Хүмүүсийн бодож байгаа зүйлд квант механик ашиглах нь утга учиртай юу?

Аливаа номын дэлгүүрт ороод та "квант тооцоолол", "квант эдгээх", тэр ч байтугай "квант гольф" гэсэн ном олж болно. Гэхдээ квант механик нь атомын доорхи бөөмийн бичил ертөнцөд байгаа зүйлийг дүрсэлдэг, тийм үү? Үүнийг компьютер, гольф гэх мэт макроскопийн зүйлд ашиглах нь ямар ашиг тустай вэ?

Магадгүй үүнийг ямар нэгэн төвөгтэй зүйлийг ойлгоход хялбар болгохын тулд зүйрлэл болгон ашигладаг байх. Гэхдээ квант механик өөрөө төвөгтэй байдаг; Энэ бол хүн төрөлхтний гаргаж ирсэн хамгийн нууцлаг онолуудын нэг юм. Тэгэхээр бид квант механикийн зүйрлэлийг зурснаар ямар нэг зүйлийг илүү сайн ойлгох вэ?

Физикт ажиглагчийн нөлөө

Би "квант эдгээх" эсвэл "квант гольф" -ын талаар мэдэхгүй ч 1998 онд салбар дундын судалгааны төвд физикийн чиглэлээр төгссөн оюутантай ярилцаж байхдаа квант онол ба хүмүүс ухагдахууныг хэрхэн ашигладаг талаар холбож болох талаар бодож эхэлсэн. Бельгид. Оюутан Фрэнки надад квант механикыг өдөөсөн зарим парадоксын талаар ярьж байсан. Нэг парадокс бол ажиглагчийн нөлөө: Бид квант бөөмсийг хэмжихгүйгээр юу ч мэдэхгүй, гэхдээ квант тоосонцор нь маш мэдрэмтгий байдаг тул бидний хийж болох аливаа хэмжээс нь бөөмийн төлөв байдлыг зайлшгүй өөрчилдөг, үнэхээр түүнийг бүрмөсөн устгадаг!

Физикт орооцолдох нөлөө

Өөр нэг парадокс бол квант тоосонцор бие биенээ алдаж, биеэ авч явах байдлаар гүн гүнзгий харилцан үйлчлэлцдэг явдал юм. Түүгээр ч барахгүй харилцан үйлчлэл нь түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс өөр шинж чанартай шинэ аж ахуйн нэгжийг бий болгодог. Ийм зүйл тохиолдвол нөгөөг нь нөлөөлөхгүйгээр хэмжилт хийх боломжгүй юм. Ийм төрлийн нэгдлийг шийдвэрлэхийн тулд цоо шинэ төрлийн математик хөгжүүлэх шаардлагатай болсон орооцолдох, ингэж нэрлэдэг. Энэхүү хоёрдахь парадокс - орооцолдол нь ажиглагчийн хэмжилт хийх үед ажиглагч ба ажиглагчид хоорондоо орооцолдсон систем болж магадгүй гэсэн утгаараа эхний парадокс - ажиглагчийн нөлөөтэй гүнзгий холбоотой байж болох юм.

Үзэл баримтлал

Үзэл баримтлалын тайлбартай холбоотой ижил төстэй парадоксууд үүсч байгааг би Фрэнкид тэмдэглэсэн. Ойлголт нь ерөнхийдөө одоогийн нөхцөл байдалтай ижил төстэй гэж үнэлдэг өмнөх нөхцөл байдлын үүднээс нөхцөл байдлыг тайлбарлах боломжийг олгодог гэж бид боддог. Тэд сандал шиг, эсвэл хийсвэр, BEAUTY шиг байж болно. Уламжлал ёсоор бол тэдгээрийг дэлхийн аж ахуйн нэгжийн ангиллыг төлөөлдөг дотоод бүтэц гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч тэд суурин төлөөллийн бүтэцгүй болж, бүтэц нь тэдний үүсч буй нөхцөл байдлын нөлөөн дор динамикаар нөлөөлж байна.

