Парадокс Вигнера

– Если сделать допущение, что наша Вселенная представляет собой объём отдельно взятого вещества, то её солнечные системы, галактики и их взаимодействие можно рассматривать, как атомы, молекулы и их соединения, аналогично микромиру. Вы никогда не задумывались об этом?

– Нет, профессор, у меня нет времени на это, – с улыбкой ответил Илья Кузьмич.

– Так вот, – продолжал рассуждать Куликов, – наша солнечная система, это наш с вами мир и чтобы представить себе параллельные миры, нужно вообразить размеры нашей Вселенной, как бесконечное множество систем, подобных ей в такой же интерпретации относительно всех существующих галактик….

– Но Вы ещё не доказали связь законов квантовой механики с существованием параллельных миров! – иронически возразил Протасов.

– Не торопитесь, друг мой! – убеждал Куликов, – я к этому иду! Если проанализировать общепринятые понятия: пространство, время, материя, поле, взаимодействие и другие, на которых базируются фундаментальные науки, то нетрудно заметить, что все они представляют набор неких условностей. Мы пользуемся этими понятиями так, будто подразумеваются вполне конкретные физические явления. Но в действительности это далеко не так!

Из школьного курса физики известно, что два подвешенных на ниточках шарика притягиваются, если они имеют противоположные заряды, а в случае одноименных, наоборот. Физики объясняют это взаимодействием электростатических полей шариков, подразумевая область пространства, где они проявляются – полем. Предполагается, что существует их разновидности: гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное. Последние проявляются только на внутриядерном уровне на весьма малых расстояниях, хотя по интенсивности они превосходят гравитационные и электромагнитные в несколько порядков.

Предполагается, что существуют некие силы взаимодействия тел на расстоянии, которые мы можем не только наблюдать, но и описывать законами математики и рассчитывать. Такая концепция оказалась очень удобной, поскольку создаётся впечатление, будто с её помощью мы способны ответить на многие вопросы мироздания. Поля приобретают кажущуюся конкретность, которая воспринимается как некая физическая сущность.

Что такое пространство? Практически мы сводим его понятие к условностям, связанным с закономерностями нашего восприятия и распространения в нем электромагнитных взаимодействий, то есть оптических лучей. Именно так формируются наши метрические представления о пространстве и понятия о его прямолинейности и кривизне. Поэтому воспринимаемое нами пространство можно назвать световым или оптическим. Наблюдая в природе искривления лучей, мы воспринимаем это обыденно, в то же время в классической оптике оговариваем условность – световой луч распространяется прямолинейно.

Каждый, наверное, наблюдал утреннюю зарю, солнце ещё не появилось из-за горизонта, но мы уже видим его лучи, называя это зарей. Они огибают Землю из-за неоднородности гравитационного поля планеты, поэтому достигают нашего глаза раньше, чем появится светило. Таким образом, оптическое восприятие мира не всегда отражает то, что есть на самом деле. Ведь лучи солнца, согласно условиям оптики, должны распространяться прямолинейно. И пока солнце не появилось, мы не можем видеть его лучей. Зная это, мы предполагаем существование некоего «идеального» или «истинного» пространства и пытаемся скорректировать свои наблюдения в соответствии с этими понятиями. Видимо, само пространство нельзя рассматривать вне характеристик и возможностей конкретного наблюдателя-субъекта, пытающегося его оценить. Выходит, что пространство – субъективное понятие.

При распространении лучей вблизи мощных гравитационных образований происходит их колоссальное искривление. В формулах Фридмана, описывающих эти закономерности, есть коэффициент, отражающий степень воздействия гравитации на световой луч, характеризующий кривизну пространства. Например, если внимательно следить за какой-либо звездой, которая перемещается к солнечному диску, то можно увидеть, что она совершает как бы «прыжки» при подходе к светилу и появлении из-за него. Это происходит вследствие искривления светового луча вблизи массы Солнца. Она, конечно, сравнительно малая и имеет небольшую плотность по космическим меркам, но во Вселенной существуют тела с гигантской плотностью – нейтронные звезды.

Вблизи таких тел световой луч не просто искривляется, сделав полный оборот вокруг планеты, он замыкается сам на себя. Если стоять на поверхности такого небесного тела и смотреть прямо перед собой, то можно увидеть свой затылок….

– Поэтому я наблюдал одновременно лицо ведьмы, и её затылок, глядя на неё сзади? – прервал Куликова Протасов, – то есть, Вы хотите сказать, что ведьма обладала гигантским гравитационным полем?

