Неопределенность может попросту свидетельствовать о «незавершенности» квантовой механики.
В конце концов аргумент Эйнштейна вырос в гипотезу о существовании «скрытой переменной». Предположим, что однажды мы обнаружим переменные, на сегодня неизвестные, которые объяснят «коллапс» вектора состояния. Есяи это случится, Копенгагенская Интерпретация станет историей – вместе с трехзначной логикой фон Неймана, моделью множественных миров и уродливым потомством Кота Шрёдингера и Друга Вигнера.
Царство скрытых переменных – невидимый, субквантовый «мир» – если мы когда-либо сможем изучить его в лаборатории, – объяснит нам, каким образом вектор состояния «коллапсирует» от вероятности до измерения к определенности после измерения. Тогда мы сможем сказать, что это сделали скрытые переменные , а не сам акт измерения или сообщение о нем, как в аргументе Вигнера. «Здравый смысл» и, может быть, даже аристотелевская логика смогут восстать из могил, куда физики отправили их в двадцатых годах.
К сожалению, в модели скрытых переменных можно указать два основных недостатка.
Во-первых, теории скрытых переменных, по мнению современных ученых, «фальшиво звучат» и даже фальшиво пахнут. Они предполагают существование аристотелевских «сущностей», платоновских «глубоких реальностей» и других метафизических единиц-«призраков». У некоторых ученых они даже вызывают ассоциации с пресловутой «скрытой сущностью Христа», которая, по утверждению католиков, содержится в том, что нашим чувствам и инструментам кажется всего лишь кусочком пресного хлеба. Короче говоря, от этих теорий исходит явно средневековое зловоние.
С более технической точки зрения, это возражение состоит в том, что скрытые переменные все еще остаются неопределенными и, похоже, могут остаться таковыми навсегда, превратившись, таким образом, в «бессмыслицу» или «шум». Независимо от числа неудавшихся экспериментов по обнаружению скрытых переменных, непреклонные защитники этих призраков могут заявлять, что «до сих пор мы искали не там, где надо». Этот путь ведет к нескончаемым философским дебатам, а не к научным действиям.
Второй аргумент против теории скрытых переменных кажется еще более весомым. На протяжении 90 лет физики использовали квантовую теорию в той или иной форме, на протяжении 70 лет – в ее (предположительно) законченной форме, и за это время не нашли ровным счетом ни одного доказательства существования скрытых переменных.
Эти доводы убедили физиков, или преобладающее большинство из них, отправить скрытые переменные, вместе с католическими «сущностями», флогистоном и теориями светящегося эфира и «Естественного Закона» (в моральном или политическом смысле). Научное сообщество решило, что может обойтись без подобных призраков.
Или так, по крайней мере, казалось, пока доктор Бом не предложил новый тест для теоремы Белла, а доктор Эспект из Орсе не провел этот тест несколько раз.
Получается, что у нас под рукой может быть более «полная» квантовая теория, включающая скрытые переменные. На данном этапе, тем не менее, это вовсе не означает, что мы нашли «глубокую реальность» и можем выбросить на помойку Копенгагенскую Интерпретацию. Это попросту говорит о том, что у нас появилась еще одна, новая модель, что представляет для большинства физиков еще один аргумент в пользу «модельного агностицизма», или зететицизма.
Давайте рассмотрим эту модель подробнее:
Все – ну ладно, пусть почти все: в квантовой механике всегда находятся еретики, – почти все соглашаются, что эксперименты Эспекта ясно продемонстрировали существование нелокальной корреляции.
Некоторые заявляют, что эти эксперименты также проявили некую скрытую переменную. Другие энергично это отрицают. Джон Гриббин, редактор раздела физики журнала «Нью сайентист», заявляет, что эксперименты Эспекта не только не доказали теории скрытой переменной, но и раз и навсегда их опровергли.
Очевидно, здесь мы вступаем в область, где лучшие из физиков начинают с трудом понимать слова друг друга и смысл ведущихся ими дебатов. Проблема, по-видимому, заключаетсяв различных концепциях понятия скрытой переменной. Представления доктора Бома – человека, спланировавшего эксперименты доктора Эспекта, – отличаются от представлений Эйнштейна и других основателей теории скрытой переменной. С точки зрения Бома, эксперименты Эспекта ослабили позиции идеи локальных скрытых переменных , но поддержали концепцию нелокальных скрытых переменных.
Что же все-таки мы подразумеваем под нелокальной скрытой переменной?