Жишээлбэл, BABY гэсэн ойлголтыг жинхэнэ хүний ​​хүүхэд, хуванцараар хийсэн хүүхэлдэй, эсвэл бялуу дээр мөсөөр будсан жижиг савхин дүрс дээр хэрэглэж болно. Дуу зохиогч нь BABY -ийн талаар магадгүй шүлэглэсэн үг хэрэгтэй гэсэн утгаар бодож магадгүй юм. Гэх мэт. Өмнө нь ойлголтуудын үндсэн үүрэг бол эд зүйлийг тодорхой нэг ангийн жишээ гэж тодорхойлох явдал гэж үздэг байсан бол тэдгээрийг зөвхөн тодорхойлохын тулд бус харин утга зохиоход идэвхтэй оролцох нь улам бүр нэмэгдсээр байна. Жишээлбэл, хэрэв та бяцхан эрэг чангалах түлхүүрийг ХҮҮХДИЙН ТҮЛХЭР гэж хэлдэг бол энэ түлхүүрийг ХҮҮХДИЙН үлгэр жишээ, нялх хүүхдийг ХЭЛЭГЛЭХ түлхүүрийн түлхүүр гэж тодорхойлохыг оролддоггүй. Тиймээс үзэл баримтлал нь гадаад ертөнц дэх аливаа зүйлийг дотооддоо төлөөлөхөөс илүү нарийн бөгөөд нарийн төвөгтэй зүйлийг хийж байна.

Энэ "илүү их зүйл" гэж юу вэ, энэ нь хэрхэн ажилладаг нь өнөөгийн сэтгэл судлалын өмнө тулгарч буй хамгийн чухал ажил байж магадгүй юм. хүний ​​сэтгэлгээний дасан зохицох чадвар, найруулгыг ойлгох нь амин чухал юм. Жишээлбэл, уран зураг, кино эсвэл текстийн хэсгүүд хэрхэн нэгдэж, зөвхөн тэдний үгс эсвэл найрлагын бусад элементүүдийн нийлбэр биш бидний хувьд утга учиртай болохыг ойлгох нь маш чухал юм.

Энэ "илүү их зүйлийг" зохицуулахын тулд үзэл баримтлалын математик онол шаардлагатай болно. Сэтгэл судлаачид хэдэн арван жилийн турш үзэл баримтлалын математик онолыг хөгжүүлэхийг оролдсон. Ганц бие, тусдаа ойлголттой хүмүүс хэрхэн харьцаж байгааг тодорхойлж, урьдчилан таамаглах онолыг гаргахдаа тэд маш сайн ажиллаж байсан ч хүмүүс үзэл баримтлалын хоорондох хослол, харилцан үйлчлэлийг хэрхэн шийдвэрлэх, тайлбарлах онолыг гаргаж чадаагүй юм. тэр ч байтугай янз бүрийн нөхцөл байдалд гарч ирэхэд тэдний утга хэрхэн уян хатан өөрчлөгдөж байгааг дүрслэх онол. Мөн үзэл баримтлалын математик онолыг гаргахад хэцүү болгосон үзэгдлүүд нь квант бөөмсийн зан үйлийг дүрслэх онолыг гаргахад хэцүү болгосон үзэгдлүүдийг маш их санагдуулж байна!

