Εγώ και η σκιά μου: η κβαντική μηχανική θέτει υπό αμφισβήτηση την έννοια της προσωπικότητας
Σχηματίζουν / / December 19, 2019
Martin Guerre και κλεμμένων ταυτότητα
Ξέρατε Martin Guerra (Martin Guerre); Ένας Γάλλος αγρότης που κάποτε πήρε σε μια παράξενη και δυσάρεστη κατάσταση. Μάρτιν ζούσε σε ένα μικρό χωριό. Όταν το αγόρι ήταν 24 ετών, τους γονείς του τον κατηγόρησε για κλοπή. Herr αναγκάστηκε να εγκαταλείψει το σπίτι του, αφήνοντας τη γυναίκα του και το γιο του. Οκτώ χρόνια αργότερα, ο άνδρας επέστρεψε στην πατρίδα του, επανενωθεί με την οικογένειά του. Τρία χρόνια αργότερα, η οικογένεια είχε ήδη τρία παιδιά.
Φαίνεται ότι όλα πήγαν όπως συνήθως. Όμως, στο χωριό υπήρχε ένας ξένος στρατιώτης, ο οποίος δήλωσε ότι πάλεψε με τον Martin Gurr στο ισπανικό στρατό και ότι είχε χάσει ένα πόδι στη μάχη. οικογένειας Μαρτίνου άρχισαν να αμφιβάλλουν για το αν οι συγγενείς τους στην πατρίδα τους πριν από τρία χρόνια. Μετά από μια μακρά δίκη, διαπιστώθηκε ότι το πρόσωπο Guerra «απήγαγαν» τυχοδιώκτης Arnaud du Thiel (Arnault du Tilh). Αυτό Martin υπέστη πραγματικά την ακρωτηριασμό των ποδιών του και σε ένα μοναστήρι στην Ισπανία διορίστηκε στην αργομισθία. Ωστόσο, η δίκη του «κλέφτη πρόσωπο» ήταν τόσο καλά γνωστό ότι η Herr επέστρεψε στην πατρίδα του. Η τύχη του τυχοδιώκτη Arnaud du Thiel λύθηκε μια σύντομη καταδίκη σε θάνατο. Και η σύζυγος του Μάρτιν κατηγορείται για την υποβοήθηση της απατεώνας δεν πιστεύει ότι μια γυναίκα δεν μπορούσε να βρει την αγαπημένη του συζύγου της.
Αυτή η ιστορία ενθουσιασμένοι τα μυαλά των συγγραφέων και σκηνοθετών. Στην εξήγηση της γυρίστηκε, οργάνωσαν ένα μουσικό ακόμη και κινηματογράφησε την παράσταση. Επιπλέον, μία από τις σειρές «The Simpsons» είναι αφιερωμένο στο ύψος των περιστάσεων. Μια τέτοια δημοτικότητα είναι κατανοητό: το εν λόγω περιστατικό ενθουσιάζει μας, γιατί περικοπές στο γρήγορο - αντιλήψεις μας για την ταυτότητα και προσωπικότητα.
Πώς μπορούμε να είμαστε βέβαιοι πως ό, τι είναι στην πραγματικότητα ένας άνθρωπος, ακόμη και αν είναι η μητέρα; Αυτό γενικά σημαίνει ταυτότητα σε έναν κόσμο όπου τίποτα δεν είναι μόνιμο;
Οι πρώτοι φιλόσοφοι έχουν προσπαθήσει να απαντήσει σε αυτήν την ερώτηση. Υπέθεσαν ότι είμαστε διαφορετικοί ο ένας από τον άλλο την ψυχή και το σώμα μας - αυτό είναι μόνο μια μαριονέτα. Ακούγεται καλό, αλλά η επιστήμη έχει απορρίψει αυτή τη λύση στο πρόβλημα και προσφέρθηκε να αναζητήσει τη ρίζα της ταυτότητας του φυσικού σώματος. Οι επιστήμονες έχουν ονειρευτεί ένα όνειρο να βρει κάτι σε μικροσκοπικό επίπεδο που θα διακρίνουν ένα άτομο από το άλλο.
Καλά, ότι η επιστήμη - ακριβώς πράγμα. Ως εκ τούτου, όταν λέμε «κάτι σε μικροσκοπικό επίπεδο,» εμείς σημαίνει φυσικά τα μικρότερα δομικά στοιχεία του σώματός μας - μόρια και άτομα.
