УДК 113; 115.4
Иванов Е. М. Квантовая онтология // Социосфера, 2018, №3. С. 33-45.
Квантово-релятивистская физика является основой современной научной картины мира. Однако до сих пор преобладает тенденция рассматривать квантово-релятивистскую теорию не как онтологию реального мира, а лишь как удачную вычислительную схему, позволяющую успешно предсказывать вероятности исходов различных физических экспериментов. Отношение к квантовой теории и теории относительности в наше время напоминает отношение астрономов эпохи Коперника к его гелиоцентрической системе: ее рассматривали как удачную расчетную систему, позволяющую значительно упростить астрономические вычисления, но вплоть до Галилея почти никто не верил, что Земля реально вращается вокруг Солнца: ведь для всех же было очевидно, что Земля неподвижна, а Солнце движется вокруг Земли. Так и большинство современных ученых, успешно применяя квантовую теорию для описания поведения микрообъектов, при этом, по сути, отказываются принимать принимать во внимание тот факт, что если мир реально таков, каким его описывает квантово-релятивистская физика, то этот мир сам по себе не может состоять из привычных для нашего чувственного восприятия классических объектов и, следовательно, видимый нами мир макрообъектов иллюзорен, существует лишь в нашем восприятии и обладает не статусом объективной реальности, а, в лучшем случае, статусом интерсубъективной реальности, а если верна теория относительности, то и мир сам по себе также не обладает и привычными для нас пространственными и временными свойствами, а есть нечто адекватно описываемое наглядно непредставимой четырехмерной псевдоевклидовой геометрией.
В данной статье мы попытаемся представить квантово-релятивистскую физику в роли реальной онтологии, т. е. представить ее как описание реального положения дел в мире, а не просто как удачную расчетную схему.
Существует устойчивое представление, что суть квантовой теории, т. е. реальную онтологию квантовых объектов («как там все происходит на самом деле») понять принципиально не возможно. Р. Фейнман, даже высказывался в том духе, что всякий утверждающий, что он понял квантовую теорию, тем самым демонстрирует, что он ее на самом деле не понимает. Отсюда знаменитая максима Д. Мермина : «Заткнись и считай!». Иными словами, понять что на самом деле происходит на квантовом уровне мы принципиально не можем, но зато имеем прекрасный расчетный алгоритм, так что давайте не будем заморачиваться вопросами о реальном положении дел в квантовом мире, а будем пользоваться прекрасным алгоритмом расчета, который дает нам замечательное согласование нашей теории с экспериментом.
Квантовая реальность оказывается неописуемой и из этого делается вывод, что мы ее не понимаем. Однако, именно «неописуемость» квантовой реальности и можно принять как реальную онтологию квантовых объектов, и тогда мы приходим к выводу, что «неописуемость» означает не отсутствие у нас знания об истинной природе квантовой реальности, а, напротив, «неописуемость» (неопределенность, непроявленность, потенциальность) и есть подлинная природа этой квантовой реальности. Иными словами, в духе учения Николая Кузанского об «ученом незнании» мы можем утверждать, что «Недостижимое достигается через посредство его недостижения», т.е. подлинная природа квантовой реальности и заключается в ее неопределенности и неописуемости.
«Неописуемость» в данном случае означает, что квантовая реальность вне контекста измерительной процедуры (необходимо включающей акт наблюдения субъектом исхода эксперимента) не обладает сама по себе не только какими-либо классическими характеристиками, но также, безотносительно ко всякому наблюдению, она не обладает даже каким-то определенным квантовым состоянием. Таким образом онтология квантового мира «апофатична» — она не говорит нам что есть квантовая реальность, но говорит лишь о том, чем эта квантовая реальность не является. Но, при этом, это «не является» - и есть наиболее полная и точная характеристика самой этой квантовой реальности как таковой: она вообще не имеет каких-либо определенных классических и квантовых свойств безотносительно к процессу ее наблюдения - проецирования в наше чувственное сознание.