– Вряд ли, – отвечал Куликов, – если бы это было так, то чтобы наблюдать подобный эффект, Вам необходимо было взобраться на ведьму верхом! Кроме того, такая колоссальная гравитационная сила могла бы натворить много бед в глобальном смысле….

– Тогда я не понял логику Ваших рассуждений! – заявил Протасов.

– Я всего лишь хотел сказать, что мы воспринимаем наш световой, оптический мир в определённых условностях, – отвечал Куликов, – и как только одна из них изменяется или исчезает, мы начинаем наблюдать чудеса, мистику и подобие волшебства. Вернее, мы считаем их таковыми, потому что это не укладывается в наше мировосприятие!

– А Вы можете объяснить с точки зрения своей науки наличие у коматозника шприца с инсулином? – с иронией спросил Илья Кузьмич, – или Вашей фотографии, например?

– Вы зря иронизируете! – обиделся Куликов, – я смогу ответить на подобные вопросы позднее, когда нам удастся войти в Сознание этого человека!

– Я вовсе не хотел Вас обидеть, – извинился Протасов, – но мне интересно, зачем он Вас разыскивал?

– С чего Вы делаете такой вывод? – удивился Куликов.

– Ну, как же? – рассуждал Протасов, – Вы его не знаете, он Вас тоже! А иначе, для чего ему была нужна Ваша фотография? Понятно, что по ней этот человек разыскивал Вас….

– Предлагаю не отвлекаться от темы, – прервал его Куликов, – в противном случае до утра я не успею всё рассказать! …А теперь немного о веществе! Любое физическое тело состоит из молекул, а те, в свою очередь, – из атомов. В центре его находится ядро, вокруг которого по орбитам перемещаются электроны с массой, не превышающей десятой доли процента атомного веса. Если в своём воображении увеличить ядро до размера теннисного мяча, то расстояние между соседними ядрами в кристаллической решётке металла, например, окажется больше километра. Таким образом, любое физическое тело, состоящее из вещества и обладающее определённой формой и свойствами, будет представлять собой область пустоты, где на относительно больших расстояниях находятся некие материальные тела, ядра. Но и их так можно назвать только условно: они тоже состоят из нейтронов и протонов, между которыми – пустота. Итак, создаётся парадоксальная ситуация. Мир состоит из множества материальных тел, обладающих конкретной формой и свойствами, которые в то же время являются пустотой. Аналогично это можно отнести и к нашей Вселенной.

Для нас представление об окружающем мире формируется на восприятии нашим зрением электромагнитных взаимодействий, то есть оптических лучей. Но представим себе неких существ, обладающих вместо оптического зрения другими органами чувств, "видящих" только гравитационные взаимодействия, беспрепятственно проникающие через многие среды, непрозрачные для оптического луча. Окружающий мир будет восприниматься этими существами совсем не таким, как его видим мы. В отдалённом приближении он будет напоминать рентгеновский снимок, на котором видны не только контуры предмета, но и его внутреннее устройство. Воображаемые нами существа будут видеть то, что не доступно нашему зрению, и наоборот….

– Я позволю себе прервать Вас профессор, – осмелился Протасов, – и как медик могу заверить, что похожие способности проявляются иногда у отдельных пациентов. Особенно часто это случается после черепно-мозговых травм, мощных доз облучения, контузий, клинической смерти. После этого человек может видеть, например, не только внешний облик собеседника, но и его внутренние органы, а также всё, что происходит в соседних помещениях….

– Ну, это больше относится к другой сфере, – мягко возразил Куликов, – к способности мозга человека быстро воспринимать и осознавать определённое количество информации. Можно предположить, что при наступлении названных Вами случаев, в деятельности мозга происходят некоторые аномалии. В результате этого обостряются возможности восприятия информации одного вида за счёт другого.

– Я ведь в то ночное дежурство видел Юлию в сестринской, как будто смотрел на неё из коридора, – возразил Протасов, – хотя у меня и нет такой способности, но она появилась на короткое время. Как только ведьма скрылась за дверью, возможность видеть, что происходит в соседней комнате, исчезла.

– Очевидно, это связано каким-то образом с появлением ведьмы, – рассуждал Куликов, – но я думаю, что это частный случай! Мы с Вами должны рассматривать закономерности, и мне придётся рассказать немного о возможностях различного восприятия действительности. Вы, как врач быстро поймёте меня.

