Помоги проекту - поделись книгой:
Михаил Заречный
КВАНТОВО-МИСТИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
Структура реальности и путь человека
От издательства
Всё больше и больше явлений, которые ранее казались странными и необычными, сегодня становятся предметом научного исследования. Пришло время для возникновения новой науки…
Настоящее предисловие долго не могло сложится. Причины этому разные. Представлять новую серию, которую долго и с любовью готовили всем издательством, которая нравится, и в которой рассказывается о мироустройстве с точки зрения современной науки, не просто. Надо не переборщить в своем желании привлечь к ней внимание, ведь можно добиться обратного эффекта. Не «перегрузить» потенциального читателя информацией, желая объяснить, что к чему, а в результате — отпугнуть кажущейся сложностью тематики серии.
А нужны ли вообще предисловия? Большинство читателей, я уверена, скажут: «Нет! Кто их читает?» Хорошо. Не нужны, так не нужны. Будем считать, что это краткое представление серии. Тем более, что лучше читать сами книги, а не предисловия к ним. Итак, в рамках новой серии книг — «Квантовая магия» вы познакомитесь с современными работами отечественных и западных ученых-физиков. Отмечу, что все они профессионалы, каждый работает по своей теме, публикуется в научных журналах, имеет степень. Зачем тогда им эти книги? Для ученых это одна из возможностей сделать доступной широкому кругу людей, а не только своим коллегам, информацию о последних открытиях в науке, способных перевернуть представление человека о реальности.
Почему такое название у серии — «Квантовая магия», объединяющее несовместимое? Это название наиболее точно отражает современное состояние науки, когда научные открытия становятся настолько невероятными с точки зрения обычного человеческого восприятия, что в них сложно поверить. Как говорится, прошли те времена, когда многие считали, что наука — наукой, а мистика — мистикой. К сожалению, раньше так и было: тот, кто знал квантовую механику, не интересовался эзотерикой, а тот, кто хотя бы в начальной степени владел эзотерической практикой, достаточной для того, чтобы убедиться в объективном физическом существовании этих эффектов, не всегда знал квантовую механику. В данной серии наглядно показано, как близки эти два крайних подхода, изучающих по сути дела одни и те же явления, но с разных точек зрения и совершенно разными методами.
Удивительно? Невероятно? Да. Именно так.
Если вы решитесь прочитать книги всей серии, вас ждут еще более невероятные открытия.
И закончу краткое представление словами одного из авторов серии: «…пугаться и откладывать чтение на потом не следует даже в том случае, если вам до сих пор снятся кошмары об уроках физики в школе».
С пожеланиями удивительных открытий,
От автора
В основе этой книги лежат беседы о последних достижениях квантовой физики и связи квантовой и мистической картин мира, проведенные автором в одной из эзотерических школ Санкт-Петербурга[1].
То, что наши встречи состоялись именно сейчас, не случайно: за последние 5–10 лет квантовая физика сделала решающие шаги[2], позволяющие соединить квантовую и мистическую картины мира, научное и религиозное мировоззрения. И не только соединить, но и показать искрящийся взаимопониманием и взаимопроникновением танец современных физических представлений и древних мистических знаний. А также дать реальную мировоззренческую и практическую опору любому стремящемуся реализовать свои возможности человеку.
В основе этих взглядов на существование лежит очевидное как для мистика, так и для современного квантового физика утверждение: материальный мир составляет лишь незначительную часть совокупной Реальности.
То, что было легко объяснять при непосредственном живом контакте, оказалось практически невозможно изложить на бумаге, сохранив ясность и простоту изложения и достаточную научную строгость. Так что те комментарии, которые выделены курсивом, можно при первом чтении пропустить.
Для иллюстрации некоторых положений я обратился к авторитетным и доступным текстам различных традиций, среди которых особо хочу отметить сутры Будды, Патриархов Дзэн, а также Бхагавад-гиту. Я очень благодарен этим великим текстам. Иногда мне казалось, что они заботятся о выходе в свет данной книги гораздо более, нежели я сам.
