Ja i mój cień: mechanika kwantowa podważa koncepcję osobowości
Formowanie / / December 19, 2019
Martin Guerre i ukradł tożsamość
Czy wiesz, Martin Guerra (Martin Guerre)? Francuski chłop, który kiedyś dostał się obcym i nieprzyjemnej sytuacji. Martin mieszka w małej wiosce. Kiedy chłopiec miał 24 lat, jego rodzice oskarżyli go o kradzież. Herr został zmuszony do opuszczenia swojego domu, zostawiając żonę i syna. Osiem lat później, mężczyzna wrócił do rodzinnej wsi, zjednoczonego ze swoją rodziną. Trzy lata później, rodzina już miała troje dzieci.
Wydaje się, że wszystko poszło jak zwykle. Ale we wsi był obcy żołnierz, który stwierdził, że walczył z Martinem Gurr w hiszpańskiej armii i że stracił nogę w walce. rodzina Martin zaczął wątpić, czy ich krewni z powrotem do domu trzy lata temu. Po długim badaniu stwierdzono, że osoba Guerra „porwany” przygód Arnaud du Thiel (Arnault du Tilh). To Martin naprawdę doznał amputacji nogi i został powołany na synekury w klasztorze w Hiszpanii. Jednak próbna „złodziej osoba” była tak dobrze znana, że Herr powrócił do swojej rodzinnej miejscowości. Losy awanturnika Arnaud du Thiel został rozwiązany krótkie zdanie na śmierć. I żona Marcina oskarżony o wspomaganie oszusta nie wierzą, że kobieta nie może znaleźć ukochanego męża.
Ta historia podekscytowany umysły pisarzy i reżyserów. W jej wyjaśnienie został nakręcony, wystawił muzyczną, a nawet nakręcony show. Co więcej, jeden z serii „The Simpsons” jest dedykowany do okazji. Taka popularność jest zrozumiałe: Przypadek taki pobudza nas, bo kawałki do żywego - nasze pojęcia tożsamości i osobowości.
Jak możemy być pewni, że to, co jest w rzeczywistości człowiekiem, nawet jeśli to jest matka? Że ogólnie oznacza tożsamości w świecie, w którym nic nie jest trwałe?
Pierwsi filozofowie próbowali odpowiedzieć na to pytanie. Zakłada się, że jesteśmy różni od siebie duszy i naszego ciała - to jest tylko marionetką. Brzmi dobrze, ale nauka odrzuciła to rozwiązanie problemu, a oferowane do poszukiwania korzeni tożsamości ciała fizycznego. Naukowcy marzyli marzenie, aby znaleźć coś na poziomie mikroskopowym, które odróżniają jedną osobę od drugiej.
Dobrze, że nauka - dokładny rzeczą. Dlatego, gdy mówimy „coś na poziomie mikroskopowym,” my oczywiście oznaczać najmniejsze budulec naszego organizmu - cząsteczek i atomów.
Jednakże, ten utwór jest bardziej śliski niż mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Wyobraźmy sobie, Martin Guerre, na przykład. Umysłowo zbliża go. Twarz, skóra, pory... iść dalej. Tak blisko, jak to możliwe, jeśli mamy w służbie jest najpotężniejszą techniką. Co znajdziemy? Elektron.
Cząstek elementarnych w polu
Herr się z cząsteczek, cząsteczki - atomów atomy składają się z cząstek elementarnych. Te ostatnie wykonane „z niczego”, są podstawowym budulcem świata materialnego.
Elektron - punkt, że dosłownie nie zajmuje miejsca w ogóle. Każdy elektron jest określona wyłącznie przez wirowanie wagowych (krętu) i ładunku. To wszystko, co trzeba wiedzieć, aby opisać „osobowość” elektronu.
Co to znaczy? Na przykład, fakt, że każde elektronów jest taka sama jak każdy inny, bez najmniejszej różnicy. Są absolutnie identyczne. W przeciwieństwie Martin Guerra i jej odpowiednik, elektrony są podobne tak, że są one całkowicie wymienne.
Fakt ten ma dość zabawne konsekwencje. Wyobrazić, że mamy cząstek elementarnych A, który różni się od cząstek elementarnych B. Ponadto, nieprzyjemny dwa pudełka - pierwszy i drugi.
Jednak wiemy, że każda cząstka musi być w którymś z pól w jednym czasie. Tak jak pamiętamy, że cząstki A i B różnią się od siebie, okazuje się, że istnieją tylko cztery scenariusze:
- A leży w skrzynce 1, B jest w polu 2;
- A i B są ze sobą w polu 1;
- A i B są ze sobą w polu 2;
- A leży w polu 2, B 1 leży w pudełku.
Okazuje się, że prawdopodobieństwo znalezienia dwóch cząsteczek jednocześnie w jednym opakowaniu jest równy 1: 4. Ok, z tego wyjazdu.
