Загадка сфинксу и квантовая механика

Иллюстрация: Сфинкс XVIII века у дворца Сан-Ильдефонсо в Испании

Все возможно ровно до тех пор, пока не сделан выбор.
          - Эрвин Шредингер, "Квантовый кот вселенной"


Ничто не ново под Луной,
Я убеждаюсь в этом снова.
Легенда древняя порой
Идее новой даст основу.

А коль не даст, то совпадёт
И совпадение - прекрасно!
Известный Шредингера кот      (1)
Берёт истоки с сфинкса ясно!   (2)

Идеи человека-льва
Двенадцать тысяч лет известны.
О них есть мифа и молва
Что до сих пор нам интересны.

Дословный перевод в Египте -
“Душитель” - Страж страшнее нет..
Загадку задавала жертве
И смертью, кто не дал ответ.    (3)

Его загадка всем известна,
Ведь ей так много тысяч лет
Я не о том и просто к месту
Внизу открыт её секрет.

Эсхил в своей известной драме
Заставил сфинкса дать ответ -
Загадку сфинксу дал, как даме -
“Живая птичка или нет”?         (4)

В руке Силена птичке место,
Как в ящике коту вверху.
И сфинксу было то известно -
Ответ решал её судьбу.

Так сфинкс признала поражение,
Мол нет ответа на вопрос.
А физики меняют мнения -
От множества идей - мороз…



(1) Кот Шрёдингера — мысленный эксперимент, предложенный австрийским физиком-теоретиком, одним из создателей квантовой механики, Эрвином Шрёдингером.  В нём кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно. Если же ящик открыть, то экспериментатор может увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние.

(2) Сфинкс ( др. гр. - “душитель”)— переосмысление древнеегипетского названия сфинкса «шепсес анх» — «живой образ»— зооморфное мифическое существо, — чудовище с лицом и грудью женщины, лапами и телом льва, крыльями орла и хвостом быка, персонаж легенды об Эдипе.

(3) Загадка Сфинкса звучит так: «Скажи мне, кто ходит утром на четырёх ногах, днём — на двух, а вечером — на трёх? Никто из всех существ, живущих на земле, не изменяется так, как он. Когда ходит он на четырёх ногах, тогда меньше у него сил и медленнее двигается он, чем в другое время». Ответ таков: это человек. В младенческом возрасте он ползает, в расцвете сил он ходит на двух ногах, а в старости — опирается на трость.

(4) До нас не дошла сатировская драма Эсхила "Сфинкс", где самой Сфинкс пришлось отгадывать загадку, заданную ей Силеном: "Что находится у него в руке, спрятанной за спиной,- живое существо или мёртвое?". Так как Силен прятал в ладони птичку, которой быстро мог свернуть шею, то Сфинкс не имела шансов дать верный ответ и должна была признать своё поражение.



ТРИ ПАРАДОКСА КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

Три парадокса, три загадки,
В теории квантовой сейчас.
Они не домыслы, догадки -
Они подтверждены не раз.    (1)

Их объяснения нелогичны,
Они плодят гипотез рой.
И в каждой что-то непривычно
Как в чёрной магии порой. 

Так что же это за явления,
Что тысячи раз подтверждены?
Им в технологии применение -
Компьютеры без них мертвы.

Волна-частица в дуализме -
Нам первый важный парадокс.
Нам незнакомо в нашей жизни
Что отвечало б на вопрос.    (2)

Две очень разные субстанции
Ведут в частицах, как одна?
И даже «высшие инстанции»
Их не пугают никогда. 

И парадокс второй не проще,
Но интересней он для нас -
Влияет наблюдатель точно
На поведения результат.    (3)

Мы знали: «не смотри под руку»,
«Эффект начальства» нам знаком -
Но всё приметами. Наука
Приметы те зовёт - закон!

Ещё загадкой в мире квантов
Телепатический контакт
Частиц запутанных и кварков
Через вселенский длинный тракт.    (4)

О том, что делает частица
Другая знает тут же, сразу;
Им расстояния - не граница
И скорость света - не приказом. 