Во всех случаях, когда это возможно, я старался указать авторов тех или иных идей и дать соответствующие ссылки. В то же время шар знаний катится из невообразимого далека, и в ряде случаев единственное, что я мог сделать, — это не считать изложенные взгляды исключительно своими.
Мне приятно выразить признательность и благодарность Сергею Доронину и другим участникам форума «Физика Магии»[3], общение с которыми и идеи которых сыграли значительную роль в появлении этой книги. Также я признателен за глубокие дискуссии и ценные дополнения своим коллегам Ирине и Михаилу Просекиным и Елизавете Мироновой. Очень приятно поблагодарить Мастера Сию[4] за общение, ценные подсказки и глубокие дружеские провокации. Наши контакты сильнее всего отразились на содержании главы 9.
Особые слова благодарности — Наталье Панкратьевой за всестороннюю дружескую поддержку, а также тщательный поиск в рукописи неточностей и непонятных мест.
Своим интересом, вниманием и вопросами огромный вклад в создание этого текста внесли все участники наших встреч и их последующих обсуждений.
Ещё мне хочется поблагодарить сотрудников издательства «Весь» и в особенности Инну Емельянову за удивительное сочетание высокого профессионализма и настойчивости с чуткостью и внимательностью.
Михаил Заречный
Санкт-Петербург
Весна 2006 года
Пролог
Многие из вас, вероятно, встречались с утверждениями вроде: «Материя не отлична от пустоты. Пустота не отлична от материи. Материя — это и есть пустота. Пустота — это и есть материя». Эти слова Будды Гаутамы из «Сутры Сердца»[5] относятся ко всему, воспринимаемому нами. Согласно махаянскому буддизму, наличие пространства, времени, атомов, наблюдаемых тел, чувств и нашего «Я» — иллюзия, по крайней мере в том смысле, что всё воспринимаемое нами не имеет автономного существования.
Что стоит за подобными высказываниями? Насколько им можно доверять? Противоречат ли они тому опыту, который имеет каждый из нас?
Одной из наших задач будет разобраться в мистической картине мира с позиций последних достижений квантовой физики.
Однако мы встретились не только ради того, чтобы расширить свой кругозор. Речь пойдет о нас самих, нашей жизни, нашем пути. О возникающем на стыке науки и древних знаний мировоззрении, способном дать основу для понимания мира во всех слоях и на всех глубинах Бытия, и в корне изменить представления человека о себе и стоящих перед ним задачах. Вот одно из мнений на этот счет.
Мир, в котором мы живем, вся его идеология и рыночная экономика нацелены на производство и утилизацию материальных ценностей. Из-за материальных ценностей мы воюем, уничтожаем природу, совершаем предательства по отношению к себе и другим. Мы гоним от себя голос совести, и вдруг оказывается, что рядом существует огромный мир с какими-то совершенно другими ценностями, которые нельзя купить за деньги, которым нельзя управлять по рецептам рыночной экономики. Когда о таком мире узнают многие, общество испытает шок.
Когда о таком мире узнают многие, то не поздоровится ученым. Где же вы были раньше? Почему так рьяно уверяли нас, что ничего нет, кроме материального мира? Мы на вас надеялись, а вы…
Когда о таком мире узнают многие, то не поздоровится служителям церкви. Почему вы бегали по вытоптанному пятачку, изображая полное знание? Почему вы занимались междусобойными склоками вместо выяснения истины? Какой Бог дал вам монопольное право говорить от Его имени? И почему вы всё поняли последними?..[6]
Впрочем, не стоит винить ученых или служителей церкви: за свою жизнь, за то, чем он ее наполняет, каждый отвечает сам. Лично. Только он, и никто другой.