Ale co, jeśli cząstki A i B nie różnią? Jakie jest prawdopodobieństwo znalezienia dwóch cząstek w jednym pudełku w tym przypadku? Nieoczekiwanie, nasze myślenie poprawnie określa, czy dwie cząstki są identyczne scenariusze są tylko trzy. Ostatecznie, nie ma żadnej różnicy pomiędzy, w przypadku gdy znajduje się w polu 1, B 2 znajduje się w oknie, a w przypadku, gdy B oznacza w skrzynce 1, A 2 znajduje się w opakowaniu. Tak więc, prawdopodobieństwo wynosi 1: 3.
Eksperymentalne badanie potwierdza, że mikrokosmos przestrzega prawdopodobieństwo 1: 3. Oznacza to, że jeśli zastąpić elektroniczny i na każdym innym, wszechświat nie zauważyłby różnicy. I ty też.
elektrony Sly
Frank Wilczek (Frank Wilczek), fizyk teoretyczny z Massachusetts Institute of Technology, Nobla laureata Nagrody, doszła do tego samego wniosku, jak mamy tylko to. Wynik ten jest nie tylko interesujące znaleziska naukowiec. Wilczek mówi fakt, że dwa elektrony są całkowicie nie do odróżnienia, - jest to najbardziej głęboka i ważna konkluzja teorii pola kwantowego.
Kontrola shot - zjawisko interferencji, która jest „zdradzał” elektron i pokazuje nam swoje sekretne życie. Widzisz, jeśli siedzieć i gapić się elektronu, to zachowuje się jak cząstka. Po odwrócić, i wykazuje właściwości fal. Gdy dwie takie fale nakładają się one wzmocnić lub osłabić siebie. Należy brać pod uwagę tylko, że nie odnosi się do fizycznego i matematycznego pojęcia fali. Niosą żadnej energii i prawdopodobieństwo - statystyki wpływać na wyniki eksperymentu. W naszym przypadku - do wycofania się z doświadczeń dwóch pól, w których otrzymaliśmy prawdopodobieństwem 1: 3.
Co ciekawe, zjawiska interferencji występuje tylko wtedy, gdy cząstki te są w istocie identyczne. Doświadczenia wykazały, że elektrony są dokładnie takie same: zakłócenie występuje, co oznacza, że cząstki są nierozróżnialne.
Co to jest? Wilczek mówi, że tożsamość elektronu - to jest to, co sprawia, że nasz świat to możliwe. Bez niego nie byłoby chemii. Sprawa byłaby niemożliwa do odtworzenia.
Jeśli istnieją elektrony pomiędzy przynajmniej pewna różnica, wszystko będzie od razu stał się chaos. Ich precyzyjny i jednoznaczny charakter jest podstawą tylko do tego pełne niepewności i błędów świata istniał.
Dobrze. Załóżmy, że elektron nie można odróżnić od innych. Ale możemy umieścić jeden w pierwszym polu, a druga - w drugim i mówią: „Oto tu jest elektron, i że - tam”
„Nie, nie możemy” - mówi profesor Wilczek.
Gdy leżał elektrony na polach i odwrócić, przestaną być cząstką i będą wykazywać właściwości falowe. Oznacza to, że będą one mieć przedłużony na czas nieokreślony. Jak dziwne, jak się może wydawać, istnieje prawdopodobieństwo znalezienia elektronu nigdzie. Nie w tym sensie, że jest od razu we wszystkich punktach, i że masz małą szansę, aby go znaleźć wszędzie, jeśli nagle zdecydujesz się zawrócić i zacząć szukać dla niego.
Jest oczywiste, że jest to dość trudne do wyobrażenia. Ale jest jeszcze bardziej interesująca kwestia.
To elektrony są trudne lub miejsca, w którym się znajdują? A potem, co dzieje się wszystko, co jest wokół nas, gdy zwracamy się plecami?
Najtrudniejszy odcinek
Okazuje się, znalezienie dwóch elektronów może być nadal. Jedynym problemem jest to, że nie można powiedzieć, że pierwsza fala, druga fala tych elektronów, a my wszyscy jesteśmy w przestrzeni trójwymiarowej. To nie działa w mechanice kwantowej.
Trzeba powiedzieć, że istnieje odrębna fali w przestrzeni trójwymiarowej dla pierwszego elektronu jest w drugiej fali przestrzeni trójwymiarowej na sekundę. Rezultat - krepa! - sześciowymiarowego fali, która łączy ze sobą dwa elektrony. To brzmi strasznie, ale rozumiemy, że te dwa elektrony nie wywiesić nikt nie wie gdzie. Ich pozycje są jasno określone, lecz są związane z tym sześć jednowymiarowej fali.
W ogóle, jeśli myślał, że istnieje przestrzeń i rzeczy w nim, to w świetle teorii kwantowej będzie musiał nieco zmienić swój pogląd. Przestrzeń tutaj - to tylko sposób opisać wzajemne relacje między obiektami, takimi jak elektrony. Dlatego struktura świata nie możemy opisać w jaki sposób Właściwości wszystkie cząstki razem z którego się składa. Wszystko trochę bardziej skomplikowana: musimy zbadać relację między cząstkami elementarnymi.
Jak można zauważyć, ze względu na to, że elektrony (i inne cząstki elementarne) są całkowicie identyczne względem siebie, koncepcja samej tożsamości rozpada się pyłu. Okazuje się podzielić świat w jego skład - jest źle.
