Идеалистическая метафизика для квантовых объектов

Квантовые объекты демонстрируют взаимодополняющие аспекты волны и частицы. Является ли квантовая дополнительность — разрешение дуализма волны-частицы — тем же самым, что и дополнительность монистического идеализма?

Писатель Джордж Леонард явно видел параллель между этими двумя типами дополнительности, когда в книге «Безмолвный пульс» писал: «Квантовая механика — это предельный коан нашего времени». Коаны — это инструменты, используемые в дзэн-буддизме для прорыва через кажущиеся парадоксы к трансцендентным решениям[22]. Давайте сравним коаны с дополнительностью.

В одном коане ученик дзэн Дайбэй спрашивает мастера дзэн Басо: «Что такое Будда?» Басо отвечает: «Ум — это Будда». Когда еще один монах задал тот же вопрос, Басо ответил: «Этот ум — не Будда».

Сравните это с принципом дополнительности Бора. Спросите Бора: «Является ли электрон частицей?» Порой Бор может ответить: «Да». Когда мы смотрим на след электрона в конденсационной камере, имеет смысл говорить, что электрон — это частица. Однако Бор, пыхтя своей трубкой, скажет: «Вы должны согласиться, что электрон — это волна». Кажется, Бор, подобно мастеру дзэн, имеет два мнения по поводу природы электронов.

Квантовые волны представляют собой волны вероятности. Чтобы увидеть волновой аспект, например дифракционную картину, необходимо экспериментировать с многими волночастицами. Мы никогда не можем экспериментально увидеть волновой аспект единичного квантового объекта: единичная волночастица всегда обнаруживается как локализованная частица. Тем не менее волновым аспектом обладает даже единичная волночастица. Существует ли волновой аспект единичной волночастицы в трансцендентальном пространстве, поскольку он никогда не проявляется в обычном пространстве? Указывает ли идея дополнительности Бора на тот же трансцендентный порядок реальности, о котором говорит философия монистического идеализма?

Бор никогда не давал определенного положительного ответа на подобные вопросы, и, тем не менее, на его нобелевском гербе был изображен китайский символ инь-ян. Может ли быть, что Бор понимал дополнительность квантовой физики аналогично монистическому идеализму, что он был сторонником идеалистической метафизики применительно к квантовым объектам?

Вспомним принцип неопределенности. Если произведение неопределенностей положения и импульса составляет постоянную величину, то уменьшение неопределенности одного увеличивает неопределенность другого. Экстраполируя этот вывод, можно видеть, что если положение известно с полной определенностью, то импульс становится полностью неопределенным, и наоборот — когда импульс известен с полной определенностью, положение становится полностью неопределенным.

Многие новички в квантовой физике возражают против этих следствий принципа неопределенности, говоря: «Но ведь электрон, несомненно, должен где-то быть — мы просто не знаем где». Нет, дело обстоит хуже. Мы даже не можем определять положение электрона в обычном пространстве-времени. Очевидно, квантовые объекты существуют совершенно иначе, чем привычные макрообъекты повседневной жизни.

Гейзенберг тоже признавал, что квантовый объект не может занимать данное место и в то же самое время двигаться предсказуемым образом. Любая попытка сделать моментальный снимок субмикроскопического объекта дает только его положение, но при этом теряется информация о состоянии его движения. И наоборот.

Это наблюдение поднимает еще один вопрос: что делает объект между моментальными снимками? (Это аналогично вопросу об электронах, совершающих квантовые скачки между орбитами атома Бора: куда движется электрон между скачками?) Мы не можем приписывать электрону определенную траекторию. Для этого нам бы понадобилось знать его начальные скорость и положение, что нарушало бы принцип неопределенности. Можем ли мы приписывать электрону какую-либо явную реальность в пространстве и времени в промежутке между наблюдениями? Копенгагенская интерпретация квантовой механики дает на этот вопрос отрицательный ответ.

Между наблюдениями электрон, в соответствии с уравнением Шрёдингера, размазывается — но, по словам Гейзенберга, вероятностно, в потенции (Гейзенберг взял термин потенция у Аристотеля). Где существуют эти потенции? Поскольку волна электрона сразу же схлопывается при наблюдении, потенции не могут находиться в материальной сфере пространства-времени; как вы помните, в пространстве-времени все объекты должны подчиняться установленному Эйнштейном пределу скорости. Поэтому сфера потенции должна находиться вне пространства-времени. Потенции существуют в трансцендентной сфере реальности. Между наблюдениями электрон, подобно архетипам Платона, существует как форма возможности в трансцендентной сфере потенций. (Поэтесса Эмили Диккинсон пишет: «Я обитаю в Возможности». Если бы электрон мог говорить, он бы, вероятно описывал себя именно так.)

Электроны слишком далеки от обычной личной реальности. Предположим, мы спрашиваем: «Существует ли луна, когда мы на нее не смотрим?» В той мере, в какой луна, в конечном счете, представляет собой квантовый объект (полностью состоящий из квантовых объектов), мы должны говорить — нет; так утверждает физик Дэвид Мермин. Между наблюдениями луна тоже существует как форма возможности в трансцендентной сфере потенций.

Возможно, самое важное и самое коварное допущение, которое мы усваиваем в детстве, — это то, что вне нас существует материальный мир объектов, не зависящий от субъектов, которые его наблюдают. В пользу подобного допущения есть подробные свидетельства. Например, всякий раз, глядя на луну, мы находим ее там, где ожидаем, в соответствии с ее классически рассчитываемой траекторией. Естественно, мы предполагаем, что луна всегда находится там, в пространстве-времени, даже когда мы на нее не смотрим. Квантовая физика говорит — нет. Когда мы не смотрим на луну, ее волна возможности расплывается, хотя и на чрезвычайно малую величину; Когда мы смотрим, волна схлопывается; следовательно, волна не могла быть в пространстве-времени. Более разумно принять допущение идеалистической метафизики: никакой объект не существует в пространстве-времени без сознательного субъекта, который на него смотрит.

Итак, квантовые волны подобны архетипам Платона в трансцендентной сфере сознания, а частицы, проявляющиеся в результате нашего наблюдения, — это имманентные тени на стене пещеры. Сознание — это фактор, вызывающий схлопывание волны существующего в потенции квантового объекта, делая его имманентной частицей в мире проявления. Это основное положение идеалистической метафизики, которое мы будем использовать в данной книге для квантовых объектов. Мы увидим, что в свете этой простой идеи все знаменитые парадоксы квантовой физики тают, как утренний туман.

Отметьте, что сам Гейзенберг почти подошел к идеалистической метафизике, когда предложил понятие потенции. Важный новый элемент состоит в том, что сфера потенции существует тоже в сознании. Вне сознания нет ничего. Это монистическое представление о мире имеет решающее значение.