Kvant tuni — Birinchi qism

Kirish

Darhol qayerdan yozayotganimni tushunishingiz uchun, mana mening pozitsiyam to'rt tezisda.

Birinchi. Ong — reallikning fundamental qismi, miyaning yon mahsuli emas. Men buni isbotlamayman. Men shunday ko'rishni tanlayman.

Ikkinchi. Fan va falsafa bir xil reallikni turli tomondan tasvirlaydi. Ularning mojarosi faktlar haqida emas, til haqidadir.

Uchinchi. Zamonaviy inson uchun asosiy tahdid — o'lchanuvchanlikka intilishda subyektiv tajribani yo'qotishdir. Men buni iqlim yoki iqtisodiyotdan ham jiddiyroq deb hisoblayman, chunki iqlimni boshdan kechirish mumkin. His qilmaydigan hayot — yo'q.

To'rtinchi. Biz o'zimizni alohida obyektlar deb noto'g'ri hisoblaymiz, holbuki biz yagona tizim ichidagi jarayonlarmiz. Bu metafora emas. Bu men yozayotgan ishchi gipoteza.

Agar siz bu to'rt tezisni kamida ishchi optika sifatida qabul qilsangiz, qolgan matn ishlaydi. Agar qabul qilmasangiz — ko'p narsa buziladi, lekin hammasi emas. Kitob oxiridagi «E'tirozlar» bo'limida aniq nimasi buzilishini ko'rsataman.

Endi, buning hammasi nimaga.

Bugun inson — mexanizm. U kommunikatorlar va ilovalar, samaradorlikni oshiradigan dorivor vositalar — xuddi karburatorli dvigatelni zamonaviy inyektorli dvigatelga almashtirish avtomobil qudratini oshirgani kabi — ko'rinishidagi ulkan miqdordagi vositalar bilan o'ralgan. Sizda uyquni hisoblaydigan ilova bor. Sizda siz charchaganingizdan oldin biladigan pulsoksimetr bor. Ehtimol, bugun ertalab siz asabiylikni kamaytiradigan va miya faoliyatini rag'batlantiradigan, nutqdan oldin qo'llaringiz qaltiramasligi uchun dori qabul qildingiz, yoki ehtimol muddatigacha yetkazish uchun boshqa dori. Siz o'zizni tizim sifatida optimallashtiryapsiz.

Men bu matnni shuni ko'rsatish uchun yozaman: bu siz nimadaligiz haqida to'liq haqiqat emas. Siz nafaqat funksiyasiz, balki ulkan korrelatsiyalar tarmog'idagi tugun, sizsiz ro'y bermaydigan oqimdagi baytsiz. Tirik bo'lishi uchun Koinot sizga siz u Koinatga muhtoj bo'lganingizdan kam emas. Va oxiriga yetkazilgan optimallashtirish aynan nimani optimallashtirayotganingizni o'ldiradi.

---

Boshida So'z bor edi

Boshida So'z bor edi, deyiladi Injilda. Bu metafora boshlanishlar boshlanishi — Mutlaq To'liqlikni go'zal tasvirlaydi. Bo'shliq emas, zulmat emas, xaos emas. Bu holatni tasavvur qilib va so'zlar bilan tasvirlab bo'lmaydi, chunki til hisoblanish nuqtasiga ega va bazaviy darajani xarakterlay olmaydi. Har qanday metafora, har qanday atama — faqat reallikning fundamental holatiga ko'rsatkich. Vedik rishilar, musulmon so'fiylari, kabbalistlar va ba'zi kvant fiziklari bir xil tushunchaga ishora qiladilar: vaqt ham, makon ham yo'q differensiatsiyalanmagan maydon.

Bu erda oqadigan vaqt yo'q edi. Biror narsa sig'adigan makon yo'q edi. Harakat yo'q edi, chunki harakat holatlarning almashinishini nazarda tutadi. Bu — barcha mumkin bo'lgan konfiguratsiyalar superpozitsiyada mavjud bo'lgan sof holat. 1967-yilda olingan Wheeler–DeWitt tenglamasi tasvirlaganidek, fundamental darajada vaqt yo'qoladi. Faqat holatlar orasidagi korrelatsiyalar tarmog'i qoladi.

