Ja i moja sjena: kvantna mehanika dovodi u pitanje koncept osobnosti

Martin Guerre i ukraden identitet

Jeste li znali Martin Guerra (Martin Guerre)? Francuski seljak koji je jednom dobio u neobičnim i neugodnim situacijama. Martin je živio u malom selu. Kada je dječak bio 24 godina, njegovi roditelji su ga optužili za krađu. Herr bio prisiljen napustiti svoj dom, ostavljajući svoju ženu i sina. Osam godina kasnije, čovjek se vratio u rodnom selu, ujedinila sa svojom obitelji. Tri godine kasnije, obitelj već imala troje djece.

Čini se da je sve išlo kao i obično. Ali u selu nije bilo strano vojnik, koji je izjavio da se borio s Martinom Gurr u španjolskoj vojsci, te da je izgubio nogu u borbi. Martina obitelji počeo sumnjati da li su njihovi rođaci vratiti kući prije tri godine. Nakon duge rasprave, utvrđeno je da je osoba Guerra „oteo” Pustolov Arnaud du Thiel (Arnault du Tilh). Ovo je Martin stvarno pretrpio amputacija noge i bio je imenovan na sinekura u samostanu u Španjolskoj. Međutim, suđenje je „lopov osoba” je tako dobro poznato da je to Herr vratio u rodnom selu. Sudbina pustolov Arnaud du Thiel je riješen kratku rečenicu na smrt. I supruga Martina optužen za pomaganje varalica ne vjeruje da žena ne može naći svog voljenog muža.

Ova priča uzbuđeni umove pisci i redatelji. U njezino objašnjenje je snimio, priređen glazbeni, pa čak i snimio emisiju. Osim toga, jedan od serije „The Simpsons” posvećena je prigodu. Takva popularnost je razumljivo: takav incident uzbuđuje nas, jer zadire u brz - naši pojmovi identiteta i osobnosti.

Kako možemo biti sigurni da je ono što je u stvari čovjek, čak i ako je majka? To obično znači identitet u svijetu u kojem ništa nije trajno?

Prvi filozofi pokušali odgovoriti na to pitanje. Oni su pretpostavili da smo različiti jedni od drugih duše, i naše tijelo - to je samo lutka. Zvuči dobro, ali znanost je odbacila tu rješenje problema i ponudio tražiti korijen identiteta fizičkog tijela. Znanstvenici su sanjali san pronaći nešto na mikroskopskoj razini da bi razlikovali jednu osobu od druge.

Pa, to je znanost - točno stvar. Dakle, kad kažemo „nešto na mikroskopskoj razini,” mi, naravno, znači i najmanje sastavne dijelove našeg tijela - molekula i atoma.

Međutim, ova pjesma je više sklizak nego što se može činiti na prvi pogled. Zamislite Martin Guerre, na primjer. Psihički se približava. Lice, koža, pore... ići dalje. Što je bliže moguće, ako imamo u službi je najmoćnija tehnika. Što smo pronašli? Electron.

Elementarna čestica u kutiji

Herr je izrađena od molekula, molekula - atoma, atomi se sastoje od osnovnih čestica. Ovo potonje je „iz ničega”, oni su osnovni građevni blokovi materijalnom svijetu.

Elektron - točka koja doslovno ne zauzima prostor na sve. Svaki elektron određuje isključivo težine spina (kutna količina gibanja) i naknade. To je sve što trebate znati opisati „osobnost” od elektrona.

Što to znači? Na primjer, činjenica da svaki elektron je točno isto kao i bilo koji drugi, bez ikakve razlike. Oni su apsolutno identični. Za razliku od Martina Guerra i njegove kolege, elektroni su slični, tako da su u potpunosti mogu zamijeniti.

Ova činjenica ima prilično zabavne posljedice. Zamislite da imamo elementarna čestica A, koji se razlikuje od elementarne B. čestica Osim toga, bummed mi dvije kutije - prvi i drugi.

Ipak, znamo da svaka čestica mora biti u jednoj od kutija u bilo kojem trenutku. Dakle, kao što smo se sjetiti da se čestice A i B su različiti jedni od drugih, ispada da postoje samo četiri scenarija:

• A leži u kutiji 1, B je u okviru 2;
• A i B su zajedno u kutiji 1;
• A i B su zajedno u kutiji 2;
• A leži u kutiji 2, B 1 leži u kutiji.

Ispada da je vjerojatnost nalaženja dvije čestice odjednom u jednoj kutiji je 1: 4. Ok, s tim van.