Ωστόσο, αυτό το κομμάτι είναι πιο ολισθηρό από ό, τι μπορεί να φαίνεται με την πρώτη ματιά. Φανταστείτε Martin Guerre, για παράδειγμα. Διανοητικά να πλησιάζει. Προσώπου, το δέρμα, οι πόροι... προχωρήσουμε περαιτέρω. Όσο το δυνατόν πλησιέστερα, αν έχουμε στην υπηρεσία είναι η πιο ισχυρή τεχνική. Τι μπορούμε να βρούμε; Electron.
Στοιχειώδες σωματίδιο σε ένα κουτί
Herr έγινε από μόρια, μορίου - των ατόμων, τα άτομα αποτελούνται από στοιχειώδη σωματίδια. Ο τελευταίος έκανε «από το τίποτα», είναι τα βασικά δομικά στοιχεία του υλικού κόσμου.
Electron - ένα σημείο που κυριολεκτικά πάνω δεν υπάρχει χώρος σε όλους. Κάθε ηλεκτρόνιο προσδιορίζεται αποκλειστικά από την περιστροφή του βάρους (στροφορμή) και χρέωση. Αυτό είναι όλα όσα χρειάζεται να ξέρετε για να περιγράψει την «προσωπικότητα» του ηλεκτρονίου.
Τι σημαίνει αυτό; Για παράδειγμα, το γεγονός ότι κάθε ηλεκτρόνιο είναι ακριβώς η ίδια με οποιαδήποτε άλλη, χωρίς την παραμικρή διαφορά. Είναι απολύτως όμοια. Σε αντίθεση με τον Martin Guerra και τον ομόλογό του, τα ηλεκτρόνια είναι παρόμοια, έτσι ώστε να είναι πλήρως εναλλάξιμα.
Το γεγονός αυτό έχει μια μάλλον διασκεδαστική συνέπειες. Φανταστείτε ότι έχουμε ένα στοιχειώδες σωματίδιο Α, η οποία διαφέρει από την στοιχειώδες σωματίδιο Β Επιπλέον, τράκα δύο κουτιά - το πρώτο και το δεύτερο.
Ωστόσο, γνωρίζουμε ότι κάθε σωματίδιο πρέπει να είναι σε οποιοδήποτε από τα κουτιά ανά πάσα στιγμή. Έτσι, όπως θυμόμαστε ότι τα σωματίδια Α και Β είναι διαφορετικά μεταξύ τους, αποδεικνύεται ότι υπάρχουν μόνο τέσσερα σενάρια:
- Α να είναι στο κουτί 1, Β είναι στο κουτί 2?
- Α και Β είναι μαζί στο τετραγωνίδιο 1?
- Α και Β είναι μαζί σε ένα κουτί 2?
- Α να είναι στο κουτί 2, Β 1 ψέματα στο κουτί.
Αποδεικνύεται ότι η πιθανότητα ευρέσεως δύο σωματίδια ταυτόχρονα σε ένα κουτί είναι ίση με 1: 4. Εντάξει, με το έξω.
Τι γίνεται όμως όταν τα σωματίδια Α και Β δεν διαφέρουν; Ποια είναι η πιθανότητα να βρεθεί δύο σωματιδίων σε ένα κουτί σε αυτή την περίπτωση; Παραδόξως, η σκέψη μας προσδιορίζει σωστά αν τα δύο σωματίδια είναι τα ίδια, τα σενάρια είναι μόνο τρεις. Μετά από όλα, δεν υπάρχει καμία διαφορά μεταξύ της περιπτώσεως όπου το Α είναι στο κουτί 1, Β 2 είναι στο κουτί, και η περίπτωση όπου το Β είναι στο κουτί 1, Α 2 είναι στο κουτί. Έτσι, η πιθανότητα είναι 1: 3.
Πειραματική επιβεβαιώνει μελέτη ότι μικρόκοσμο υπακούει μια πιθανότητα 1: 3. Δηλαδή, αν αντικαταστήσετε την ηλεκτρονική και σε οποιονδήποτε άλλο, το σύμπαν δεν θα είχε παρατηρήσει τη διαφορά. Και, επίσης.
ηλεκτρόνια πονηρή
Frank Wilczek (Frank Wilczek), ένας θεωρητικός φυσικός στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, βραβείο Νόμπελ νικητής, έχει καταλήξει στο ίδιο συμπέρασμα, όπως έχουμε ακριβώς αυτό. Αυτό το αποτέλεσμα δεν είναι απλά μια ενδιαφέρουσα επιστήμονας ευρήματα. Wilczek είπε το γεγονός ότι δύο ηλεκτρόνια είναι εντελώς δυσδιάκριτες, - αυτή είναι η πιο βαθιά και σημαντικό συμπέρασμα της κβαντικής θεωρίας πεδίου.