Wilczek mówi, że wszystkie elektrony są identyczne. Są przejawem pola, które przenika całą przestrzeń i czas. Fizyk John Archibald Wheeler (John Archibald Wheeler) uważa inaczej. Uważa on, że był pierwotnie jednego elektronu, a reszta - to tylko jego trasa, czas i przestrzeń przenikliwy. „Co nonsens! - można płakać w tym miejscu. - Naukowcy również wykryty przez elektronikę "!
Ale jest jedna rzecz.
Co jeśli to wszystko jest iluzją? Elektron istnieje wszędzie i nigdzie. Materiał forma nie ma. Co robić? Co zatem jest osoba, która składa się z cząstek elementarnych?
Brak krople nadziei
Chcemy wierzyć, że każda rzecz - to coś więcej niż suma poszczególnych cząstek składowych. Co jeśli usunęliśmy ładunek elektronu, jego masy i spinu i coś w pozostałości, jego tożsamości, jego „osobowość”. Chcemy wierzyć, że istnieje coś, co sprawia, że e-tron.
Nawet jeśli statystyki lub eksperyment nie może ujawnić charakter cząstek, chcemy w to wierzyć. Mimo wszystko, jeśli jest coś, co sprawia, że każda osoba wyjątkowa.
Załóżmy, że nie byłoby różnicy między Martin Gurr i jego podwójne, ale jeden z nich cicho uśmiechnął się, wiedząc, że jest on prawdziwy.
Chciałbym w to wierzyć. Ale mechanika kwantowa jest absolutnie bez serca i nie pozwalają nam myśleć o jakiejkolwiek nonsens.
Nie daj się nabrać: jeśli elektron ma swój indywidualny istotę, świat skończyłby się w chaosie.
Ok. Gdy elektrony i inne cząstki elementarne naprawdę nie istnieje, dlaczego istniejemy?
Teoria pierwsza: mamy płatki śniegu
Jednym z pomysłów jest to, że cząstki elementarne mają bardzo dużo. Stanowią one kompleksowy system w każdym z nas. Wydaje się, że wszyscy jesteśmy różni - konsekwencją tego, jak buduje się nasze ciało tych cząstek elementarnych.
Teoria dziwne, ale piękne. Żaden z cząstek elementarnych nie mają swoją indywidualność. Ale razem tworzą unikalną strukturę - człowieka. Jeśli chcesz, jesteśmy jak płatki śniegu. Jest oczywiste, że cała woda, ale każdy wzór jest unikalny.
Nie jest to, w jaki sposób zorganizowane w cząstkach, a to z czego jesteś jej członkiem - Twoja istota. Komórki w naszym ciele są ciągle się zmienia, co oznacza, że jedyną rzeczą, która się liczy - to struktura.
Teoria druga: my modelu
Jest jeszcze inna odpowiedź na pytanie. Amerykański filozof Daniel Dennett (Daniel Dennett) proponuje się zastąpienie terminu „coś” za „prawdziwy model”. Według Dennetta i jego zwolenników, coś prawdziwego, jeśli jego teoretyczny opis może być powielany więcej na krótko - w skrócie prosty opis. Aby wyjaśnić, jak to działa, weź na przykład, kot.
Tak, mamy kota. Technicznie, możemy doprowadzić do jej ponownie na papier (lub wirtualnym), opisujące położenie każdej z cząstek, z których się składa, a tym samym wzór kota. Z drugiej strony, możemy to zrobić w inny sposób: po prostu powiedzieć „kot”. W pierwszym przypadku musimy ogromną moc obliczeniową, a nie tylko do stworzenia wizerunku kota, ale także, na przykład, aby go przenieść, jeśli mówimy o modelu komputera. W drugim, musimy tylko głęboko oddychać i mówić: „Kot przeszedł przez pokój.” Cat - prawdziwa modelka.
Weźmy inny przykład. Wyobraźmy sobie kompozycję, która składa się z płata lewego ucha, największego słonia w Namibii i muzyką Milesa Davisa (Miles Davis). Aby utworzyć ten obiekt metody obliczeniowe wymagają dużo czasu. Ale tyle wziąć, a słowny opis fantastycznego potwora. Cut nie działa, powiedzieć dwa słowa, także dlatego, że taka kompozycja nie jest prawdziwe, a więc nie istnieje. To nie jest prawdziwa modelka.
Okazuje się, my tylko chwilową strukturę, która powstaje pod okiem patrzącego. Fizycy dodać oliwy do ognia i powiedzieć, że być może w końcowym okazuje się, że świat jest zazwyczaj wykonane z niczego. Chociaż, co pozostaje dla nas punktem do siebie i otaczającego go świata, opisując wszystkie słowa i podając nazwy. Im bardziej skomplikowany model, tym bardziej musimy się sprężać swojego opisu, co czyni go prawdziwym. Weźmy, na przykład, ludzki mózg - jeden z najbardziej złożonych systemów w wszechświecie. Spróbuj opisać go w pigułce.
Postaraj się go opisać w jednym słowie. Co otrzymasz?
„Jestem”.