Рассмотрим более подробно что мы понимаем под «неописуемостью» квантовой реальности. Из аппарата квантовой механики следует, что если некая квантовая система ранее не подвергалась какой-либо процедуре измерения, то в дальнейшем, какие бы мы измерения над ней не производили, о первоначальном состоянии этой системы мы никогда ничего узнать не сможем. Действительно, в процессе измерения исследуемая система переходит в одно из собственных состояний оператора измеряемой величины, а набор этих собственных состояний зависит только от вида оператора, соответствующего измеряемой наблюдаемой, и никак не зависит от исходного состояния данной квантовой системы. Для того, чтобы по результатам измерения получить информацию об исходном состоянии (определить волновую функцию системы в исходном состоянии), необходимо собрать статистику, т. е. получить некий разброс значений измеряемой наблюдаемой, а для этого необходимо иметь ансамбль квантовых объектов, о котором заранее известно, что все эти объекты имеют одинаковое исходное квантовое состояние. Но такой ансамбль можно получить только с помощью какой-либо селективной процедуры, по сути тождественной измерению. Таким образом, если предварительно никаких измерений не производилось, то не возможно и быть уверенным, что все члены исследуемого ансамбля находятся в одинаковом состоянии, а значит и невозможно получить какую-либо информацию о исходном состоянии квантовой системы, над которой никакие измерения ранее не проводились. Квантовая механика описывает лишь вероятностную связь между последовательно производимыми измерениями над исследуемым квантовым объектом, но не дает вообще никакой информации о его квантовом состоянии и или классических свойствах безотносительно к каким-либо измерениям. Например, если мы измерили координату частицы, то мы ничего не можем сказать о том, в каком состоянии эта частица находилась до измерения: была ли ее волновая функция локализована до измерения в той области, где мы ее обнаружили, была ли она локализована сразу в нескольких местах или же она была равномерно «размазана» по всей Вселенной. Таким образом до измерения квантовая система не обладает не только какими-либо определенными значениями классических наблюдаемых (координаты, импульса, энергии и т. п.), но она не обладает даже определенным вероятностным распределением этих величин, т. е. сама по себе не обладает ни классическими свойствами, ни определенным квантовым состоянием. Если учитывать и случаи высоких энергий (а это неизбежно, если мы заранее о системе ничего не знаем), то у нас в общем случае не будет сохраняться и число частиц и т.о. нельзя будет утверждать, что до измерения какое-то определенное число квантовых объектов вообще существовало.
Подчеркнем, что в отличие от классической ситуации, квантовую «неописуемость» принципиально не возможно истолковать как следствие нашей неосведомленности о каком-то вполне определенном «в себе» физическом состоянии. Это следует из «дополнительного» характера квантовых измерений, соответствующих некоммутирующим операторам. Такие измерения не могут быть осуществлены одновременно и если одна из соответствующих этим измерениям наблюдаемых получает в результате измерения определенное значение, то другая, дополнительная ей наблюдаемая, напротив, будет объективно неопределенной (т. е. будет описываться некой суперпозицией). Следовательно, до измерения квантовая система в принципе не может иметь определенных значений всех этих «дополнительных» наблюдаемых одновременно. Т.е. неопределенность наблюдаемых в данном случае объективна, не есть следствие нашего незнания, а есть неопределенность самой квантовой системы.
Конечно «неописуемость» квантовой реальности не абсолютна. Что-то мы можем о квантовых объектах утверждать априори, до всяких измерений. Нам заранее известно, к примеру, какого сорта частицы и их связанные комплексы (атомы, молекулы) могут вообще наблюдаться, какими свойствами эти частицы и комплексы могут обладать, заранее известно, что будут соблюдаться законы сохранения, известны значения фундаментальных физических констант и т. п. «Неописуемость» квантовой реальности означает, что эта реальность до измерения обладает лишь неким спектром возможных, актуализируемых далее только в процессе наблюдения, свойств, т. е. обладает лишь потенциальным, «непроявленным» бытием, причем до измерения она не обладает даже и определенными вероятностными тенденциями проявления этих потенциально присущих ей свойств.
Итак, первый пункт нашей квантовой онтологии гласит: квантовая реальность сама по себе, безотносительно к измерениям (включающим непременно и наблюдение результатов измерения неким субъектом), «неописуема» - не обладает какими-либо определенными классическими свойствами (координата, импульс и т.п.) и даже не обладает каким-либо определенным квантовым состоянием. Безотносительно к измерениям квантовая реальность есть чистая потенциальность: она обладает лишь способностью обнаруживать те или иные классические наблюдаемые свойства (локализацию, скорость и т. п.), а также способностью обнаруживать (после измерения) те или иные квантовые состояния (тенденции к определенным вероятностным проявлениям тех или иных классических наблюдаемых в последующих измерениях).
Любые классические и даже квантовые характеристики объекта возникают именно в процессе измерения и не существуют до измерения. В противном случае мы не сталкивались бы с феноменом интерференции альтернативных ветвей квантового процесса в случае отсутствия измерения, способного селектировать определенную альтернативу. Но делает ли измерение квантовый объект как таковой более определенным? Переходит ли этот объект из «неописуемого» в некоторое вполне определенное «описуемое» состояние? Внимательный анализ процедуры измерения показывает, что такого перехода из «неописуемого» состояние в «описуемое» самой квантовой системы не происходит. Определенность возникает только в нашем восприятии, но не в самом объекте.
