О реальности и действительности

 Рассмотрим реальность и объективную картину мира: как мы воспринимаем мир и каким он является на самом деле.

1. Как мы видим мир: субъективная реальность

Когда мы говорим о реальности, обычно имеем в виду то, что непосредственно воспринимаем: видим, слышим, ощущаем. Это наша **субъективная реальность** — картина мира, которую создает наше сознание на основе сигналов от органов чувств.

Однако эта картина имеет важные ограничения. Например:
- Наше зрение охватывает лишь узкую часть электромагнитного спектра
- Мы не слышим ультразвук или инфразвук
- Наши ощущения могут обманывать нас (оптические иллюзии, звуковые обманы)

Хороший пример — показания свидетелей одного и того же события. Даже при одинаковых условиях люди часто видят и запоминают происходящее по-разному. Это происходит потому, что наше восприятие зависит от:
- Предыдущего опыта
- Эмоционального состояния
- Физического состояния органов чувств
- Индивидуальных особенностей мозга

2. Что такое объективная реальность?

**Объективная реальность** — это мир, существующий независимо от нашего восприятия. Научный подход помогает нам приближаться к пониманию этой объективной реальности через эксперименты, измерения и теоретические модели.

Объективная реальность — это единый мир, который мы описываем на разных уровнях в понятиях классической физики:

1. **Макроскопический уровень** — мир, который мы видим и ощущаем (движение планет, работа механизмов, химические реакции)
2. **Микроскопический уровень** — мир атомов и молекул

Открытие квантовых явлений привело к необходимости ввести новый уровень реальности:
3. **Квантовый уровень реальности** — мир элементарных частиц и их взаимодействий

Квантовая физика не открывает "другую реальность", а описывает законы, управляющие поведением материи на самом фундаментальном уровне. Эти законы отличаются от привычных нам законов классической физики, но они не противоречат им. К примеру, известно, что электроны могут вести себя как частицы или как волны в зависимости от условий эксперимента. Это является фактом Объективной реальности. Но в каком состоянии находился электрон до измерения (в нашем понимании -- квантовая реальность), остается неизвестным.  В квантовом мире любое измерение изменяет состояние квантового объекта, переводя его из квантовой действительности в объективную реальность.

Это не отрицает реальности квантовых объектов, но напоминает нам, что наш язык и интуиция, основанные на макроскопическом опыте, недостаточны для описания фундаментального уровня квантовой реальности.

До измерения электрон существует как квант электронного поля, но его конкретные свойства (такие как траектория или локализация) не имеют определенного значения. Говорить о нем как о классической частице или волне вне контекста конкретного эксперимента некорректно — эти понятия применимы только к результатам взаимодействия системы с измерительным устройством.

Можно сказать: "Квантовая механика не говорит нам, что происходит в природе; она говорит нам, какие предсказания мы можем сделать о результатах наблюдений".

3. Примеры

 1. Солнце: от раскаленного шара к термоядерной реакции

**Что мы видим (субъективная реальность):** Яркий светящийся шар на небе, дающий тепло и свет.

**Что мы знаем (объективная реальность):** В ядре Солнца при температуре около 15 миллионов градусов происходят термоядерные реакции, при которых ядра водорода (протоны) сливаются в ядра гелия, высвобождая огромное количество энергии. Эта энергия постепенно достигает поверхности Солнца и излучается в космос.

Мы верим в реальность термоядерных реакций на солнце, хотя в действительности никто не может увидеть процесс слияния ядер водорода, или ощутить вылетающие при этом нейтрино. Что особенно важно, квантовая природа этой реальности проявляется в существовании туннельного эффекта, который позволяет осуществить слияние двух ядер. Температура в ядре Солнца недостаточна для преодоления кулоновского отталкивания между протонами по классическим законам. Однако благодаря туннельному эффекту протоны могут "проталкиваться" через потенциальный барьер, что позволяет происходить термоядерным реакциям. Это макроскопический процесс — звезда светит и греет Землю — но в основе этого процесса лежит квантовое туннелирование.
В классической физике такое явление невозможно. Туннельный эффект является чисто квантовым явлением. Он объясняется волновой природой микрочастиц: волновая функция частицы не обрывается на границе барьера, а экспоненциально спадает внутри него, и если барьер достаточно узкий, она может сохраняться по другую сторону, что означает возможность обнаружить частицу за барьером. В классической физике частица не может преодолеть потенциальный барьер, если её энергия меньше высоты этого барьера.

