Tieteemme - kreikkalainen tiede - perustuu objektiivistamiseen, jonka avulla se katkaisee itsensä tietä aiheen, järjen, riittävään ymmärtämiseen. Olen vakuuttunut siitä, että juuri tässä vaiheessa nykyinen ajattelutapa on korjattava ehkä itäisen ajatuksen verensiirrolla. - Erwin Schrödinger.
Miksi tutkijat jättivät huomiotta tietoisuuden ongelman
Tieteellinen lähestymistapa ympäröivän todellisuuden tutkimiseen materialismin näkökulmasta viime vuosisatojen ajan on tuonut yhteiskuntaan vakaan yksipuolisen maailmankuvan, jossa merkityksetön aineellinen aine on ainoa ja viimeinen todellisuus. Lisäksi avaruus on vain galaksien ja tähtien mekaaninen kokoonpano, ja planeettamme on täplä pölyä, joka on kadonnut tähän kosmiseen kaaokseen. Elämä siinä on spesifinen, harvinainen ja lopulta hyödytön prosessi - todennäköisesti vahingossa tapahtuva luonnollinen poikkeama, ja ihmisen tietoisuus, sen "minä", on kokonaisuus, joka katoaa ruumiin kuoleman mukana.
Tällainen yksivärinen, synkkä ja tasainen maailmankuva johtaa luonnollisesti ajattelijan kysymykseen hänen olemassaolonsa merkityksestä, johon hän ei löydä vastausta. Tämän seurauksena henkinen pessimismi muodostuu yhteiskunnassa, mikä johtaa ainoaan tavoitteelliseen asemaan vain aineellisten arvojen ja hetkellisten nautintojen omistamisena mahdollisena todellisena tapana täyttää olemassaolo merkityksellä. Monet tiedemiehet ymmärsivät kuitenkin, että tällainen maailmankaikkeuden malli on vain karkea heijastus todellisesta maailmasta, jossa tarvittavat ja erittäin tärkeät yksityiskohdat todennäköisesti puuttuvat.
Yksi tällainen tärkeä yksityiskohta, joka jäi tieteellisen analyysin ulkopuolelle useista syistä, oli tajunnan ilmiö. Tietoisuus ei millään tavoin ilmestynyt eikä sisältynyt klassisen fysiikan yhtälöihin, sitä ei yksinkertaisesti ollut tieteen paljastamissa laeissa, se oli aina tieteellisen lähestymistavan ulkopuolella. Mutta niin rajoitetulla näkemyksellä oli oikeus elämään vasta tieteellisen tiedon alkuvaiheessa. Kun syvemmälle on tunkeutunut maailmankaikkeuden salaisuuksiin, tämän rajoituksen olisi pitänyt ilmoittaa itsestään.
Kvanttimekaniikan kehityksen myötä syntyi epäselvyyttä elektronin ominaisuuksien ja tarkkailijan roolin suhteen kokeessa. Kuten kävi ilmi, elektronilla on kaksoisluonne, ja kokeelliset tulokset riippuvat tarkkailijan asettamista havainnointiolosuhteista. Kysymys vaikuttaa suoraan tarkkailijan tietoisuuden vuorovaikutukseen ympäröivän todellisuuden kanssa.
Mainosvideo:
Mikromaailman kaksoisluonne eikä vain se
Ymmärrämme aineen ominaisuuksien kaksinaisuuden mikromaailmassa siirtymällä yksinkertaiseen kaksiriviseen kokeiluun. Varmasti tämä koe on tiedossa monille koulufysiikan lukijoille.