Наше путешествие в этот огромный и удивительный мир начнется с освоения квантовых представлений о реальности. Мы рассмотрим поразительные результаты последних экспериментов и постараемся понять, что они значат, какой мир стоит за ними. Кому-то эта часть может показаться сложной, однако изложение будет построено так, чтобы от вас не требовалось каких-либо серьезных предварительных знаний. Так что пугаться и откладывать чтение на потом не следует даже в том случае, если вам до сих пор снятся кошмары об уроках физики в школе. Не страшитесь непонимания отдельных мест[7], постарайтесь проявить ясность ума и настойчивость и осознать картину в целом.
Далее мы поговорим о Сознании. Не думайте, что Сознание — это то, что появляется, когда вы просыпаетесь утром. Сознание — это то, в чём мы с вами живем и жить будем. Это не останется абстрактным разговором: мы применим полученные знания к тому, что нас окружает и волнует, к тому, что можно почувствовать «вживую». Наконец, мы займемся непосредственно человеческим сознанием, включая анализ его возможностей и путей их раскрытия.
Мы затронем темы познания себя и мира, жизни, смерти, эволюции, природы нашего «Я», соотношения между духом и материей, Волей и Роком, дадим как физическое обоснование эзотерическим практикам, так и рекомендации по их использованию.
В основе нашего подхода будет лежать современная квантовая теория, главным в которой является понятие «состояние». Для всего, что может быть охарактеризовано как состояние, можно надеяться применить квантовые методы.
Исторически понятие квантов было введено Максом Планком, предположившим, что переходы между некоторыми состояниями осуществляются не непрерывно, а порциями, «квантами» энергии. Сейчас такое понимание иногда запутывает, современная квантовая теория имеет дело далеко не только с дискретностью энергообмена или дуализмом[8] «волна — частица». Она рассматривает связи между частью и целым, обмен энергией и информацией, взаимные переходы непроявленного квантового и наблюдаемого классического миров. Обо всём этом мы будем говорить далее.
Применительно к нам с вами, живым и чувствующим существам, описание происходящего должно включать не только объективные данные и закономерности, но и субъективный аспект: что мы испытываем, переживаем, чувствуем. Есть не только Познаваемое, но и Познающий. А познание и исследование себя как воспринимающего и чувствующего существа, познание своей безграничности и богоподобности — это область мистики. Именно мистики, а не психологии, пытающейся понять объективные закономерности происходящего внутри нас.
Слово «мистика» относится не столько к таинственным историям и ритуалам, сколько к восприятию существования как поиска и осуществления Истины в себе. Амёба постигает истину как еду, животное — как энергию, эмоции и чувства, обычный человек добавляет к этому ум. Купец торгует истиной, поэт ее выражает, ученый — описывает. Мистик же проживает истину, трансформируя этим себя, и в конце пути сам становится ею. Тогда и рождаются великие слова: «Я есть Истина».
Если мир ученого делится на объекты и связи между ними, которые могут быть познанными и непознанными, у мистика плюс к этому в жизни присутствует Тайна, то, что никогда не будет познано, но может быть прожито. Тайна — это то, что захватило твое сердце, но не может быть передано другим как обычное знание. По дороге сюда я увидел на кусте стайку снегирей, время для меня остановилось, границы исчезли, я не могу передать, что тогда испытывал. Могу лишь сказать, что смотрел на них минут 20. Тайна — это то, что происходит, когда субъект и объект сливаются, ищущий становится единым с искомым, капля падает в океан — и становится океаном.
Такое единение происходит внутри, в нём нет восприятия и наблюдения, есть только переживание.
Такие мистики, как Будда, Хуэй-нэнь, Григорий Сковорода и многие, многие другие, оставили нам точнейшие указания на двери, за которыми открывается путь к познанию себя и мира. Мы будем широко пользоваться их бесценными подсказками.
Однако не думайте, что от меня вы узнаете истину. Описание опыта, полученного другими, дает лишь указание на возможность вашего собственного развития. Любая концепция, с позиций мистика, может быть полезной только до тех пор, пока помогает обретению независимости от другой ментальной концепции. А далее значимость обеих и связанность концепциями должна быть отброшена. Это значит, что теперь не они обладают вами, а вы стали владеть ими.