No, što ako su čestice A i B ne razlikuju? Kolika je vjerojatnost nalaženja dvije čestice u jednoj kutiji u ovom slučaju? Začudo, naše razmišljanje ispravno utvrđuje da dvije čestice su identične, scenariji su samo tri. Uostalom, ne postoji razlika između slučaju u kojima je u kutiji 1, B 2 u kutiji, a slučaj gdje B je u kutiji 1, A 2 u kutiji. Dakle, vjerojatnost je 1: 3.

Eksperimentalna studija potvrđuje da je mikrokozmos ponaša se vjerojatnost 1: 3. To jest, ako zamijenite elektronički i na bilo koji drugi, svemir ne bi primijetio razliku. A ti, previše.

Sly elektrona

Frank Wilczek (Frank Wilczek), teoretski fizičar na Massachusetts Institute of Technology, dobitnik Nobelove nagrade za pobjednika, je došao do istog zaključka, kao što smo upravo to. Ovaj rezultat nije samo znanstvenik nalazi zanimljiv. Wilczek rekao je činjenica da su dva elektrona u potpunosti ne razlikuje - to je najdublja i važan zaključak kvantna teorija polja.

Kontrola pucao - fenomen smetnje koje se „izdaju” elektron, pokazuje nam svoju tajnu života. Vidiš, ako sjedim i buljiti u elektron, on se ponaša kao čestica. Nakon što odvratiti, a to pokazuje svojstva valova. Kada dva takva valovi preklapaju, oni ojačati ili oslabiti jedni druge. Samo je potrebno uzeti u obzir da se ne odnosi na fizički i matematički pojam vala. Oni ne nose energiju i vjerojatnost - statistika utjecati na rezultate eksperimenta. U našem slučaju - da se povuče iz iskustva dvije kutije u koje smo primili vjerojatnost od 1: 3.

Zanimljivo je da je pojava smetnji javlja se samo kad su čestice zaista identični. Eksperimenti su pokazali da elektroni su potpuno isti: javlja smetnje, što znači da se čestice ne razlikuju.

Što je to? Wilczek kaže da je identitet elektrona - to je ono što čini naš svijet moguć. Bez nje, ne bi bilo kemije. Pitanje bi bilo nemoguće da se reproduciraju.

Ako elektroni postoje između barem neke razlike, sve bi odjednom postao kaos. Njihov precizan i nedvosmislen priroda je jedina osnova za to pun neizvjesnosti i pogrešaka svijetu postoji.

U redu. Pretpostavimo da elektron ne može razlikovati od drugog. Ali možemo staviti jedan u prvoj kutiji, a drugi - u drugom i reći: „Ovdje je elektron je ovdje, i da - tamo”

„Ne, ne mogu” - kaže profesor Wilczek.

Nakon što je ležao elektrone na okvire i okrenu, oni će prestati biti čestica, te će izlagati valna svojstva. To znači da će biti produžen na neodređeno vrijeme. Kao što je čudno kao što svibanj zvuk, tu je vjerojatnost pronalaženja elektrona gdje. Ne u smislu da je odmah po svim točkama, te da imate malo šanse da ga pronaći nigdje, ako iznenada odlučite vratiti i početi u potrazi za njim.

Jasno je da je vrlo teško zamisliti. No, tu je još zanimljivije pitanje.

To elektroni lukav ili prostor u kojem se nalaze? I što onda se događa da sve što je oko nas, kada smo okrenuti leđa?

Najteže poglavlje

Ispada, nalaz dva elektrona i dalje može biti. Jedini problem je u tome što se ne može reći da je prvi val, drugi val elektrona, a mi smo svi u trodimenzionalnom prostoru. To ne radi u kvantnoj mehanici.

Morate reći da postoji poseban val u trodimenzionalnom prostoru za prvi elektron se u drugom valu trodimenzionalnom prostoru za sekundu. Rezultat - krep! - šest-dimenzionalni val, koji povezuje dva elektrona zajedno. Zvuči strašno, ali mi razumijemo da ta dva elektrona ne visiti nitko ne zna gdje je. Njihove pozicije su jasno definirani, već se odnose na ovaj šest-dimenzionalni val.

Općenito, ako smo mislili da postoji prostor i stvari u njemu, onda s obzirom na teoriju kvantne će morati malo promijeniti svoje stajalište. Prostor ovdje - to je samo način da se opisati međusobni odnos između objekata, kao što su elektroni. Dakle, struktura svijeta ne mogu opisati kako svojstva sve čestice zajedno od kojih se sastoji. Sve još malo komplicirano: moramo proučiti odnos između elementarnih čestica.

Kao što se može vidjeti, s obzirom na činjenicu da su elektroni (i druge elementarne čestice) su apsolutno identični jedan drugom, koncept samog identiteta raspada u prah. Ispada da dijeli svijet na njegovu komponentu - nije u redu.