Үзэл баримтлалын ажиглагчийн нөлөө

Квант механик ба үзэл баримтлалын парадоксуудын цөм нь түүний нөлөө юм контекст . Квант механикийн хувьд a гэсэн ойлголт байдаг үндсэн төлөв, бөөмс нь бусад бөөмтэй харьцдаггүй, өөрөөр хэлбэл аливаа контекстэд өртөөгүй байх үеийн төлөв байдал. Энэ бол хамгийн дээд хэмжээ юм боломж Учир нь энэ нь харилцан үйлчлэх янз бүрийн нөхцөл байдлаас шалтгаалан олон янзын арга замыг харуулах боломжтой юм. Бөөмс үндсэн төлөв байдлаа орхиж, хэмжлийн нөлөөн дор унах үед энэ бодит байдлын зарим боломжийг арилжаалдаг; Үүнийг хэмжилт хийсэн бөгөөд түүний зарим талыг илүү сайн ойлгох болно. Үүний нэгэн адил, та минутын өмнө ХҮСНЭГТ гэдэг ойлголт гэх мэт ойлголтын талаар огт бодоогүй байхад энэ нь таны оюун ухаанд бүрэн хүчин чадлаараа оршиж байсан байж магадгүй юм. Тухайн үед ХҮСНЭГ гэдэг ойлголт нь ХҮҮХДИЙН ХҮСНЭГ, ЦӨВНИЙ ХҮСНЭГ, тэр ч байтугай ОЛОН ХҮЛЭЭНИЙ ХҮСНЭГТ хамаарах болно. Гэхдээ хэдхэн секундын өмнө ХҮСНЭГТ гэдэг үгийг унших агшинд энэ нийтлэлийг унших орчны нөлөөнд автсан юм. POOL TABLE гэсэн ойлголтын хослолыг уншихад ХҮСНЭГТ -ийн потенциалын зарим талууд илүү алслагдсан (хоол хүнс хадгалах чадвар гэх мэт), зарим нь илүү тодорхой болсон (гулсмал бөмбөг барих чадвар гэх мэт). Аливаа тодорхой нөхцөл байдал нь боломжит зүйлийн зарим талыг амьдралд авчирдаг бол нөгөө талыг нь оршуулдаг.

Тиймээс, квант биетийн шинж чанар нь хэмжлийн нөхцлөөс бусад тохиолдолд тодорхой утгатай байдаггүй тул тодорхой нөхцөл байдлаас бусад тохиолдолд үзэл баримтлалын шинж чанар, шинж чанар нь тодорхой хэрэглээнд байдаггүй. Квант механикийн хувьд квант биетийн төлөв байдал, шинж чанарт хэмжилт хийснээр системчилсэн, математикийн хувьд сайн загварчлагдсан байдлаар нөлөөлдөг. Үүний нэгэн адил, үзэл баримтлалыг мэдэрч буй нөхцөл байдал нь тухайн үзэл баримтлалыг хэрхэн мэдэрч байгааг зайлшгүй өнгөөр ​​харуулдаг. Үүнийг үзэл баримтлалыг ажиглагчийн нөлөө гэж нэрлэж болно.

Үзэл баримтлалын орооцолдол

Үзэл баримтлалын хувьд "ажиглагчийн эффект" төдийгүй "орооцолдох нөлөө" бас бий. Үүнийг тайлбарлахын тулд АРАЛ гэсэн ойлголтыг авч үзье. Хэрэв хэзээ нэгэн цагт үзэл баримтлалыг тодорхойлох эсвэл тодорхойлох шинж чанар байсан бол энэ арлын тухай ойлголтыг "усаар хүрээлэгдсэн" байх болно. Мэдээжийн хэрэг, "усаар хүрээлэгдсэн" гэдэг нь арал байхын утга учир юм, тийм үү? Гэхдээ нэг л өдөр бид "гал тогооны арал" гэж байнга хэлдэгийг, бидний хэлж буй зүйл усаар хүрээлэгдсэн байхыг огтхон ч хүлээхгүй байхыг анзаарсан юм. байсан Усаар хүрээлэгдсэн!) KITHCEN ба АРАЛ нэгдэхэд гал тогооны болон арлын шинж чанараас үл хамааран урьдчилан таамаглах боломжгүй шинж чанаруудыг харуулдаг. Тэд нэгтгэж, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн ойлголтоос илүү утга санааны нэгдмэл нэгж болж хувирдаг. Энэхүү ойлголтуудыг шинэ, гэнэтийн байдлаар нэгтгэх нь хүний ​​оюун санааны гол цөм бөгөөд бүтээлч үйл явцын гол цөм бөгөөд үүнийг ухагдахуунуудын орооцолдох асуудал гэж үзэж болно.