Мне также очень хочется, чтобы вы не были бездушными машинами, в которые запихивают очередную порцию информации. Понимать — значит перевоплощаться, быть не только невозмутимым философом, но и поэтом. Для подлинного освоения любого предмета нужна страсть, состояние живого присутствия и соучастия, восторг от соприкосновения с ним как с тайной.
Часть 1. Структура Реальности
Глава 1. Знаменитый эксперимент
Сама попытка вообразить картину элементарных частиц и думать о них визуально — значит иметь абсолютно неверное представление о них.
В ближайших двух главах на примере конкретных экспериментов мы познакомимся с базовыми представлениями квантовой физики, сделаем их понятными и «рабочими». Затем обсудим необходимые нам теоретические концепции и применим их к тому, что чувствуем, видим, наблюдаем. А далее рассмотрим то, что обычно относят к мистике.
Согласно классической физике, исследуемый объект находится лишь в каком-то одном из множества возможных состояний. Он не может пребывать в нескольких состояниях одновременно, нельзя придать смысл сумме состояний. Если я нахожусь сейчас в комнате, я, стало быть, не в коридоре. Состояние, когда я нахожусь и в комнате, и в коридоре, невозможно. Я ведь не могу в одно и то же время находиться и там, и там! И не могу одномоментно выйти отсюда через дверь и выпрыгнуть в окно: я либо выхожу через дверь, либо выскакиваю в окно. Очевидно, такой подход полностью согласуется с житейским здравым смыслом.
В квантовой механике (КМ) такая ситуация является лишь одной из возможных. Состояния системы, когда реализуется только один из множества вариантов, в квантовой механике называют смешанными, или смесью. Смешанные состояния являются по сути классическими — система может быть с определенной вероятностью обнаружена в одном из состояний, но никак не в нескольких состояниях сразу.
Однако известно, что в природе имеет место и совершенно другая ситуация, когда объект находится в нескольких состояниях одновременно. Иными словами, происходит наложение двух или большего числа состояний друг на друга без какого-либо взаимного влияния. Например, экспериментально доказано, что один объект, который мы по привычке называем частицей, может одновременно проходить через две щели в непрозрачном экране. Частица, проходящая через первую щель, — это одно состояние, та же частица, проходящая через вторую, — другое. И эксперимент показывает, что наблюдается сумма этих состояний! В таком случае говорят о суперпозиции состояний, или о чисто-квантовом состоянии.
Наличие этих двух типов состояний — смеси и суперпозиции — является основой для понимания квантовой картины мира и ее связи с мистической. Другой важной для нас темой будут условия перехода суперпозиции состояний в смесь и наоборот. Эти и другие вопросы мы разберем на примере знаменитого двухщелевого эксперимента[10].
Для начала возьмем пулемет и мысленно проведем эксперимент, показанный на рис. 1.
Он не очень хорош, наш пулемет. Он выпускает пули, направление полета которых заранее неизвестно. То ли направо они полетят, то ли налево…. Перед пулеметом стоит броневая плита, а в ней проделаны две щели, через которые пули свободно проходят. Далее стоит «детектор» — любая ловушка, в которой застревают все попавшие в нее пули. По окончании эксперимента можно пересчитать число пуль, застрявших в ловушке, на единицу ее длины и разделить это число на общее количество выпущенных пуль. Или на время стрельбы, если скорость стрельбы считать постоянной. Эту величину — число застрявших пуль на единицу длины ловушки в окрестности некоторой точки
Мысленно проведем три опыта: первый — когда открыта первая щель, а вторая закрыта; второй — когда открыта вторая щель, а первая закрыта. И, наконец, третий опыт — когда обе щели открыты.