Как объяснялось в предыдущем разделе, нелокальные корреляции трансцендируют причинно-следственные связи, а также ниспровергают наши традиционные представления о «пространстве» и «времени». Если говорят, что две «частицы» – или два «события», или два чего-то-там-еще – имеют нелокальную корреляцию, в современной квантовой теории это значит, что связь между ними будет сохраняться в отсутствие между ними сигналов, полей, механических сил, энергии и любых других «причин».
В экспериментах Эспекта, например, фотоны на двух концах экспериментального прибора сохраняли корреляцию Белла в каждом измерении, несмотря на то что специальные переключатели позволяли производить измерение только в последние 10 наносекунд (10~8) эксперимента. Свету, для того чтобы пройти от одного фотона к другому, потребовалось бы 20 наносекунд, а – как вам уже, наверное, известно – ни один известный в физике вид энергии не может перемешаться со скоростью большей, чем скорость света. Другими словами, ни один вид физической энергии не мог бы передать сигнал от одного фотона к другому и образовать связь , которая позволила бы нам принять «причинное» объяснение этого явления.
Таким образом, локальные скрытые переменные не могут иметь к этому отношения. Следовательно, одна из форм теории скрытой переменной уже определенно не может быть привлечена для объяснения этой «корреляции без связи». Это в корне «опровергает» теории локальной скрытой переменной, но еще раз подтверждает, что квантовые эксперименты не обнаруживают ни одного «пробела», который можно было бы заполнить принятием идеи локальной скрытой переменной.
Однако идея нелокальной скрытой переменной могла бы объяснить результаты экспериментов Эспекта и нескольких других физиков, проведенных с момента опубликования Беллом его теоремы, которые свидетельствуют о том, что нелокальные корреляции так же четко проявляются в лаборатории (экспериментально), как и в уравнениях (теоретически).
Но у нас до сих пор нет более или менее ясного представления о нелокальной скрытой переменной, не так ли?
Доктор Бом, занявшийся исследованием нелокальности в 1952 году, за эти годы разработал математическую модель нелокальных скрытых переменных и – что еще прекраснее – даже нашел способ описать все это на вполне приемлемом английском языке. (Этот язык своеобразен: Бом превращает множество статических существительных в динамические глаголы. Мне кажется, я могу достичь того же эффекта, просто продолжая избегать статического идентификационного «является».) О модели Бома вы можете прочитать в его книге «Целостность и подразумеваемый порядок» (1983).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
В конце концов аргумент Эйнштейна вырос в гипотезу о существовании «скрытой переменной». Предположим, что однажды мы обнаружим переменные, на сегодня неизвестные, которые объяснят «коллапс» вектора состояния. Есяи это случится, Копенгагенская Интерпретация станет историей – вместе с трехзначной логикой фон Неймана, моделью множественных миров и уродливым потомством Кота Шрёдингера и Друга Вигнера.
Царство скрытых переменных – невидимый, субквантовый «мир» – если мы когда-либо сможем изучить его в лаборатории, – объяснит нам, каким образом вектор состояния «коллапсирует» от вероятности до измерения к определенности после измерения. Тогда мы сможем сказать, что это сделали скрытые переменные , а не сам акт измерения или сообщение о нем, как в аргументе Вигнера. «Здравый смысл» и, может быть, даже аристотелевская логика смогут восстать из могил, куда физики отправили их в двадцатых годах.
К сожалению, в модели скрытых переменных можно указать два основных недостатка.
Во-первых, теории скрытых переменных, по мнению современных ученых, «фальшиво звучат» и даже фальшиво пахнут. Они предполагают существование аристотелевских «сущностей», платоновских «глубоких реальностей» и других метафизических единиц-«призраков». У некоторых ученых они даже вызывают ассоциации с пресловутой «скрытой сущностью Христа», которая, по утверждению католиков, содержится в том, что нашим чувствам и инструментам кажется всего лишь кусочком пресного хлеба. Короче говоря, от этих теорий исходит явно средневековое зловоние.
С более технической точки зрения, это возражение состоит в том, что скрытые переменные все еще остаются неопределенными и, похоже, могут остаться таковыми навсегда, превратившись, таким образом, в «бессмыслицу» или «шум». Независимо от числа неудавшихся экспериментов по обнаружению скрытых переменных, непреклонные защитники этих призраков могут заявлять, что «до сих пор мы искали не там, где надо». Этот путь ведет к нескончаемым философским дебатам, а не к научным действиям.
Второй аргумент против теории скрытых переменных кажется еще более весомым. На протяжении 90 лет физики использовали квантовую теорию в той или иной форме, на протяжении 70 лет – в ее (предположительно) законченной форме, и за это время не нашли ровным счетом ни одного доказательства существования скрытых переменных.
