из сложившейся парадоксальной ситуации предлагает принять ключевую роль сознания наблюдателя в процессе квантовой редукции. Заметим, что речь здесь может идти только о «сознании» как о субъекте, стоящем в центре всего восприятия и играющем особую роль «оператора выбора» по отношению к физической (квантовой) реальности, но никак не о нервной системе и мозге человека, которые неизбежно стали бы частью «вероятностной неопределенности», рассмотренной выше. Значение этого аргумента в пользу существования сознающего «я» человека, принципиально отличного от мозга, физического тела и в целом от того, что мы называем «материальным миром», причем играющего первичную роль по отношению к последнему, трудно переоценить. Заметим, что этот результат был получен путем экспериментальных исследований в рамках точной науки, а отнюдь не отвлеченным психологическим или философским путем.


Проявление квантовых законов в макромире

    
          В качестве альтернативного решения парадокса «наблюдения над наблюдателем» иногда приводится аргументация, что аппарат квантовой механики — это некая математическая абстракция, пригодная лишь для описания явлений в микромире. В случае же с «макрообъектами» якобы ничего подобного происходить не может. Однако не будем забывать, что термины «микро- и макромир» весьма условны, и говорить о том, что это два отдельных мира со своими законами, в то время как они являются неразрывным целым, весьма некорректно. Кроме того, при надлежащей постановке эксперимента квантовые свойства обнаруживаются и у физических тел, которые вполне уместно назвать макрообъектами, что свидетельствует явно не в пользу вышеозначенного аргумента. Рассмотрим несколько конкретных примеров.

          В 2003 году появилось сообщение о прямом наблюдении квантовых свойств у двухнанометровых молекул фуллеренов (шарообразных молекул углерода С60).

          Три года спустя Ив Куде и Эммануэль Форт из Университета Парижа сообщили о наблюдении ими корпускулярно-волнового дуализма для капельки силиконового масла диаметром в 1 миллиметр, что в 10 миллионов раз больше атома. В остроумном опыте Куде и Форту удалось получить интерференционную картину от пропускания капелек по отдельности. Получалось впечатление, что каждая капля проходила одновременно через обе щели и интерферировала сама с собой ([32]).

          Физиками А. М. Марахтановым и К. М. Марахтановым были произведены эксперименты по изучению свойств плотных потоков электронов в металлических проводниках. Было установлено, что результаты известных электрических и тепловых процессов, происходящих в таких потоках, не удается объяснить с позиций классической механики. Однако они согласуются с принципами квантовой механики, учитывающими волновую природу электрона. Опыт подтвердил, что «инженерное вмешательство» квантовой механики в создание плотного электронного потока почти вдвое снижает температуру превращения металла в жидкость — то есть напрямую влияет на традиционные «макроскопические» свойства материи. Эта область знаний была названа авторами «квантовой макроэлектроникой» ([33]).


Парапсихологические аргументы


          Еще одним весомым аргументом в пользу проявления квантовых законов в макромире и активного участия сознания в его актуализации служат проявления парапсихологических феноменов, состоящие в целенаправленном воздействии человека-оператора при помощи одного лишь намерения на физические процессы, что является невозможным с точки зрения классической, «объективистской» физики. В своей книге [1] д-р Джеффри Мишлав из Калифорнийского университета в Беркли приводит большое число положительных экспериментальных результатов, полученных учеными при изучении таких явлений, как телепатия, психокинез, дистанционное целительство, огнехождение, и т. п. Особую параллель с точкой зрения Вигнера на сознание как первоисточник квантовой редукции являют собой эксперименты Гельмута Шмидта ([19]). Убедившись в наличии статистически подтвержденного влияния сознания человека на генератор случайных чисел (см. также [17, 18]), он решил пойти еще дальше и проверить возможность воздействия со стороны намерения оператора на уже сгенерированные числовые данные, так называемого «ретро-психокинеза». Эксперимент был поставлен следующим образом. Данные с генератора случайных чисел записывались в память ЭВМ, но при этом нигде не отображались. Затем испытуемый мысленно пытался повлиять на распределение уже сгенерированных и сохраненных данных. И только после этого результат распечатывался и анализировался. В ходе повторных опытов была подтверждена возможность такого воздействия, на первый взгляд, идущего как бы назад во времени. Однако после того, как данные были распечатаны и внимательно просмотрены, какая-либо их дальнейшая модификация становилась невозможной! Заметим, что здесь имеется четкая корреляция с моделью квантовой редукции. Действительно, пока данные хранятся в памяти компьютера, они все еще не «актуализированы» в восприятии наблюдателя. Когда же происходит акт наблюдения, это влечет за собой квантовую редукцию: происходит конкретный выбор из множества доступных значений.

          В 1952 году один из основоположников современной психологии Карл Юнг издал совместно с физиком, проф. Вольфгангом Паули, работу под названием «Синхрония: акаузальный объединяющий принцип» (в русском переводе см. [34]), где проанализировал большое количество смысловых корреляций между событиями «внутреннего» (психологического) и «внешнего» (физического) мира. Недвусмысленная параллель этого явления с квантовой картиной мира была подмечена другим физиком, Р. Уилсоном ([21]).


 

Добавить комментарий Сообщение модератору


Защитный код
Обновить