Самосознающая вселенная. Как сознание создает материальный мир

Вспомните историю о сцене, снимавшейся для немого кино. Предполагалось, что героиня привязана к рельсам перед приближающимся поездом. По сюжету фильма героиня должна была быть спасена — поезд в последнее мгновение останавливался. Поскольку актриса (по понятным соображениям) не хотела рисковать своей жизнью, режиссер снимал всю сцену задом наперед — начиная с момента, когда актриса привязана к рельсам, а поезд неподвижно стоит рядом с ней. Затем поезд начинал двигаться задом. Но что, как вы думаете, видели зрители, когда фильм прокручивали в обратную сторону? В те дни поезда водили паровозы, работавшие на угле. В фильме, запущенном в обратную сторону, дым входил в паровозную трубу, вместо того чтобы выходить из нее, тем самым раскрывая секрет фильма. Образование дыма — необратимый процесс.

Означает ли это, что близко решение проблемы квантового измерения — причем без допущения участия сознания? Нам нужно только признать необратимость определенных измерительных приборов, именуемых детекторами, и тогда, возможно, мы можем вырваться из цепочки фон Нойманна. Как только детекторы сработали, когерентная суперпозиция больше не может быть восстановлена, и, следовательно, можно сказать, что она действительно закончилась.

Но так ли это на самом деле? Достаточно ли детектора для окончания цепочки фон Нойманна? Сам фон Нойманн отвечает — нет. Детектор должен становиться когерентной суперпозицией показаний стрелки, по той простой причине, что он тоже подчиняется квантовой механике. То же справедливо и для любого последующего измерительного прибора — обратимого или «необратимого». Цепочка фон Нойманна продолжается.

Суть в том, что квантовое уравнение Шредингера обратимо во времени: оно не меняется при перемене знака времени. Как показал математик Жюль Анри Пуанкаре, поведение любого макроскопического тела, подчиняющегося уравнению, обратимому во времени, не может быть подлинно необратимым. Поэтому складывается общепринятая точка зрения, что абсолютная необратимость невозможна; кажущаяся необратимость, которую мы наблюдаем в природе, обусловлена низкой вероятностью обращения пути эволюции макроскопического тела к исходной конфигурации, обладающей большей относительной упорядоченностью.

Учет необратимости дает важный урок. Хотя, в конечном счете, все объекты представляют собой квантовые объекты, видимая необратимость некоторых макрообъектов позволяет нам проводить приблизительное различие между классическим и квантовым. Мы можем говорить, что квантовый объект восстанавливается, тогда как время восстановления классического объекта чрезвычайно велико. Иными словами, можно говорить, что в то время как квантовые объекты не имеют заметного сохранения своей истории — не имеют памяти, классические объекты — например, детекторы — обладают памятью, в том смысле, что для стирания памяти требуется длительное время.

Возникает еще один важный вопрос: если в движении материи нет абсолютной необратимости, то как идеалистическая интерпретация справляется с представлением об однонаправленном течении времени, стреле времени? Согласно идеалистической интерпретации, в трансцендентной области время представляет собой улицу с двусторонним движением, демонстрируя признаки лишь приблизительной необратимости для движения все более и более сложных объектов. Когда сознание коллапсирует волновую функцию ума-мозга, оно проявляет наблюдаемое нами однонаправленное время. Необратимость и стрела времени входят в природу в процессе самого коллапса — квантового измерения, — как много лет назад подозревал физик Лeo Сциллард.

По-видимому, необратимость детекторов не решает проблему измерения. К подобному решению можно обращаться только если мы готовы признавать необратимость в форме неупорядоченности, еще более фундаментальной, чем квантовая механика. Существует предложение поступать именно так.

Предположим, что материя фундаментально беспорядочна и беспорядочное поведение субстрата частиц посредством случайных флуктуаций порождает приблизительно упорядоченное поведение, которое мы можем называть квантовым. Если бы это было так, то сама квантовая механика была бы эпифеноменом — как и все другое упорядоченное поведение. В поддержку такого рода теории нет никаких экспериментальных данных, хотя если бы ее можно было доказать, это было бы оригинальное решение проблемы измерения. Однако некоторые физики все же допускают, что существует скрытая основополагающая среда, вызывающая случайность; они проводят аналогию с беспорядочным движением молекул, вызывающим видимое в микроскоп беспорядочное движение частиц пыльцы в воде (именуемое броуновским движением). Однако допущение наличия основополагающей среды противоречит данным эксперимента Аспекта, если только не включает в себя нелокальность. А в рамках материального реализма трудно принимать нелокальное броуновское движение.