Έλεγχος πυροβόλησε - το φαινόμενο της παρεμβολής που «προδίδει» το ηλεκτρόνιο, και μας δείχνει το μυστικό της ζωής του. Βλέπετε, αν καθίσετε και να κοιτάζω το ηλεκτρόνιο, συμπεριφέρεται σαν σωματίδιο. Μόλις στροφή μακριά, και παρουσιάζει τις ιδιότητες των κυμάτων. Όταν δύο τέτοια κύματα επικαλύπτονται, να ενισχύσει ή να εξασθενήσει ο ένας τον άλλον. Μόνο πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι δεν αναφερόμαστε στη φυσική και τη μαθηματική έννοια του κύματος. Φέρνουν καμία ενέργεια, και την πιθανότητα - στατιστικά στοιχεία επηρεάζουν τα αποτελέσματα του πειράματος. Στην περίπτωσή μας - να αποχωρήσει από την εμπειρία των δύο κουτιά στα οποία λάβαμε μια πιθανότητα 1: 3.
Είναι ενδιαφέρον, το φαινόμενο της παρεμβολής συμβαίνει μόνο όταν τα σωματίδια είναι πράγματι πανομοιότυπα. Πειράματα έχουν δείξει ότι τα ηλεκτρόνια είναι ακριβώς ίδιες: η παρεμβολή λαμβάνει χώρα, πράγμα που σημαίνει ότι τα σωματίδια είναι δυσδιάκριτες.
Τι είναι αυτό; Wilczek λέει ότι η ταυτότητα του ηλεκτρονίου - αυτό είναι που κάνει δυνατή κόσμο μας. Χωρίς αυτό, δεν θα υπήρχε χημεία. Το θέμα θα ήταν αδύνατο να αναπαραχθούν.
Αν υπάρχουν ηλεκτρόνια μεταξύ τουλάχιστον κάποια διαφορά, όλα θα γίνουν με τη μία το χάος. ακριβή και σαφή χαρακτήρα τους είναι η μόνη βάση για αυτό το γεμάτο αβεβαιότητες και τα λάθη κόσμο υπήρχαν.
Εντάξει. Ας υποθέσουμε ότι ένα ηλεκτρόνιο δεν μπορεί να διακριθεί από ένα άλλο. Αλλά μπορούμε να βάλουμε ένα στο πρώτο πλαίσιο, το άλλο - στο δεύτερο και να πει: «Εδώ είναι το ηλεκτρόνιο είναι εδώ, και ότι - εκεί»
«Όχι, δεν μπορεί να» - λέει ο καθηγητής Wilczek.
Μόλις θέσει τα ηλεκτρόνια στα κουτιά και στροφή μακριά, θα πάψει να είναι ένα σωματίδιο και θα παρουσιάζουν τις ιδιότητες των κυμάτων. Αυτό σημαίνει ότι θα είναι επεκταθεί επ 'αόριστον. Όσο περίεργο κι αν ακούγεται, υπάρχει η πιθανότητα να βρεθεί το πουθενά ηλεκτρονίων. Όχι με την έννοια ότι είναι αμέσως σε όλα τα σημεία, και ότι έχετε μια μικρή πιθανότητα να το βρείτε πουθενά, αν ξαφνικά αποφασίσει να γυρίσει πίσω και να αρχίσει να ψάχνει γι 'αυτόν.
Είναι σαφές ότι είναι αρκετά δύσκολο να φανταστεί κανείς. Αλλά υπάρχει μια ακόμα πιο ενδιαφέρουσα ερώτηση.
Το ηλεκτρόνια είναι δύσκολο ή χώρο στον οποίο βρίσκονται; Και τότε τι θα συμβεί σε όλους που είναι γύρω μας, όταν γυρίζουμε την πλάτη μας;
Το πιο δύσκολο τμήμα
Αποδεικνύεται, βρίσκοντας δύο ηλεκτρόνια μπορούν ακόμα να είναι. Το μόνο πρόβλημα είναι ότι δεν μπορούμε να πούμε ότι είναι το πρώτο κύμα, το δεύτερο κύμα των ηλεκτρονίων του, και είμαστε όλοι σε τρισδιάστατο χώρο. Δεν λειτουργεί στην κβαντομηχανική.