Речь пойдёт о людях с психическими отклонениями, в частности алкоголиках во время приступов белой горячки. Вы, медики относите это явление к заболеванию. Но так ли это на самом деле? Возможно, что нет! Ведь во время галлюцинаций каждый из них видит практически одно и то же – зелёных чёртиков, неведомых злодеев, преследующих их и несуществующих в нашем мире животных. Это доказывает наличие определённой закономерности в их видениях! А что если в результате злоупотребления алкоголем в деятельности мозга происходят некоторые аномалии и пьяницы видят то, что невозможно в нормальном состоянии?

Один из парижских фотографов Пьер Буше проявил однажды пустую кассету и с ужасом обнаружил на ней изображение черта с вилами, одного из тех, что накануне «гонялись» за ним после шумного застолья. Известный учёный Камиль Фламмарион тогда признал снимок научной сенсацией, но желающих прославиться изучением подобного явления не нашлось. В 1974 году фотографированием «чёртиков» занялся советский исследователь Геннадий Крохалев. Чувствительные к инфракрасному излучению камеры были настроены на «бесконечность», установлены перед сидящими в темноте больными и направлены объективами в ту сторону, куда смотрят эти пациенты во время приступа белой горячки.

Почти половина камер сфотографировали их страшные видения. На сделанных в абсолютной темноте снимках зафиксировали образы чертей, страшных несуществующих животных, старух с длинным носом и даже зелёных человечков. Причём для каждого больного – одних и тех же. Получается так, что эти существа частенько находятся рядом с нами, проникая из другого мира, но мы в нормальном состоянии их не видим и только, когда в головном мозге появляется аномалия, мы можем их созерцать!

– Следуя Вашей логике, можно сделать вывод, что психические заболевания – это всего лишь способность больных видеть то, что не дозволено остальным? – удивился Протасов.

– Вот именно! – подхватил Куликов, – но мы их изолируем от общества, считая это патологией! Я должен сейчас сказать о том, почему в нормальном состоянии мы не видим того, что они?

Возможная причина этого: глаза не воспринимают инфракрасные лучи. Кроме того, наш мозг подчиняется «цензору», благодаря которому он получает и обрабатывает не реальную картинку изображения, а ту, которую мы готовы видеть. Вы считаете, что глаза не обманывают вас, и все, что вы видите, стол, компьютер, окно, вы можете пощупать руками? Да, это так! Наши «цензоры» постоянно подстраивают воспринимаемую зрением информацию под возможности нашего мозга и востребованности в конкретной ситуации. Если нам не нужна какая-то вещь, то мы попросту перестаём её замечать! Доказано, например, что почти все дети видят ауру человека, но к пяти годам за ненужностью эта способность у людей атрофируется.

Мало этого, наши глаза, как и многие оптические приборы, фиксируют перевёрнутое изображение, хотя при этом мы почему-то всё видим в нормальном, неперевёрнутом виде. Учёные попытались обмануть этого «цензора», надевая группе добровольцев специальные очки, переворачивающие изображение. По законам оптики, мозг получал дважды перевёрнутое, то есть «нормальное», изображение, но люди, тем не менее, видели всё вверх ногами. Их мозг бурно протестовал, вызывая напряжение и дискомфорт.

После недели эксперимента «цензор» понял, почему протестует мозг и сделал видимое изображение достоверным с точки зрения его хозяина. Самое интересное произошло, когда подопытные сняли очки, пришлось вновь целую неделю жить в «перевёрнутом мире»! Не вызывает сомнений тот факт, что природа подарила нам этого «цензора» из благих побуждений – без него нам пришлось бы тяжело, именно он ограждает наш мозг от избытка ненужной в каждой конкретной ситуации информации. Как бы Вы себя чувствовали, если бы ежедневно видели рядом с собой чёрта или зелёного человечка? …Так кто же он этот "цензор"? Ответ прост – это Сознание человека! Я уже говорил Вам, что это не продукт работы головного мозга, как считается в медицинских науках, наоборот, мозг является инструментом работы Сознания….

– Анатолий Петрович, я прошу меня извинить, – вмешался Илья Кузьмич, – это всё интересно, но я жду от Вас научных доказательств существования параллельных миров и цели Вашего исследования коматозного пациента, если Вы докажите безопасность его проведения!

– Хорошо, я углублюсь сейчас в науку! – согласился Куликов, но если Вам будет непонятно, о чем я говорю, подскажите мне об этом!

Как родилась квантовая механика? Дело в том, что в 1900-м году во время одного из экспериментов Макс Планк обнаружил странное поведение излучения, полностью противоречащее законам классической электродинамики. Этот эксперимент повторяли многие учёные, чтобы лично убедиться в открытой парадоксальности его результатов. Эксперимент проводился с двумя щелями, и его цель заключалась в изучении, как ведут себя частицы и волны, проходя через одну и две щели, сделанные в преграде на их пути от источника к экрану. Представьте себе, что мы шариками (частицами) из специального устройства (источника) обстреливаем экран, на котором остаются следы их столкновения с ним. Между стреляющим устройством и экраном установлена преграда – металлический щит с одной или двумя щелями в виде вертикальных прорезей.

Рассмотрим сначала опыт, если щель будет одна. Попадая в щит, шарики отскакивают, а угодившие в прорезь, летят дальше к экрану и, сталкиваясь с ним, оставляют следы. После длительного обстрела огромным количеством шариков, мы получим на экране вертикальную полосу, состоящие из следов столкновений шариков с экраном. В случае двух щелей-прорезей – на экране остаются две вертикальных полосы. А теперь погружаем экран, преграду со щелями наполовину в воду, а источник будет выбрасывать не шарики, а гнать волну на поверхности воды. Экран будет отражать наибольшую силу столкновения с ним волны.

В случае одной прорези, на экране появиться яркая вертикальная полоса, как в случае с шариками. А если мы добавим ещё одну щель в преграде? Казалось бы, получим две полосы, как с шариками. Но нет! На экране мы увидим множество вертикальных полос. Причём, самой яркой будет полоса в центре экрана, соответствующая максимальной силе волны. Что же произошло в данном случае? Проходя через две щели, волна от источника разделяется на две. Одна – за счёт прохождения первой щели, другая – второй. А дальше на пути от преграды до экрана волны начинают гасить друг друга и, достигая его, оставляют на нем следы. Самая яркая полоса будет в центре экрана, а от него вправо и влево яркость полос снижается.

С волнами произошла так называемая интерференция, и это уже было известно в классической физике. А теперь давайте посмотрим, как ведут себя фотоны, маленькие частицы света. Если мы пропустим их через одну щель, то на экране видим вертикальную полосу, как и в случае с шариками. Но если мы пропустим фотоны через две щели, то вместо двух полосок, мы увидим их множество, как в случае с волнами. То есть на экране будет интерференционный узор. Это невозможно, ведь фотоны представляют собой частицы! Парадокс подвиг учёных Нильса Бора и Гейзенберга в 1927 году в Копенгагене сформулировать вывод о том, что свет обладает корпускулярно-волновым дуализмом. То есть свет или оптический луч представляет собой одновременно и поток частиц и волну излучения, что противоречило законам классической физики и послужило рождению науки – квантовой механики! Позднее учёные выяснили, что подобно фотонам так ведут себя электроны, протоны и различные атомы. Эту формулировку назвали Копенгагенской интерпретацией.

Квантовой механикой занялись многие учёные, а она не переставала удивлять их и даже обескураживать своими парадоксами. Появились предположения, что опыт с двумя щелями даёт парадоксальный результат от того, что фотоны, проскакивая в прорези преграды по пути к экрану, сталкиваются между собой и разлетаются. Достигая экрана с различными скоростями, ударяются об него с неодинаковой силой, вызывая появление интерференционного узора. Решили «выстреливать» по одной микрочастице друг за другом, исключив тем самым их столкновение и взаимодействие, но результат оставался неизменным. Получалось, что частица разделялась надвое, проходила обе щели и, столкнувшись сама с собой на пути к экрану, оставляла на нем множество полос.

Так возникла необходимость наблюдения за электроном, чтобы определить через какую щель частица проходит на самом деле? Решили «подсмотреть», как он ведёт себя, пролетая сквозь щель? Поставили около одной щели измерительный прибор и выпустили электрон, но в квантовой механике больше мистики, чем учёные могли предположить. Когда стали наблюдать, частицы снова начали вести себя, как маленькие шарики, и произвели на экране изображение двух полосок, а не интерференционный узор. Результат наблюдения показал, что электрон проходит одну прорезь, а не две. Частица как будто знала, что за ней следят и «от стыда спрятала от наблюдателя волновые качества». Этого не могло произойти даже по законам новой науки, но неоднократно проведённые исследования неоспоримо доказали этот факт. Так открыли коллапс волновой функции микрочастиц.