Men okean obrazini tanlayman. Uni aniqligi uchun emas — bizda aniqligi yo'q. Balki u asosiy narsani yetkazgani uchun: biz buzilish natijasi emasmiz, formuladagi xato emasmiz. Biz — butun o'zini payqash usuli. Okean chuqurliklarida, mutlaq harakatsizlikda okean o'zini faqat tomchi orqali biladi. Tomchi — okean dunyoni biladigan, tajribani ko'paytiradigan nerv tuguni. Xuddi shunday reallik ham. Vaqtsiz maydon o'z tabiatini stasionar holatda bilolmaydi. Dinamikani boshdan kechirish uchun o'zgarishlar imkoniyati kerak. Murakkablikni tushunish uchun ajralishga rozilik kerak. Bu — emergentlik mexanizmi, yangi xususiyatlarga ega paydo bo'ladigan holatlar orqali evolyutsiya.

Birinchi titrash — xronologik vaqtdagi hodisa emas, balki har bir kvant tizimida sodir bo'ladigan abadiy jarayon. Reallik holatlarni farqlay boshlagan lahza, maydon birinchi marta buklanadi. Bu buklama — Vaqt. O'tmishdan kelajakka oqadigan daryo emas, balki statikaning o'zini dinamika sifatida boshdan kechirishi uchun zarur bo'lgan chastota korrelatsiyalari ketma-ketligi. Ikkinchi buklama — Makon. «Bu erda» bo'lish uchun «u erda»ni ajratish kerak. Bu — bo'sh arena emas, balki birinchi farqlashning tebranishi tomonidan yaratilgan holatlar orasidagi korrelatsiyalar. Uchinchi buklama — Modda. Biz «qattiq» deb ataydigan narsa aslida muzlatilgan konfiguratsiya: maydonning stabilizatsiyalangan korrelatsiyalari.

Bir kuni Eynshteyn Bordan so'radi: «Siz rostdan ham Oy faqat unga qaralganda mavjud bo'ladi, deb isonasizmi?» Bor javob berdi: «Yo'q, lekin men uning mavjudligini kuzatuvsiz isbotlay olmayman». Men bu javobni fizika tarixidagi eng rostlardan biri deb hisoblayman. Kuzatuvchi Oyni yaratmaydi — u uning klassik obyekt sifatida stabilizatsiyasida ishtirok etadi. Kvant chalkashlik zarralar bir vaqtlar o'zaro ta'sir ko'rsatgan bo'lsa, masofadan qat'i nazar bog'langan holatda qolishini ko'rsatadi. Bu fizikaning «g'aroyibligi» emas. Bu — korrelatsiyalarning jismoniy ifodasi.

Fizik David Bohm Koinotni golografik proyeksiya deb atagan. Gologramma xususiyatga ega: uning har bir bo'lakasi butun haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi. Gologrammani ming bo'lakka bo'ling va har bir bo'lak butun tizim haqida ma'lumotni, faqat kamroq aniqlik bilan ko'rsatadi — xuddi inson DNKsidagi kabi, uning har bir hujayrasida butun organizm yozilgan. Bizning har birimiz — butun reallik haqida ma'lumotni o'z ichiga olgan butun bo'lagi. Siz bu erdasiz, chunki tizim evolyutsiya qiladi. Chunki farqlashgacha bo'lgan to'liqlik dinamika ta'mini eslaydi, uni faqat ajralish orqali tushunish mumkin. Siz reallik kuzatuvchisi emassiz. Siz — reallikning o'zini kuzatish usuli.

Yulduzlarga qaraganda siz uzoq obyektlarni ko'rmaysiz. Siz o'z korrelatsiyangizni ko'rasiz. Siriusdan ko'zinga yetib keladigan nur uni sakkiz yildan ko'proq vaqt oldin tark etgan. Lekin barcha holatlar bir vaqtda mavjud bo'lgan to'liqlik uchun bu nur — sizning joriy konfiguratsiyangizning qismi. Biz ma'no qidiramiz, lekin u doimo bizda edi. Reallik — voqealarning cheksiz okeanidagi tirik maydon.

Bu kirishda aytmoqchi bo'lganlarimning hammasi shu. Keyin sekinroq va batafsilroq bo'ladi. Lekin agar bu kirishdan bitta fikrni eslab qolsangiz, mana shu bo'lsin: siz Koinotni kuzatmaysiz. Siz uning bo'lishida ishtirok etasiz.

---

Mexanistik dunyoqarashning buzilishi

Men bu bobni kvant mexanikasi bilan emas, Laplas bilan boshlayman. Chunki aniq nimasi buzilganini ko'rish muhim. Buzilgan nazariya emas. Buzilgan — boshlang'ich shartlarni bilib hammasini bashorat qilish mumkin bo'lgan dunyoqarash. Va bu dunyoqarash, keyin ko'ramiz, hali ham aksariyat kundalik qarorlarimizda yashaydi. Kunni qanday rejalashtirishimizda. O'zimizni qanday optimallashtirishimizda.

XIX asr boshida Per-Simon Laplas «Ehtimollar falsafasi tajribasi»da ikki asr davomida ilmiy dunyoning manifesti bo'lib qolgan qatorlarni yozdi: «Har qanday berilgan lahzada tabiatni jonlantiruvchi barcha kuchlarni va uni tashkil etuvchi zarrachalarning o'zaro holatini biladigan, va bu ma'lumotlarni tahlil qilish uchun yetarlicha qudratli bo'lgan aql uchun hech narsa noaniq bo'lmasdi; va kelajak, xuddi o'tmish kabi, uning ko'z oldida bo'lardi».

Laplas shaytoni, mukammal bashoratchi, Ma'rifatparvarlik davrining ramziga aylandi. Soat mexanizmi kabi Koinot, uning nuqsansiz borishini kuzatuvchi sifatida inson. Sababiy-natijaviy aloqalarga asoslangan ilmiy metod mistitsizmni mag'lub etdi. Lekin yuz yil o'tib Maks Plank qora tanadan nurlanishni tushuntirishga harakat qilib, o'zi keyinroq ilmiy o'z joniga qasd deb atagan ishni qildi. U nurlanish energiyasi diskret porsiyalar — kvantlar bilan chiqariladi deb taxmin qildi. Shunday qilib mexanik Koinotni imkoniyatlar to'riga aylantirgan tinq inqilob boshlandi.

1801-yilda Tomas Yang ikkita yoriq bilan birinchi tajribani o'tkazib, yorug'likning to'lqin tabiatini isbotladi. XX asrda nemis fizigi Klaus Jönsson bu tajribani elektronlar bilan takrorladi va dunyo larzaga keldi. Tasavvur qiling: to'p elektronlarni ikkita tor yoriqli ekranga otadi. Ekrandan keyin — zarralar qayerga tushishini qayd etadigan detektor. Agar hech kim elektronlarning qaysi yoriqlardan o'tayotganini kuzatmasa, detektorda interferensiyaro'yxati — almashinuvchi yorug' va qorong'i chiziqlar paydo bo'ladi. Bu har bir elektron to'lqin kabi harakat qilib, ikkala yoriqdan bir vaqtda o'tib, o'zi bilan interferensiyalashishini anglatadi. Agar yoriqda detektor qo'yib, «qarash» qilinsa, rasm bir zumda yo'qoladi. Elektronlar zarracha kabi harakat qila boshlaydi. Reallik biz qanday savol berganimizga qarab o'zgaradi.

Eslayman, birinchi marta bu tajriba haqida o'qiganimda, yashayotgan xonamdagidevorga kimdir surilgandek his qildim. Devor qulamadi. Xona shunchaki kattaroq bo'ldi. Yoki aniqrog'i, boshqacha bo'ldi.

1978-yilda fizik Jon Wheeler tajribaning kutilmagan davomini o'ylab topdi. Agar elektronni kuzatish yoki kuzatmaslik to'g'risidagi qaror u allaqachon yoriqlardan o'tib bo'lganidan keyin qabul qilinsa-chi? Intuitsiya o'yin o'ynalib bo'linganidan keyin o'yin qoidalarini o'zgartirish kech degan fikrni beradi. Lekin kvant mexanikasi intuitionga rozilik bermaydi. Natija hali ham kuzatuvchi tanloviga bog'liq. Avval nimada emas, balki hozir qaysi savol berilayotganida.

Ehtiyotkor formulatsiya: bu hozirgi o'tmishga sababiy ta'sir ko'rsatadi degani emas, odatiy ma'noda. Gap boshqasida: post-faktum tanlangan o'lchov turi tizimga qaysi tasvir usuli qo'llanilishini belgilaydi. Elektronni to'lqin sifatida, zarracha sifatida tasvirlash mumkin va qaysi tasvir ishlash to'g'risidagi qaror o'lchov lahzasida qabul qilinadi, undan oldin emas. 2007-yilda Winfried Jacques guruhi Bryusselda bu tajribani fotonlar bilan amalga oshirdi. Wheelerning bashorati tasdiqlandi. Wheeler o'zi buni shunday formulatsiya qildi: biz Koinot kuzatuvchilari emas, biz uning hammualliflarimiz.

Bor va Geyzenberg tomonidan rivojlantirilgan Kopengagen interpretsiyasi to'lqin funksiyasining qulashi klassik asbob bilan o'zaro ta'sirda sodir bo'ladi da'vo qildi. Lekin asbobning o'zi kvant zarrachalaridan iborat. Kvant dunyosi qayerda tugaydi va klassik boshlanadi?

1961-yilda Evgeniy Vigner «Vignerning do'sti» nomli fikriy tajribani taklif qildi. Izolyatsiya qilingan laboratoriya ichiga joylashtirilgan kuzatuvchini tasavvur qiling. U uchun ichkarida aniq hodisa sodir bo'ladi. Lekin tashqi kuzatuvchi uchun laboratoriya u ichkariga qilmaguncha superpozitsiyada qoladi. Kvant noaniqligi va belgilangan fakt o'rtasidagi chegara qayerda o'tadi?

Bu muammo Hugh Everettni 1957-yilda ko'p dunyolar interpretsiyasi g'oyasiga olib keldi. Barcha mumkin bo'lgan natijalar amalga oshiriladi, har biri o'z reallik shoxobida. Men bu modelni muvaffaqiyatli deb hisoblamayman — u nima uchun aynan bu shoxobda men hozir bu qatorlarni o'qiyotganimni tushuntirmaydi. O'lchov muammosi ochiq qolmoqda. Lekin bu ishchi interpretsiya va men uni rostgo'ylik bilan tilga olaman.

1932-yilda Jon fon Neyman «Kvant mexanikasining matematik asoslari» kitobida to'lqin funksiyasining qulash nuqtasini tizimdan asbobga va undan kuzatuvchigacha, onggacha matematik jihatdan ko'chirish mumkinligini ko'rsatdi. Bu matematik zaruriyat emas. Ongni fundamental element sifatida talab qilmaydigan boshqa modellar mavjud — Zurekning dekoherensiya nazariyasidan GRW obyektiv qulashigacha. Lekin men fon Neyman tomonidan ko'rsatilgan imkoniyat bugungi kungacha yopilmagan deb hisoblayman. Va aynan uni men ishchi variant sifatida tanlayman.

Men bu erda tushunarli bo'lishni xohlayman. Men ong fundamental, chunki bu isbotlangan deb da'vo qilmayman. Men zamonaviy fizikada ongni xohlaganda joylashtirish mumkin bo'sh joy borligini da'vo qilaman. Men joylashtiraman. Siz joylashtirmasligingiz mumkin. Bu interpretsiya masalasi, fakt masalasi emas.

Zamonaviy tajribalar kvant dunyosining g'aroyibligini tasdiqlashda davom etmoqda. 1982-yilda Alain Aspect va hamkorlari Bell tengsizliklarining buzilishini tasdiqlaydigan tajribani o'tkazdilar. Ikkita foton bir nuqtada tug'ilganda, birining holatining o'zgarishi ikkinchisining holati bilan korrelatsiya qiladi, hatto ular katta masofa bilan ajratilgan bo'lsa ham. 2015-yilda Delft texnika universitetidagi Henson guruhi 1,3 kilometr masofada birinchi teshiksiz Bell testini o'tkazdi. Bu yorug'likdan tezkor ma'lumot uzatish emas. Bu — kvant tizimlari bizga tanish ma'noda ajratilmaganligini ko'rsatish.

1995-yilda faylasuf David Chalmers fanni ikkiga bo'lgan savolni qo'ydi. Nima uchun subyektiv tajriba umuman mavjud? Nima uchun kognitiv funksiyalarning bajarilishi zulmatda sodir bo'lmaydi?

Biz qizil olmani ko'rib turgan odamning miyasini skanerlay olamiz. Ko'rish qobig'i V4 700 nanometr to'lqin uzunligida faollashadi. Limbik tizim dopamin chiqaradi. Motor qobiq qo'lni harakatga tayyorlaydi. Lekin hech qanday skaner qizillik hissini ko'rsatmaydi. Bu — kvalia, tajribaning subyektiv ta'mi.

