Сто лет недосказанности: Квантовая механика для всех в 25 эссе - Алексей Михайлович Семихатов
Что же представляют собой борновские вероятности для кьюбиста, если это не проявление законов природы, да и вообще не частоты выпадения событий? Вот что: степень личной убежденности агента. Другими словами – готовность агента держать пари, т. е. ставить свои деньги. Здесь момент истины для кьюбистов: такой взгляд на вероятность возвращает ее к истокам, к ее первоначальному значению! Основы теории вероятностей разработал Паскаль, а мотивировкой и заодно первым полем приложения его изысканий были азартные игры, где осознанная решимость поставить деньги играет не последнюю роль.
Кьюбисты признают, что представления об «объективности» квантовых вероятностей глубоко укоренились в нетренированных умах – по той удручающей причине, что выводы из предшествующих наблюдений начинают невольно восприниматься как законы природы. Поэтому для всякого обратившегося в кьюбизм тем более важно «субъективно-азартное» осознание вероятностей: это не предметы или вещи вроде камней или деревьев, о которые агент может удариться, а, по сути, ощущения, внутренние оценки.
Этот субъективный взгляд на вероятности распространяется даже на события, вероятность которых равна единице (т. е. 100 % в чуть другой номенклатуре); их, вообще-то, многие склонны считать «объективными». Но кьюбизм здесь только заостряет свой вызов в отношении реалистической школы мысли в физике, явно или неявно полемизируя с высказыванием из статьи Эйнштейна, Подольского и Розена (см. главу 6). Вопросу о том, что следует считать физической реальностью, там было уделено отдельное внимание. Три автора пишут:
Если, никаким образом не возмущая систему, мы можем с определенностью (т. е. с вероятностью, равной единице) предсказать значение какой-либо физической величины, то существует элемент физической реальности, отвечающий этой физической величине.
Логика здесь в том, что мы «ничего не делаем», т. е. совсем не влияем на какой-либо объект, но при этом нам известно значение некоторой величины, относящейся к этому объекту. Наше знание гарантированно (в 100 % случаев) подтверждается, а значит, эта величина представляет собой свойство самого объекта, не зависящее от «нас».
Ничего подобного! Стопроцентная вероятность согласно кьюбизму – это просто полная уверенность агента в наступлении какого-либо события или в истинности какого-либо утверждения. Она субъективна, она не сообщает ничего о том, что делается в мире. Стопроцентная вероятность не имеет отношения к реальности уже по той, например, причине, что какой-нибудь иначе информированный агент может, в принципе, присвоить тому же событию меньшую вероятность. Все вероятности – личное дело агента.
Нет сомнений, что кьюбизм огорчил бы Эйнштейна: тот систематически подчеркивал, что физика как наука описывает объективный физический мир, существующий независимо от нас. Кьюбизм же переносит науку ближе к человеческим мыслям и ощущениям. На первый план выходит не то, как физический мир устроен, а то, как мы его воспринимаем. По мнению кьюбистов, такой подход может оказаться плодотворнее, чем голый материализм, при разрешении загадки сознания и «извечной» психофизиологической проблемы соотношения тела и психики человека (впрочем, насколько я могу видеть, конкретно эта тема заметного развития не получила).
И в рамках кьюбизма ничего не стоит объяснить коллапс волновой функции – ее «таинственное» схлопывание в результате измерения. Получив новую информацию, агент просто-напросто учитывает ее в своих прогнозах и приводит волновую функцию в соответствие с новыми данными (вносит изменения в свою записную книжку – или смартфон, если угодно). Волновая функция не реальна, ее коллапс – это перемена в знаниях агента (в информации, которой он оперирует) и поэтому не требует никаких внешних физических процессов для своего осуществления.
Заодно мы понимаем, почему никто никогда не ощущает себя в запутанном состоянии типа того, в котором должна находиться хозяйка кошки, подвергаемой «эксперименту Шрёдингера». Агент не может сам себя поместить в запутанное состояние, потому что он, агент, – центр построения волновой функции, описывающей весь остальной мир. Ну а если кто-то другой, руководствуясь своим опытом и убеждениями, решит описывать вас в запутанном состоянии, то вам решительно нет дела до его представлений, предпочтений и предрассудков; пусть смотрит на вас и думает что хочет.
