Описание квантовой теории, данное Эрвином Шрёдингером в его знаменитой «кошачьей» статье: «Современное состояние квантовой механики» [1], написанной в ответ на (равно как и) известную статью о «призрачном действии» Альберта Эйнштейна, Бориса Подольского и Натана Розена [2], — полностью информационно-теоретическое, но не физическое. Юджин Вигнер также подчеркивал необходимость проводить четкое различие между чисто информационным теоретико-языком квантовой механики и тем содержанием, которым является физика [3]. Похоже, что большая часть «странностей» квантовой теории возникает из-за смешения языка с содержанием.

Волновая функция, согласно Шрёдингеру, — это квантовая модель, которую он создал для предсказания наблюдений за микросистемами, не поддающимися адекватному классическому моделированию. Как объект познания она имеет ряд принципиальных особенностей, весьма отличных от классической теории информации [1].

Квантовая модель (волновая функция) системы имеет дело только с наблюдаемыми величинами системы [4]. С одной стороны, наблюдения — единственная реальность, которую он знает [1]. С другой стороны, у него есть состояния, не соответствующие физическим состояниям системы [2].

Квантовая модель системы с момента ее создания знает все, что возможно знать обо всех наблюдаемых состояниях системы. Его максимальное знание является обязательным условием для работы модели. Шредингер определяет волновую функцию в качестве модели как максимальный каталог ожиданий [1].

В качестве модели волновая функция знает все переменные, которые можно наблюдать. Никакое невежество или небрежность экспериментатора не могут исказить это знание [1].

Как состояние, волновая функция знает вероятности всех значений всех наблюдаемых переменных для каждого будущего наблюдаемого состояния физической системы, которую она моделирует [1]. Точность вероятностей — известная квантовой модели с момента ее создания — также максимальна. Его нельзя обновить с помощью байесовского вывода [5, 6], потому что нет места для улучшения. Короче говоря, сохраняющаяся глобальная ансамблевая энтропия фон Неймана для чистых состояний равна нулю [5]. Следовательно, в квантовой модели нет места для обучения, потому что учиться нечему.

Истинная неполнота квантовой теории возникает из-за того, что мы можем не знать квантовую модель системы [1]. Построение квантовых моделей хаотических систем, например, требует много квантовой магии: то есть вычислений, которые трудно выполнить с помощью классических компьютеров [7]. Всякий раз, когда мы не знаем квантовой модели, мы должны полагаться на классическую модель, и тогда применима классическая теория информации.

Квантовая теория несовместима со специальной теорией относительности, поскольку, когда две системы начинают взаимодействовать, их квантовые модели не взаимодействуют. Они сливаются в единую комбинированную модель. Безусловные параметры каждой модели разбиваются на ветви, обусловленные параметрами других систем, в линейном детерминированном процессе, развивающемся по уравнению Шрёдингера. Этот процесс запутывания моделей происходит всегда, когда системы начинают физически взаимодействовать друг с другом [1].

Следуя рассуждениям Шредингера, декогеренция представляет собой запутывание квантовых моделей систем с квантовой моделью среды, с которой эти системы физически взаимодействуют.

Благодаря декогеренции все физические системы (за исключением лишь квазиизолированных микросистем) запутываются со своим окружением, так как декогерентность есть не что иное, как нелокальное запутывание с окружением [5]. По словам его изобретателя Х.-Д. Зе, декогеренция необратима для всех практических целей для всех физических систем. Зе пришел к этому выводу на основе онтической интерпретации квантовой теории; предполагая, что волновая функция является не моделью, а физическим объектом [5, 8]. Такое допущение автоматически приводит к существованию только одной волновой функции всей вселенной (как физического объекта), которая непрерывно распадается на все новые и новые ветви в соответствии с эвереттовской многомировой интерпретацией квантовой механики [5, 6, 8, 9].

Однако, согласно Шрёдингеру, запутанности можно избежать, если живой субъект «решит, какую ветвь выбрать»; разрешает неопределенность в отношении того, какую ветвь объединенной (но разделенной внутри на условные ветви) волновой функции выбрать для воскрешения безусловной (чистой) волновой функции (модели) одной из запутанных систем. Когда запутанность ускользает для одной модели, она ускользает от всех моделей, которые были запутаны в результате физических взаимодействий. Состояние запутанности имеет соответствующие физические состояния запутанных систем, но уклонение от запутанности — это чисто ментальное состояние. Запутанность непрерывна. Уход от запутанности выглядит как прыжок, но волновая функция не прыгает. Избегание запутанности заменяет старую волновую функцию новой [1].