Позднее учёные объяснили этот коллапс следующим образом. Для того, чтобы измерить электрон, то есть провести за ним наблюдение, его нужно ударить о квант измерительного прибора. Именно из-за этого удара волновые функции электрона исчезают и он становиться только частицей. Таким образом, сам наблюдатель не влияет на частицу, и коллапс волновой функции электрона вызывают кванты измерительного прибора. Но факт внесения изменений в квантовую систему был сам по себе парадоксален и впоследствии учитывался учёными при исследованиях, потому что вызывал изменение исходных суперпозиций.

Развиваясь, квантовая механика вошла в противоречие не только с классическими науками, но и с известной теорией относительности Эйнштейна, согласно которой ничто не может двигаться во Вселенной быстрее скорости света. Кроме того эта теория тоже имеет парадокс: чем быстрее движется объект, тем больше замедляется его время. Достигая скорости света, оно вообще останавливается. Проще говоря, если бы мы полетели на космическом корабле, способном развивать скорость света в другую галактику, находящуюся на расстоянии в триста миллиардов световых лет, то мы бы туда долетели за одно мгновение. Потому что для космического корабля время бы остановилось, а на Земле прошло три миллиарда лет. Почему скорость замедляет время, которое взаимосвязано с пространством для нашей Вселенной? Это невозможно в реальном мире.

В чем противоречие законов квантовой механики теории Эйнштейна? В превышении скорости света! Одним из доказательств является мгновенное изменение спина второго фотона из квантово-запутанных пар, в случае если мы измеряем спин первого и наоборот. Спин – это направление вращения микрочастицы вокруг своей оси, и если одна из пары вращается по часовой стрелке, то вторая по закону сохранения импульса, должна иметь противоположное вращение. Другого варианта просто не бывает! Так, если разнести фотоны квантово-запутанных пар на бесконечное расстояние друг от друга, скажем в разные концы Вселенной, и измерить спин первого фотона, то второй поменяет свой спин на противоположный мгновенно. Скорость получения информации вторым фотоном об изменении спина первого превысит скорость света в сотни тысяч раз!

Ирландский физик Джон Белл додумался до невероятно хитроумного эксперимента и смог доказать это. Научная общественность мира была ошеломлена результатами его эксперимента. В квантовой механике появилось ещё больше загадок. В 2008 году группа швейцарских исследователей из Женевского университета смогла измерить кратность превышения скорости света фотонами с квантовой запутанностью, когда они «узнают» об изменении спина своей пары. Имея специальную технологию, им удалось это сделать, информация об изменении спина одного из пары доходит до другого в сто тысяч раз быстрее скорости света….

– Профессор, Вы уж слишком углубились в науку, – прервал Куликова Протасов, – давайте о параллельных мирах!

– Хорошо, доктор, как прикажите! – согласился Куликов, – в 1954 году теорию о существовании параллельных миров выдвинул Эверетт. Он счёл, что если во Вселенной одновременно действуют разные законы – классической физики и квантовой механики, то почему не могут одновременно сосуществовать разные Вселенные? Так родилась многомировая интерпретация, ее суть заключается в том, что при каждом акте измерения квантового объекта, наблюдатель как бы расщепляет мир на несколько версий. Каждая из них видит свой результат измерения и действует в соответствии с ним в своей вселенной.

Согласно теории Эверетта, таких вселенных бесчисленное множество! Но все они не связаны с той, в которой мы живём, и параллельны ей, а значит, никогда могут пересекаться. Вероятно, в тех вселенных тоже происходили свои войны, носившие, возможно, несколько иной характер, чем те, что были в нашей истории. А те виды живых организмов, погибших в нашей Вселенной, могли эволюционировать и приспособиться к условиям в другом мире. Но как можно объяснить, появление из параллельного мира животных, несуществующих у нас, которых видят пьяницы во время белой горячки? Также известны случаи появления «наших» животных в тех широтах, где они по определению не могли обитать.

Когда я готовил докторскую диссертацию, то пользовался Полным собранием русских летописей и нашёл там удивительную запись: «В лето 7090. Поставиша город Земляной в Новгороде. Того же лета изыдоша коркодили лютые звери из реки и путь затвориша, людей много поядоша, и ужасошася людие и молиша Бога по всей земле; и паки спряташася, а иных избиша. Того же году преставися княжич Иван Иванович в Слободе, декабря в 14 день». Переводится это со старославянского языка примерно так: «7090 год. г. Земляной близь Новгорода. В этом году крокодилы, лютые звери вылезали из реки и съели многих людей, которые в ужасе молились Богу и прятались в избах. В то же году умер княжич Иван Иванович в Слободе 14 декабря».