Осталось выяснить, какой смысл должно приобрести уравнение Шрёдингера, чтобы вся кьюбическая схема была самосогласованной; оно же теперь не может быть законом природы. Вот какой: основное уравнение квантовой механики не выражает развитие свойств системы во времени. Это всего лишь способ, которым пользуется агент, чтобы получить наилучшее представление о своем опыте в будущие моменты времени – опыте, который состоится, если не делать измерение сейчас, а отложить его на потом.
И у кьюбистов очень четкая позиция по поводу измерений: любое измерение – это, разумеется, взаимодействие, а потому вмешательство в систему, которая подвергается «измерению». Вмешательство, конечно, не выявляет предсуществующего положения дел; наоборот, оно создает результат. Все измеряемые свойства возникают во взаимодействии. А если взаимодействия нет, то и говорить не о чем: у непроведенных экспериментов нет и результатов{48}.
Эти идеи распространяются более-менее на всё. Все свойства – результат взаимодействия одних систем с другими, и без/до взаимодействия никаких свойств нет. А взаимодействие чего угодно с чем угодно, собственно, и создает свойства. Способом, не до конца еще проговоренным самими кьюбистами, каждая квантовая система представляется средоточием творческих возможностей, которые готовы проявить себя при взаимодействии системы с внешним миром. Человеческое сознание само по себе здесь не требуется, но каждый одушевленный наблюдатель – а такие как-никак тоже есть, – если он вооружен кьюбизмом, имеет причины гордо смотреть на себя как на агента, совершающего измерения: любое взаимодействие рождает что-то в мире, там возникает некоторое новое качество. В одних случаях агент бывает в высокой степени склонен ожидать определенный результат, в других не имеет конкретных ожиданий, но, так или иначе, квантовые измерения – акты творения{49}. От неопределенности понятия «измерения» в системе копенгагенских взглядов фокус сдвигается в сторону действий агента и накопления его опыта, т. е. получения им информации; квантовая теория в таком случае – это прежде всего интеллектуальное средство, помогающее разбираться в этом приобретаемом опыте.
Зловредные вопросы «квантовой механики из учебника» про коллапс и измерение полностью решены, но при этом кьюбистам оказывается не так просто ответить на некоторые другие. Яркий пример, приводимый в полемике с кьюбизмом, – вопрос, почему горит Солнце{50}. Обычный ответ, в интересующем нас сейчас аспекте, звучит примерно так:
Внутри Солнца имеется множество протонов. Когда они сливаются, образуются ядра гелия, при этом выделяется энергия. Протоны могут сближаться на расстояние, требуемое для слияния, благодаря тому, что они с некоторой вероятностью претерпевают квантовое туннелирование.
Но для кьюбиста все вероятности – субъективные, они относятся не к тому, что объективно может произойти, а только к возможному будущему опыту агента исходя из его предыдущего опыта и убеждений. Поэтому для кьюбиста квантовое туннелирование, происходящее случайным образом с некоторой вероятностью, – не объективное явление, а степень убежденности! Исходя из этого, оппоненты вкладывают в уста кьюбиста примерно такой ответ:
Внутри Солнца имеется множество протонов. Когда они сливаются, образуются ядра гелия, при этом выделяется энергия. Протоны могут сближаться на расстояние, требуемое для слияния, поскольку мы ожидаем, что такое случится – потому что мы готовы поставить на это деньги.
Кьюбисты, разумеется, отвечают на критику, но это ничуть не мешает оппонентам возобновлять свои нападки с некоторыми модификациями. Поговорить тут есть о чем: наблюдения за миром свидетельствуют, что различные его части в соответствии со своими текущими состояниями развиваются во времени, вступают в обмен (зарядом, энергией и т. п.) и объединяются в структуры; но как же понимать все это, если все состояния – содержимое головы агента?
Кьюбизм сводит применение квантовой теории к прогнозированию личного опыта агента, ничего не заявляя о связи накопленной им информации с опытом кого бы то ни было еще. Но одновременно с этим он исходит из того, что существует независимый от агентов внешний мир. Однако