Вот три проблемы. Все они
Подтверждены экспериментом.
Их опровергнуть не смогли,
Как аксиомы геометров.

Их объясняют, чтоб понять -
То “параллельными мирами”,
То “временем текущим вспять”…
А то “вселенскими мозгами.” 


(1) Парадоксы квантовой механики — наглядные проявления противоречий между законами квантовой механики и законами классической механики. Обычные представления классической физики сталкиваются с большими трудностями в объяснении многих эффектов в микромире.

(2) Корпускулярно-волновой дуализм (или квантово-волновой дуализм) — свойство природы, состоящее в том, что материальные микроскопические объекты могут при одних условиях проявлять свойства классических волн, а при других — свойства классических частиц.

(3_ В квантовой физике эффектом наблюдателя называют теорию, что простое наблюдение явления неизбежно изменяет его.

(4) Ква;нтовая запу;танность — квантовомеханическое явление, при котором квантовые состояния двух или большего числа объектов оказываются взаимозависимыми.
Такая взаимозависимость сохраняется, даже если эти объекты разнесены в пространстве за пределы любых известных взаимодействий. Измерение параметра одной частицы приводит к мгновенному (выше скорости света) прекращению запутанного состояния другой, что находится в логическом противоречии с принципом локальности.



КВАНТОВАЯ ФИЛОСОФИЯ СОЗНАНИЯ

Поставлен многолетний опыт
И результаты превзошли
Всё ожидания учёных
И объяснений не найти.        (1)

Возможно ль мысленно влиять
На механизм, исход событий?
Шанс изменить? Им управлять
Сознанием и своею мыслью?

Остановить рулетки круг?
Влиять на карт расклад желанием?
Вопрос ли это для наук
Иль мистика без оправдания?

Есть объяснение телепатии
И сглазу тоже есть резон.
И исполнение желаний,
И толковать тот - "в руку сон".

Возможно есть Всемирный Ум?
Сознанием общим - Ноосфера?  (2)
От древних греков смелых дум
До современности примеров?

Проверьте физики законы -
Найдёте в формуле любой
Сознание где-то заключённой
Константой в скобках с запятой?  (3)

О том, что в квантовой теории,
От наблюдения - результат,
Учили все ещё мы в школе,
Тогда не чувствуя утрат.

Но кто -  “разумный наблюдатель”?
И что случалось до того,
По эволюции иль Создатель
Добавил “умное звено”?

Возможно мы - лишь симуляция
В большой компьютерной игре,
И всех частиц не ясна акция
Пока она не важна всем.

А может всё же есть душа,
Что неподвластна всей науке.
Она влияет, не спеша
За всем и это её трюки.

Так знаем мы, что наблюдатель
Определяет результат    (4)
Где кванты!  Может быть Создатель
Влияет взглядом и на нас. 




(1)  Серия опытов проходила в рамках проекта "Глобальное сознание", возглавляемого Роджером Нельсоном из Принстонской лаборатории по исследованию инженерных аномалий (PEAR).
Еще в 90-е годы прошлого столетия в лаборатории проводились эксперименты с генератором случайных чисел. Обычно этот аппарат выдает примерно поровну нулей и единиц. В ходе опытов операторы должны были "внушать" машине, чтобы она выдавала больше нулей, или наоборот, единиц. Для этого они напряженно думали о желаемом. Полученные результаты превышали вероятностные показатели… Также, заметили экспериментаторы, если в опыте участвовали двое, то их "влияние" на генератор усиливалось. При этом результат выглядел особенно впечатляющим, если между участниками существовала эмоциональная связь…

На следующих этапах людей просили "воздействовать" на генератор во время групповых мероприятий. Оказалось, что во время концертов и других мероприятий, связанных с искусством, творчеством или эмоциональной сферой, генератор чаще выдавал желаемые числа, чем во время хаотичных сборищ или рутинных заседаний. Вряд ли тут имели место случайные совпадения.