Результат нашего первого «эксперимента» показан на том же рисунке, на графике. Ось вероятности в нём отложена вправо, а координата — это и есть положение точки
Итак, для пуль воздействие двух одновременно открытых щелей складывается из воздействия каждой щели в отдельности.
Представим себе такой же опыт с электронами, схема которого показана на рис. 2.
Возьмём электронную пушку, наподобие тех, что когда-то стояли в каждом телевизоре, и поместим перед нею непрозрачный для электронов экран с двумя щелями. Прошедшие через щели электроны можно регистрировать различными методами: с помощью сцинтиллирующего экрана, попадание электрона на который вызывает вспышку света, фотопленки или с помощью счетчиков различных типов, например, счетчика Гейгера.
Результаты подсчетов в случае, когда одна из щелей закрыта, вполне предсказуемы и очень похожи на итоги пулеметной стрельбы (линии из точек и штрихов на рисунке). А вот в случае, когда обе щели открыты, мы получаем совершенно неожиданную кривую
Давайте попробуем разобраться, в чём тут дело. Если мы исходим из гипотезы, что электрон проходит либо через щель 1, либо через щель 2, то в случае двух открытых щелей мы должны получить сумму вкладов от одной и другой щели, как это имело место в опыте с пулеметной стрельбой. Вероятности независимых событий складываются, и в этом случае мы бы получили
Может, мы не учли какой-нибудь существенный эффект, и суперпозиция состояний (то есть одновременное прохождение электрона через две щели) здесь совсем не при чём? Может быть, у нас очень мощный поток электронов, и разные электроны, проходя через разные щели, как-то искажают движение друг друга? Для проверки этой гипотезы надо модернизировать электронную пушку так, чтобы электроны вылетали из нее достаточно редко. Скажем, не чаще, чем раз в полчаса. За это время каждый электрон уж точно пролетит всё расстояние от пушки до детектора и будет зарегистрирован. Так что никакого взаимного влияния летящих электронов друг на друга не будет!
Сказано — сделано. Мы модернизировали электронную пушку и полгода провели возле установки, проводя эксперимент и набирая необходимую статистику. Каков же результат? Он ничуть не изменился.
Но, может быть, электроны каким-то образом блуждают от отверстия к отверстию и только потом достигают детектора? Это объяснение также не подходит: на кривой
Стало быть, утверждение о том, что электроны проходят либо сквозь щель 1, либо сквозь щель 2, неверно. Они проходят через обе щели одновременно. И очень простой математический аппарат, описывающий такой процесс, дает абсолютно точное согласие с экспериментом, показанным сплошной линией на графике.
Чем же отличаются пули от электронов? С точки зрения квантовой механики — ничем. Только, как показывают расчеты, интерференционная картина от рассеяния пуль характеризуется столь узкими максимумами и минимумами, что никакой детектор их зарегистрировать не в состоянии. Расстояния между этими минимумами и максимумами неизмеримо меньше размеров самой пули. Так что детекторы будут давать усредненную картину, показанную сплошной кривой на рис. 1.
Давайте теперь внесем такие изменения в эксперимент, чтобы можно было «проследить» за электроном, то есть узнать, через какую щель он проходит. Поставим возле одной из щелей детектор, который регистрирует прохождение электрона сквозь нее (рис. 3).
В этом случае, если пролетный детектор регистрирует прохождение электрона через щель 2, мы будем знать, что электрон прошел через эту щель, а если пролетный детектор не дает сигнала, а основной детектор дает сигнал, то ясно, что электрон прошел через щель 1. Можно поставить и два пролетных детектора — на каждую из щелей, но это никак не скажется на результатах нашего опыта. Конечно, любой детектор, так или иначе, исказит движение электрона, но будем считать это влияние не очень существенным. Для нас ведь куда более важен сам факт регистрации того, через какую из щелей проходит электрон!
