Квантова механіка допомагає зрозуміти зв’язок між свідомістю і матерією (частина 1)

(Minghui.org) Взаємодія свідомості й тіла вже давно стала популярним предметом досліджень. Річард Конн Генрі, професор фізики й астрономії в Університеті Джонса Гопкінса, написав у статті журналу Nature за 2005 рік: «Однією з переваг переходу людства до правильного сприйняття світу є отримана радість від відкриття ментальної природи Всесвіту. Ми не маємо уявлення про те, що має на увазі ця ментальна природа, але найголовніше, що це правда».

«Всесвіт не матеріальний, він ментальний і духовний. Живіть і насолоджуйтеся», — підсумував він у статті «Ментальний Всесвіт». Такого ж висновку дійшли й інші фізики. «Потік знань рухається до немеханічної реальності; Всесвіт починає більше бути схожим на велику думку, ніж на велику машину. Свідомість більше не здається такою, що випадково вдерлася в царство матерії, — написав астрофізик Джеймс Джинс у книзі „Таємничий Всесвіт“. — Нам радше слід вітати її, як творця і правителя царства матерії».

Це нова хвиля розуміння в ході історії. У стародавні часи Сократ і Платон вірили, що свідомість (або душа) вічна. Вона не виробляється організмом, а мігрує з тіла в тіло. Але в міру того, як матеріалізм став домінувати все більше й більше, починаючи з 18 століття, люди почали вірити, що фізичне існування первинне, а свідомість вторинна. Наприклад, місяць існує незалежно від того, бачите ви його чи ні. Ця думка здається розумною, але поява квантової теорії у 20 столітті відкрила нову перспективу.

Двощілинний експеримент у квантовій механіці

Хоча більш ранні експерименти показали, що світло — це хвиля, стаття Альберта Ейнштейна, написана ним 1905 року про фотоелектричний ефект, також додаткові експерименти, зрештою привели до розуміння корпускулярно-хвильового дуалізму. Тобто, субатомні частинки (прим. перекл.: частинки, розмір яких менший за розмір атома. Вони є складовими атома) мають характеристики як частинок, так і хвиль. Це настільки відрізнялося від класичної фізики, що Нільс Бор, лауреат Нобелівської премії в галузі квантової механіки, зауважив: «Той, кого не шокує квантова теорія, не розуміє її».

Квантова механіка добре підтверджується експериментами, а також має кілька цікавих наслідків, які змінили сприйняття людьми свідомості та матерії, таких як принцип невизначеності і квантова інтерференція. Принцип невизначеності свідчить, що такі властивості частинки, як положення та імпульс (маса, помножена на швидкість), не можуть бути відомі одночасно, не кажучи вже про точне передбачення їх на майбутнє.

Найвідомішою демонстрацією квантової інтерференції (прим. перекл.: взаємне збільшення або зменшення результуючої амплітуди двох або декількох когерентних хвиль під час їхнього накладання одна на одну) є експеримент із двома щілинами. Він був проведений на світлі, електронах та інших субатомних частинках. Наприклад, коли електрони проходять через дві паралельні щілини (вузькі щілини) і потрапляють на екран, вони створюють на екрані яскраві й темні смуги через інтерференцію, демонструючи хвильові характеристики, подібні до хвиль на воді. Навіть якщо електрони пропускаються через щілини по одному, учені виявляють на екрані окремі білі точки (характерні для частинок), які потім шикуються у вигляді світлих і темних смуг.

Але якщо розглядати електрони як частинки й поставити собі питання, через яку щілину проходять окремі електрони, то між щілинами й екраном можна розмістити детектор для запису даних. Однак у цьому разі електрони розподіляються на екрані тільки як частинки без інтерференції (або хвильових характеристик).

Учені не змогли пояснити, чому такий «спостерігач» міг змінити поведінку квантових частинок. Говорячи про цю ситуацію, нобелівський лауреат Річард Фейнман сказав: «Ми вирішили дослідити явище, яке неможливо, абсолютно неможливо, пояснити будь-яким класичним способом, і яке лежить в основі квантової механіки. Насправді воно містить виняткову таємницю».

Ці квантові явища, включно з ефектом спостерігача в експериментах із двома щілинами, збентежили також і інших учених. Макс Планк, засновник квантової механіки, сказав в інтерв’ю 1931 року: «Я вважаю свідомість основоположною. Я розглядаю матерію як похідну від свідомості. Ми не можемо відійти від свідомості. Усе, про що ми говоримо, усе, що ми вважаємо реальним, обумовлює свідомість».

Ще у вересні 1927 року Бор запропонував комплементарність для інтерпретації поведінки квантової механіки. З огляду на принцип невизначеності, так і на корпускулярно-хвильовий дуалізм, він заявив, що деякі пари додаткових властивостей, як-от положення та імпульс, або властивості хвилі й частинки, не можуть бути виміряні одночасно.