С чисто физической точки зрения всякое измерение есть взаимодействие двух физических систем: измеряемого объекта и измерительного прибора. Предположим, что нам известно квантовое состояние измеряемого объекта до измерения (т. е. имелось предварительное измерение, которое перевело данный объект в одно из собственных состояний оператора Т, соответствующего данному типу предварительного измерения). Обозначим это исходное состояние Ф0. Далее, предположим, что квантовый объект в состоянии Ф0 не обладает определенным значением той величины, которую мы собираемся далее измерить (т. е. оператор, соответствующий последующему измерению (обозначим его буквой F), не коммутирует с оператором Т, описывающим предварительное измерение). Тогда, для того, чтобы вычислить вероятности исходов будущего измерения, мы должны представить функцию Ф0 в виде суперпозиции Ф0 = c1f1 + c2f2 +...+ cnfn (число n может быть и бесконечным), где f1 - fn – собственные функции оператора F (т. е. такие квантовые состояния, в которых измеряемая наблюдаемая имеет вполне определенное значение), а c1 - cN комплексные коэффициенты, квадрат модуля которых и дает нам вероятности того или иного исхода нашего измерительного эксперимента. В результате измерения мы получаем определенное значение исследуемой величины и таким образом измеряемый объект скачкообразно переходит в одно из собственных состояний оператора F, которое соответствует результату данного конкретного измерения (обозначим это состояние fi). Это скачкообразное изменение и есть процесс редукции волновой функции в процессе измерения Ф0 → fi . С математической точки зрения акт редукции описывается как вычеркивание из исходной суперпозиции c1f1 + c2f2 +...+ cnfn = Ф0 всех членов, кроме fi .
Однако, еще в начале 30-х годов прошлого века И. фон Нейман [5] показал, что если измерение описать с помощью уравнения Шрёдингера как взаимодействие двух квантовых систем: измеряемого объекта и измерительного прибора (которому можно сопоставить некоторую многочастичную волновую функцию) — то никакой редукции исходного квантового состояния в процессе измерения не происходит. Напротив, в результате измерительного взаимодействия, в силу линейности уравнения Шрёдингера, прибор также переходит в суперпозиционное состояние — так, что члены этой суперпозиции состояния прибора будут соответствовать (с теми же весовыми коэффициентами) различным значениям измеряемой наблюдаемой. Вместо того, чтобы показать какое-то определенное значение наблюдаемой, прибор, как квантовый объект, как бы «расщепляется» на множество «копий» (равное числу членов исходной суперпозиции) и каждая из этих «копий» будет показывать тот или иной альтернативный исход данного измерительного эксперимента, так что в совокупности мы получим одновременно все возможные значения наблюдаемой величины в одном эксперименте, а не какое-то одно определенное ее значение.
Редукции не происходит даже если мы включаем человека-наблюдателя в описание измерения — при условии, что человек рассматривается здесь как макроскопический физический объект, состояние которого мы также можем описать с помощью многочастичной волновой функции. Анализ шрёдингеровской эволюции волновой функции, описывающей состояние объединенной квантовой системы, состоящей из измеряемого объекта, прибора и наблюдателя, показывает, что наблюдатель, взаимодействуя с прибором и микрообъектом, также переходит в состояние суперпозиции, так что каждый элемент этой суперпозиции будет описывать один из альтернативных результатов этого единичного измерения. Это означает, что в данном описании измерительного эксперимента наблюдатель (как квантовая система) как бы «расщепляется» на ряд «двойников» и каждый из этих «двойников» фиксирует какое-то одно определенное значение измеряемой наблюдаемой. При этом вся совокупность «двойников» охватывает своими наблюдениями весь спектр значений измеряемой величины и таким образом объективно никакой редукции волновой функции не происходит. Субъективно, однако, с точки зрения прямого сенсорного восприятия результата данного измерения, наблюдатель всегда получает только одно конкретное значение измеренной величины. Таким образом в нашем чувственном сознании, очевидно, происходит акт редукции Ф0 → fi.
Как разрешить это противоречие: отсутствие редукции волновой функции на уровне чисто физического (шрёдингеровского) описания взаимодействия квантового объекта, измерительного устройства и наблюдателя и наличия этой редукции на уровне субъективного сенсорного восприятия результата измерения? Х. Эверетт [10] еще в пятидесятые годы прошлого века предложил так называемое «многомировое» решение для этой проблемы, которое заключается в том, что в процессе измерения и микрообъект, и измерительное устройство, и наблюдатель-человек (и вместе с ними весь физический универсум) реально (а не только на уровне формального описания) «расщепляются» на N экземпляров (где N - число членов исходной суперпозиции, которое может быть конечным или бесконечно большим) так, что для каждого экземпляра реализуется один из возможных результатов данного измерительного эксперимента, тогда как во всей совокупности «параллельных миров» реализуются абсолютно все возможные результаты данного эксперимента и, следовательно, сохраняются все члены исходной суперпозиции, что объясняет тот факт, почему отсутствует объективная редукция волновой функции. Человек-наблюдатель же воспринимает только один вполне определенный результат эксперимента именно потому, что он также физически реально «расщепляется» на соответствующее число «копий» (соответствующих числу членов исходной суперпозиции) и, следовательно, в каждой «ветви» квантовый процесса будет присутствовать отдельный «дубликат» наблюдателя, который будет воспринимать только один, соответствующую этой «ветви» процесса, результат этого эксперимента. Тем не менее, все эти «копии» наблюдателя в их совокупности будут воспринимать весь спектр возможных результатов данного эксперимента. По сути Эверетт лишь онтологизировал теорию измерений фон Неймана: реально при измерении происходит именно то, что буквально описывает квантовая механика с помощью уравнения Шрёдингера.
