Μια από τις πιο αινιγματικές πτυχές της κβαντομηχανικής είναι ότι τα μικροσκοπικά υποατομικά σωματίδια δεν φαίνεται να "επιλέγουν" μια κατάσταση μέχρι να τη μετρήσει ένας εξωτερικός παρατηρητής. Η πράξη της μέτρησης μετατρέπει όλες τις αόριστες πιθανότητες για το τι θα μπορούσε να συμβεί σε ένα οριστικό, συγκεκριμένο αποτέλεσμα. Ενώ τα μαθηματικά της κβαντομηχανικής παρέχουν κανόνες για το πώς λειτουργεί αυτή η διαδικασία, τα μαθηματικά αυτά δεν εξηγούν τι σημαίνει αυτό στην πράξη,
Μια ιδέα είναι ότι η συνείδηση, η επίγνωση του εαυτού μας και του αντίκτυπου που έχουμε στο περιβάλλον μας, παίζει βασικό ρόλο στη μέτρηση και ότι η εμπειρία μας από το σύμπαν είναι αυτή που το μετατρέπει από απλώς φανταστικό σε πραγματικά πραγματικό,
Αλλά αν αυτό ισχύει, τότε είναι δυνατόν η ανθρώπινη συνείδηση να εξηγήσει κάποια από τα παράξενα της κβαντομηχανικής;
Κβαντική μέτρηση
Η κβαντομηχανική είναι οι κανόνες που διέπουν το ζωολογικό κήπο των υποατομικών σωματιδίων που συνθέτουν το σύμπαν. Η κβαντομηχανική μας λέει ότι ζούμε σε έναν θεμελιώδη μη ντετερμινιστικό κόσμο. Με άλλα λόγια, τουλάχιστον όταν πρόκειται για τον κόσμο των μικροσκοπικών σωματιδίων, είναι αδύνατο, όσο έξυπνοι κι αν είναι οι επιστήμονες στον πειραματικό τους σχεδιασμό ή όσο τέλεια κι αν γνωρίζουν τις αρχικές συνθήκες του πειράματος, να προβλέψουν με βεβαιότητα το αποτέλεσμα οποιουδήποτε πειράματος. Γνωρίζετε τη δύναμη που ασκείται σε ένα πρωτόνιο; Δεν υπάρχει καθορισμένη θέση όπου είναι βέβαιο ότι θα βρίσκεται σε μερικά δευτερόλεπτα από τώρα &mdash- μόνο ένα σύνολο πιθανοτήτων για το πού θα μπορούσε να βρίσκεται.
Ευτυχώς, αυτός ο απροσδιοριστία εμφανίζεται μόνο στον υποατομικό κόσμο- στον μακροσκοπικό κόσμο, τα πάντα λειτουργούν σύμφωνα με τους ντετερμινιστικούς νόμους της φυσικής (και όχι, δεν είμαστε ακριβώς σίγουροι γιατί συμβαίνει αυτός ο διαχωρισμός, αλλά αυτό είναι ένα πρόβλημα για μια άλλη μέρα).
Όταν οι φυσικοί εκτελούν ένα πείραμα σε κβαντικά συστήματα (για παράδειγμα, προσπαθώντας να μετρήσουν τα ενεργειακά επίπεδα ενός ηλεκτρονίου σε ένα άτομο), δεν είναι ποτέ απολύτως σίγουροι για την απάντηση που θα πάρουν. Αντίθετα, οι εξισώσεις της κβαντομηχανικής προβλέπουν τις πιθανότητες αυτών των ενεργειακών επιπέδων. Ωστόσο, μόλις οι επιστήμονες διεξάγουν πραγματικά το πείραμα, παίρνουν ένα από αυτά τα αποτελέσματα, και ξαφνικά το σύμπαν γίνεται και πάλι ντετερμινιστικό- μόλις οι επιστήμονες γνωρίζουν το ενεργειακό επίπεδο του ηλεκτρονίου, για παράδειγμα, ξέρουν ακριβώς τι πρόκειται να κάνει, επειδή η "κυματοσυνάρτησή" του καταρρέει και το σωματίδιο επιλέγει ένα συγκεκριμένο ενεργειακό επίπεδο.
Αυτό το πέρασμα από τον απροσδιοριστία στον ντετερμινισμό είναι εντελώς παράξενο και δεν υπάρχει καμία άλλη θεωρία στη φυσική που να λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο. Τι κάνει την πράξη της μέτρησης τόσο ξεχωριστή; Μυριάδες κβαντικές αλληλεπιδράσεις συμβαίνουν στο σύμπαν συνεχώς. Μήπως λοιπόν αυτές οι αλληλεπιδράσεις βιώνουν το ίδιο είδος μεταστροφής ακόμα και όταν κανείς δεν κοιτάζει;
Ο ρόλος της συνείδησης
Η συνήθης ερμηνεία της κβαντομηχανικής, γνωστή ως ερμηνεία της Κοπεγχάγης, λέει ότι πρέπει να τα αγνοήσουμε όλα αυτά και να επικεντρωθούμε απλώς στο να πάρουμε αποτελέσματα. Σύμφωνα με αυτή την άποψη, ο υποατομικός κόσμος είναι θεμελιωδώς ανεξιχνίαστος και οι άνθρωποι δεν πρέπει να προσπαθούν να αναπτύξουν συνεκτικές εικόνες για το τι συμβαίνει. Αντ' αυτού, οι επιστήμονες θα πρέπει να θεωρούν τους εαυτούς τους τυχερούς που τουλάχιστον μπορούν να κάνουν προβλέψεις χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις της κβαντομηχανικής.