Kokeilun ydin on, että elektronivirta (valokvantti) ohjataan yhden tai kahden kapean raon - osion - läpi muodostetun osion läpi valokuvalevylle. Jos rakoja on vain yksi, valokuvalevylle ilmestyy yksi valonauha, toisin sanoen elektronit käyttäytyvät kuin hiukkaset. Kun on kaksi rakoa, ei ilmesty kahta, vaan monet raidat, eli elektronit käyttäytyvät tässä tapauksessa aaltojen tavoin. Tyypillinen häiriökuvio ilmestyy valokuvalevylle. Tässä tapauksessa rakojen leveys ja niiden välinen etäisyys ovat niille putoavan säteen valoaallonpituuden mukaisessa järjestyksessä. On utelias, että kun yritetään korjata miniatyyrilaitteella, jonka aukon läpi elektroni kulkee, häiriökuvio tuhoutuu. Elektronit tietävät, että heitä "tarkkaillaan tai lasketaan" ja että ne käyttäytyvät kuin hiukkaset. Ts."Salaperäinen luonne" antaa valokvanttiominaisuuksia: ensin aallon, sitten hiukkasten ominaisuudet havainto-olosuhteista riippuen.
Vuonna 1924 Louis de Broglie ehdotti, että tällaiset ominaisuudet eivät ole ominaisia vain valolle, vaan yleensä kaikille hiukkasille. Protonien, neutronien ja jopa atomien kanssa tehdyt kokeet ovat täysin vahvistaneet tämän oletuksen tulevaisuudessa. Lisäksi vuoden 1999 lopussa itävaltalaiset tutkijat osoittivat C70-fullereenimolekyylien aalto-ominaisuudet. Nämä ovat suurimmat kohteet, joissa aalto-ominaisuuksia on havaittu.
Lukuisat kokeet osoittavat vakuuttavasti, että riippumatta siitä, mitä hiukkasia otamme, niillä kaikilla on aalto-ominaisuuksia tietyissä olosuhteissa. Nykyään esimerkkejä hiukkasten kvanttiominaisuuksien ilmenemisestä tunnetaan paitsi mikrokosmosissa myös makroskooppisessa mittakaavassa, esimerkiksi nestemäisen heliumin ylivuodon ilmiö. Todellisuudessa kvanttiobjektit eivät ole klassisia aaltoja eivätkä klassisia hiukkasia, jotka hankkivat ensimmäisen tai jälkimmäisen ominaisuudet vain tietyssä likiarvossa.
Mittausten vaikutus esineeseen
Yksi tärkeimmistä kysymyksistä, jotka liittyvät kvanttitilojen mittaamisen ominaisuuksiin, on kysymys tarkkailijan (tai hänen tajuntansa) roolin selvittämisestä mittauksen aikana. Viime aikoina ryhmä tutkijoita Wienin yliopistosta (Zeilinger et ai.) Suoritti kokeita fullereenimolekyyleille, joita lasersäde "lämmittää" lennon aikana, jotta ne voisivat säteillä ja löytää paikkansa avaruudessa. Tämän seurauksena fullereenit menettivät merkittävästi kykynsä "taipua esteiden ympärille" - siten osoitettiin, että ympäristö voi toimia tarkkailijan roolissa: pelkkä mahdollisuus periaatteessa havaita fullereenin sijainti muutti kokeen lopputulosta. Tarkkailijan tehtävänä oli luoda koeolosuhteet (tässä tapauksessa fullereenin lämmittäminen laserilla), joiden mukaisesti luonto antoi yhden tai toisen vastauksen.
Mutta Yhdysvaltojen tiedemiehet, professori Schwabin johdolla, ovat äskettäin osoittaneet kokeellisesti, että kvanttiobjektin ja itse objektin mittaaminen liittyvät läheisesti toisiinsa. Erityisesti he havaitsivat, että mitattaessa kohteen sijaintia sen tilatila muuttui. Lisäksi mittaukset osoittivat alentavan kohteen lämpötilaa. Mittaukset voivat jäähdyttää kohdetta paremmin kuin mikään jääkaappi, Schwab sanoo.
Näissä tutkimuksissa tutkijat löysivät kvanttimaailman lakien ilmenemisen paitsi kokeissa alkeishiukkasten myös suurten esineiden kanssa. He havaitsivat, että tarkkailemalla kohdetta et voi muuttaa vain sen sijaintia, mutta myös sen energiaa.
