4. Продолжение статьи Менского.
Возвратимся к Менскому. В квантовой механике волновая функция невзаимодействующих частиц (систем) записывается как произведение волновых функций отдельных частиц (систем). Нормально в эксперименте ЭПР рассматривается, как говорят, запутанное (или спутанное, entangled) состояние провзаимодействовавших подсистем - как состояние с определенными значениями параметров полной системы, но с неопределенными состояниями отдельных ее составляющих, когда, однако, измерение состояния одной части дает информацию о другой, причем независимо от взаимного расстояния. Менский говорит: «Возможность существования запутанных состояний приводит к некоторым чертам квантовых систем, которым нет аналога в классической физике и которые (черты. - В.Г.) поэтому кажутся весьма странными с точки зрения интуиции, воспитанной на анализе классических систем. Такого рода ситуации были проанализированы в работе Эйнштейна, Подольского и Розена... Оказалось, что понятие “элемент реальности” в том виде, в каком оно употребляется в классической физике, неприменимо в квантовой теории. Это противоречие между квантовомеханическими предсказаниями и классической интуицией было названо парадоксом Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР).»
Очень хочется отметить чрезмерную легкость, быстроту и непонятность формулировки вывода Менского. У кого «оказалось»? Явно ведь не у ЭПР, хотя речь ни о ком другом у него тут не идет. И в каком виде «употребляется в классической физике понятие “элемент реальности”» - мы не знаем, а он не говорит. Какое конкретно противоречие «было названо парадоксом Эйнштейна-Подольского-Розена» - тоже не собщается. Это невозможно связно, осмысленно и уверенно, без опасения неверной передачи смысла, пересказать кому-нибудь другому. Возможно, он и собирался сказать что-то верное, но у него это явно не получилось.
Затем он излагает вариант эксперимента, когда измеряется проекция спина одной частицы на некоторую ось, а предсказываются «по обычным правилам квантовой механики ... вероятности двух альтернативных результатов измерения» проекции спина второй частицы (1/2 или -1/2) на другую ось. «И оказывается, что результаты квантовомеханического расчета несовместимы с предположением, что наблюдаемые свойства существовали уже до наблюдения.» Вот он наконец высказал противоречие, однако в совершенно непонятной форме, так что проверить ничего нельзя, поскольку явление несовместимости никак не разъяснено и алгоритм сравнения не описан.
Затем он рассказывает о введении Беллом «понятия “объективной локальной теории”, в которой свойства системы (в данном случае - свойства частицы) существуют объективно независимо от измерения, а также имеют место некоторые другие положения, характерные для классической теории...». В таком случае «теорема Белла... ([13] - В.Г.), доказанная в 1964 году, утверждает, что объективная локальная теория и квантовая механика дают разные предсказания для статистики результатов измерений. Точнее, из аксиом объективной локальной теории следуют некоторые неравенства (неравенства Белла) для вероятностей различных результатов измерений, и квантовая механика предсказывает, что эти неравенства должны нарушаться, если для двух частиц измеряются проекции спина на различные оси.»
Позже «было экспериментально установлено, что неравенство нарушается... Такой результат совместим с квантовой механикой и несовместим с объективной локальной теорией.»
С нарушением неравенства и с совместимостью этого нарушения с квантовой механикой мы вполне можем согласиться.
Результаты обычных измерений и не могут противоречить квантовой механике, так что измерения можно было бы не проводить. Вот если бы они проводились каким-то субквантовым способом, то, возможно, получилось бы что-то иное. Однако на обычном уровне исполнения, когда, как мы знаем, выявляется безраздельная применимость квантовой механики и как бы абсолютная ее справедливость в объективном мире, она и должна была подтвердиться. Аналогично, например, тому, как в экспериментах, проводимых в рамках справедливости классической термодинамики (в адиабатическом пределе, при малых частицах, отсутствии слежения за временем, усреденении по площадям и т.п.) никакие локальные сущности типа частиц не могли бы проявиться.Вывод же о несовместимости с описанной субквантовой реальностью явно модельно зависим. И не только в отношении характера ее самой, но, и это главное, в плане изображения влияния измерения на то, как начинает выглядеть эта реальность перед наблюдателем. Этот вопрос о связи совершенно не проработан, поэтому и нельзя давать столь определенно отрицательный ответ, как это обычно делается. Контрпримером может являться та же термодинамика, где частицы с их характерными механическими свойствами вообще как бы исчезают, ненаблюдаемы.