Θα πρέπει να πω ότι υπάρχει μια ξεχωριστή κύμα στον τρισδιάστατο χώρο, για πρώτη ηλεκτρονίων στο δεύτερο κύμα του τρισδιάστατου χώρου για το δεύτερο. Το αποτέλεσμα - κρέπα! - έξι διαστάσεων κύμα, το οποίο συνδέει τα δύο ηλεκτρόνια μαζί. Ακούγεται απαίσιο, αλλά καταλαβαίνουμε ότι αυτά τα δύο ηλεκτρόνια δεν παρέα κανείς δεν ξέρει πού. Οι θέσεις τους ορίζονται σαφώς, αλλά μάλλον σχετίζονται με αυτό έξι διαστάσεων κύματος.
Σε γενικές γραμμές, αν είχαμε σκεφτεί ότι υπάρχει χώρος και τα πράγματα σε αυτό, στη συνέχεια, εν όψει της κβαντικής θεωρίας θα πρέπει να αλλάξει ελαφρώς την άποψή του. Ο χώρος εδώ - είναι απλά ένας τρόπος για να περιγράψει την αμοιβαία σχέση μεταξύ των αντικειμένων, όπως τα ηλεκτρόνια. Ως εκ τούτου, η δομή του κόσμου που δεν μπορούν να περιγράψουν πόσο ιδιότητες όλων των σωματιδίων από κοινού από τα οποία αποτελείται. Όλα είναι λίγο πιο περίπλοκη: πρέπει να μελετηθεί η σχέση μεταξύ στοιχειωδών σωματιδίων.
Όπως μπορεί να φανεί, λόγω του γεγονότος ότι τα ηλεκτρόνια (και άλλων στοιχειωδών σωματιδίων) είναι απολύτως όμοια με μία άλλη, η έννοια της ίδιας ταυτότητας αποσυντίθεται σε σκόνη. Αποδεικνύεται για να χωρίζουν τον κόσμο σε συνιστώσα του - είναι λάθος.
Wilczek λέει ότι όλα τα ηλεκτρόνια είναι πανομοιότυπα. Πρόκειται για μια εκδήλωση ενός πεδίου που διαπερνά όλο το χώρο και το χρόνο. Ο φυσικός John Archibald Wheeler (John Archibald Wheeler) σκέφτεται διαφορετικά. Πιστεύει ότι ήταν αρχικά ένα ηλεκτρόνιο, και τα υπόλοιπα - είναι ακριβώς μονοπάτι του χρόνου και του χώρου διεισδυτική. «Τι ανοησία! - μπορείτε να φωνάξετε σε αυτόν τον τόπο. - Οι επιστήμονες έχουν επίσης εντοπιστεί από τα ηλεκτρονικά "!
Αλλά υπάρχει ένα πράγμα.
Τι και αν είναι όλα μια ψευδαίσθηση; Electron υπάρχει παντού και πουθενά. Υλική μορφή δεν έχει. Τι να κάνω; Τι, λοιπόν, είναι το πρόσωπο που αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια;
Δεν σταγόνες ελπίδας
Θέλουμε να πιστεύουμε ότι κάθε πράγμα - είναι κάτι περισσότερο από το άθροισμα των σωματιδίων συστατικών του. Τι θα συμβεί αν έχουμε απομακρυνθεί το φορτίο του ηλεκτρονίου, μάζα και γύρισμα και πήρε κάτι στο υπόλειμμα, την ταυτότητά του, της «προσωπικότητας». Θέλουμε να πιστεύουμε ότι υπάρχει κάτι που κάνει την e-tron.
Ακόμη και αν τα στατιστικά στοιχεία και το πείραμα δεν μπορεί να αποκαλύψει τη φύση των σωματιδίων, θέλουμε να πιστεύουμε σε αυτό. Μετά από όλα, αν υπάρχει κάτι που κάνει κάθε άτομο μοναδικό.
Ας υποθέσουμε ότι δεν θα υπήρχε καμία διαφορά μεταξύ Martin Gurr και το διπλό του, αλλά ένας από αυτούς θα ήσυχα χαμογέλασε, γνωρίζοντας ότι είναι πραγματική.
Θα ήθελα να το πιστέψω. Αλλά η κβαντομηχανική είναι απολύτως άκαρδος και δεν μας επιτρέπουν να σκεφτούμε οποιαδήποτε ανοησία.
Μην ξεγελιέστε: αν το ηλεκτρόνιο έχει τη δική του ατομική ουσία του, ο κόσμος θα μετατραπεί σε χάος.
Εντάξει. Μόλις τα ηλεκτρόνια και τα άλλα στοιχειώδη σωματίδια δεν υπάρχουν πραγματικά, γιατί υπάρχουμε;
Θεωρία Πρώτον: νιφάδες χιονιού
Μια ιδέα είναι ότι τα στοιχειώδη σωματίδια έχουν πάρα πολύ. Αποτελούν ένα πολύπλοκο σύστημα σε όλους μας. Φαίνεται ότι είμαστε όλοι διαφορετικοί - μια συνέπεια του τρόπου με τον συσσωρεύεται στο σώμα μας από αυτά τα στοιχειώδη σωματίδια.
