Многие ли из нас знают, что произойдет в следующее мгновение? Даже те, кто верит в свою способность управлять событиями, должны признать: с нами может произойти все, что угодно, но с различной степенью вероятности.
Конечно, мы ожидаем определенного результата от своих действий. И надеемся, что все пойдет по плану. Неожиданные помехи мы склонны рассматривать как досадные недоразумения. Например, отправляясь в аэропорт, мы обычно рассчитываем время так, чтобы не опоздать на самолет. И вдруг обнаруживаем гигантскую пробку на пути в аэропорт, хотя обычно в это время дорога бывает свободна.
Подобные случаи чаще всего объясняют нелепой случайностью. Посмотрим на эту ситуацию несколько иначе. Если взять время, затраченное на поездку в аэропорт большим числом людей в определенный день недели, то по этим данным можно определить минимальное время, которое требуется для поездки в аэропорт, среднее время, и вероятность потерять часть времени в автомобильной пробке. В последующем каждую поездку в аэропорт можно рассматривать как эксперимент. Но будет ли индивидуальный опыт совпадать со среднестатистическими данными?
Многие считают, что человек не способен влиять на вероятность событий, которые никак от нас не зависят. Например, мы не можем влиять на движение автобусов в городе, непредсказуемое из-за многочисленных пробок. И если кто-нибудь заметит, что подходит к остановке в момент приближения автобуса, он будет склонен объяснить это счастливой случайностью.
Возможно, так оно и есть. Но если это совпадение повторится несколько раз на маршруте с интервалом движения до получаса, то можно говорить об определенном везении. Очень часто у людей возникает ощущение, что судьба словно защищает их от неприятностей. Или, увы, наоборот.
Я знаю о способности некоторых людей удачно выбирать время для звонка
Или становиться в ту очередь к кассе, которая движется быстрее остальных. Судьба? Интуиция? Наблюдательность?
Часто это такие мелочи, которые не имеют большого значения в жизни. Многие не придают случайным совпадениям никакого значения. К примеру, я уже несколько лет открываю упаковку с лекарствами с неудобной стороны. Это пустяк, и меня он забавляет. Но что если случайность – это принципиальное свойство окружающего нас мира?
Мы привыкли думать, что в повседневной жизни мы действуем в соответствии с научными законами. Все, что не вписывается в привычные рамки, считается нелепой случайностью, недоразумением или, в крайних случаях, чудом или мистикой. Но мы не заметили, что научный взгляд на мир давно, с начала прошлого века, стал приобретать совершенно необычный характер. Например, состояние субатомной частицы нельзя описать простым набором фиксированных параметров, как в случае с обычными предметами. Каждый параметр, например положение, описывается вероятностной функцией. То есть, частица с определенной вероятностью может находиться в любом месте. Забудьте о картинке атома с ядром и вращающейся вокруг ядра точкой.
Все что мы можем сделать – это попробовать обнаружить эту частицу. Но ее нельзя увидеть или пощупать, как в случае с яблоком. Все, что мы можем, это вынудить ее обнаружить свое присутствие. Например, на пути пучка электронов поместить фотографическую пластинку. Некоторые электроны, пролетая через пластинку, могут (если захотят) оказать воздействие на материал пластинки и оставить свой «след» в виде измененного фоточувствительного зерна. И даже в этом случае мы только приблизительно можем считать известным положение электрона в тот момент, когда он пролетал через пластинку, поскольку размер зерна во много раз больше "размера" электрона. Другие эксперименты показывают, что электрон ведет себя одновременно как частица и как волна. Чтобы разобраться с этими проблемами, была создана квантовая механика. Оказалось, что квантовая физика – это наиболее адекватная форма описания мира, который нам недоступен и непонятен, и в котором многое противоречит обыденному сознанию.
