Eu si umbra mea: mecanica cuantică pune în discuție conceptul de personalitate
Formare / / December 19, 2019
Martin Guerre și furt de identitate
Știați că Martin Guerra (Martin Guerre)? Un țăran francez, care odată ajuns într-o situație ciudată și neplăcută. Martin a trăit într-un sat mic. Când băiatul a fost de 24 de ani, părinții lui l-au acuzat de furt. Herr a fost forțat să își părăsească casa, lăsând soția și fiul său. Opt ani mai târziu, omul sa întors în satul său natal, reunit cu familia sa. Trei ani mai târziu, familia a avut deja trei copii.
Se pare că totul a mers ca de obicei. Dar, în sat era un soldat străin, care a declarat că a luptat cu Martin Gurr în armata spaniolă și că a pierdut un picior în luptă. Familia lui Martin a început să se îndoiască dacă rudele lor înapoi acasă în urmă cu trei ani. După un proces lung, sa constatat că persoana Guerra „rapit“ aventurier Arnaud du Thiel (Arnault du Tilh). Acest lucru Martin a suferit într-adevăr amputarea picioarelor sale și a fost numit sinecură la o mănăstire din Spania. Cu toate acestea, procesul de „persoana hoț“ a fost atât de bine-cunoscut faptul că acest Herr sa întors în satul său natal. Soarta aventurierului Arnaud du Thiel a fost rezolvată o propoziție scurtă la moarte. Și soția lui Martin acuzat de complicitate înșelătorul nu crede că o femeie nu a putut găsi iubitul ei soț.
Această poveste excitat mintea scriitori și regizori. În a fost filmat explicația ei, pus în scenă un musical și chiar a filmat show. Mai mult decât atât, unul din seria „The Simpsons“ este dedicat ocazie. O astfel de popularitate este de înțeles: astfel de incidente ne excita, deoarece reducerea la rapid - noțiunile noastre de identitate și personalitate.
Cum putem fi siguri că ceea ce este de fapt un om, chiar dacă aceasta este mama? Asta înseamnă că, în general, identitatea într-o lume în care nimic nu este permanent?
Primii filosofi au încercat să răspundă la această întrebare. Ei au presupus că suntem diferiți unul de celălalt suflet, iar corpul nostru - aceasta este doar o păpușă. Sună bine, dar știința a respins această soluție la problema și a oferit să caute rădăcina identității corpului fizic. Oamenii de știință au visat un vis pentru a găsi ceva la un nivel microscopic, care să distingă o persoană de alta.
Ei bine, că știința - exact lucru. De aceea, atunci când spunem „ceva la un nivel microscopic,“ ne-a înțelege desigur cele mai mici blocuri de construcție ale corpului nostru - molecule și atomi.
Cu toate acestea, aceasta piesa este mai alunecos decât ar putea părea la prima vedere. Imaginați-vă Martin Guerre, de exemplu. Mintal se apropie de ea. Fata, pielea, porii... merge mai departe. Cât mai aproape posibil, dacă avem în funcțiune este cea mai puternica tehnica. Ce găsim? Electron.
particulă elementară într-o cutie
Herr a fost facut din molecule, molecula - de atomi, atomii sunt formate din particule elementare. Acesta din urmă a făcut „din nimic“, ei sunt blocurile de construcție de bază ale lumii materiale.
Electron - un punct care literalmente ocupă nici un spațiu deloc. Fiecare electron este determinată exclusiv prin centrifugare greutate (impuls unghiular) și încărcare. Asta e tot ce trebuie sa stiti pentru a descrie „personalitatea“ a electronului.
Ce înseamnă? De exemplu, faptul că fiecare electron este exact la fel ca oricare alta, fără cea mai mică diferență. Ele sunt absolut identice. Spre deosebire de Martin Guerra și omologul său, electronii sunt similare, astfel încât acestea sunt complet interschimbabile.
Acest fapt are consecințe destul de amuzante. Imaginați-vă că avem o particulă elementară A, care diferă de B. particulelor elementare În plus, am bummed două cutii - primul și al doilea.