 2. Радиоактивный шар: от тепла к распаду атомов

Представим, что на столе лежит шар из радиоактивного материала. Если радиоактивность высока, нам покажется, что шар теплый. Это субъективная реальность. Объективно он нагревается из-за ядерного радиоактивного распада при котором выделяется энергия. Приборы и математические приемы позволяют оценить скорость распада, однако повлиять на этот процесс нельзя. Нельзя остановить этот процесс, как и нельзя его ускорить.

4. Важные выводы

 1. **Реальность одна, а уровней её описания несколько** — от повседневного восприятия до сложных научных моделей квантовой физики.

 2. **Наука — мост между субъективным восприятием и объективной реальностью** — она помогает преодолевать ограничения наших органов чувств.

 3. **Квантовая реальность не отрицает объективную реальность**, а расширяет наше понимание законов природы.

 4. **Измерение в квантовой физике — физический процесс**, а не результат действия сознания наблюдателя (распространенный миф).

 5. **Язык науки эволюционирует** — мы создаем новые термины и математические модели для описания явлений, которые невозможно описать обычным языком.

5. Заключение

Квантовая физика показывает, что на микроуровне поведение частиц отличается от нашего повседневного опыта, например:
- Электроны могут проявлять свойства как частиц, так и волн
- Положение и скорость частицы нельзя точно определить одновременно (принцип неопределенности Гейзенберга)
- Измерение влияет на систему: чтобы "увидеть" электрон, нужно взаимодействовать с ним, что меняет его состояние

Однако это не означает, что квантовый мир "менее реален" или существует отдельно от привычного нам мира. Это один и тот же мир, представленный на более глубоком уровне.

Квантовая механика не только описывает микромир, но и ставит перед нами глубокие философские вопросы о природе реальности. Интересно, что сама математическая формулировка квантовой теории не определяет, как именно интерпретировать ее результаты. Это привело к появлению нескольких конкурирующих интерпретаций, каждая из которых предлагает свой взгляд на то, что же происходит "на самом деле" в квантовом мире.

Основные интерпретации и их философские последствия

 1. Копенгагенская интерпретация

Это самая традиционная интерпретация, разработанная Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом. Она утверждает, что квантовая система не имеет определенных свойств до момента измерения. До измерения система описывается волновой функцией, представляющей собой суперпозицию возможных состояний.

Философские последствия:
- Ставит под сомнение классическое понимание объективной реальности: до измерения нет "факта", есть лишь вероятности
- Вводит принципиальную роль наблюдателя (хотя не обязательно сознательного) в формировании реальности
- Разделяет квантовый и классический миры, что вызывает вопрос: где проходит граница между ними?

 2. Многомировая интерпретация Эверетта

По этой интерпретации, вместо "коллапса" волновой функции при измерении происходит расщепление реальности на множество параллельных вселенных, по одной для каждого возможного исхода измерения
Философские последствия:
- Сохраняет объективную реальность, но делает её чрезвычайно многогранной
- Устраняет границу между квантовым и классическим мирами
- Ставит вопрос: что такое "я", если в других мирах существуют мои копии, переживающие другие варианты реальности?
- Поднимает этические вопросы: имеют ли значение наши решения, если все возможные варианты реализуются где-то во вселенной?

 3. Теория скрытых переменных (де Бройль-Бом)

Эта интерпретация утверждает, что квантовые частицы имеют определенные положения и траектории в любой момент времени, но мы не можем их точно измерить из-за наличия "скрытых переменных".
Философские последствия:
- Сохраняет классическое понимание детерминированной реальности
- Предлагает "пилотную волну", которая направляет частицы, что вводит необычную форму нелокальности
- Показывает, что квантовые эффекты могут быть результатом более глубоких законов, которые мы пока не понимаем

 4. Квантовый байесианизм (QBism)

Эта современная интерпретация рассматривает квантовые вероятности не как свойства самой природы, а как степени уверенности наблюдателя относительно будущих результатов измерений.
Философские последствия:
- Сильно переосмысливает понятие объективности: квантовые состояния — это не описание мира, а описание наших ожиданий
- Сближает квантовую механику с теорией принятия решений и субъективной вероятностью
- Предлагает радикально субъективистский взгляд на науку, где объективность достигается через согласование между наблюдателями

Квантовая физика предоставляет математический язык для описания квантовых явлений. Как отмечают специалисты, "квантовая физика - вероятно, самая точная научная дисциплина, когда-либо созданная человеком" .
Наука продолжает расширять границы нашего понимания единой, но многогранной реальности, в которой мы живем. Как писал Эйнштейн: "Самое непостижимое в этом мире — то, что он постижим".