Для чего я привел этот пример? Самое главное, на что следует обратить внимание – без регистрации частицы (измерение в эксперименте) с помощью, например, пластинки на пути пучка, мы ничего не можем сказать не только о положении частиц, их поведении, но даже о присутствии электронов вообще. Другими словами, в эксперименте мы заставляем квантовый мир проявить себя с помощью своего прибора. До этого взаимодействия квантовый мир имеет право оказаться в любом состоянии, и только исследователь своим экспериментом приводит этот мир к картине, в которой реализуется один из бесконечного числа возможных вариантов. До того момента, как мы поместили фотопластинку на пути электрона, мы вправе ожидать, что он оставит свой след в любом месте. Или вообще, пролетит сквозь пластику, не оставив следа. Квантовый мир таит в себе множество вариантов, и какой из этих вариантов реализуется, невозможно определить заранее. Но, оказывается, что квантовую систему можно описать волновой функцией. Квадрат ее значения равен вероятности получить при измерении заданный набор параметров в каждый момент времени. До измерения состояние квантового объекта есть совокупность всех возможных состояний. Измерение приводит к коллапсу волновой функции, и с определенной вероятностью реализуется один из возможных сценариев.
Если сам человек и все вокруг него состоит из атомов и молекул, почему не предположить, что наша жизнь подчиняется законам квантовой физики, в которой принцип неопределенности является одним из основных. Раз это так, то перед каждым из нас множество возможных миров, а мы своими действиями реализуем один из возможных сценариев. То есть, наша жизнь – это результат наших экспериментов. При этом нельзя ни на минуту забывать, что мы сами – такая же часть квантового мира, как и электрон. Это значит, что наша судьба, везение и интуиция – это результат нашего взаимодействия с окружающим нас миром, частью которого мы являемся.
Итак, мы должны согласиться, что являемся частью квантового мира, который скрыт от нас и вообще трудно понимаем. Мы проникаем в этот мир с помощью инструментов, которые неизбежно изменяют его состояние. В этом процессе трудно, а может даже невозможно, отделить экспериментатора с его инструментами от объекта измерений. Но живем-то мы в обычном мире, где все можно увидеть, услышать, ощутить и измерить. Здесь мы уверены, что объект измерения существует независимо от экспериментатора. Мы можем определить положение яблока, его вес и измерить его скорость, и эти измерения ничего в яблоке не меняют. На квантовом уровне все происходит совершенно иначе. Хотя ученые придумали математический аппарат для описания квантового мира, осознать и понять этот мир довольно трудно. Как же эти миры связаны между собой?
С точки зрения физиков, квантовый мир может быть описан как совокупность (суперпозиция) бесконечного числа возможных состояний. С классической точки зрения все эти состояния являются альтернативными, и никакие из них не могут быть реализованы одновременно. Важно понимать, что каждому сценарию (каждой альтернативе) соответствует определенная вероятность реализации. Привычный, видимый нам мир – это реализация одного из возможных состояний квантового мира.
Вернемся еще раз к эксперименту. Известно, что в квантовом мире нельзя определить положение атомной частицы, не вмешиваясь в ее поведение и не меняя ее состояние. Без фотопластинки для регистрации электронов, они спокойно унеслись бы во вселенную. Те же, которые оставили свой след – необратимо изменили свое состояние, а заодно и состояние пластинки. Другими словами, мы должны признать, что состояние квантового мира в целом изменилось из-за действий экспериментатора. Это делает экспериментатора (и его измерительный прибор) не только участниками создания видимой картины мира. Своими действиями экспериментатор изменил как набор альтернатив квантового мира, так и вероятность их реализации.
Хотя мы не задумываемся об этом, но каждый из нас – экспериментатор. И своими действиями мы приводим квантовый мир в одно из бесконечного числа возможных состояний. Будь наши действия иными, мы бы реализовали какое-то другое из возможных состояний, и квантовый мир изменился иначе. Это значит, что с точки зрения квантовой физики, каждый из нас является в какой-то степени творцом вселенной и своей судьбы.