Түүхэн нөхцөл байдлаас харахад квант механикыг ойлголт гэх мэт зүйлд ашиглах нь үнэхээр хачирхалтай санагдаж магадгүй юм. Физикийн түүхэн хэсэг байсан олон онолыг одоо геометр, магадлалын онол, статистик гэх мэт математикийн нэг хэсэг гэж ангилсан болно. Тэд физик гэж тооцогддог байсан үедээ тэд физикийн холбогдолтой дэлхийн хэсгүүдийг загварчлахад гол анхаарлаа хандуулдаг байв. Геометрийн хувьд энэ нь орон зайн хэлбэрүүд байсан бол магадлалын онол, статистикийн хувьд энэ нь бодит бодит байдал дахь тодорхойгүй үйл явдлуудын системчилсэн үнэлгээ байв. Эдгээр физик онолууд одоо хамгийн хийсвэр хэлбэрийг авч, шинжлэх ухааны бусад салбарт, тэр дундаа хүмүүнлэгийн шинжлэх ухаанд ашиглахад хялбар байдаг, учир нь тэдгээрийг физик биш математик гэж үздэг. (Математикийн онол нь мэдлэгийн бүх салбарт хэрхэн хэрэгжиж байгаагийн хамгийн энгийн жишээ бол тооны онол юм. Тоолох, нэмэх, хасах гэх мэтийг тоолж буй объектын мөн чанараас үл хамааран хийж болохыг бид бүгд хүлээн зөвшөөрдөг. .)

Энэ утгаараа би квант механикаас үүдэлтэй математик бүтцийг ашиглан ойлголтын контекст онолыг бий болгохын тулд бичил ертөнцөд ашиглахдаа тэдэнд өгөгдсөн физик утгыг хавсаргахгүйгээр бодож эхэлсэн юм. Би энэ санаагаа докторын зөвлөх Диедерик Аертсдаа сэтгэл догдлон хэлэв. Тэрээр худалч хүний ​​парадоксыг тайлбарлахын тулд квант механикийн ерөнхий ойлголтуудыг аль хэдийн ашигласан байсан (жишээлбэл, "Энэ өгүүлбэр худлаа" гэх мэт өгүүлбэрийг уншихад таны оюун ухаан "үнэн" ба "худлаа" хооронд хэрхэн нааш цааш солигддог). Хэрэв квант бүтцийг үзэл баримтлалд ашиглах санааг үнэлэх хүн байсан бол энэ нь түүнийх байх нь дамжиггүй. Гэхдээ би түүнд хэлэхэд тэр техникийн шалтгаанаар миний хийх гэж байгаа зүйл бүтэхгүй гэж хэлсэн.

Гэсэн хэдий ч би энэ санаагаа өгч чадсангүй. Ухаан санааны хувьд зөв санагдсан. Миний зөвлөх ч бас чадаагүй. Бид хоёулаа энэ тухай бодож байсан. Дараагийн саруудад бид хоёулаа зөв байсан юм шиг харагдаж эхлэв. Энэ бол миний санал болгосон математик хандлага буруу байсан боловч үндсэн санаа нь зөв байсан, эсвэл наад зах нь үүнийг хийх арга байсан.

Арав гаруй жилийн дараа квант механикийн энэ болон бусад холбогдох програмууд дээр оюун ухаан үг, ойлголт, шийдвэр гаргахад хэрхэн ажилладаг талаар ажилладаг хүмүүсийн нэгдэл бий болсон нь "Математик сэтгэл судлалын сэтгүүл" сэтгүүлийн тусгай дугаар юм. сэдэв, Оксфорд, Стэнфорд зэрэг газруудад жил бүр зохион байгуулагддаг 'Quantum Interaction' бага хурал. Танин мэдэхүйн шинжлэх ухааны нийгэмлэгийн 2011 оны ээлжит хурлаар энэ талаар симпозиум хүртэл зохион байгуулж байсан. Энэ бол сэтгэл судлалын үндсэн чиглэл биш боловч энэ нь өмнөх шигээ "хоосон" биш юм.

Өөр нэг нийтлэлд би квант бөөмсийн зан үйлийг тайлбарлах зорилгоор боловсруулсан хачин шинэ "сонгодог бус" математикийг хэрхэн ойлгох, мөн бидний оюун ухаанд хэрхэн харилцан үйлчлэх талаар тайлбарлах болно. Үргэлжлэл бий.....