Vienas iš labiausiai gluminančių kvantinės mechanikos aspektų yra tai, kad mažytės subatominės dalelės, atrodo, "nepasirenka" būsenos, kol išorinis stebėtojas jos neišmatuoja. Matavimo metu visos miglotos galimybės, kas galėtų nutikti, paverčiamos konkrečiais rezultatais. Nors kvantinės mechanikos matematikoje pateikiamos taisyklės, kaip šis procesas vyksta, ši matematika nepaaiškina, ką tai reiškia praktiškai.
Viena iš idėjų yra ta, kad sąmonė — mūsų pačių ir mūsų poveikio aplinkai suvokimas — vaidina pagrindinį vaidmenį matuojant ir kad būtent mūsų patirtis visatoje paverčia ją iš tik įsivaizduojamos į tikrai realią.
Bet jei taip yra, ar įmanoma, kad žmogaus sąmonė galėtų paaiškinti kai kurias kvantinės mechanikos keistenybes?
Kvantinis matavimas
Kvantinė mechanika - tai taisyklės, kuriomis vadovaujamasi subatominių dalelių, sudarančių visatą, zoologijos sode. Kvantinė mechanika mums sako, kad gyvename fundamentaliame nedeterministiniame pasaulyje. Kitaip tariant, bent jau kalbant apie mažyčių dalelių pasaulį, neįmanoma, kad ir kaip sumaniai mokslininkai planuotų eksperimentus ar kaip tobulai žinotų to eksperimento pradines sąlygas, užtikrintai nuspėti bet kokio eksperimento rezultatų. Ar žinote, kokia jėga veikia protoną? Nėra nustatytos vietos, kurioje jis tikrai bus po kelių sekundžių — yra tik tikimybių rinkinys, kur jis gali būti.
Laimei, šis nedeterminizmas išryškėja tik subatominiame pasaulyje; makroskopiniame pasaulyje viskas veikia pagal deterministinius fizikos dėsnius (ir ne, mes tiksliai nežinome, kodėl šis skilimas vyksta, bet tai jau kitos dienos problema).
Kai fizikai atlieka eksperimentą su kvantinėmis sistemomis (pvz., bando išmatuoti elektronų energijos lygmenis atome), jie niekada nėra tikri, kokį atsakymą gaus. Vietoj to kvantinės mechanikos lygtys numato šių energijos lygmenų tikimybes. Tačiau kai mokslininkai iš tikrųjų atlieka eksperimentą, jie gauna vieną iš šių rezultatų, ir staiga visata vėl tampa deterministinė; kai mokslininkai žino, pavyzdžiui, elektrono energijos lygį, jie tiksliai žino, ką jis darys, nes jo "banginė funkcija" suyra ir dalelė pasirenka tam tikrą energijos lygį.
Šis posūkis nuo indeterminizmo prie determinizmo yra labai keistas, ir nėra jokios kitos fizikos teorijos, kuri veiktų taip pat. Kuo ypatingas matavimo veiksmas? Visatoje nuolat vyksta daugybė kvantinių sąveikų. Taigi, ar šios sąveikos patiria tokį pat apsivertimą net tada, kai niekas nežiūri?
Sąmonės vaidmuo
Standartinė kvantinės mechanikos interpretacija, vadinama Kopenhagos interpretacija, teigia, kad į visa tai reikia nekreipti dėmesio ir susitelkti tik į rezultatų gavimą. Šiuo požiūriu subatominis pasaulis yra iš esmės nesuvokiamas, todėl žmonės neturėtų bandyti kurti nuoseklių vaizdų apie tai, kas vyksta. Vietoj to mokslininkai turėtų laikyti save laimingais, kad bent jau gali daryti prognozes naudodamiesi kvantinės mechanikos lygtimis.
Tačiau daugelio žmonių tai netenkina. Atrodo, kad matavimo procese yra kažkas neįtikėtinai ypatingo, kas atsiranda tik kvantinėje teorijoje. Šis ypatingumas tampa dar ryškesnis, kai matavimą palyginame, tarkime, su bet kuria kita sąveika.
Pavyzdžiui, tolimame dujų debesyje, giliai tarpžvaigždinės erdvės platybėse, niekas nėra šalia, niekas nežiūri. Jei tame dujų debesyje du atomai atsitrenkia vienas į kitą, tai yra kvantinė sąveika, todėl turėtų būti taikomos kvantinės mechanikos taisyklės. Tačiau nėra jokio "matavimo" ir jokio rezultato; tai tik viena iš trilijonų atsitiktinių sąveikų, vykstančių kiekvieną dieną ir nepastebimų žmonių. Taigi kvantinės mechanikos taisyklės mums sako, kad sąveika išlieka nedeterministinė.
Tačiau jei tie patys du atomai susiduria laboratorijoje, mokslininkai gali išmatuoti ir užfiksuoti, kas įvyko. Kadangi įvyko matavimas, tos pačios kvantinės mechanikos taisyklės mums sako, kad neapibrėžtumas apsivertė ir tapo deterministiniu — tai ir leido man užrašyti konkretų rezultatą.
Kuo skiriasi šie du atvejai? Abiem atvejais subatominės dalelės sąveikauja su kitomis subatominėmis dalelėmis. Kiekvienas matavimo proceso etapas tam tikru lygmeniu susijęs su subatominėmis dalelėmis, todėl neturėtų būti jokių kliūčių išvengti įprastų kvantinių taisyklių, pagal kurias rezultatas turėtų būti neapibrėžtas.
Kai kurie teoretikai, kaip antai kvantinės fizikos pradininkas Eugene'as Wigneris (atsidaro naujame skirtuke) , nurodo, kad vienintelis skirtumas tarp šių dviejų scenarijų yra tas, kad vienas iš jų susijęs su sąmoningu, mąstančiu stebėtoju, o kitas - ne. Taigi, tai, kas kvantinėje mechanikoje vadinama "kolapsas" (perėjimas nuo nedeterministinių tikimybių prie konkretaus rezultato), priklauso nuo sąmonės.
Visatos svajonės
Kadangi sąmonė žmonėms tokia svarbi, esame linkę manyti, kad ji yra kažkuo ypatinga. Juk gyvūnai yra vienintelės žinomos sąmoningos visatoje gyvenančios būtybės. O vienas iš kvantinės mechanikos taisyklių aiškinimo būdų - vadovautis minėta logika iki galo: Tai, ką vadiname matavimu, iš tikrųjų yra sąmoningo veikėjo įsikišimas į įprastų subatominių sąveikų grandinę.
Toks mąstymas reikalauja, kad sąmonė būtų kitokia nei visa kita visatos fizika. Priešingu atveju mokslininkai galėtų teigti (ir tai daro), kad sąmonė pati savaime yra tik įvairių subatominių sąveikų suma. Jei taip, matavimo grandinėje nėra galutinio taško. O jei taip, tai tai, ką mokslininkai daro laboratorijoje, iš tiesų niekuo nesiskiria nuo to, kas vyksta atsitiktiniuose dujų debesyse.
Nors sąmonės, kaip skirtingos ir atskiros nuo materialios visatos, samprata nėra griežtai fizikinė teorija, ji turi senas tradicijas filosofijoje ir teologijoje.
Tačiau kol kas nors nesugalvos būdo, kaip moksliniu eksperimentu patikrinti sąmonės, kaip atskiros nuo kitų fizikinių dėsnių, sampratą, ji liks filosofijos ir spekuliacijų sferoje.
Tai tęstinio ciklo, kuriame aprašomos galimos kvantinės mechanikos interpretacijos, dalis.