(2)  Ноосфера академика Вернадского  http://www.stihi.ru/2015/11/14/1016

(3) Ни в одном законе физики не присутствует “сознание наблюдателя” как фактор.

(4) В квантовой механике наблюдатель влияет на результат эксперимента - Принцип Неопределённости Гейзенберга.


КВАНТОВАЯ ФИЛОСОФИЯ КОПЕНГАГЕНСКОЙ ИНТЕРПРИТАЦИИ

Ничто не существует, пока оно не измерено.
                Нильс Бор

Наука квантов очень странна;
Так много толкований в ней,
Участием множества талантов
И фантастических идей.

Дань Нильс Бору, Гейзенбергу -
Теоретический прорыв,
Был Копенгагена моментом
Понятий прежних всех разрыв.  (1)

В теории той микрообъекты
Все претворяют чудеса.
Их свойства, как и их приметы
Для мира нашего - краса.

Их положение неизвестно,
Если известен импульс нам.
И свойства всем частицам местным
Те, что присущие волнам.

Представьте, что подобный факт
Сказала бы Ньютон или Кеплер:
“Луны движение - это факт!
Но где она - узнать не смейте!”

На результат всегда влияет
Коль кто-нибудь за ним следит!
Вот чудеса!  Ведь Бог всё знает
И каждый в каждый миг творит.

В сравнении значит, что Луна
На небе только, когда смотрим!
В другое время - где она?
Лишь с вероятностью поспорьте.

Но что считать нам наблюдением?
На то ответ нам не даёт,
Но видим выше Бора мнение -
Лишь то, что мерим, то живёт!

Такая вот интерпретация
И очень странно, что везде
Есть подтверждение каждой акции,
Хоть непонятно вам и мне.  (2)

Но есть одно противоречие
Зовётся даже - парадокс!
Частиц в Вселенной дальнодействие
Быстрее света!  Вот вопрос?

Попыток разрешения много -
Все с философией близки.
И объяснить их, если строго,
Нужны трактаты, не стихи.

Моя задача - дать знакомство
Для тех, кто хочет больше знать.
От основных понятий можно
Потом самим вперёд шагать.


(1) Копенгагенская интерпретация — интерпретация (толкование) квантовой механики, которую сформулировали Нильс Бор и Вернер Гейзенберг во время совместной работы в Копенгагене около 1927 года.
Согласно копенгагенской интерпретации, квантовая механика описывает не микрообъекты сами по себе, а их свойства, проявляющиеся в макроусловиях, создающихся классическими измерительными приборами в процессе акта наблюдения..

(2) Копенгагенская интерпретация отвечает на эти вопросы так:
1. Вероятностный характер предсказаний квантовой механики принципиально неустраним, то есть он вовсе не говорит о том, что наши знания ограничены, что мы не знаем значений каких-то скрытых переменных. недетерминирован.
2. Физика — это наука о результатах измерительных процессов. . Копенгагенская интерпретация отбрасывает вопросы типа «где была частица до того, как я зарегистрировал её местоположение» как бессмысленные.
3. Акт измерения вызывает мгновенное схлопывание, «коллапс волновой функции». Это означает, что процесс измерения случайно выбирает в точности одну из возможностей, допустимых волновой функцией данного состояния, а волновая функция мгновенно изменяется, чтобы отразить этот выбор.

(3) Полнота квантовой механики (тезис 1) была подвергнута сомнению в мысленном эксперименте Эйнштейна, Подольского и Розена (ЭПР-парадокс), который был предназначен для того, чтобы доказать, что скрытые параметры должны существовать, чтобы теория не приводила к нелокальному и мгновенному «дальнодействию».



КВАНТОВАЯ ФИЛОСОФИЯ МНОГИХ МИРОВ

Альтернативная точка зрения основывается на совершенно ином представлении о Творце. Вместо того чтобы дотошно проектировать одну Вселенную, он небрежно творит их одну за другой…
               - Алекс Виленкин, “Мир многих миров”

Мы видим, парадоксы квантов
Родили множество идей,
С попыткой обьяснить талантом,
Что непонятно для людей.