Totuși, știm că fiecare particulă trebuie să fie în oricare dintre casetele de la un moment dat. Așa cum ne amintim că particulele A și B sunt diferite unele de altele, se pare că există doar patru scenarii:
- A se află în caseta 1, B este în caseta 2;
- A și B sunt împreună în caseta 1;
- A și B sunt împreună într-o cutie 2;
- A se află în caseta 2, B 1 se află în cutie.
Se pare că probabilitatea de a găsi două particule dintr-o dată într-o singură cutie este egal cu 1: 4. Ok, cu asta.
Dar dacă particulele A și B nu diferă? Care este probabilitatea de a găsi două particule într-o cutie, în acest caz? Surprinzător, gândirea noastră determină în mod corect dacă două particule sunt identice, scenariile sunt doar trei. La urma urmei, nu există nici o diferență între cazul în care A este în caseta 1, B 2 este în cutie, iar în cazul în care B este în caseta 1, A 2 este în cutie. Deci, probabilitatea este de 1: 3.
experimentale de studiu confirmă faptul că microcosmos respectă o probabilitate de 1: 3. Asta este, dacă înlocuiți electronic și pe oricare alta, universul nu ar fi observat diferența. Și tu, de asemenea.
electroni viclene
Frank Wilczek (Frank Wilczek), un fizician de la Massachusetts Institute of Technology, laureat al premiului Nobel, a ajuns la aceeași concluzie, așa cum am doar asta. Acest rezultat nu este doar un interesant descoperiri om de știință. Wilczek a spus faptul că doi electroni sunt complet imposibil de distins, - aceasta este cea mai profundă și importantă concluzie a teoriei câmpului cuantice.
Controlul împușcat - fenomenul de interferență care este „trădează“ electronul, și ne arată viața lui secretă. Vezi tu, daca stai si sa se uite la electronul, se comportă ca o particulă. Odată ce ați întoarce, și prezintă proprietățile undelor. Atunci când două astfel de unde se suprapun, ele întăresc sau slăbesc reciproc. Numai necesar să se ia în considerare faptul că nu ne referim la fizică și conceptul matematic al unui val. Ei nu dau energie, iar probabilitatea - statistici afecta rezultatele experimentului. În cazul nostru - să se retragă din experiența a două cutii în care am primit o probabilitate de 1: 3.
Interesant, fenomenul de interferență apare numai atunci când particulele sunt într-adevăr identice. Experimentele au arătat că electronii sunt exact la fel: interferența se produce, ceea ce înseamnă că particulele sunt identice.
Ce este? Wilczek spune că identitatea electronului - aceasta este ceea ce face posibilă lumea noastră. Fără ea, nu ar fi nici o chimie. Problema ar fi fost imposibil de reprodus.
Dacă există electroni între cel puțin o diferență, totul ar deveni dintr-o dată un haos. Natura lor precisă și lipsită de ambiguitate este baza numai pentru acest plin de incertitudini și greșelile mondială a existat.
Bine. Să presupunem că un electron nu poate fi distins de o alta. Dar putem pune unul în prima casetă, celălalt - în al doilea și spune: „Aici este electronul este aici, și că - acolo“
„Nu, nu putem“ - spune profesorul Wilczek.
După ce pune electronii de la cutiile Depărtați, acestea vor înceta să mai fie o particulă și va prezenta proprietăți de undă. Acest lucru înseamnă că acestea vor fi extinse pe termen nelimitat. Oricât de ciudat ar suna, există probabilitatea de a găsi Anywhere de electroni. Nu în sensul că acesta este imediat la toate punctele, și că aveți o mică șansă să-l găsească oriunde, dacă vă decideți brusc să se întoarcă și să înceapă să-l caute.
Este clar că este destul de dificil de imaginat. Dar există o întrebare și mai interesantă.
Acesta electronii sunt dificil sau spațiu în care acestea sunt situate? Și apoi ce se întâmplă cu tot ceea ce este în jurul nostru, atunci când ne întoarcem spatele?