Но такое неограниченное «ветвление» физической вселенной и, в особенности, соответствующее «ветвление» наблюдателя-человека (как субъекта наблюдения) в результате выполнения одного единственного измерительного эксперимента выглядит не очень правдоподобно. Как Вселенная может реально «расщепляться» (в том числе и на бесконечное количество физических «копий») вследствие абсолютно незначительного физического события: единичного измерения над одной микрочастицей? Еще более контринтуитивным представляется «разделение» на множество «копий» наблюдателя-субъекта. Если предположить, что мое сознание вслед за моим мозгом переходит в состояние суперпозиции, которое суммарно охватывает весь диапазон значений измеряемой величины, то почему я, как субъект, не воспринимаю все эти измеренные значения одновременно, но вижу только один определенный результат измерения? Если мое сознание разделено, тогда мое «я» должно присутствовать одновременно во всех моих «копиях», и поскольку «я» является субъектом моего собственного восприятия, я должен непосредственно воспринимать все результаты квантового измерения, а не только один из их, как в действительности.
Желательно избежать всех этих противоречивых «расщеплений» как субъекта, так и Вселенной в акте измерения. Чтобы исключить «расщепление Вселенной» в процессе измерения, достаточно учесть жесткий характер шрёдингеровской эволюции квантовых систем. Поскольку квантовая механика способна описывать произвольные физические системы, мы вполне можем ввести понятие «волновой функции Вселенной» (это понятие, в частности, использовал Б. Девитт, основатель квантовой космологии [9]). Если нам известна «волновая функция Вселенной» в некоторый момент времени, то действуя на нее оператором эволюции, мы можем экстраполировать квантовое состояние Вселенной на любой другой момент, как более ранний, так и поздний. В результате этой экстраполяции мы получаем «волновую функцию Вселенной», которая определена в каждый момент времени. Если мы исключим физическую реальность процессов редукции квантового состояния Вселенной, то мы получим в результате стационарный объект (назовем его «квантовым кристаллом»), в котором уже заранее будут присутствовать результаты любых квантовых измерений с произвольными квантовыми объектами внутри этой Вселенной. Другими словами, «квантовый кристалл» будет описанием «универсума физически возможного» или «совокупности всех физически возможных событий во Вселенной». Если мы рассматриваем «квантовый кристалл» как нечто реальное (как реально существующий четырехмерный пространственно-временной объект), то мы избежим необходимости «расщепления физической Вселенной» для каждого измерения, поскольку в этом случае квантовая Вселенная уже заранее будет содержать в себе все возможные результаты всех физически возможных измерений. Акт наблюдения не должен ничего «расщеплять» в физическом мире, поскольку «все уже расщеплено до нас», все наблюдаемые в качестве потенций изначально присутствуют в «квантовом кристалле».
Заметим, что квантовые суперпозиции существуют только как нечто соотносительное с измерительной процедурой (как разложение по собственным функциям оператора измеряемой величины) и таким образом «квантовый кристалл» нельзя представить, как это делает Д. Дойч [2], в виде совокупности параллельно существующих классических миров. «Квантовый кристалл» - это не множество параллельных классических миров, но множество всех возможных «классических проекций» единой квантовой Вселенной.
Чтобы избежать «расщепления» в акте измерения субъекта-наблюдателя, достаточно отказаться от натуралистического постулата: «сознание - это функция мозга» и принять концепцию дуализма материи и сознания. Если сознание не является функцией мозга и не есть сам мозг (как физический объект), то квантовое расщепление мозга не должно автоматически приводить к аналогичному «расщеплению» сознания. В этом случае мы можем приписать сознанию только одну функцию по отношению к физическому миру - способность чувственно воспринимать этот мир и исключить возможность какого-либо реального влияния сознания на объекты физического мира. (Последнее необходимо, чтобы дуализм материи и сознания, который мы постулируем, не противоречил принципу причинной замкнутости физической реальности).
Сознание никак не влияет на физические процессы, но оно способно их чувственно воспринимать. При этом квантовая реальность воспринимается сознанием избирательно: для каждой наблюдаемой наше сознание воспринимает только одно значение, которое соответствует какому-то одному члену исходной суперпозиции, но не способно воспринимать сразу несколько таких значений. Сознание как бы «вырезает» некоторый фрагмент квантовой реальности и делает его ощутимым. Когда мозг, в результате взаимодействия с измерительным устройством и исследуемым микрообъектом, расщепляется на N компонент (что соответствует количеству членов первоначальной суперпозиции микрообъекта), сознание при этом вообще не расщепляется, а избирательно воспринимает только одну компоненту суперпозиции, и поэтому мы видим только один конкретный результат измерения.