Mutta MIT: ssä (USA) Nobelin palkinnon saajan Wolfgang Ketterlen johdolla tehdyissä kokeissa havaittiin kolminkertainen hidastuminen epästabiilin mikropartikkelin hajoamisessa. Ensimmäistä kertaa verrattiin kvanttijärjestelmän sykkivän ja jatkuvan havainnon vaikutusta hajoamisprosessiin. Pulssitoiminnon alla atomipilvi säteilytettiin lyhyiden ja voimakkaiden valopulssien "konekivääripurskeella", joka seurasi nopeasti toisiaan säännöllisin väliajoin. Jatkuvalla altistuksella pilvi säteilytettiin jonkin aikaa matalan, mutta jatkuvan tehon säteellä.
Kokeet ovat osoittaneet, että molemmilla altistustyypeillä viritystilan hajoaminen hidastuu. Lisäksi mitä voimakkaampi vaikutus (ts. Mitä tiheämpi impulssijono ensimmäisessä kokeessa ja sitä suurempi valovoima toisessa), sitä merkittävämpi hidastumisen hidastuminen on.
Tutkijoiden mukaan tällaisen paradoksaalisen ilmiön alkuperä voidaan selittää yksinkertaisimmilla sanoilla seuraavasti:”Kvanttimekaniikassa mikä tahansa mittaus tai edes havainto“häiritsee”mitattua hiukkaa. Jos se "yrittää hajota", havainto palauttaa sen (melkein) alkuperäiseen kvanttitilaansa, josta se yrittää taas hajota. Siksi hiukkasen liian usein havaitseminen pidentää merkittävästi sen hajoamisaikaa”.
Mittauksen vaikutuksesta tarkkailijan tietoisuuden vaikutukseen todellisuuteen on vain yksi askel
Ajatuksen tarpeesta sisällyttää tarkkailijan tietoisuus teoriaan ilmaisivat monet tutkijat kvanttimekaniikan olemassaolon ensimmäisistä vuosista lähtien. Esimerkiksi tämä oli tyypillistä Jungin ja Paulin näkemyksille. Wignerin työ sisältää jopa paljon vahvemman lausunnon: tietoisuuden ei tarvitse vain sisältyä mittausteoriaan, vaan tietoisuus voi vaikuttaa todellisuuteen.
Nykyään professori Mensky kehittää tätä lähestymistapaa hedelmällisesti. Hän kirjoittaa: "Ilmeisesti on tehtävä johtopäätös, jota fyysikoiden on vaikea hyväksyä: Teorian, joka voisi kuvata paitsi vaihtoehtoisten mittaustulosten joukkoa ja niiden todennäköisyysjakaumaa, myös mekanismin yhden niistä valitsemiseksi, on välttämättä oltava tietoisuus."
Joten jälleen kerran kvanttifysiikassa on ilmaantunut kaksi epäselvyyttä: miten yhden vaihtoehdon valinta tapahtuu kvanttimittauksessa ja mikä on tietoisuuden rooli tässä? Tutkijat tietävät, että joskus on tehokkaampaa ratkaista kaksi vaikeaa ongelmaa samanaikaisesti. Ilmeisesti Jung ja Pauli olivat oikeassa sanoessaan, että fysiikan ja tietoisuuden lakeja on pidettävä toisiaan täydentävinä. Siksi voimme olettaa, että tietoisuuden rooli kvanttimittauksissa on valita yksi mahdollisista vaihtoehdoista. Tällaisen hypoteesin pohjalta voidaan todeta, että siitä on jäljellä vain pieni askel Wignerin ajatukseen siitä, että tietoisuus voi vaikuttaa todellisuuteen.
Lisäksi, kuten professori Wheeler sanoi, havainnointi on itse asiassa luomistyö ja että tietoisuuden toiminnalla on luovaa voimaa. Kaikki tämä viittaa siihen, että emme voi enää pitää itseämme passiivisina tarkkailijoina, jotka eivät vaikuta havaintomme kohteisiin.
Yuri Yadykin