Человек и Абсолют. Философское введение в религиозную антропологию - Иванов Евгений Михайлович - Страница 8

В основе нашей концепции «сознания в квантовом мире» лежит эвереттовская интерпретация квантовой механики (Предложенная Хью Эвереттом в 1957 г. [9]), а также тезис М. Менского, о том, что функционально сознание проявляет себя как процесс селекции квантовой альтернативы, т.е., иными словами, как процесс редукции вектора состояния [10].

Особенность эвереттовской интерпретации квантовой механики заключается в отрицании физической реальности процесса редукции волновой функции (вектора состояния) в процессе измерения. Тезис редукции вводится для объяснения единственности полученного в измерительном эксперименте результата, а также взаимной согласованности последовательных измерений, производимых над одним и тем же квантовым объектом. Если квантовая система изначально находится в суперпозиционном состоянии относительно измеряемой наблюдаемой (т.е. данная наблюдаемая величина в исходном состоянии не имеет определенного значения), то после измерения эта система скачкообразно переходит в одно из собственных состояний оператора измеряемый величины (т.е. в какое-то конкретное состояние, в котором данная величина имеет определенное значение, полученное в результате измерения). Математически это означает, что после измерения мы должны вычеркнуть все те компоненты исходной суперпозиции, которые не соответствуют полученному нами результату измерения. Это вычеркивание и есть редукция вектора состояния. Реальность редукции доказывается последующими измерениями, которые показывают, что квантовая система после первого измерения действительно перешла в состояние, в котором измеренная величина имеет вполне определенное значение.

Отрицание Х. Эвереттом реальности редукции вектора состояния обосновывается тем, что процесс редукции невозможно представить в качестве следствия шредингеровской эволюции квантового состояния. Как показал И. фон Нейман [11], взаимодействие квантовой системы и измерительного прибора, описанное с помощью уравнения Шрёдингера, само по себе не приводит к редукции волновой функции. Напротив, прибор (который в данном случае описывается как макроскопическая квантовая система) в процессе взаимодействия с микрообъектом также переходит в состояние суперпозиции, каждая из компонент которой соответствует одному из возможных результатов измерения. Данный вывод не меняется, если в эту систему: «квантовый объект+прибор» включить человека-наблюдателя, который в данном случае также будет описываться с квантовомеханической точки зрения, т.е. ему приписывается некая многочастичная волновая функция. Если наблюдатель взаимодействует с прибором (для того, чтобы узнать результат измерения), то согласно шредингеровскому описанию этого взаимодействия, он также перейдет в состояние суперпозиции, где каждый элемент будет соответствовать ситуации восприятия наблюдателем того или иного конкретного исхода данного измерительного эксперимента. Иными словами, наблюдая за показаниями прибора, субъект-наблюдатель, а также вместе с ним и его сознание, как бы «расщепляется» на N экземпляров (N – равно числу членов исходной суперпозиции измеряемого квантового объекта), каждый из которых будет воспринимать один из возможных исходов этого измерительного эксперимента.

Если мы вслед за Эвереттом признаем, что физически никакой редукции вектора состояния не происходит, то нам нужно будет также признать, что наблюдаемая редукция – есть лишь субъективная иллюзия, связанная с тем, что каждый «экземпляр» расщепившегося субъекта-наблюдателя будет воспринимать лишь один из исходов данного измерительного эксперимента и не будет воспринимать все другие исходы. В теории Эверетта это «расщепление» касается как субъекта, так и окружающего его физического мира (хотя «расщепление мира» существует здесь лишь соотносительно с «расщепившемся» субъектом, т.е. является относительным, а не абсолютным). В каждом квантовом измерении, имеющем N исходов, и наблюдатель, и вся Вселенная расщепляются на N экземпляров, и в каждом из этих экземпляров реализуется лишь один конкретный исход данного измерения. Следовательно, все возможные варианты квантового процесса оказываются реализованными и нет необходимости в тезисе редукции волновой функции.