Но с каждым новым объяснением
Уходим в дебри - этот лес
Теорий странных появление
Науки меньше, чем чудес.

Представьте, что в любой момент
Все вам возможные решения
Случились, как эксперимент,
В Вселенных разных проявления.

Теория множества миров
Об этом говорит для квантов.
Там результат любой готов
В других вселенных у мутантов.

Возможно вам то по душе -
Здесь неудача, всё же где-то
Вы - “сам успех”, вы “на коне”…
Возможно всё в теории этой.



Многомировая интерпретация (англ. many-worlds interpretation) или интерпретация Эверетта — интерпретация квантовой механики, которая предполагает существование, в некотором смысле, «параллельных вселенных», в каждой из которых действуют одни и те же законы природы и которым свойственны одни и те же мировые постоянные, но которые находятся в различных состояниях.



КВАНТОВАЯ ФИЛОСОФИЯ КЬЮБИЗМА - БАЙЕСИАНИЗМА

Теорема Байеса:
изначальная вера + новые свидетельства = новая, улучшенная вера 

Физики предложили байесовские трактовки квантовой механики и байесовские защиты теории струн и теории мультивселенных   


Похоже имя на течение,
Что было модное в искусстве.
Но здесь другое применение,
Хоть в результате тоже грустно.   (1)

Ещё одна интерпретация
Коллапса квантовой волны -
Теории Байеса репутация,
Знакомы может с нею вы.   (2)

Её простое уравнение:
Есть вера плюс есть информация,
А результатом будет мнение
“За" или “Против” демонстрация.

И с каждым новым измерением
Мы вероятность обновляем!
Так ближе мы подходим к цели
Понять, что знаем, что не знаем.

Поскольку всё, что измеряем
И то, что видим, вообще,
Зависит лично от сознания
“Реально” только вам иль мне.

Кто наблюдатель - тот решает!
И субъективен результат.
Пусть результат не понимает -
Он обновляется стократ.   (3)

Он новый с каждым измерением
И с тем, кто делает его.
Такое странное явление -
Лишь в квантах видим мы его.

“То, что желаешь - то получишь”,
Таков, похоже, результат.      (4)
Вот так, всё учишь, учишь, учишь..
И шаг вперёд, и три назад.



(1)  Кьюбизм - Квантовое байесианство или квантовый байесианизм (англ. Quantum Bayesianism), в англоязычной литературе сокращённо QBism (букв. «кубизм»)  — одна из интерпретаций квантовой механики, в центре которой ставятся действия и опыт наблюдателя.

(2) Байесовский вывод – это метод, в котором теорема Байеса используется для обновления вероятности гипотезы по мере получения дополнительных подтверждений или иной информации. Байесовский вывод нашел применение в широком спектре видов деятельности, включая науку, инженерию, философию, медицину, спорт и право.

Теорема Байеса:
http://stihi.ru/2020/07/05/7037;
(3) Кьюбизм отрицает существование объективной волновой функции, и коллапс волновой функции просто рассматривается как то, как мы обновляем наши представления о будущих вероятностях.

(4) Согласно квантовому байесианству, квантовая теория — инструмент, который агент может использовать для управления собственными ожиданиями, больше близкий к теории вероятностей, чем к какой-либо условной физической теории.



ТЕОРЕМА БАЙЕСА;

Теорема Байеса:
изначальная вера + новые свидетельства = новая, улучшенная вера  (1)

Физики предложили байесовские трактовки квантовой механики и байесовские защиты теории струн и теории мультивселенных   

;Мы часто путаем “событие";И "вероятность результата” -;Их разделение размыто;И разница понятий смята.;;А это важно знать на деле ;Для выявление ошибки;В оценке опыта, суждения;И вероятности попытки.;;Любой прибор даёт ошибки,;Все измерения неточны,;Пусть результаты очень близки,;Но нет гарантий, это точно.;;Здесь всё решает вероятность -;Насколько правильно суждение,;Когда из тысяч вариантов;Лишь единицы дают мнение.;;По этой мудрой теореме;Мы принимаем вероятность,;Как мы уверены на деле -;Тот результат, а не обратный?;;Её простое уравнение:;Есть вера плюс есть информация;А результатом будет мнение ;“За" или “Против” демонстрация.;;И с каждым новым измерением;Мы вероятность обновляем .;Так ближе мы подходим к цели;Понять, что знаем, что не знаем.;;Теперь без Байеса ни шагу;В компьютерах и в медицине,;В финансах, спорте, всё и сразу;Подчинены её причине.