Αλλά για πολλούς ανθρώπους, αυτό δεν είναι ικανοποιητικό. Φαίνεται ότι υπάρχει κάτι απίστευτα ιδιαίτερο στη διαδικασία της μέτρησης που εμφανίζεται μόνο στην κβαντική θεωρία. Αυτή η ιδιαιτερότητα γίνεται ακόμη πιο εντυπωσιακή όταν συγκρίνετε τη μέτρηση με, ας πούμε, κυριολεκτικά οποιαδήποτε άλλη αλληλεπίδραση.
Για παράδειγμα, σε ένα μακρινό νέφος αερίων, βαθιά στην απεραντοσύνη του διαστρικού διαστήματος, κανείς δεν είναι τριγύρω, κανείς δεν παρακολουθεί. Αν, μέσα σε αυτό το νέφος αερίων, δύο άτομα πέσουν το ένα πάνω στο άλλο, πρόκειται για κβαντική αλληλεπίδραση, οπότε θα πρέπει να ισχύουν οι κανόνες της κβαντομηχανικής. Αλλά δεν υπάρχει "μέτρηση" και αποτέλεσμα &mdash- είναι απλώς μία από τις τρισεκατομμύρια τυχαίες αλληλεπιδράσεις που συμβαίνουν κάθε μέρα, χωρίς να παρατηρούνται από τους ανθρώπους. Και έτσι οι κανόνες της κβαντομηχανικής μας λένε ότι η αλληλεπίδραση παραμένει απροσδιόριστη,
Αλλά αν τα ίδια αυτά δύο άτομα συγκρουστούν σε ένα εργαστήριο, οι επιστήμονες μπορούν να μετρήσουν και να καταγράψουν τι συνέβη. Επειδή συνέβη μια μέτρηση, οι ίδιοι κανόνες της κβαντομηχανικής μας λένε ότι η απροσδιοριστία αντιστράφηκε και έγινε ντετερμινιστική &mdash- αυτό είναι που μου επέτρεψε να καταγράψω ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα.
Τι είναι τόσο διαφορετικό μεταξύ αυτών των δύο περιπτώσεων; Και οι δύο αφορούν υποατομικά σωματίδια που αλληλεπιδρούν με άλλα υποατομικά σωματίδια. Και σε κάθε βήμα της διαδικασίας μέτρησης εμπλέκονται υποατομικά σωματίδια σε κάποιο επίπεδο, οπότε δεν θα έπρεπε να υπάρχει διαφυγή από τους συνήθεις κβαντικούς κανόνες που λένε ότι το αποτέλεσμα πρέπει να είναι απροσδιόριστο.
Ορισμένοι θεωρητικοί, όπως ο πρωτοπόρος κβαντικός φυσικός Eugene Wigner (ανοίγει σε νέα καρτέλα) , επισημαίνουν ότι η μόνη διαφορά μεταξύ αυτών των δύο σεναρίων είναι ότι το ένα περιλαμβάνει έναν συνειδητό, σκεπτόμενο παρατηρητή και το άλλο όχι. Έτσι, αυτό που ονομάζεται "κατάρρευση" στην κβαντομηχανική (η μετάβαση από τις απροσδιόριστες πιθανότητες σε ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα) βασίζεται στη συνείδηση.
Όνειρα του σύμπαντος
Επειδή η συνείδηση είναι τόσο σημαντική για τους ανθρώπους, τείνουμε να πιστεύουμε ότι υπάρχει κάτι το ιδιαίτερο σε αυτήν. Εξάλλου, τα ζώα είναι οι μόνες γνωστές συνειδητές οντότητες που κατοικούν στο σύμπαν. Και ένας τρόπος για να ερμηνεύσουμε τους κανόνες της κβαντομηχανικής είναι να ακολουθήσουμε την παραπάνω λογική μέχρι τέλους: Αυτό που ονομάζουμε μέτρηση είναι στην πραγματικότητα η παρέμβαση ενός συνειδητού παράγοντα σε μια αλυσίδα κατά τα άλλα τετριμμένων υποατομικών αλληλεπιδράσεων.
Αυτή η γραμμή σκέψης απαιτεί η συνείδηση να είναι διαφορετική από όλη την υπόλοιπη φυσική του σύμπαντος. Διαφορετικά, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να υποστηρίξουν (και το κάνουν) ότι η ίδια η συνείδηση είναι απλώς το άθροισμα διαφόρων υποατομικών αλληλεπιδράσεων. Αν αυτό ισχύει, δεν υπάρχει τελικό σημείο στην αλυσίδα των μετρήσεων. Και αν είναι έτσι, τότε αυτό που κάνουν οι επιστήμονες στο εργαστήριο δεν διαφέρει πραγματικά από αυτό που συμβαίνει σε τυχαία νέφη αερίων.
Αν και δεν είναι αυστηρά φυσική θεωρία, η έννοια της συνείδησης ως διαφορετικής και ξεχωριστής από το υλικό σύμπαν έχει μακρά παράδοση στη φιλοσοφία και τη θεολογία.
Ωστόσο, μέχρι κάποιος να βρει έναν τρόπο να ελέγξει αυτή την έννοια της συνείδησης ως ξεχωριστή από τους υπόλοιπους φυσικούς νόμους σε ένα επιστημονικό πείραμα, θα πρέπει να παραμείνει στη σφαίρα της φιλοσοφίας και των εικασιών.
Αυτό αποτελεί μέρος μιας συνεχούς σειράς που περιγράφει πιθανές ερμηνείες της κβαντομηχανικής.