Конечно, трудно поверить, что любое квантовое измерение неким волшебным образом приводит к множественному (в случае непрерывного спектра – к бесконечному) расщеплению как Вселенной, так и наблюдателя. Однако всех этих расщеплений и даже самой возможности для сознания как то воздействовать на квантовые процессы можно легко избежать. Мы можем исключить «расщепление Вселенной» если учтем жестко детерминированный характер шредингеровской эволюции квантовых систем. Поскольку квантовая механика формально применима к любым физическим системам, мы можем ввести понятие «волновая функция Вселенной» (это понятие, в частности, рассматривал в своих работах основоположник квантовой космологии Б. Девитт [12]). Если «квантовое состояние Вселенной» задано в некоторый начальный момент времени (соответствующий гипотетическому моменту «зарождения Вселенной) то мы можем, действуя на это состояние с помощью оператора эволюции, экстраполировать его на любой более поздний момент времени. Таким образом, мы получим «волновую функцию Вселенной» определенную в каждый момент времени. Если исключить физическую реальность процессов редукции волновой функции Вселенной, то мы получим некий стационарный объект (назовем его «квантовый кристалл») в котором будут в виде потенций предсуществовать исходы любых квантовых измерений с любыми квантовыми объектами в пределах этой Вселенной. То есть «квантовый кристалл» будет представлять собой «Универсум физически возможного» или «множество всех физически возможных миров». Рассматривая «квантовый кристалл» как нечто реально существующее, мы можем избежать необходимости какого-либо реального «расщепления Вселенной» при каждом измерении, поскольку в данном случае Вселенная уже заранее, до всякого измерения содержит в себе все возможные исходы всех возможных измерений. Сознание ничего не должно расщеплять, поскольку «все уже расщеплено до нас», все наблюдаемые возможности уже заранее предсуществуют в составе «квантового кристалл». (Заметим, что и Х. Эверетт полагал, что данное «расщепление» носит мнимый характер, тогда как физический мир остается единым объектом, описываемым единой волновой функцией, а видимость расщепления – есть следствие невозможности однозначно разделить субъекта и объект в рамках квантового описания реальности).

Еще проще избежать расщепления субъекта-наблюдателя. Для этого достаточно отказаться от натуралистического тезиса «сознание есть функция мозга» и перейти на позицию дуализма материи и сознания. Если сознание не есть функция мозга и не есть сам мозг (как мы показали в предыдущем разделе), то квантовое «расщепление» мозга отнюдь не влечет такое же «расщепление» сознания. Мы можем в этом случае приписать сознанию одну лишь функцию по отношению к физической реальности – а именно способность к чувственному восприятию этой реальности и исключить всякую возможность реального воздействия сознания на физические процессы. (Последнее необходимо для того, чтобы дуализм материи и сознания не вступал в противоречие с принципом каузальной замкнутости физической реальности). Сознание не может воздействовать на физические процессы, но способно их чувственно воспринимать. Причем чувственное восприятие устроено таким образом, что для любой наблюдаемой величины оно актуализирует для нашего сознания лишь один из возможных вариантов, соответствующий одному из членов изначальной суперпозиции, но не способно воспринять сразу несколько таких вариантов. Таким образом, если мозг в процессе взаимодействия с прибором и микрообъектом «расщепляется» на N компонент (по числу членов исходной суперпозиции микрообъекта), то сознание при этом отнюдь не расщепляется, но воспринимает лишь одну из этих компонент, и, т.о., видит лишь один вполне определенный результат измерительного эксперимента.

Таким образом, в данном случае функция сознания (в соответствии с гипотезой М. Менского) сводится к селекции квантовых альтернатив – сознание выбирает одну из альтернатив, порождает соответствующий этой альтернативе чувственный образ (например, субъект видит, что прибор показал, что квантовая частица полетела налево, а не направо) и, далее запоминает свой выбор таким образом, чтобы последующие чувственные восприятия были согласованы с предыдущими (если мы видим, что в первом эксперименте частица полетела налево, то и восприятие следующего эксперимента с данной частицей также будет соответствовать этому результату). Назовем этот процесс селективного восприятия квантового состояния сознанием «актуализацией квантовой альтернативы». Эта актуализация (тождественная чувственному восприятию данной альтернативы) никакого воздействия на сами физические процессы не оказывает. Все компоненты суперпозиции, которые имели место в начале измерительного процесса, никуда не исчезают и далее эволюционируют в соответствии с уравнением Шредингера. Но, однако, восприятие одной из альтернатив необратимо закрывает для сознания доступ к любым другим альтернативам. Сознание, осуществляя выбор, как бы «помечает» («маркирует») одну из ветвей квантового процесса. Эта «маркировка» на сами физические процессы никакого воздействия не оказывает – всё физически происходит так, как если бы никакого выбора, никакой «маркировки» не существовало. Однако сознание способно при этом воздействовать само на себя. «Маркируя» одну из компонент суперпозиции, оно исключает для себя в будущем любой доступ к немаркированным компонентам (а также к любым «потомкам» немаркированных компонент). Это условие можно назвать условием «самосогласованности» селективного процесса, осуществляемого сознанием. Оно заключается в том, что предыдущие восприятия квантовофизической реальности воздействуют на последующие восприятия, ограничивая их возможный спектр, и, т.о., обеспечивая причинно-следственную согласованность последовательных восприятий одного и того же квантового объекта. Собственно, именно это условие самосогласованности и порождает иллюзию «редукции» вектора состояния: поскольку «не маркированные» компоненты суперпозиции никогда не дают «маркированных» «потомков» (ранее не «маркированная» ветвь квантового процесса никогда не маркируется в последствии), то соответствующие компоненты и их «потомки» никогда не станут объектом восприятия и, следовательно, ими можно попросту пренебречь.