Daniel Dennett va Patricia Churchland kvalia evolyutsiya tomonidan yaratilgan illyuziya deb da'vo qiladilar. Men rozi emasman, lekin ularning argumentini tushunaman. Fikr mazmuni determinirlangan ekanligidan u yolg'on ekanligi kelib chiqmaydi. Haqiqat va sababiylik — turli o'qlar. Leki paradoks qoladi. Agar mening hislarim illyuziya bo'lsa, u holda mening sezgi a'zolarim orqali olingan ilmiy ma'lumotlar ham illyuziyadir. Va men kashf etgan qonunlar ham bu illyuziyaning qismi bo'lib chiqadi.

Men bu argumentni yakuniy deb hisoblamayman. Dennett illyuziya yolg'onlikni anglatmaydi deb javob berardi va o'zicha haq bo'lardi. Lekin men bu argumentni kvaliani hisobdan chiqarib tashlamaslik uchun yetarli deb hisoblayman. Kamida savol berishda davom etish uchun yetarli darajada.

Roger Penrose tomonidan 1989-yilda «Qirolning yangi aqli» kitobida taklif qilingan va 1996-yilda Stuart Hameroff bilan birgalikda rivojlantirilgan Orchestrated Objective Reduction gipotezasi mumkin bo'lgan yechimlardan birini taklif etadi. Ushbu modelga ko'ra, ongning har bir harakati neyronlarning mikronaychalarida to'lqin funksiyasining kamayishidir. Kvalia — bu kamayishning ichki tomoni.

Men Orch OR ni ishchi gipoteza sifatida bayon qilaman, chunki bu — ongni jismonan tushuntirishning oz sonli urinishlaridan biri. Aksariyat neyrobiologlar uni qabul qilmaydi; fizik Max Tegmark 2000-yilda miyada kvant koogerentligi juda tez buzilishini ko'rsatuvchi hisob-kitobni e'lon qildi. Men bu e'tirozlarni uchinchi bobda ko'rib chiqaman. Lekin bu erda men tanlov qilaman: men Orch OR ni o'rnatilgan fakt sifatida emas, balki undan fikr yurishda davom etish mantiqiy bo'lgan ishchi gipoteza sifatida bayon qilaman.

Materialistlarning klassik argumenti: miya fizika qonunlariga bo'ysunadi, demak, barcha fikrlar va harakatlar oldindan belgilangan. Lekin klassik fizikada ham bu noto'g'ri. 1889-yilda Henri Poincaré uch jism masalasi ustida ishlayotib, determinirlangan xaosni kashf etdi. Noyaniy tizimlarda boshlang'ich shartlarning eng kichik o'zgarishlari bashorat qilib bo'lmaydigan natijalarga olib keladi. Miya, ehtimol, bizga ma'lum bo'lgan eng murakkab noyaniy tizimdir.

2016-yilda fizik Matthew Fisher spekulativ gipotezani taklif qildi: neyronlardagi fosfor atomlarining yadrolari kaltsiy ionlari bilan o'zaro ta'sir tufayli kvant koogerentligini saqlashi mumkin. Bu gipoteza bugungi kungacha eksperimental jihatdan tasdiqlanmagan. Men uni o'rnatilgan natija sifatida emas, balki fiziklar qaysi yo'nalishda fikr yurayotganining misoli sifatida keltiraman.

Manzarani yig'aylik. Kvant fizikasi moddaning o'zaro ta'sirsiz tashqarida aniq xususiyatlarga ega emasligini ko'rsatadi. Neyrofan ong moddaga qoldiqsiz keltirib bo'lmasligini ko'rsatadi. Men bundan xulosa: kuzatuv birlamchi. Bu — mening falsafiy tanlovim, tajribadan xulosa emas. Xuddi Wolfgang Pauli yozganidek, fizika va psixologiya reallik haqidagi yagona fanega birlashishi kerak.

1930-yil 14-iyulda Berlinda Albert Eynshteyn va Rabindranath Tagore o'rtasidagi dialog bo'lib o'tdi. Tagore dedi: «Koinot biz u erda ishtirok etganimizda boshqacha ko'rinadi. Kuzatuvchining ishtirokini rad etuvchi fan — o'z oyog'ini yura olmasligini isbotlash uchun o'z oyog'ini kesib olgan odamga o'xshaydi».

Bugun biz yangi davr oldida turganimizda. Fizika va falsafa reallik haqidagi yagona fanega birlashishi mumkin bo'lgan davr. Bizning har bir tanlovimiz illyuziya emas, balki jismoniy harakat bo'lgan davr. Ketma-ketlikning to'xtashi oxir bo'lishni to'xtatgan davr, chunki biz — stasionar maydonning qismimiz.