;;Теорема Байеса, названная в честь британского математика XVIII века Томаса Байеса, представляет собой математическую формулу для определения условных вероятностей. Эта теорема имеет огромное значение в области науки о данных. Например, одним из многих приложений теоремы Байеса является Байесовский вывод – особый подход к статистическому выводу.;;Байесовский вывод – это метод, в котором теорема Байеса используется для обновления вероятности гипотезы по мере получения дополнительных подтверждений или иной информации. Байесовский вывод нашел применение в широком спектре видов деятельности, включая науку, инженерию, философию, медицину, спорт и право.;;Так, в финансах теорема Байеса используется для оценки риска кредитования потенциальных заемщиков. В медицине теорема Байеса применяется для определения точности результатов медицинских тестов и вероятности, что у данного человека имеется потенциальное заболевание.;;


КВАНТОВАЯ ФИЛОСОФИЯ РЕТРОПРИЧИННОСТИ

„Тот, кто управляет прошлым, управляет будущим. Тот, кто управляет настоящим, управляет прошлым.“
                —  Джордж Оруэлл

Согласно квантовым идеям
Частицы связаны друг с другом.
Ту связь между собой имеют
Пусть миллиарды лет по кругу.

Пусть на других концах Вселенной
Частицы эти пребывают.
Мгновенна связь, что есть неверно
Тем, кто Эйнштейна уважает.

Быстрее света нету связей,
А тут какие-то частицы
Творят такие безобразия
Шлют информацию без границы.

Ретропричинность - объяснение
Придумали умы крутые
Такое странное явление -
“Есть результаты до причины.”   (1)

Иначе - вспять пустилось время,
Кинопроектор - ход назад!
Удивлены?  Здесь квантов семя,
И здесь всех странностей парад.

Нам объяснил учёный Фейнман
Что электрон - есть позитрон,
Что в направлении по времени
Назад и в прошлом только он.

Отсюда значит - информация
Течёт во времени назад!
Частицы знают всё заранее,
Чего потом от них хотят.   (2)

Вот вам “простое” объяснение
Ретропричинность вам ясна?
Частицы знают с появления,
С Большого Взрыва все права!  (3)



(1) Ретропричинность (обратная причинность) — гипотетическое явление или процесс с обратной причинно-следственной связью, то есть явление или процесс, при котором следствие предшествует своей причине во времени.

(2) Одним из основных сторонников ретропричинности в квантовой теории является Хью Прайс, профессор Кембриджского университета. В 2012 году он высказал мысль, что любая квантовая теория, которая утверждает, что а) квантовое состояние реально, и б) квантовый мир обладает временной симметрией (что физические процессы могут одинаково двигаться вперед и назад во времени), должна допускать ретропричинные влияния.

(3) В Супер-детерминизме считается, что информация была передана всем частицам во время Большого взрыва.



КВАНТОВАЯ ФИЛОСОФИЯ ТРАНЗАКЦИИ

Предсказывать тяжело.  Особенно будущее.
          - Йоги Берра

Интерпритация Транзакции
Сегодня в квантах популярна -
Там две волны имеют акцию,
А время им, как ось Декарта.   (1)

По времени вперёд-назад
Скользит волна в что “было-будет” -
Безвременный частиц парад
Вселенной выбор дан, хоть труден.

В теории этой - наблюдатель
Совсем не важен. и при том
Нет парадоксов, что Создатель
Заранее знает что “потом”.

