Мир — пугающе странный

На написание данной статьи меня вдохновила встреча с А.М. Семихатовым. Мне удалось на протяжении 2 часов пообщаться с Алексеем Михайловичем, задать ему вопросы. Если вам интересно, как вообще мне удалось организовать эту встречу и пообщаться с Алексеем Михайловичем, то могу рассказать об этом подробнее в комментариях. А сейчас хотел бы поделиться некоторыми инсайтами и впечатлениями о физике нашего мира, которые у меня возникли после того разговора.

Наш мир очень странный. Точнее даже не «наш» мир, а вообще весь в принципе тот единственный мир (даже если внутри него бесчисленное множество параллельных вселенных), в котором мы живем.

Вот мы видим что-то вокруг себя. Лес, траву, небо, машины, здания, людей, предметы. Всё это состоит из молекул, а те — из атомов. Атомы, в свою очередь, состоят из субатомных частиц. И вот тут начинаются странности. Все квантовые частицы, из которых словно выстраивается весь воспринимаемый нами мир, не обладают привычными нами свойствами. Вообще. Никакими.

Алексей Михайлович приводит пример с электроном, утверждая, что всё, что верно об электроне, верно и для других квантовых частиц. Так вот электрон не имеет положения в пространстве. Он не находится где-то. У него просто нет такого свойства. Он не занимает точку в пространстве. Он вообще не занимает никакого объема в пространстве. Ноль. Ничего. При этом электрон — не ничто.

Более того. Электрон не имеет траектории. Он никуда и ниоткуда не летит. Он не движется и не оказывается где-то. Мы «находим» его «где-то» в соответствии с расчетами, осуществляя коллапс волновой функции при измерении. Но до коллапса электрон был везде и нигде, никуда не летел и ниоткуда не прилетел в ту точку, где волновая функция коллапсировала.

Начиная с атома и далее «вниз» все частицы обладают, а точнее не обладают таким свойством как «быть видимыми». Все фотографии атома, как говорит Алексей Михайлович, не являются на самом деле фотографиями атома. Это модели, а не реальные снимки. И дело тут не в том, что атомы очень маленькие и нам нужно просто получше постараться, чтобы их зафиксировать на пленку. Дело в том, что частицы и прочие квантовые явления словно вообще не приспособлены к тому, чтобы быть видимыми, воспринимаемыми и представимыми.

И это, на самом деле, шокирует. То есть на микроуровне происходит нечто, но у нас нет даже никаких аналогий для образного познания этого нечто. Инерция мышления настойчиво требует: «покажи, дай образы, визуализируй!» Но квантовый мир просто не создан как нечто такое, что в принципе можно хоть как-то визуализировать.

То есть есть что-то, что не поддается чувственному восприятию не потому что оно маленькое или наши чувства слабы. А потому что оно иное.

Об этом нас предупреждал еще Ричард Фейнман: квантовый мир — это не уменьшенный аналог нашего мира; в нашем мире нет ровно ничего, что могло бы служить хоть какой-то аналогией для происходящего на квантовом уровне.

Все эти частицы (электроны, фотоны, фононы) получают какие-то свойства лишь в ответ на наше взаимодействие с ними. То есть что из себя представляет чистый фотон и электрон сами по себе, когда их никто не измеряет — это не просто вопрос без ответа. Это вопрос, ответ на который непонятно даже как начинать искать. Кант был во всем прав.

Смириться с мыслью о том, что квантовый мир иной можно. Но он не просто иной сам по себе. Он находится еще и в каких-то особых отношениях с пространством и временем. Не исключено, что сами пространство и время порождаются квантовыми взаимодействиями. Кстати, а знаете, что такое взаимодействие по своей сути? Это, как сказал, Семихатов, «обмен числами». На фундаментальном уровне наш мир — это нечто иное, что непредставимо, не имеет чувственных образов и бытийствует вне пространства и времени.

Но это еще лишь «полбеды». На электронах и прочих частицах квантовый мир не заканчивается. Все эти частицы рождаются из еще более глубокого уровня — волновой функции.

Из объяснений Алексея Михайловича я понял, что волновая функция — это предельный уровень бытия, представляющий собой потенциал всего, что вообще возможно. Я спросил лектора, верна ли такая метафора? Он ответил: как метафора — вполне.

Разумеется волновая функция также ненаблюдаема. Или, как говорит Семихатов, «принципиально ненаблюдаема». Это такая штука, которая лежит в основе реальности, не имеет никаких описаний, кроме математических, но при этом, эволюционирует во времени в абстрактном математическом пространстве, порождая, возможно, бесчисленное множество параллельных вселенных.

Семихатов много раз говорил, что волновая функция — это не волна и не функция. «Волновая функция» — это просто слова, «иероглиф» для обозначения чего-то. Чего-то принципиально иного. Если абстрагироваться от слов, названий, символов, стереотипов, то можно сказать, что в основе мира лежит нечто, существование чего достоверно зафиксировано наукой, но это нечто не имеет никаких качеств. Оно никакое. Оно везде и нигде. Оно порождает вселенные. И оно — единый потенциал всего.

А теперь представьте, что мы берем некоего физика и закидываем его назад в прошлое. Примерно на 2-3 тысячи лет от нашего времени. Сначала он там грустит от того, что не может вернуться, а затем смиряется и начинает забавлять местных своими рассказами о науке. Приборов у него нет, чтоб показать эксперименты по квантовой физике, сложную математику безграмотные крестьяне его деревни не воспринимают. Даже не сложную не воспринимают. Что остается? Слова.

Хотите представить как выглядел бы такой разговор современного физика с древними туземцами о волновой функции? Тогда просто откройте любую древнюю книгу, где рассказывается о Логосе, Брахмане или Дао.