Функция сознания (в соответствие с идеей М. Б. Менского [4]) в этом случае сводится к выбору и восприятию квантовой альтернативы - сознание выбирает одну из альтернатив (ту или иную компоненту суперпозиции) и создает сенсорный образ, которому эта альтернатива соответствует (например, что измерительное устройство показало, что квантовая частица полетела вправо, а не влево) и, далее, запоминает сделанный выбор, так что последующие сенсорные восприятия того же объекта согласуются с предыдущими (если мы видим частицу, которая в первом эксперименте полетела вправо, то и следующий эксперимент с этой частицей обнаружит ее в правой, а не в левой ветви квантового процесса).
Назовем этот процесс избирательного восприятия и запоминания определенной компоненты квантового состояния «актуализацией квантовой альтернативы». Эта актуализация (которая идентична сенсорному восприятию этой альтернативы) никак не влияет на реальные физические процессы. Все компоненты суперпозиции, которые существовали до начала измерения, никуда не исчезают, но далее эволюционируют согласно уравнению Шрёдингера, как это описано квантовой механикой. Но восприятие одной из квантовых альтернатив необратимо закрывает для сознания доступ ко всем другим альтернативам.
Сознание, воспринимая некоторую избранную альтернативу, как бы «помечает» («маркирует») одну из ветвей квантового процесса. Эта «маркировка» не имеет никакого физического эффекта - все с физической точки зрения выглядит так, как будто не было никакого выбора, никакой «маркировки». Однако сознание может воздействовать само на себя. «Маркировка» одной из компонент суперпозиции исключает в дальнейшем доступ сознания к немаркированным компонентам (а также к любому из их «потомков»). Последнее условие можно назвать принципом «самосогласованности» селективного процесса, осуществляемого сознанием. Этот принцип требует, чтобы более ранние восприятия квантовой реальности воздействовали на последующие восприятия, ограничивая их возможный спектр, и, таким образом, обеспечивали причинную согласованность последовательных результатов измерений (восприятий) состояния одного и того же квантового объекта. Именно это условие самосогласованности и порождает иллюзию «редукции» волновой функции в нашем сознании: поскольку «немаркированные» компоненты суперпозиции никогда не дают «маркированных» «потомков» (ранее не «маркированная» (не выбранная) ветвь квантового процесса никогда не «маркируется» в последующем), «немаркированные» ветви квантового процесса никогда не смогут стать объектом чувственного восприятия и поэтому могут просто игнорироваться.
В дополнение к условию «самосогласованности» мы должны постулировать также условие «интерсубъективности», для того, чтобы получить реалистичную картину квантовых измерений. Это условие предполагает, что результаты селективного восприятия квантовой реальности (акты редукции) разных субъектов должны быть взаимно согласованы. Если я увидел, что в процессе квантового измерения частица полетела вправо, то и другой исследователь, участвующий в этом эксперименте, должен увидеть то же самое. Другими словами, все акты выбора (посредством восприятия) состояний квантовой Вселенной должны быть взаимно скоординированы — так, что выбор одного сознания предопределяет выбор остальных сознаний, составляющих некоторое сообщество сознаний (назовем его «интерсубъективное сообщество сознаний»), что создает для этих сознаний общий «интерсубъективный» мир (классический видимый мир, данный в чувственном восприятии субъектов-наблюдателей, принадлежащих к одному и тому же «интерсубъективному сообществу сознаний»). Отметим, что взаимодействие сознаний, обеспечивающее условие «интерсубъективности», видимо, осуществляется мгновенно, независимо от расстояния, на котором находятся наблюдатели. Это взаимодействие сознаний и порождает «нелокальные квантовые корреляции» (типа ЭПР-корреляций), которые, таким образом, не являются взаимодействиями между физическими объектами, а являются нефизическими взаимодействиями между нематериальными сознаниями наблюдателей, принадлежащих к одному «интерсубъективному сообществу сознаний».
Данный подход к объяснению акта редукции волновой функции как процесса, происходящего лишь в сознании наблюдателя, показывает, что измерение (как наблюдение) никак не воздействует на исходное квантовое состояние изучаемого объекта. Следовательно, оно, это состояние, не становится в результате измерения объективно чем-то более определенным. Измерение не наделяет физические объекты какими-либо определенными классическими или даже квантовыми свойствами.
Невозможность мыслить акт редукции волновой функции как реальный физический процесс особенно очевидна в случае измерения координат частицы. Как только мы обнаружили частицу в некой точке пространства, ее волновая функция мгновенно коллапсирует в эту точку, т. е. мгновенно становится равной нулю во всех остальных точках, независимо от объема пространства, в котором данная частица (в виде волнового пакета) изначально (до измерения) была локализована. Таким образом имеет место мгновенная передача информации (о локализации частицы в определенной точке) на произвольное расстояние, что принципиально не возможно с точки зрения теории относительности. Следовательно, редукция, какая-либо конкретизация квантового состояния, может происходить только в самом сознании: сознание селективно воспринимает квантовую реальность и мгновенно интерсубъективно (значимо для всего «сообщества сознаний») необратимо закрывает доступ к альтернативным (не воспринятым) ветвям квантовой эволюции изучаемого объекта.