Там нет фиксированной цели:
“Случится это, а не то”,
Все варианты волн сумели
Покрыть. Им это всё равно.

Не знаем мы о том, что будет.
Не знает это и волна.
Из всех возможных многих судеб
Решение даёт одна.     (2)

Здесь бесконечны варианты
И создан новый парадокс -
Насколько “умные” те кванты,
Чтобы решить “как быть” вопрос?


(1) Транзакционная интерпретация — интерпретация (толкование) квантовой механики, которая была предложена Джоном Крамером  в 1986 году.
Она описывает квантовые взаимодействия в условиях стоячей волны, образованной запаздывающими («вперед-по-времени») и наступающими («назад-по-времени») волнами.

(2) Транзакционная интерпретация не делает никаких заявлений о том, является ли Вселенная детерминированной, поскольку волновые функции, движущиеся назад во времени, могут путешествовать от возможных вариантов будущего, а не из будущего, которое предопределено.


КВАНТОВАЯ ФИЛОСОФИЯ ОБЪЕКТИВНОГО КОЛЛАПСА

„Если люди отказываются верить в простоту математики, то это только потому, что они не понимают всю сложность жизни.“   
           —  Джон фон Нейман

"В квантовой теории есть принцип, который говорит, что может произойти что угодно, если только это не абсолютно запрещено."
            - Роджер Пенроуз, Стивен Хокинг, "Природа пространства и времени"

Проблема квантовой механики -
Это “проблема измерений”!
Всё вероятностно, но знаете,
Ответ реален, без сомнений.

Пока не меряешь, не знаешь -
Есть вероятность здесь иль там.
“Волной” частица пребывает
И прибивает к берегам.

Но в миг кратчайший измерения
Идёт волны “коллапс” крутой    (1)
Идёт частицы появление,
Как будто выбросил прибой.

Не объясняет Копенгаген    (2)
Когда коллапс и почему?
К другим подходам много правил
Немного просветляют тьму.

Так Объективная Теория
Волны коллапса нам дана -
По ней коллапс случится только,
Когда частица “не одна”.

И чем их больше - тем скорее
Из вероятности в предмет
Всё коллапсирует. Вот мнение
Что объясняет белый свет.

Любой предмет в себе содержит
Такое множество частиц,
Что вероятности не светит -
Не выйдет из своих границ.    (3)

Лишь потому наш мир всегда
Стабильный, чёткий, предсказуем -
Что вероятности волна
Коллапс, который неминуем.

Давайте подведём итог -
Частицы - странные создания.
Коллапс волны - решает мозг,
Основа физики сознания!   (4)



(1) Коллапс волновой функции — мгновенное изменение описания квантового состояния (волновой функции) объекта, происходящее при измерении.

(2) Согласно копенгагенской интерпретации, квантовая механика описывает не микрообъекты сами по себе, а их свойства, проявляющиеся в макроусловиях, создающихся классическими измерительными приборами в процессе акта наблюдения..

(2) Копенгагенская интерпретация не может объяснить следующее:
В какой момент времени волновая функция коллапс в единый определенный результат, и что вызывает этот коллапс?

(3) Объективная Теория Коллапса (Объективная редукция фон Неймана) утверждает, что волновые функции коллапсируют самостоятельно, без наблюдения.
Волновая функция, связанная с каждой отдельной частицей, имеет очень небольшую вероятность коллапса самостоятельно в каждый момент времени.
Если эта частица запутывается с группой частиц, то в момент, когда любая из этих частиц коллапс, это вызывает волновую функцию для всех частиц, чтобы коллапс.
Следовательно, чем больше количество запутанных частиц, тем больше вероятность того, что вся система в целом коллапс в любой момент.
Другими словами, даже если волновая функция для отдельной изолированной частицы вряд ли коллапс в течение миллионов лет,
волновая функция для любого крупного объекта, вероятно, коллапс менее чем за микросекунду, из-за того, что крупные объекты состоят из очень большого числа запутанных частиц.

(4) Согласно гипотезе Пенроуза, Объективная Теория Коллапса является физической основой сознания.