Как вы думаете, какую картину мы увидим? Результат эксперимента показан на рис. 3, качественно он ничем не отличается от опыта с пулеметной стрельбой. Таким образом, мы выяснили, что, когда мы смотрим на электрон и фиксируем его состояние, то он проходит либо через одно отверстие, либо через другое. Суперпозиции этих состояний нет! А когда мы на него не смотрим, электрон одновременно проходит через две щели, и распределение частиц на экране совсем не такое, как тогда, когда мы на них смотрим! Выходит, наблюдение как бы «вырывает» объект из совокупности неопределенных квантовых состояний и переводит его в проявленное, наблюдаемое, классическое состояние.
Может быть, всё это не так, и дело только в том, что пролетный детектор слишком сильно искажает движение электронов? Проведя дополнительные опыты с различными детекторами, по-разному искажающими движение электронов, мы заключаем, что роль этого эффекта не очень существенна. Существенным оказывается только сам факт фиксации состояния объекта!
Таким образом, если измерение, проведенное над классической системой, может и не оказать никакого влияния на ее состояние, для квантовой системы это не так: измерение разрушает чисто квантовое состояние, переводя суперпозицию в смесь.
Теперь — короткий экскурс в историю подобных опытов. Впервые интерференцию света на двух щелях наблюдал английский ученый Томас Юнг в начале XIX века. Затем, в 1926–1927 годах К. Д. Дэвиссоном и Л. X. Джермером в экспериментах с использованием монокристалла никеля была открыта дифракция электронов — явление, когда при прохождении электронами через множество «щелей», образованных плоскостями кристалла, наблюдаются периодические пики в их интенсивности. Природа этих пиков совершенно аналогична природе пиков в двухщелевом эксперименте, а их пространственное расположение и интенсивность позволяют получить точные данные о структуре кристалла. Этим ученым, а также Д. П. Томсону, который независимо от них также открыл дифракцию электронов, в 1937 году была присуждена Нобелевская премия.
Затем подобные опыты многократно повторялись, в том числе и с летящими «поштучно» электронами, а также с нейтронами и атомами, и во всех них наблюдалась предсказываемая квантовой механикой интерференционная картина. Впоследствии были проведены эксперименты с более крупными частицами. Один из таких опытов (с молекулами тетрафенилпорфирина) был проведен в 2003 году группой ученых из Венского университета во главе с Антоном Цайлингером[12]. В этом классическом двухщелевом эксперименте было четко продемонстрировано наличие интерференционной картины от одновременного прохождения очень большой по квантовым меркам молекулы через две щели.
Наиболее впечатляющий на сегодняшний день эксперимент был недавно проведен той же группой исследователей[13]. В этом исследовании пучок фуллеренов (молекул C70, содержащих 70 атомов углерода) рассеивался на дифракционной решетке, состоящей из большого числа узких щелей. При этом имелась возможность вести контролируемый нагрев летящих в пучке молекул C70 посредством лазерного луча, что позволяло менять их внутреннюю температуру (иначе говоря, среднюю энергию колебаний атомов углерода внутри этих молекул).
Теперь вспомним, что любое нагретое тело, в том числе молекула фуллерена, испускает тепловые фотоны, спектр которых отражает среднюю энергию переходов между возможными состояниями системы. По нескольким таким фотонам можно, в принципе, с точностью до длины волны испускаемого кванта определить траекторию испустившей их молекулы. Отметим, что чем выше температура и, соответственно, меньше длина волны кванта, тем с большей точностью мы могли бы определить положение молекулы в пространстве, а при некоторой критической температуре точность окажется достаточна для определения, на какой конкретно щели произошло рассеяние.
Соответственно, если бы кто-то окружил установку Цайлингера совершенными детекторами фотонов, то он, в принципе, мог бы установить, на какой из щелей дифракционной решетки рассеялся фуллерен. Другими словами, испускание молекулой квантов света дало бы экспериментатору ту информацию для разделения компонент суперпозиции, которую нам давал пролетный детектор. Однако никаких детекторов вокруг установки не было. Как и предсказывала теория декогеренции[14], их роль сыграла окружающая среда.
Поделиться книгой: