Одягайте шолом, він може врятувати вам життя
Чоловік потрапив в аварію на швидкості 70 миль/год, це його шолом.
Чому у індіанців статус племені визначався не кількістю накопичених цінностей, а кількістю раздаренного майна?
У північноамериканських індіанців, що живуть на тихоокеанському узбережжі, були поширені спеціальні свята під назвою потлач. Їх влаштовували вожді племен, запрошуючи в гості родичів і інші племена. В ході потлача, поряд з музикою і танцями, практикувалося дарування майна клану гостям, а іноді і просто його знищення. Саме тим, скільки різних речей роздарований, а не кількістю накопиченого, визначався статус сім'ї і повагу від інших сімей. Потлач був заборонений владою в кінці 19 століття як марнотратний і непродуктивний звичай, що суперечить цивілізованого життя.
Кадри зі зйомок «Кримінального чтива»
Найшвидша риба - вітрильник, який може розвинути швидкість 109 км/ч.
У деяких нічних клубах Лондона є автомати з продажу балеток, для тих, хто втомився танцювати на підборах.
Квантові парадокси приводять до думки про існування бога
Не самим прямим чином. Тобто, жодних аргументів на користь існування Бога квантова механіка не призводить. Але робить це опосередковано, висуваючи аргумент проти філософії матеріалізму, яка є основним інтелектуальним опонентом віри в Бога в сучасному світі.
Матеріалізм - це атеїстична філософія, яка стверджує, що вся реальність зводиться до матерії і її взаємодій. Розвиток він отримав, оскільки люди давно відійшли від середньовічної темряви і повірили в науку, а наука вивчає як раз-таки взаємодії матерії. Люди думають, що фізика показала, що матеріальний світ - це закрита система причини і наслідки (які не дозволяють нам подорожувати в часі), обмежена від усяких проявів нефізичну реальності - якщо така існує. І оскільки наші думки і розум впливають на фізичний світ, значить вони і самі повинні бути фізичними явищами. Немає в нашому світі місця для душі чи свободи волі: для матеріалістів ми - «машини з м'яса».
Квантова механіка, як не дивно, кидає виклик матеріалістичного погляду на речі. Юджин Вігнер (Eugene Wigner), лауреат Нобелівської премії з фізики, заявив, що матеріалізм - як мінімум, по відношенню до людського розуму - «логічно не узгоджується з цієї квантової механікою». Керуючись основами квантової механіки, сер Рудольф Пайерлс (Rudolf Peierls), інший видатний фізик 20-го століття, сказав, що «думка, що ви можете описати фізичними термінами всі функції людської істоти, включаючи його знання і свідомість, неможливо. Дещо втрачено».
Як - запитаєте ви - квантова механіка може щось розповісти про людському розумі? Хіба це не робота описуваних фізикою частинок і сил? Так, так і є, але свідомість не можна виміряти, зрештою, воно вимірюється іншими умами. А це, як ми побачимо пізніше, не можна проігнорувати квантової механікою. Якщо хтось вважає, що це можливо (в принципі) - дати повне фізичний опис того, що відбувається під час вимірювання розуму, включаючи розум людини, який проводить вимірювання, - він зіткнеться з певними труднощами. Це помітив у 1930 роках один з найвидатніших математиків Джон фон Нейман. Не будемо вдаватися в технічні деталі його есе, але спробуємо детально описати його аргументи.
Все починається з того, що квантова механіка, по суті, імовірнісна. Звичайно, ще класична фізика (тобто та, яка передувала квантової механіки і досі використовується для різних цілей) передбачала ймовірності, але їх не було, якщо інформації вистачало. Квантова механіка принципово відрізняється: вона каже, що навіть якщо у нас буде повна інформація про стан фізичної системи, закони фізики зможуть тільки передбачити майбутні результати. Ці ймовірності закодовані в систему, яка називається «хвильовою функцією».
Відомим прикладом є ідея напіврозпаду. Радіоактивне ядро «розпадається» на дрібні ядра і інші частинки. Якщо у визначених ядер період напіврозпаду, скажімо, годину, це означає, що у ядер цього типу є 50-відсотковий шанс розкластися протягом години, 75-відсотковий - за дві години і т. д. Рівняння квантової механіки не скажуть (і не можуть), коли радіоактивні частинки розпадуться, тільки ймовірність, що це відбудеться в певний проміжок часу. Для ядер це не властиво. Принципи квантової механіки поширюються на всі фізичні системи, і ці принципи неминучі і по суті вероятностны.
Звідси починаються проблеми. Парадоксальний, але цілком логічний факт того, що ймовірність має сенс тільки в тому випадку, якщо ймовірність пророкує щось певне. Приміром, у Віри є шанс 70% здати іспит з російської мови, якщо вона підготується і отримає хорошу оцінку. Незважаючи на це коливання, ймовірність змінюється до 100% (якщо іспит проходить успішно) або до 0% (якщо Віра не здасть). Іншими словами, ймовірність подій, яка лежить між нулем і сотнею, в певний момент повинна вибрати одну з шальок терезів, інакше не буде ймовірністю.