Wilczek kaže da su svi elektroni su identični. Oni su manifestacija polja koja prožima cijelo vrijeme i prostor. Fizičar John Archibald Wheeler (John Archibald Wheeler) misli drugačije. On vjeruje da je izvorno jedan elektron, a ostatak - to je samo njegov trag, prodoran vrijeme i prostor. „Kakva glupost! - možete plakati na ovom mjestu. - Znanstvenici su također otkrili strane elektronike "!

Ali ima jedna stvar.

Što ako je sve iluzija? Elektron postoji svugdje i nigdje. Materijal oblik to nema. Što učiniti? Što je onda osoba koja je sastavljena od elementarnih čestica?

Nema nade kapi

Želimo vjerovati da je svaka stvar - je više od zbroja svojih sastavnih čestica. Što ako smo uklonili naboj elektrona, njegovu masu i spin i dobio nešto ostatka, njegov identitet, njegova „osobnost”. Želimo vjerovati da postoji nešto što čini e-tron.

Čak i ako statistike ili pokus ne može otkriti prirodu čestica, želimo vjerovati u to. Uostalom, ako postoji nešto što čini svaka osoba jedinstvena.

Pretpostavimo da ne bi bilo razlike između Martina Gurr i njegov dvojnik, ali jedan od njih, tiho bi se nasmiješio, znajući da je on pravi.

Volio bih da vjerujem u to. No, kvantna mehanika je apsolutno bez srca i ne dopuštaju da mislimo o bilo gluposti.

Nemojte se prevariti: ako se elektron ima svoj vlastiti suštinu, svijet bi se pretvorio u kaos.

Ok. Nakon stvarno ne postoje elektroni i druge elementarne čestice, zašto postojimo?

Teorija jedan: mi pahulje

Jedna od ideja je da se elementarne čestice imaju jako puno. Oni čine složeni sustav u svima nama. Čini se da smo svi različiti - posljedica kako gradi naše tijelo od tih elementarnih čestica.

Teorija čudno, ali lijepa. Nitko od elementarnih čestica nemaju svoju individualnost. No, oni zajedno čine jedinstvenu strukturu - čovjek. Ako želite, mi smo poput pahuljica. Jasno je da sva voda, ali svaki uzorak je jedinstven.

Vaš bit - to je, kako se organizira u česticama, a ne onaj koji ste član. Stanice u našem tijelu se stalno mijenja, što znači da je jedino što je važno - to je struktura.

Teorija dva: mi Model

Tu je još jedan odgovor na pitanje. Američki filozof Daniel Dennett (Daniel Dennett) predložio zamijeniti pojam „stvar” od „pravi model”. Prema Dennetta i njegovih sljedbenika, nešto stvarno, ako je njegov teorijski opis može ponoviti više kratko - ukratko jednostavnog opisa. Objasniti kako se to radi, uzeti za primjer, mačka.

Dakle, imamo mačku. Tehnički, možemo ponovno stvoriti na papiru (ili virtualna), opisujući položaj svake čestice od kojih se sastoji, i na taj način napraviti mačka uzorak. S druge strane, možemo napraviti drugačije: samo reći „mačka”. U prvom slučaju, trebamo veliku računalnu snagu, ne samo stvoriti sliku mačke, ali i, primjerice, učiniti ga premjestiti, ako govorimo o modelu računala. U drugom slučaju, samo trebamo disati duboko i reći: „Mačka hodao po sobi.” Mačka - pravi uzor.

Uzmimo još jedan primjer. Zamislite sastav koji se sastoji od režnju lijevog uha, najveći slon u Namibiji, a glazba Milesa Davisa (Miles Davis). Za izradu ovog objekta računalne metode zahtijevaju puno vremena. No, koliko se uzme, a verbalni opis fantastičnog čudovišta. Cut ne radi, reći dvije riječi, također, jer takav sastav nije stvarna, i stoga ne postoji. Ovo nije pravi uzor.

Ispada mi samo trenutak strukturu, koja se javlja po oku promatrača. Fizičari dodati ulje na vatru i reći da je možda u završnoj ispada da je svijet općenito se sastoji iz ničega. Dok koje nam ostaje da ukaže na svaki drugi i svijet oko sebe, opisuje sve riječi i davanje imena. Složeniji model, više moramo stisnuti svoj opis, što ga pravi. Uzmite, na primjer, ljudski mozak - jedan od najsloženijih sustava u svemiru. Pokušajte opisati ukratko.

Pokušajte ga opisati u jednoj riječi. Što dobivate?

„Ja sam.”