При этом, все эти возможные ветви эволюции рассматриваются как уже заранее существующие, пребывающие «в Вечности» (в составе «квантового кристалла»), и таким образом, сама по себе квантовая реальность лишается всякого внутреннего динамизма, всякого становления, мыслится как нечто абсолютно статичное и неизменное. С этой точки зрения любая «квантовая динамика», описываемая математически как результат действия на исходное квантовое состояние оператора эволюции, есть не динамика самих физических состояний объектов, а есть лишь динамика чувственных состояний самого сознания, которое как бы «двигается» (вдоль «временной оси») относительно неподвижной «квантовой Вселенной», и «считывает» различные «физические события», изначально в этой Вселенной присутствующие, и это «движение» и переживается нами на чувственном уровне как становление, как динамика воспринимаемого нами классического макромира. Волновая функция, с этой точки зрения, есть нечто вроде «записной книжки наблюдателя» - она описывает динамику проецирования «неописуемой» квантовой реальности в наше сознание и, при этом, не содержит какой-либо информации относительно временного состояния или динамики этой физической реальности «самой по себе».
Сам этот видимый нами «классический мир», с этой точки зрения, — есть некая определенная «проекция» единой квантовой реальности в наше чувственное восприятие, а «реальность», «объективность» этого видимого нами мира — есть иллюзия, порожденная интерсубъективным и самосогласованным характером процесса «прецирования». При этом восприятие одних «проекций» закрывает нам доступ к восприятию других проекций — чем объясняется «дополнительность» «некоммутирующих» квантовых измерений: мы воспринимаем квантовый мир в проекциях, многие из которых оказываются несовместимыми друг относительно друга (подобно тому, как проекция цилиндра на плоскость в виде прямоугольника несовместима с его же проекцией на плоскость в виде окружности), и этот процесс «проецирования квантовой реальности в чувственное сознание» «скоординирован» для некоторого сообщества сознаний — так, что выбор компоненты суперпозиции, осуществленный одним сознанием, мгновенно однозначно определяет и выбор всех остальных сознаний, входящих в данное «интерсубъективное сообщество». Таким образом «классический» предметный мир (а значит и все объекты в этом мире, включая наше тело и мозг) с этой точки зрения существует лишь в нашем интерсубъективном восприятии и интерсубъективной памяти (существование последней необходимо, поскольку сознания должны каким-то образом коллективно «помнить» те акты селекции элементов суперпозиции, которые они ранее сделали, для того, чтобы обеспечить самосогласованность восприятий квантовой реальности на интерсубъективном уровне (см. подробнее [3])) и не имеет никакого безотносительного к чувственному сознанию «объективного существования».
К сходным выводам относительно статуса «видимого классического мира» нас приводит и анализ релятивистской картины физической реальности. В релятивистской механике абсолютное пространство и абсолютное время, одинаково определенные для всех наблюдателей, заменяются единым 4-мерным пространственно-временным континуумом, метрика которого является псевдоевклидовой, то есть изоморфной метрике линейного пространства комплексных чисел [6]. Временная ось для каждого наблюдателя в релятивистской механике совпадает с его мировой линией («траекторией» перемещения наблюдателя в пространстве-времени) и таким образом для каждого наблюдателя, в зависимости от характера его относительного движения, пространство-время различным образом распадается на временную и пространственные составляющие. Это означает, что с точки зрения релятивистской механики пространство и время по отдельности не обладают объективным статусом, но есть субъективные проекции (по разному определенные для разных наблюдателей) объективного (единого для всех наблюдателей) псевдоевклидова пространственно-временного континуума. При переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой чисто пространственный или чисто временной интервал между событиями, определенный для одного наблюдателя, может превратиться в пространственный и временной интервал для другого наблюдателя. Таким образом, пространство может как бы частично превращаться во время, а время — в пространство. Следовательно, пространство и время в релятивистской механике рассматриваются как нечто онтологически однородное, а поскольку пространство описывается как протяженность, содержащая в себе сразу все свои точки (положения в пространстве), то, очевидно, аналогичным образом нужно рассматривать и время — как некий актуально существующий протяженный континуум последовательных временных моментов, а не как некое «мгновение», сменяемое тут же другим «мгновением».