Бор вважав, що залежно від умов експерименту квантова частинка поводитиметься або як частинка, або як хвиля, але не як те й інше одночасно. У 1934 році він далі пояснив: «Ізольовані матеріальні частинки — це абстракції, їхні властивості можна визначити і спостерігати тільки через їхню взаємодію з іншими системами». Виявляючи велику цікавість до традиційної китайської культури, Бор часто пов’язував цю теорію з балансом їнь і ян.

Дискусії тривали протягом останніх кількох десятиліть. Американський фізик Джон Арчибальд Вілер запропонував провести кілька експериментів для вирішення загадки «який шлях обрати». Експеримент із відкладеним вибором, зокрема, показав, що вилучення інформації «який шлях» може заднім числом змінити вибір частинки, який був зроблений раніше.

Квантова заплутаність

Наперекір цим зусиллям з інтерпретації квантових явищ, деякі результати незрозумілі. Одним із них є квантова заплутаність.

Наприклад, якщо утворюється пара заплутаних частинок, загальне обертання яких дорівнює нулю, то якщо одна частинка обертається за годинниковою стрілкою, це означає, що інша частинка має обертатися проти годинникової стрілки. Троє вчених — Альберт Ейнштейн, Борис Подольський і Натан Розен — опублікували в 1935 році статтю, у якій оскаржували квантову теорію, як незавершену. Їхнє твердження, відоме як парадокс ЕПР (Ейнштейна-Подольського-Розена), свідчить, що коли в однієї із заплутаних частинок вимірюють стан обертання, інша частка — навіть якщо вона перебуває на відстані — має миттєво скорегувати свій стан, щоб зробити загальний оберт нульовим. Оскільки таку взаємодію неможливо уявити, Ейнштейн назвав її «страхітливою дією на відстані».

Кілька пізніших експериментів підтвердили передбачення Ейнштейна. Ален Аспект із Франції показав 1982 року, що заплутані частинки поводяться так, як очікувалося, хоча вони й розділені. За це дослідження Аспект і двоє інших учених 2022 року отримали Нобелівську премію.

Додаткова робота Європейського космічного агентства на Канарських островах 2012 року показала, що стан обертання однієї заплутаної частинки може передаватися іншій частинці зі швидкістю, яка приблизно в 10 000 разів перевищує швидкість світла. Дальність цих двох вимірювань становила 143 кілометри.

У 2015 році дослідники з Делфтського технологічного університету в Нідерландах провели більш суворі експерименти й надали більш переконливі результати. Інша група з Національного інституту стандартів і технологій (NIST) також надала аналогічні дані.

Попри те, що фізики прийняли ці результати, вони не знають, як працює зв’язок. «Доведений до логічної межі, — прокоментував Аспект ці спостереження, — цей аргумент має на увазі, що люди не мають вільної волі, оскільки не можна сказати, що два експериментатори, навіть розділені великою відстанню, незалежно обрали параметри своїх вимірювальних апаратів».

Певною мірою це схоже на існування безлічі часових просторів. Насправді розум також невідчутний у нашому тривимірному світі. Така «дія на відстані» могла б відкрити нам двері до дослідження незвіданого й розширити наші погляди.

Наприклад, у даосизмі є приказка: «Людське тіло подібне до Всесвіту». Тобто Всесвіт, у якому живе людина, схожий на те, що знаходиться всередині людини на мікроскопічному рівні. Ба більше, традиційна китайська культура вірить, що все має душу, і що свідомість і тіло єдині. Якщо це так, то зв’язок між квантовими частинками на відстані було б не так складно зрозуміти.

Насіння проростає за 20 хвилин

Цікаво, що вчені також виявили подібні явища, які можуть бачити наші очі. Один із прикладів було задокументовано в статті 2000 року, опублікованій в «Американському журналі китайської медицини» під назвою «Насіння, яке швидко пророщується з допомогою подумки проєктованої „енергії ці“, очевидно, генетично змінено».

«Чулінь Сунь — жінка з винятковими здібностями. Вона співробітниця Китайського науково-дослідного інституту соматичних наук, практикує вайці. Вайці — це вид цігун, який вчить того, хто практикує його, брати енергію ці традиційної китайської медицини під контроль розуму, — йдеться в статті. — Чулінь Сунь може викликати в насінні рослин ріст пагонів і коріння завдовжки в кілька сантиметрів упродовж 20 хвилин із допомогою подумки спроєктованої „енергії ці“».

«Це було продемонстровано в понад 180 різних випадках в університетах, а також науково-дослідних установах Китаю (включно з Тайванем і Гонконгом), а також в інших країнах (наприклад, Японії, Таїланді, Малайзії тощо)», — йдеться в статті.

Сунь вважає, що люди можуть спілкуватися з рослинами після занять цігун. «Попередньо вважалося, що енергія ці змінює структуру ділянки гена, що корелює проростання насіння, прискорюючи експресію і випереджаючи її в часі», — пишуть автори.

У цьому світі багато невідомого, включно навіть із нашим власним розумом. Такі явища, як квантова заплутаність, дають нам можливість досліджувати глибше, замість того, щоб обмежуватися усталеними поглядами.

Частина 2