Эти доводы убедили физиков, или преобладающее большинство из них, отправить скрытые переменные, вместе с католическими «сущностями», флогистоном и теориями светящегося эфира и «Естественного Закона» (в моральном или политическом смысле). Научное сообщество решило, что может обойтись без подобных призраков.
Или так, по крайней мере, казалось, пока доктор Бом не предложил новый тест для теоремы Белла, а доктор Эспект из Орсе не провел этот тест несколько раз.
Получается, что у нас под рукой может быть более «полная» квантовая теория, включающая скрытые переменные. На данном этапе, тем не менее, это вовсе не означает, что мы нашли «глубокую реальность» и можем выбросить на помойку Копенгагенскую Интерпретацию. Это попросту говорит о том, что у нас появилась еще одна, новая модель, что представляет для большинства физиков еще один аргумент в пользу «модельного агностицизма», или зететицизма.
Давайте рассмотрим эту модель подробнее:
Все – ну ладно, пусть почти все: в квантовой механике всегда находятся еретики, – почти все соглашаются, что эксперименты Эспекта ясно продемонстрировали существование нелокальной корреляции.
Некоторые заявляют, что эти эксперименты также проявили некую скрытую переменную. Другие энергично это отрицают. Джон Гриббин, редактор раздела физики журнала «Нью сайентист», заявляет, что эксперименты Эспекта не только не доказали теории скрытой переменной, но и раз и навсегда их опровергли.
Очевидно, здесь мы вступаем в область, где лучшие из физиков начинают с трудом понимать слова друг друга и смысл ведущихся ими дебатов. Проблема, по-видимому, заключаетсяв различных концепциях понятия скрытой переменной. Представления доктора Бома – человека, спланировавшего эксперименты доктора Эспекта, – отличаются от представлений Эйнштейна и других основателей теории скрытой переменной. С точки зрения Бома, эксперименты Эспекта ослабили позиции идеи локальных скрытых переменных , но поддержали концепцию нелокальных скрытых переменных.
Что же все-таки мы подразумеваем под нелокальной скрытой переменной?
Как объяснялось в предыдущем разделе, нелокальные корреляции трансцендируют причинно-следственные связи, а также ниспровергают наши традиционные представления о «пространстве» и «времени». Если говорят, что две «частицы» – или два «события», или два чего-то-там-еще – имеют нелокальную корреляцию, в современной квантовой теории это значит, что связь между ними будет сохраняться в отсутствие между ними сигналов, полей, механических сил, энергии и любых других «причин».
В экспериментах Эспекта, например, фотоны на двух концах экспериментального прибора сохраняли корреляцию Белла в каждом измерении, несмотря на то что специальные переключатели позволяли производить измерение только в последние 10 наносекунд (10~8) эксперимента. Свету, для того чтобы пройти от одного фотона к другому, потребовалось бы 20 наносекунд, а – как вам уже, наверное, известно – ни один известный в физике вид энергии не может перемешаться со скоростью большей, чем скорость света. Другими словами, ни один вид физической энергии не мог бы передать сигнал от одного фотона к другому и образовать связь , которая позволила бы нам принять «причинное» объяснение этого явления.
Таким образом, локальные скрытые переменные не могут иметь к этому отношения. Следовательно, одна из форм теории скрытой переменной уже определенно не может быть привлечена для объяснения этой «корреляции без связи». Это в корне «опровергает» теории локальной скрытой переменной, но еще раз подтверждает, что квантовые эксперименты не обнаруживают ни одного «пробела», который можно было бы заполнить принятием идеи локальной скрытой переменной.
Однако идея нелокальной скрытой переменной могла бы объяснить результаты экспериментов Эспекта и нескольких других физиков, проведенных с момента опубликования Беллом его теоремы, которые свидетельствуют о том, что нелокальные корреляции так же четко проявляются в лаборатории (экспериментально), как и в уравнениях (теоретически).
Но у нас до сих пор нет более или менее ясного представления о нелокальной скрытой переменной, не так ли?
Доктор Бом, занявшийся исследованием нелокальности в 1952 году, за эти годы разработал математическую модель нелокальных скрытых переменных и – что еще прекраснее – даже нашел способ описать все это на вполне приемлемом английском языке. (Этот язык своеобразен: Бом превращает множество статических существительных в динамические глаголы. Мне кажется, я могу достичь того же эффекта, просто продолжая избегать статического идентификационного «является».) О модели Бома вы можете прочитать в его книге «Целостность и подразумеваемый порядок» (1983).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49