І тут у квантовій механіці народжується складне питання. Головне рівняння, яке відповідає за зміну хвильової функції з плином часом (рівняння Шредінгера) не відповідає за те, що ймовірність раптово вибере 0 або 100 відсотків, але постулює, що вона плавно перетече в щось, що вище нуля і менше сотні. Радіоактивні ядра - хороший приклад. Рівняння Шредінгера стверджує, що «ймовірність виживання» ядра (тобто, ймовірність, що вона не розпадеться) починається на 100% і поступово сходить до 50% (після одного часу напіврозпаду), до 25% (після двох періодів напіврозпаду) і так далі, але ніколи не досягне нуля. Іншими словами, рівняння Шредінгера тільки виводить ймовірність розпаду, але не сам розпад. Якщо розпад відбудеться, ймовірність «виживання» буде дорівнює 0.
Тепер давайте подумаємо, як розум вписується в цей натюрморт? Традиційно вважається, що існують «певні події, ймовірність яких у квантовій механіці обчислюється як результат «вимірювання» або «спостереження» (слова-синоніми). Якщо хтось (спостерігач) хоче подивитися, ядро розпалося, наприклад, використовуючи лічильник Гейгера, він або вона отримує певний відповідь: так або ні. Очевидно, в цей момент ймовірність того, що ядро розпалося, повинна прийти або до нуля, або до сотні відсотків, оскільки спостерігач отримає певний результат. Це підказує здоровий глузд. Ймовірності результату події зводяться до чиєї-небудь знання: до того, як ми дізнаємося результати іспиту, який здає Віра, ми дамо їй 70% на успішне проходження. Після цього нам доведеться вибрати одне з двох, або так, або ні.
Традиційна інтерпретація ймовірності в квантової механіки - і «хвильової функції», що її описує, - зводиться до рівня знань спостерігача. Як сказав відомий фізик сер Джеймс Джинс, хвильові функції - це «хвилі знань». Знання спостерігача - і хвильова функція, яка описує його - здійснює короткий стрибок до певного результату, коли він або вона хоче дізнатися напевно результат дослідження (знаменитий «квантовий стрибок», відомий як «колапс хвильової функції»). Але рівняння Шредінгера, які описують будь-який фізичний процес, не роблять таких стрибків. А значить, є щось більше, що входить в гру, коли знання змінюється незалежно від фізичних процесів.
Закономірне питання: чому нам взагалі варто говорити про знання і про розум? Може неживий предмет (той же лічильник Гейгера) виміряти, що нам потрібно? І тут народжується проблема, яку описав той же фон Нейман: якщо «спостерігач» буде виключно фізичним об'єктом, як лічильник Гейгера, комусь доведеться описувати велику хвильову функцію, яка буде включати не тільки вимірюваний об'єкт, але і спостерігача. По рівнянню Шредінгера, велика хвильова функція теж не схлопнется. Тобто, поки беруть участь лише фізичні елементи, зазначені в рівнянні, ймовірно не будуть здійснювати стрибки.
Ось чому, коли Пайерлс задався питанням, чи може машина бути спостерігачем, він відповів «ні», пояснюючи це тим, що «квантова механіка описується термінами знань, і знання потребує когось, хто знає». Не фізичний механізм, але розум.
Але що якщо хтось відмовиться прийняти цей висновок і буде стверджувати, що існують тільки фізичні ввідні дані, а всі спостерігачі і їх свідомість можуть бути описано фізичними рівняннями? В такому випадку, квантові ймовірності залишаться в підвішеному стані, не вагаючись від 0 до 100 відсотків, але перебуваючи десь між. Вони ніколи не представлять певних відповідей, але будуть залишатися в стані гри. І тут нам мимоволі доведеться задуматися про те, що називається «многомировой інтерпретацією квантової механіки».
В такому тлумаченні реальність ділиться на багато розгалужень, відповідним всім можливим результатами розвитку всіх фізичних ситуацій. Якщо ймовірність події становить 70%, то воно станеться не в нульовому або стовідсоткове випадку, а залишиться 70-відсоткової - після вимірювання один результат в одному розгалуженні відбудеться, а інший (який відповідає за 30%) - ні, породивши іншу реальність, де Віра не здає іспит. Уявіть, що існує дві реальності, в одній з яких ядро розпалося, а в інший - ні, і ви є спостерігачем однієї з подій. Або не ви, а ваша «інша версія, в іншій реальності. У многомировой картині світу ви існуєте в нескінченній кількості варіантів: у деяких з реальностей ви читаєте цю статтю, в інших - спіть, в третіх зовсім не народжувалися. Многомировая інтерпретація зводить з розуму.
Немає коментарів:
Дописати коментар