Таким образом, релятивистская физика однозначно подталкивает нас к принятию статичной (этерналистской) модели времени (концепции «блок-Вселенной) в которой прошлое, настоящее и будущее сосуществуют друг с другом, одинаково онтологически реальны. К этому же выводу нас приводит и концепция относительности одновременности, являющаяся следствием невозможности задать единое для всех наблюдателей направление течения времени («временную ось»). Из этой концепции следует отсутствие онтологической выделенности «сейчас» на фоне прошлого и будущего — ведь это «сейчас» по-разному определено для различных наблюдателей, а значит и нет принципиальных отличий по форме бытия для настоящих, прошлых и будущих событий.
Отсюда естественно сделать вывод, что «течение» времени — есть не что иное, как субъективный процесс последовательной развертки единого пространственно-временного континуума в нашем индивидуальном чувственном сознании. Время как становление возникает как результат «движения» чувственного сознания субъекта-наблюдателя вдоль мировой линии его тела. Именно поэтому время и может течь с разной скоростью для разных наблюдателей (как это следует из «парадокса близнецов»). Сознание субъекта «считывает» (посредством чувственного восприятия) события, расположенные «в Вечности» вдоль мировой линии его тела — что и порождает субъективное переживание «движения во времени».
Поскольку различные потенциальные наблюдаемые закономерно связаны друг с другом, временная «развертка» в сознании одного ряда наблюдаемых автоматически «сдвигает» наше восприятие во времени и относительно других, непосредственно не наблюдаемых возможных рядов событий — изменяется во времени и то, что непосредственно нами не наблюдается, что и создает для нас видимость «объективного хода времени».
Выделенность чувственного «сейчас», с точки зрения данного подхода, есть следствие ограниченности интервала мировой линии, схватываемой как единое целое нашим чувственным осознанием. Наше субъективное «сейчас» имеет небольшую протяженность во времени (максимум 4 сек., по оценкам психологов) просто потому, что мы как бы воспринимаем физическую реальность через «временную щель», имеющую протяженность нашего чувственного «сейчас». Неверно, что «прошлого нет» и «нет будущего», а есть только настоящее. И прошлое, и настоящее, и будущее одинаково онтологически реальны, но наше сознание устроено так, что оно не может одномоментно чувственно воспринимать события сразу вдоль всей «временной оси», а лишь способно последовательно просматривать эти события сквозь движущуюся вдоль этой оси ограниченную «временную щель» - что и создает для нас иллюзию «течения времени». Движется не время, а мы «движемся» сквозь него. Изменяется не сама физическая реальность, а изменяется лишь наше восприятие этой неизменной физической реальности. Таким образом, также как и в случае с квантовой теорией, мы видим, что наблюдаемая «динамика» физического мира — не есть изменение самой этой физической реальности (как чего-то существующего независимо от сознания), а есть лишь динамика проекции неизменной, «пребывающей в Вечности» физической Вселенной в наше чувственное сознание.
Понимание становления, как феномена, имеющего отношение лишь к нашему сознанию, конечно, не является чем-то принципиально новым. Так Герман Вейль писал по поводу картины физической реальности, вытекающей из теории относительности: «В объективном мире ничего не происходит, в нем все просто существует. Лишь по мере того, как взор моего сознания скользит по линии жизни моего тела, для меня оживает часть этого мира подобно мгновенному изображению в пространстве, которое непрерывно меняется во времени» [11, p. 116]. Еще до создания теории относительности в конце 19 века подобные же идеи развивал русский философ М. С. Аксенов [1]. Даже в античной философии была известна статичная концепция времени. Здесь, помимо учения о «Вечности» Платона, можно сослаться на апологета Татиана, которые еще во 2 веке н.э. писал: «Что вы разделяете время, называя одно прошедшим, другое настоящим, а иное будущим? Каким образом будущее может настать, когда существует настоящее? Но как плаватели на море, когда корабль несется по водам, по неопытности думают, что горы бегут (а не корабль их), так и вы не замечаете, что вы сами проходите, а век стоит…» [8, п. 26].
Неизбежность принятия модели «блок-вселенной» как следствие истинности теории относительности (СТО и ОТО) и стандартной квантовой теории отмечает, также, известный физик-теоретик Ли Смолин [7]. Сам он, однако, не является сторонником концепции «блок-вселенной» и ищет альтернативы данной концепции путем выхода за пределы стандартной теории относительности и квантовой механики. Такой альтернативой, по его мнению, являются квантовая механика со скрытыми параметрами (которая, как он отмечает, требует существование выделенной абсолютной системы отсчета и таким образом вступает в противоречие с теорией относительности) и «формодинамика» — эквивалент ОТО, в котором относительность одновременности заменяется относительностью размеров объектов и, соответственно, возникает возможность ввести синхронное для всех наблюдателей «абсолютное время». С нашей точки зрения нет необходимости в какой-либо реформе теории относительности и квантовой теории. Достаточно лишь понять, что эти теории описываю не объективную реальность саму по себе, но лишь проекции этой реальности в чувственное сознание, не являющееся частью физической реальности. Движение во времени — это не свойство объективной реальности (которая абсолютно статична и неизменна), а есть лишь свойство чувственного нематериального сознания, движущегося относительно неподвижной четырехмерной квантово-релятивистской Вселенной.