Уход от запутанности не влечет за собой отделения прошлых безусловных (чистых) волновых функций друг от друга, потому что во время запутывания они были потеряны навсегда. Поэтому мы должны рассматривать ускользание от запутанности как воскрешение безусловных моделей [1].

Следуя логике Шредингера, квантовая теория иногда моделирует параллельные физические состояния, а иногда представляет чисто ментальные состояния. Как мы знаем из философских сочинений Шрёдингера, он рассматривал психическую и физическую реальность как одну неделимую психическую реальность — универсальное сознание [10]. Его философия, в частности, позволила ему не видеть никаких странностей или противоречий в квантовой теории, которые возникают, только если мы смотрим на квантовую теорию с классической точки зрения — и смешиваем язык и содержание квантовой теории.

«Мы также признаем, что законы квантовой механики лишь устанавливают вероятностные связи между результатами последующих наблюдений за системой. Верно, конечно, что законы классической механики также могут быть сформулированы в терминах таких вероятностных связей. Однако они могут быть сформулированы и в терминах объективной реальности. Важным моментом является то, что законы квантовой механики могут быть выражены только в терминах вероятностных связей», — писал Вигнер о квантовой теории в 1963 году [11].

«Сознание нельзя объяснить в физических терминах. Ибо сознание абсолютно фундаментально. Его нельзя объяснить с точки зрения чего-то другого», — сказал Шрёдингер о сознании в 1931 году [12].

Может ли квантовая теория быть первой (успешной) попыткой объяснить сознание с точки зрения сознания? Если так, то впереди нас ждет новая, абсолютно неизведанная terra incognita. Не пора ли тогда отправиться в него за новыми открытиями?

Использованная литература:

  1. Шредингер, Эрвин, Современное состояние квантовой механики, Die Naturwissenschaften 1935. Том 23, выпуск 48.
  2. Эйнштейн, Альберт, Подольский, Борис и Розен, Натан. Можно ли квантово-механическое описание физической реальности считать полным?, Physical Review, vol. 47, страницы 777–780 (1935).
  3. Вигнер Э.П. (1995) Замечания по вопросу о разуме и теле. В: Мехра Дж. (ред.) Философские размышления и синтезы. Собрание сочинений Юджина Пауля Вигнера (часть B, исторические, философские и социально-политические статьи), том B / 6. Springer, Берлин, Гейдельберг.
  4. Гейзенберг, Вернер (1971). Физика и не только: встречи и беседы. Мировые перспективы, том. 42. Нью-Йорк: Харпер и Роу. ISBN 9780049250086. LCCN 78095963. OCLC 15379872.
  5. 5. Зех, Х.-Дитер, Странная (при)история частиц и волн, 2018, arXiv:1304.1003v23 [physics.hist-ph], https://doi.org/10.48550/arXiv.1304.1003
  6. ДеВитт, Брайс, Квантовая механика и реальность, перепечатано из Physics Today, Vol. 23, №9 (сентябрь 1970 г.).
  7. Гото, Канато, Носака, Томоки, Нодзаки, Масахиро. Хаос по волшебству. Эпринт-архив: 2112.14593. Дата публикации: декабрь 2021 г. DOI: 10.48550/arXiv.2112.14593. arXiv: arXiv:2112.14593
  8. Генрих Пас, Можно ли исследовать многомировую интерпретацию в психологии? 2017, arXiv:1609.04878v2 [quant-ph], https://doi.org/10.48550/arXiv.1609.04878
  9. Эверетт, Хью, Формулировка квантовой механики относительное состояние, Rev. Mod. физ. 29, 454 — Опубликовано 1 июля 1957 г., DOI: https://doi.org/10.1103/RevModPhys.29.454.
  10. Эрвин Шредингер, «Разум и материя», 1959, University Press, стр. 62.
  11. Вигнер, Юджин П., Проблема измерения, Американский журнал физики 31, 6 (1963); https://doi.org/10.1119/1.1969254
  12. Мур, Уолтер Дж., Жизнь Эрвина Шредингера, 1994, Cambridge University Press, стр. 181 (Мур цитирует ответ Шредингера на вопрос Дж. В. Н. Салливана в серии «Интервью с великими учеными», опубликованной в The Observer в 1931 году).