Девять жизней

Стивен Хоукинг говорит: «Всякий раз, когда я слышу о кошке Шредингера, мне хочется схватить пистолет». Аналогичное побуждение испытывает почти каждый физик. Все хотят убить кошку — то есть парадокс кошки, — но у нее, судя по всему, девять жизней.

В первой жизни кошку трактуют статистически, как часть ансамбля. Кошка оскорблена (поскольку эта интерпретация лишает ее своеобразия), но невредима.

Во второй жизни философы макрореализма рассматривали кошку как пример дихотомии квантового/классического. Кошка отказывается менять свою дихотомию жизни/смерти на еще одну дихотомию.

В третьей жизни кошке предъявляют необратимость и случайность, но кошка говорит — докажите это.

В четвертой жизни кошка встречается со скрытыми переменными (идеей, что ее состояние никогда не становится двойственным, но, в действительности, полностью определяется скрытыми параметрами), и то, что происходит, остается скрытым [31] .

В пятой жизни представители нео-Копенгагенской школы пытаются избавиться от кошки, используя философию логического позитивизма. По большинству оценок кошка остается невредимой.

31

Решающим (хотя, возможно, не последним) ударом по идее скрытых переменных стала так называемая теорема Белла, согласно которой никакая теория локальных скрытых переменных не может давать всех предсказаний квантовой теории(то есть не может быть более полной, чем квантовая теория). — Прим. пер.

В шестой жизни кошка встречается с множественными мирами. Как знать, возможно, она погибла в какой-то вселенной, но насколько мы можем судить, не в этой.

В седьмой жизни кошка встречается с Бором и его принципом дополнительности, но ее спасает вопрос: что составляет измерение?

В восьмой жизни кошка лицом к лицу встречается с сознанием (дуалистического сорта), но ее спасает друг Вигнера.

Наконец, в девятой жизни кошка находит спасение в идеалистической интерпретации. На этом заканчивается история девяти жизней кошки Шрёдингера.

ГЛАВА 7. Я ВЫБИРАЮ, СЛЕДОВАТЕЛЬНО, Я ЕСТЬ

Мы пока еще не сталкивались с важным вопросом: что такое сознание? И как отличать сознание от осознания?

Увы, определить сознание нелегко. Английское слово consciousnessпроисходит от двух латинских слов: глагола scire, означающего «знать», и предлога сит,означающего «с». Таким образом, сознание этимологически означает «знать с».

Более того, в Оксфордском Словаре английского языка дается не одно, а шесть определений слова «сознание»: совместное или общее знание; внутреннее знание или убеждение, особенно в отношении собственного незнания, вины, недостатков и т.д.; факт или состояние сознания или осознания чего-либо; состояние или способность быть сознающим как условие или сопутствующее обстоятельство мышления, чувств и воли; сумма всех впечатлений, мыслей и чувств, составляющих сознательное бытие человека; состояние осознавания, рассматриваемое как нормальное состояние здоровой бодрствующей жизни.

Ни одно из этих определений нельзя считать полностью удовлетворительным, но, вместе взятые, они дают приблизительное понимание того, что такое сознание. Представьте себе ситуацию, в которой действует каждое из этих определений (мы будем обозначать каждое из них подстрочной цифрой от 1 до 6). Вам доставляют букет роз. И вы, и посыльный, и отправитель разделяете сознание, касающееся этого подарка. Именно в своем сознании вы знаете историю, ассоциации и значение роз, и что они означают в качестве подарка вам (и в этом сознании вы можете ценить или не ценить подарок). Ваш чувственный опыт роз находится в вашем сознании, благодаря которому вы способны чувствовать их аромат, видеть их цвет и ощущать их шипы. Однако именно ваше сознание дает вам возможность придавать значения, учитывать отношения и принимать решения, связанные с подарком (например, принять или отвергнуть розы). Ваше сознание — это то, что делает вас уникальным и отличным от вашего возлюбленного и от всякого другого человека, который тем или иным образом реагирует на подаренные розы. Лишь благодаря вашему сознанию вы вообще способны принимать розы или переживать и демонстрировать любое из вышеперечисленных состояний сознания.