Снимка: Алис Файгел,unsplash.com
Представете си, че сядате и вземате любимата си книга. Поглеждате илюстрацията на предната корица, прокарвате пръсти по гладкото й ръбче и усещате миризмата на прясно печатарско мастило върху хартия докато прелиствате страниците. За вас книгата е съставена от набор от сензорни проявления.
Но вие очаквате, че книгата има свое собствено независимо съществуване зад тези проявления. Така че, когато оставите книгата на масичката за кафе и влезете в кухнята или напуснете къщата си, за да отидете на работа, очаквате, че книгата все още изглежда, усеща се и мирише точно както когато сте я държили.
В новата си книга „Хелголанд" физикът Карло Ровели излага нов поглед върху понятията от квантовата механика и самата реалност.
Очакването обектите да имат свое собствено независимо съществуване - независимо от нас и всякакви други обекти - всъщност е дълбоко вкоренено предположение, което правим за света. Това предположение води началото си от научната революция от 17-и век и е част от онова, което наричаме механистичен мироглед. Според това виждане светът е като гигантски часовников механизъм, чиито бурмички и зъбчати колелца се управляват от определени закони на движение.
На този поглед върху реалността се дължи голяма част от научния напредък на човечеството през 17-и век. Но както твърди италианският физик Карло Ровели в новата си книга „Хелголанд“, квантовата теория - физическата теория, която описва Вселената в най-малките мащаби - почти със сигурност показва, че този мироглед е фалшив. Вместо това Ровели твърди, че трябва да възприемем „релационен“ мироглед.
Какво означава „релационен"?
По време на научната революция английският пионер във физика Исак Нютон и неговият германски колега Готфрид Лайбниц се разминават във вижданията си за същността на пространството и времето.
Нютон твърди, че пространството и времето са действали като „контейнер“ за съдържанието на Вселената. Тоест, ако можем да премахнем съдържанието на Вселената - всички планети, звезди и галактики - ще останем с празно пространство и време. Това е „абсолютният“ възглед за пространство и време.
Лайбниц, от своя страна, твърди, че пространството и времето не са нищо повече от общата сума от разстоянията и продължителността между всички обекти и събития в света. Ако премахнем съдържанието на Вселената, бихме премахнали и пространството, и времето. Това е „релационният“ възглед за пространство и време: те са само пространствени и времеви отношения между обектите и събитията. Релационният възглед за пространството и времето е ключово вдъхновение за Айнщайн, когато той развива общата теория на относителността.
Ровели използва тази идея, за да тълкува квантовата механика. Той твърди, че обектите на квантовата теория, като един фотон, електрон или друга основна частица, не са нищо повече от свойствата, които те проявяват, когато са във връзка с други обекти.
Тези свойства на квантовия обект се определят чрез експеримент и включват параметри като позиция, импулс и енергия на обекта. Заедно те съставят състоянието на обекта. Според релационната интерпретация на Ровели, тези свойства са всичко, което може да се каже за обекта: няма подлежащо отделно вещество, което да „притежава“ свойствата.
Как това ни помага да разберем квантовата теория?
Помислете за добре познатия квантов пъзел с котката на Шрьодингер. Поставяме котка в кутия с някакъв летален агент (като флакон с отровен газ), задействан от квантов процес (като разпадането на радиоактивен атом), и затваряме капака.
Квантовият процес е случайно събитие. Няма начин да го предскажем, но можем да го опишем по начин, който дава представа за различните шансове атомът да се разпадне или не в даден период от време. Тъй като разпадането ще предизвика отварянето на флакона с отровен газ и следователно смъртта на котката, животът или смъртта на котката също е чисто случайно събитие.
Според ортодоксалната квантова теория котката не е нито мъртва, нито жива, докато не отворим кутията и не наблюдаваме системата. Остава загадка как точно изглежда това състояние - котката да не е нито мъртва, нито жива.
Но според релационната интерпретация състоянието на всяка система винаги е във връзка с някаква друга система. Така че квантовият процес в кутията може да има неопределен резултат по отношение на нас, но да има определен резултат за котката.
Така че е напълно логично котката да не е нито мъртва, нито жива за нас и в същото време определено да е мъртва или жива. Един факт е истински за нас и друг факт е истински за котката. Когато отворим кутията, състоянието на котката става определено за нас, но котката никога не е била в неопределено състояние за себе си.
Какво е мнението на Ровели за реалността?
Ровели твърди, че тъй като нашият свят в крайна сметка е квантов, трябва да се вслушаме в тези уроци. По-специално обекти като вашата любима книга могат да имат свойствата си само по отношение на други обекти, включително вас.
За щастие, това включва и всички други предмети като вашата масичка за кафе. Така че, когато отидете на работа, любимата ви книга продължава да си е там, където сте я оставили. Въпреки това, това е драматично преосмисляне на същността на реалността.
Светът е сложна мрежа от взаимовръзки, така че обектите вече нямат собствено индивидуално съществуване, независимо от други обекти - като безкрайна игра на квантови огледала. Освен това може би няма да има независимо „метафизично“ вещество, съставляващо нашата реалност, което да е в основата на тази мрежа.
Както казва Ровели:
Ние не сме нищо друго освен контури на изображения. Реалността, включително ние самите, не е нищо друго освен тънък и крехък воал, отвъд който ... няма нищо.