Η θεωρία της παράξενο, αλλά όμορφο. Κανένα από τα στοιχειώδη σωματίδια δεν έχουν την ατομικότητά τους. Αλλά μαζί συνθέτουν μια μοναδική δομή - του ανθρώπου. Αν θέλετε, είμαστε σαν νιφάδες χιονιού. Είναι σαφές ότι όλο το νερό, αλλά κάθε σχέδιο είναι μοναδικό.
Ουσιαστικά σας - αυτό είναι το πώς θα οργανώνεται στα σωματίδια, και όχι εκείνο του οποίου είστε μέλος του. Τα κύτταρα στο σώμα μας αλλάζουν συνεχώς, πράγμα που σημαίνει ότι το μόνο πράγμα που έχει σημασία - είναι η δομή.
Θεωρία δύο: το μοντέλο μας
Υπάρχει και μια άλλη απάντηση στο ερώτημα. Αμερικανός φιλόσοφος Daniel Dennett (Daniel Dennett) προτείνεται να αντικατασταθεί ο όρος «πράγμα» από το «πραγματικό μοντέλο». Σύμφωνα με τον Dennett και τους οπαδούς του, κάτι πραγματικό, αν θεωρητική περιγραφή του μπορεί να αναπαραχθεί πιο σύντομα - με λίγα λόγια μια απλή περιγραφή. Για να εξηγήσει πώς αυτό λειτουργεί, πάρτε για παράδειγμα, γάτα.
Έτσι, έχουμε μια γάτα. Τεχνικά, μπορούμε να το δημιουργήσετε εκ νέου σε χαρτί (ή εικονικά), που περιγράφει τη θέση του κάθε σωματιδίου από την οποία συντίθεται, και έτσι κάνουν ένα μοτίβο γάτα. Από την άλλη πλευρά, μπορούμε να κάνουμε αλλιώς: μόνο να πω «γάτα». Στην πρώτη περίπτωση, θα πρέπει τεράστια υπολογιστική ισχύ, όχι μόνο για να δημιουργήσει μια εικόνα μιας γάτας, αλλά και, για παράδειγμα, να το μετακινήσετε, αν μιλάμε για ένα μοντέλο υπολογιστή. Στο δεύτερο, εμείς απλά πρέπει να αναπνέετε βαθιά και να πει, «Γάτα περπάτησε πέρα από το δωμάτιο.» Γάτα - ένα πραγματικό μοντέλο.
Ας πάρουμε ένα άλλο παράδειγμα. Φανταστείτε μια σύνθεση που αποτελείται από ένα λοβό του αριστερού αυτιού, το μεγαλύτερο ελέφαντα στη Ναμίμπια, και τη μουσική του Miles Davis (Miles Davis). Για να δημιουργήσετε αυτό το αντικείμενο υπολογιστικές μέθοδοι απαιτούν πολύ χρόνο. Αλλά όσο παίρνετε, και μια λεκτική περιγραφή του φανταστικού τέρας. Κόψτε δεν λειτουργεί, ας πούμε δύο λόγια, πάρα πολύ, γιατί μια τέτοια σύνθεση δεν είναι πραγματική, και ως εκ τούτου δεν υπάρχει. Αυτό δεν είναι ένα πραγματικό μοντέλο.
Αποδεικνύεται έχουμε μόνο στιγμιαία δομή, η οποία απορρέει από το μάτι του θεατή. Οι φυσικοί προσθέσετε λάδι στη φωτιά και να πω ότι ίσως στα τελικά αποδεικνύεται ότι ο κόσμος γίνεται γενικά από το τίποτα. Ενώ η οποία παραμένει για μας να το σημείο ο ένας στον άλλο και τον κόσμο γύρω του, περιγράφει όλες τις λέξεις και δίνοντας ονόματα. Το πιο πολύπλοκο το μοντέλο, τόσο περισσότερο θα πρέπει να συμπιέσει την περιγραφή του, καθιστώντας το πραγματικό. Πάρτε, για παράδειγμα, ο ανθρώπινος εγκέφαλος - ένα από τα πιο πολύπλοκα συστήματα στο σύμπαν. Προσπαθήστε να το περιγράψω με λίγα λόγια.
Προσπαθήστε να το περιγράψω με μια λέξη. Τι θα πάρετε;
«Είμαι.»