Файл: Томпсон. Механистическая и немеханистическая наука. Исследование природы сознания и формы.pdf

Диалоги о сознании и кванте оо

можем сопоставить ее компоненты с мысленными представлениями наблюдателя?

Желая избежать противоречия с уникальностью мысленных восприятий наблюдателя, мы не можем ограничивать свои действия лишь выполнением операции редукции вектора состояния в определенный момент времени. Как я уже говорил, в случае нескольких радиоактивных атомов каждая ветвь разбивается на подветви и всякий раз, когда мы редуцируем вектор состояния, нам приходится практически немедленно редуцировать его вновь.

У нас складывается ситуация, в которой мы вынуждены почти непрерывно вносить серьезные нефизические поправки в наше описание физического состояния системы — лишь для того, чтобы избежать противоречия с некоторыми наиболее очевидными результатами нашего обыденного опыта. Мы не имеем ни малейшего понятия о том, с какой частотой нужно вносить такие поправки. Мы знаем лишь, что они необходимы, чтобы избежать абсурда.

Кутарк: Я могу привести пример из обычной, классической физики — пример, в котором проявляется необходимость такой непрерывной редукции. Рассмотрим вращающееся колесо. Угловая координата колеса а рассчитывается по несложной формуле а = vt, где v — угловая скорость колеса. Подразумевается, что при t = О угловая координата тоже равна нулю.

Мы не можем определить v с совершенной точностью, к тому же благодаря воздействию внешнего мира v будет всегда слегка флуктуировать. Тем не менее с ходом времени подобная неточность в определении v приведет к значительной накопленной ошибке в значении а. Значит, а придется непрерывно пересчитывать. Не находите ли вы, что данная ситуация имеет много общего с той, которую мы обсуждали ранее25?

Авароха: Тут имеется принципиальное различие. В вашем примере с колесом непрерывная редукция, или пересчет, необходимы в силу нехватки информации о физической системе. В квантовой же

механике подразумевается, что вектор состояния Ч'М содержит

всю информацию о системе. Однако самое главное, что я хотел сказать — это то, что вектор состояния неспособен дать исчерпывающее описание системы.

Нельзя не упомянуть также и о том, что некоторые физики пытались придать квантовой механике полноту путем введения так называемых «скрытых переменных». Основная идея состоит в том, что

вектор состояния соответствует статистическому распределению по скрытым переменным. Это значит, что вектор состояния описывает систему неполным образом и его надо периодически «редуцировать» по той же самой причине, что и угловую координату вашего колеса. Разумеется, вам известно, что теории скрытых переменных весьма противоречивы, и ни одна из них не получила широкого распространения26. Их появление — лишь еще один признак недостаточности квантовой теории.

Кутарк: Тем не менее на практике мы не можем описать больную систему единственным вектором Ч'(г). Нам приходится обра-

цаться к статистическим распределениям, как это делается, например, в статистической механике. К тому же, нам постоянно прихощтся учитывать слабые эффекты флуктуации, возникающих ввиду юздействия внешнего мира. Таким образом, в реальных моделях гам всегда понадобится что-то вроде той редукции, о которой я гоюрил.

Авароха: Вполне возможно. Однако если мы усложним нашу яодель, заменив ¥(?) статистическим ансамблем хРу(^), то та самая

юновная проблема, с которой мы сталкивались при рассмотрении У, будет возникать и для каждого отдельного Ч* •. Таким образом,

ю-прежнему оправданным будет введение хаотических флуктуа- (ий27.

Кутарк: На самом деле нам вовсе не нужно производить опера- [ию редукции вектора vf/(^)- Волнующая вас проблема возникает ишь тогда, когда мы ведем речь о полной системе, описываемой ектором Ч7^). Рассмотрев подсистему, из которой исключена ра-

иоактивная частица, мы обнаружим, что один из Xk(f) полностью и вным образом описывает наблюдателя.

Мне кажется, мы имеем дело с примером действия тонкого, но пубокого по своей сути принципа дополнительности, выдвинутого [ильсом Бором. Полная система и ее подсистемы характеризуются заимно противоречащими, дополняющими друг друга чертами, азвитие полной системы происходит детерминистическим и неодозначным путем, указанным на рис.7. Подсистемы же развиваются о стохастическому, но вполне определенному пути, совпадающему однойw из линии,«-» ^ изображенно«J й на28 Т~Гэтой диаграмме . По мнению ора, вся природа пронизана подобными дополняющими друг друга

свойствами, и осознание этого является одним из наиболее глубоких, далеко ведущих следствий философии, которые когда-либо получал человек в процессе поисков знания.