Доводы Эйнштейна, Подольского и Розена в пользу наличия не полностью отражаемой квантовой механикой физической реальности, основанные на возможности предсказания в описанном ими варианте эксперимента, практически (в высокой степени) модельно независимы, поэтому они представляются более основательными, чем отрицание той реальности на основе неравенств Белла. Вообще, многие не понимают и не учитывают в рассуждениях, что в физике, в отличие от математики, есть утверждения разной силы, надежности и убедительности. Так вот доводы ЭПР - одни из самых сильных, которые вообще могут быть.
После этого Менский начинает обсуждать другой момент, обычно появляющийся в связи с этой проблемой. «Измерения над ЭПР-парой интересны еще и тем, что они демонстрируют так называемую «квантовую нелокальность»: измерение, проведенное над одной из частиц, определяет результат измерения над второй частицей, которое проводится в тот же момент времени в другой точке пространства. Два события (измерение первой частицы и измерение второй частицы) могут быть разделены пространственно-подобным интервалом (т.е. свет не успевает дойти от одного к другому, чтобы передать сигнал. - В.Г.) и, тем не менее, одно из них предопределяет второе.» Как странно его удивление! Он действительно считает, что одно измерение влияет на другое! Он не видит, что предположение о доопытном наличии той самой ЭПР-овской физической реальности совершенно естественно снимало бы это удивление. Странная у него интуиция - не физика, а, скажем, математика. Совершенно так же «пространственно-подобно» могло бы «влиять» измерение импульса отдачи классической пушки на результат измерения импульса выстреленного ею снаряда. Ничего специфически квантового в этой «нелокальности» нет. Здесь явно проявляется сохранение состояния при свободной трансляции подсистем. В дальнейшем квантовое измерение при любом расстоянии давало бы те же результаты. И никакого реального влияния самого процесса первого измерения на результат второго нет. Именно на бесспорной, для любых реалистичесикх моделей, невозможности как-то воздействовать на слишком удаленный объект и основывали Эйнштейн, Подольский и Розен вывод о наличии соответствующего состояния до измерения. Последующие слова Менского типа ««квантовая часть» информации о состоянии |yñ мгновенно передается из точки А в точку В за счет квантовой корреляции» или «состояние |yñ телепортируется мгновенно, в момент измерения» совершенно нефизичны и не соответствуют никакому реально возможному процессу.
Менский в своей статье затрагивает также парадокс «шредингеровского кота», помещенного в ящик с ампулой с ядом, разрушающейся при фиксировании некоторого атомного распада. При квантовом описании через некоторое время волновая функция становится суперпозицией функций, описывающих живого и мертвого кота. Когда мы открываем ящик, кот оказыватся или живым, или мертвым. «Парадокс состоит в том, что описание ситуации зависит от того, открыли мы ящик, чтобы посмотреть, что в нем находится, или не открывали его.» Но Менский придерживается копенгагенской интерпретации, поэтому странно, что он усматривает здесь парадокс. Согласно этой интерпретации состояние и создается измерением, здесь - открыванием ящика и проверкой состояния его содержимого. Без этого вроде бы вообще нет кота. Но, с другой стороны, хотя парадокса здесь нет ни при копенгагенском расмотрении, ни при представлении о наличии субквантовой материальной сущности, однако само по себе достаточно нелепое, весьма нефизическое представление о реальном создании живого или мертвого кота процедурой открывания ящика должно, по-моему, весьма дискредитировать копенгагенскую интерпретацию. Можно было бы подумать, что копенгагенцы только шутят над нами.
Далее мы пропустим не очень ясные рассуждения автора о когеренции и декогеренции и обратимся к эвереттовской интерпретации проблемы перехода квантовой вероятности в реально наблюдаемое состояние - редукции волновой функции.
При процессе измерения (наблюдения) возможные исходы реализуются с вероятностями, описываемыми с помощью волновой функцией. Например, при прохождении частиц через отверстия в преграде волновая функция на поверхности экрана после преграды имеет характерную интерференционную форму. Однако на экране фиксируются только отдельные пятна от попадания частиц, правда, если строить гистограммы, то они будут походить на вычисляемую через волновую функцию плотность вероятности попадания в ту или иную область экрана. Другими словами, при отдельном испытании из множества допустимых исходов реализуется один.
В предполагаемом подходе со скрытой физической реальностью (который до сих пор не открыт и тем более не разработан) проблем не было бы: вероятность появляется лишь в описании вследствие незнания и используется для приближенного предположительного описания системы, а испытание просто выявляет реальное состояние системы. В копенгагенской же интерпретации состояние порождается измерением, когда распределение потенциальных возможностей, появившихся неизвестно откуда, как-то беспричинно переходит в одну из альтернатив. Здесь связь распределения возможностей и единственного исхода несколько мистическая.