Если настоящее, прошлое и будущее онтологически одинаково реальны, то движение во времени является лишь «разверткой» в нашем чувственном сознании предсуществующей в «Вечности» реальности и это приводит к мысли о роковой предопределенности нашей жизни, и, следовательно, отсутствии свободной воли. Но если мы также примем во внимание квантовую природу физической реальности, то это позволит нам восстановить идею вариативного будущего и возможности свободного волевого выбора вариантов этого будущего. Учитывая квантовую (волновую) природу физической реальности, мы приходим к выводу, что мировая линия моего тела (как квантового объекта) должна постоянно «ветвиться», охватывая все возможные вариации действий моего тела во всех (тоже бесконечно разветвленных) внешних условиях. На уровне сенсорного восприятия сознание избирательно выбирает только одну квантовую альтернативу («ветвь» квантового процесса) и делает ее интерсубъективно воспринимаемой, а чувственный доступ ко всем другим альтернативам интерсубъективно блокируется. В большинстве случаев этот выбор, конечно, чисто случаен, в соответствие с принципами квантовой механики (с учетом весовых коэффициентов в исходной суперпозиции). Но, если мы предположим, что в некоторых особых случаях (связанный с восприятием действий нашего собственного тела) выбор не является случайным, но сознательным и целесообразным, то тем самым мы восстанавливаем свободную волю.
Итак, теперь мы можем сформулировать основные положения «квантовой онтологии», т. е. картины мира, которую мы получаем в результате онтологизации квантово-релятивистской физики. Во-первых, мы пришли к выводу, что сама по себе, безотносительно к наблюдению (чувственному восприятию) квантовая реальность «неописуема» в том смысле, что ей самой по себе не возможно до измерения приписать какие-либо классические характеристики (определенные координаты частиц, импульсы и т. п.) и даже не возможно до измерения приписать какое-то определенное квантовое состояние. Во-вторых, мы выяснили, что и процедура измерения также не делает квантовую реальность более «описуемой», более определенной, т. к. в силу того, что редукция волновой функции происходит лишь в интерсубъективном восприятии и памяти, акт измерения ничего не меняет в самой квантовой реальности, не делает ее саму по себе более определенной. Всякая определенность существует лишь в нашем интерсубъективном восприятии. В-третьих, отсюда (а также из принципов теории относительности) следует, что всякая динамика, всякое движение во времени - есть феномен существующей лишь в нашем восприятии, тогда как сама по себе квантово-релятивистская физическая реальность абсолютно статична, пребывает «в Вечности», т. е. вне всякого становления. Она существует как единый четырехмерный «ветвящийся» (в силу квантовых свойств) пространственно-временной континуум, в котором все возможные события уже заранее существуют, а наше чувственное сознание, «двигаясь» через этот континуум вдоль мировой линии нашего тела, «считывает» эти события (посредством чувственного восприятия), порождая тем самым субъективный «поток времени».
Именно в силу сверхвременности квантовая Вселенная и является «неописуемой»: как сверхвременный объект она сразу пребывает во всех своих возможных состояниях и лишь наше сознание вычленяет и фиксирует в восприятии какие-то отделенные друг от друга временные «состояния» - локализованные во времени «срезы» этой единой квантовой Вселенной. При этом для каждого момента времени квантовая Вселенная определена неоднозначно, поскольку содержит в себе целый набор спектров альтернатив (соотносительных с определенным типом измерения), и только одна из этих альтернатив селективно проявляется в нашем чувственном восприятии.
Литература
1. Аксенов М. С. Трансцендентально-кинетическая теория времени. М., 2011.
2. Дойч Д. Структура реальности. Наука параллельных вселенных. М., 2015.
3. Иванов Е. М. Гипотеза об экстрасоматической природе памяти // NB: Философская мысль. 2013. № 8. С.1-69. DоI: 10.7256/2306-0174.2013.8.792. URL: http://e-nоtabene.ru/fr/article_792.html.
4. Менский М. Б. Концепция сознания в контексте квантовой механики // УФН, 2005, т. 174, №4.
5. Нейман И. фон. Математические основы квантовой механики. М., 1967.
6. Сазанов А. А. Четырехмерный мир Минковского. М., 1988.
7. Смолин Л. Возвращение времени. От античной космогонии к космологии будущего» М., 2014.
8. Татиан Ассириец. Речь против эллинов // Ранние отцы Церкви. Брюссель. 1988.
9. DeWitt B. S. , Quantum Theоry оf Gravity. I. The Canоnical Theоry // Physics Reviews. 1967. Vоl. 160. P. 1113-1148.
10. Everett H. «Relative state» fоrmulatiоn оf quantum mechanics // Reviews оf mоdern physics. 1957. Vоl. 29, № 3. P. 362‒454.
11. Weyl H. Philоsоphy оf Mathematics and Natural Science. Princetоn. 1949.