Авароха: Если полная система проявляет неоднозначность по отношению к своим свойствам, то каким образом подсистема, являющаяся ее частью, может быть однозначной по отношению к тем же самым свойствам?

Кутарк: В согласии с принципом дополнительности при рассмотрении полной системы мы не можем считать ее подсистемы реально существующими. В этом и состоит боровское разрешение проблемы дуализма волны и частицы. Если мы будем считать, что электрон реально существует в данном эксперименте, мы придем к противоречию, поскольку иногда он будет проявлять волновые, а иногда корпускулярные свойства. Тем не менее противоречие снимается, если мы рассматриваем измерительный прибор и электрон как полную, неделимую систему и не пытаемся разбить ее на части.

Авароха: Иными словами, когда мы рассматриваем полную систему, мы не можем одновременно обращаться к наблюдателю и состоянию его сознания?

Кутарк: Да, верно.

Авароха: И в то же самое время, рассуждая о системе номер два, мы можем говорить о наблюдателе как о личности, обладающей конкретными представлениями?

Кутарк: Да. Это обстоятельство смущает вас лишь потому, что вы не сумели уловить сущность квантовой логики. Точно так же, как общая теория относительности заставила нас принять новые аксиомы для описания пространства и времени, квантовая механика вынуждает нас принять новые правила логики29. Привыкнуть к ним — лишь вопрос'времени.

Авароха: Позвольте задать вам вопрос. Имеют ли отношение значения входящих в ¥(/) векторов Fk к применению принципа

дополнительности к ¥(/)? Представим себе, что, удлинив период

полураспада, мы увеличиваем значение F0, делая его значительно больше прочих Fk. Имеется ли предел, достигнув которого вы отбросите свое утверждение о том, что при рассмотрении системы номер один нельзя считать систему номер два реально существующей?

Кутарк: До тех пор, пока все прочие Fk не обратятся в ноль, я не вижу никаких причин отказываться от своего утверждения.

Авароха: Давайте в таком случае подумаем — что случится, если мы изолируем один из электронов системы номер два и назовем новую систему системой номер три. Проведя анализ, подобный тому, что мы проводили для систем номер один и два, мы обнаружим, что вектор состояния системы номер два представляет собой макроскопически неоднозначную комбинацию векторов состояний системы номер три. Вы согласны с этим?

Кутарк: Разумеется, существует возможность того, что какойлибо маловероятный электронный переход существенным образом изменит поведение системы. Следовательно, было бы вполне оправданно предположить, что вектор состояния системы номер три макроскопически неоднозначен.

Авароха: Значит, мы могли бы рассчитывать обнаружить, что вектора состояния системы номер три являются макроскопически неоднозначными комбинациями векторов системы номер четыре, полученной в результате изъятия еще одной частицы?

Кутарк: Да, хотя при этом относительная величина несовместимых членов вектора состояния могла бы оказаться достаточно малой. То же самое можно сказать о последовательности подсистем, которые вам, без всякого сомнения, захотелось бы построить, исключая частицы одну за другой. Макроскопическую неоднозначность может проявить вектор состояния любой подсистемы.

Авароха: Не значит ли это, что мы не можем связать присущие конкретному наблюдателю представления с какой-либо подсистемой полной системы, включающей в том числе и мозг человека или ка- кую-то его часть? По-видимому, пока мы не осуществим операцию редукции, мы будем при рассмотрении каждой подсистемы сталкиваться с неоднозначностью, что противоречит конкретности представлений наблюдателя. Простое утверждение о том, что, рассуждая о какой-либо подсистеме, мы не можем говорить о реальности существования ее под-подсистем свойства реального существования, оказывается не слишком плодотворным.

Кутарк: Мне кажется, мы слишком увлеклись бесцельным делением малого на еще меньшие части. Поскольку наука должна быть практичной, то лучшее, что мы можем сделать — это перейти в нужный момент к классическим или полуклассическим описаниям30.