Так вот в эвереттовской интерпретации реализация каждой альтернативы якобы рождает другую вселенную с наблюдателем и всем его неисчерпаемым окружением. Возникающие трудности с другими наблюдателями, которые могут «измерить» всё существующее в другие вселенные, как-то утрясаются: абстрактных конструкций можно придумать сколько угодно.
Однако такое объяснение, во-первых, ничего не объясняет. Оно не указывает механизма рождения новых вселенных, да еще в таком огромном количестве, причем все новых и новых. По существу в таком подходе на каждую экспериментальную точку строится своя объяснительная теория, так что никаких обобщений и предсказаний на будущее нельзя вывести. Во-вторых, оно представляется слишком сильным - объяснять некоторую непонятность такой чудовищно огромной ценой! Это ведь не шутка! Если посмотреть реально-физически, то ведь это для каждой новой проверки чего угодно природа должна порождать по меньшей мере вселенную, непонятно откуда берущуюся и непонятно где размещаемую, которая потом также будет размножаться по прихотям все нарастающего количества субъектов! Модель явно режется бритвой Оккама. Лично я не уверен, что ее автор предложил ее серьезно, а не в качестве шутки. Даже в случае его серьезности нельзя найти оправдения принимающим ее всерьез. Это чистая фантастика. Никакой физик не может ее принять иначе как в качестве довольно-таки черного специфически-физического юмора.
Однако Менский ее отнюдь не сторонится. И добавляет к ней еще одну сильнейшую и ниоткуда не следующую и ни с чем не сообразную выдумку: «Мы предлагаем следующую гипотезу: Функция сознания состоит в том, чтобы выбрать один из альтернативных результатов квантового измерения. Если сформулировать нашу гипотезу в рамках многомировой интерпретации Эверетта, она звучит несколько иначе: функция сознания состоит в том, чтобы выбрать один из альтернативных вариантов эвереттовских миров. На вопрос: что такое осознание? следует ответить: это выбор альтернативы при квантовом измерении... Гипотеза об отождествлении сознания с квантовой селекцией вполне соответствует нашей интуиции.» Ну, это смотря по тому, кто это «мы». Интуиция бывает разная. И у автора опять, как в истории с размножением вселенных, не возникло мысли поподробнее обрисовать нам механизм воздействия сознания на перестроение ансамбля возможностей непонятного происхождения в конкретную реализацию. Не говоря уж о самом массированном в истории порождении материи сознанием. И он затем долго, всесторонне, вполне серьезно и с явными претензиями на открытие «обсуждает» эту «гипотезу». Когда я в первый раз бегло просмотрел статью, мне, конечно, сразу очень не понравилось такое использование сознания в предопределении результатов измерения. Но когда я стал пристально вчитываться, чтобы выбрать цитату, я увидел, что такого комплекта ни с чем не сообразных, с легкостью производимых и ничтоже сумняшеся публикуемых в респектабельном научном издании измышлений не было в нашей более или менее современной истории. Ну, в крайнем случае можно вспомнить еще Трофима Денисовича Лысенко. Или недавнюю околосинергетическую панаму [14, 15]. И этот псевдофизический вздор на полном серьезе и уважительно обсудили шесть авторов, считающих себя учеными, да, вероятно, неплохими. И всю эту антинаучную пародию на физику опубликовал пока еще уважаемый журнал «Успехи физических наук»! И продолжил публикацию в том же направлении недавней статьей «В защиту квантового идеализма» [9]. Каким смехотворным выглядит на таком фоне предисловие редколлегии во всех его пунктах и аспектах!
На этом можно остановиться в анализе статьи Менского и перейти к ее комментаторам.
Еще по теме 4. Продолжение статьи Менского.:
- 2. Статья Менского
- § 23. Продолжение
- ПРОДОЛЖЕНИЕ ДИБРИФИНГА.
- СТРЕМЛЕНИЕ K САМОСОХРАНЕНИЮ И ПРОДОЛЖЕНИЮ РОДА: ИНСТИНКТИ ВОЛЯ
- 5.1. ПРОДОЛЖЕНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО РОДА, ЛЮБОВЬ
- Статьи Конфедерации (1781 г.)
- Продолжение Гражданской войны.
- ПРОДОЛЖЕНИЕ ВОЙНЫ C ТУРЦИЕЙ
- . актиВные ОПерации (Продолжение)
- Мулатантра. Возможное продолжение
- Война как продолжение политики в ядерную эпоху
- Научные статьи
- «Статьи Конфедерации»
- Научные статьи