A kvantummechanika egyik legzavarbaejtőbb aspektusa, hogy az apró szubatomi részecskék látszólag nem "választanak" állapotot, amíg egy külső megfigyelő meg nem méri azt. A mérés aktusával a lehetséges események homályos lehetőségei határozott, konkrét kimenetelűvé válnak. Bár a kvantummechanika matematikája szabályokat ad arra vonatkozóan, hogyan működik ez a folyamat, a matematika nem igazán magyarázza meg, hogy ez mit jelent a gyakorlatban.
Az egyik elképzelés szerint a tudatosság — saját magunk és a környezetünkre gyakorolt hatásunk tudatosítása — kulcsszerepet játszik a mérésben, és hogy az univerzumról szerzett tapasztalatunk az, ami azt pusztán elképzeltből valóban valóságossá teszi.
De ha ez így van, akkor lehetséges, hogy az emberi tudat megmagyarázza a kvantummechanika furcsaságainak egy részét?
Kvantum mérés
A kvantummechanika azok a szabályok, amelyek a világegyetemet alkotó szubatomi részecskék állatkertjét szabályozzák. A kvantummechanika szerint egy alapvetően nemdeterminisztikus világban élünk. Más szóval, legalábbis ami az apró részecskék világát illeti, lehetetlen, hogy bármilyen kísérlet kimenetelét a tudósok bármilyen okosan tervezik is meg, vagy bármilyen tökéletesen ismerik is a kísérlet kezdeti feltételeit, biztosra megjósolják. Ismeri a protonra ható erőt? Nincs meghatározott hely, ahol néhány másodperc múlva biztosan lesz — csak egy sor valószínűség van arra, hogy hol lehet.
Szerencsére ez az indeterminizmus csak a szubatomi világban jelenik meg; a makroszkopikus világban minden a fizika determinisztikus törvényei szerint működik (és nem, nem vagyunk pontosan tisztában azzal, hogy miért történik ez a felosztás, de ez egy másik nap problémája).
Amikor a fizikusok kvantumrendszereken végeznek kísérletet (például megpróbálják megmérni egy elektron energiaszintjét egy atomban), soha nem lehetnek teljesen biztosak abban, hogy milyen választ kapnak. Ehelyett a kvantummechanika egyenletei megjósolják ezeknek az energiaszinteknek a valószínűségét. Amint azonban a tudósok ténylegesen elvégzik a kísérletet, megkapják az egyik ilyen eredményt, és hirtelen az univerzum ismét determinisztikussá válik; ha a tudósok például ismerik az elektron energiaszintjét, akkor pontosan tudják, hogy mit fog tenni, mert a "hullámfüggvénye" összeomlik, és a részecske egy bizonyos energiaszintet választ.
Ez az indeterminizmusból a determinizmusba való átmenet teljesen furcsa, és nincs más olyan elmélet a fizikában, amely ugyanígy működne. Mitől olyan különleges a mérés aktusa? A világegyetemben állandóan számtalan kvantumkölcsönhatás történik. Ezek a kölcsönhatások tehát akkor is ugyanezt a fajta átfordulást tapasztalják, amikor senki sem figyel?
A tudatosság szerepe
A kvantummechanika standard értelmezése, az úgynevezett koppenhágai értelmezés szerint mindezt figyelmen kívül kell hagyni, és csak az eredményekre kell koncentrálni. E nézet szerint a szubatomi világ alapvetően kifürkészhetetlen, és az embereknek nem kellene megpróbálniuk koherens képet kialakítani arról, hogy mi is történik. Ehelyett a tudósoknak szerencsésnek kellene tartaniuk magukat, hogy legalább a kvantummechanika egyenleteinek segítségével előrejelzéseket tudnak készíteni.
De sok ember számára ez nem kielégítő. Úgy tűnik, hogy a mérés folyamatában van valami hihetetlenül különleges, ami csak a kvantumelméletben jelenik meg. Ez a különlegesség még szembetűnőbbé válik, ha a mérést összehasonlítjuk, mondjuk, szó szerint bármely más kölcsönhatással.
Például egy távoli gázfelhőben, mélyen a csillagközi tér végtelenjében, senki sincs a közelben; senki sem figyel. Ha ebben a gázfelhőben két atom egymásnak ütközik, az kvantumkölcsönhatás, tehát a kvantummechanika szabályainak kell érvényesülniük. De nincs "mérés" és nincs eredmény — ez csak egy a trilliónyi véletlenszerű kölcsönhatás közül, amely minden nap megtörténik, és amelyet az emberek nem figyelnek meg. És így a kvantummechanika szabályai azt mondják, hogy a kölcsönhatás indeterminisztikus marad.
De ha ugyanez a két atom összeütközik egy laboratóriumban, a tudósok meg tudják mérni és fel tudják jegyezni, mi történt. Mivel megtörtént a mérés, a kvantummechanika ugyanazon szabályai szerint az indeterminizmus megfordult, és determinisztikussá vált — ez az, ami lehetővé tette, hogy konkrét eredményt írjak le.
Mi a különbség a két eset között? Mindkettőben szubatomi részecskék lépnek kölcsönhatásba más szubatomi részecskékkel. És a mérési folyamat minden lépése valamilyen szinten szubatomi részecskéket érint, így nem szabadna kibújni a szokásos kvantumszabályok alól, amelyek szerint az eredménynek meghatározhatatlannak kell lennie.
Néhány teoretikus, mint például Eugene Wigner, a kvantumfizika úttörője (új lapon nyílik meg) , rámutat, hogy a két forgatókönyv között az egyetlen különbség az, hogy az egyikben egy tudatos, gondolkodó megfigyelő van, a másikban pedig nincs. Így az, amit a kvantummechanikában "összeomlásnak" neveznek (az indeterminisztikus valószínűségekből konkrét eredményre való átmenet), a tudatra támaszkodik.
Az univerzum álmai
Mivel a tudat annyira fontos az emberek számára, hajlamosak vagyunk azt hinni, hogy van valami különleges benne. Elvégre az állatok az egyetlen ismert tudatos lények, amelyek a világegyetemben élnek. A kvantummechanika szabályainak értelmezésének egyik módja pedig az, hogy a fenti logikát a végsőkig követjük: Amit mi mérésnek nevezünk, az valójában egy tudatos ágens beavatkozása az egyébként hétköznapi szubatomi kölcsönhatások láncolatába.
Ez a gondolkodásmód megköveteli, hogy a tudat különbözzön a világegyetem összes többi fizikájától. Ellenkező esetben a tudósok azzal érvelhetnének (és érvelnek is), hogy a tudat maga csak különböző szubatomi kölcsönhatások összege. Ha ez a helyzet, akkor nincs végpont a mérési láncban. És ha ez így van, akkor amit a tudósok a laboratóriumban csinálnak, az valójában semmiben sem különbözik attól, ami a véletlenszerű gázfelhőkben történik.
Bár nem szigorúan fizikai elmélet, a tudatnak az anyagi világegyetemtől eltérő és különálló koncepciója hosszú hagyománya van a filozófiában és a teológiában.
Amíg azonban valaki nem talál rá módot arra, hogy tudományos kísérletben tesztelje a tudatosságnak a többi fizikai törvénytől elkülönült koncepcióját, addig a filozófia és a spekuláció birodalmában kell maradnia.
Ez egy folyamatban lévő sorozat része, amely a kvantummechanika lehetséges értelmezéseit ismerteti.