Cea mai dificilă secțiune
Se pare, găsirea doi electroni poate fi în continuare. Singura problemă este că nu se poate spune că este primul val, al doilea val al anilor de electroni, și suntem cu toții în spațiul tridimensional. Ea nu funcționează în mecanica cuantică.
Trebuie să spun că există un val separat în spațiu tridimensional pentru primul electron este în al doilea val de spațiu tridimensional pentru al doilea. Rezultatul - crep! - val de șase-dimensional, care leagă cele două electroni împreună. Sună îngrozitor, dar înțelegem că acești doi electroni nu stea nimeni nu știe unde. Pozițiile lor sunt clar definite, ci mai degrabă sunt legate de acest val de șase-dimensional.
În general, dacă am fi crezut că există un spațiu și lucrurile din ea, apoi având în vedere teoria cuantică va trebui să se schimbe ușor punctul său de vedere. Spatiul de aici - este doar un mod de a descrie relația reciprocă dintre obiecte, cum ar fi electroni. Prin urmare, structura lumii nu putem descrie modul în care toate proprietățile particulelor împreună care o constituie. Toate biți o mai complicat: trebuie să studiem relația dintre particulele elementare.
După cum se poate observa, datorită faptului că electronii (și alte particule elementare) sunt absolut identice una cu cealaltă, conceptul de identitate se dezintegrează în praf. Se pare să împartă lumea în componenta sa - este greșită.
Wilczek spune că toți electronii sunt identice. Ele sunt o manifestare a unui câmp care pătrunde tot spațiul și timpul. Fizicianul John Archibald Wheeler (John Archibald Wheeler) crede altfel. El crede că a fost inițial un electron, iar restul - este doar urmele sale, timp și spațiu penetrant. „Ce prostie! - poți plânge în acest loc. - Oamenii de știință au detectat, de asemenea, de electronica "!
Dar există un lucru.
Și dacă totul este o iluzie? Electron există peste tot și nicăieri. formă materială nu are. Ce să fac? Care este atunci persoana care este formată din particule elementare?
Nu există picături speranță
Vrem să credem că fiecare lucru - este mai mult decât suma particulelor sale constitutive. Ce se întâmplă dacă am eliminat sarcina electronului, masa sa și rotire și ceva în reziduu, identitatea sa, „personalitatea“. Vrem să credem că există ceva care face ca e-tron.
Chiar dacă statistici sau experiment nu poate dezvălui natura particulelor, vrem să credem în ea. La urma urmei, dacă există ceva care face ca fiecare persoană unică.
Să presupunem că nu ar fi nici o diferență între Martin Gurr și dubla lui, dar unul dintre ei ar fi zâmbit în liniște, știind că el este real.
Aș vrea să-l cred. Dar mecanica cuantică este absolut lipsit de inimă și nu ne permit să se gândească la orice prostii.
Nu va lasati pacaliti: daca electronul are propria esență individuală, lumea s-ar fi transformat într-un haos.
Bine. Odată ce electronii și alte particule elementare nu există într-adevăr, de ce existăm?
Teoria: noi fulgi de zăpadă
O idee este faptul că particulele elementare au foarte mult. Ele constituie un sistem complex în noi toți. Se pare că toți suntem diferiți - o consecință a modului în care se acumulează corpul nostru din aceste particule elementare.
Teoria ciudat, dar frumos. Nici unul dintre particulele elementare nu au individualitatea lor. Dar împreună formează o structură unică - umană. Dacă doriți, suntem ca fulgii de zăpadă. Este clar că toată apa, dar fiecare model este unic.
Esența ta - acesta este modul în care a organizat în particule, și nu cea din care sunteți membru al acesteia. Celulele din corpul nostru sunt în continuă schimbare, ceea ce înseamnă că singurul lucru care contează - este structura.
Teoria două: model de noi
Există un alt răspuns la întrebarea. filosof american Daniel Dennett (Daniel Dennett) a propus înlocuirea termenului „lucru“ cu „adevărat model“. Potrivit lui Dennett și urmașii săi, ceva real, în cazul în care descrierea lui teoretică poate fi duplicat mai pe scurt - într-un cuvânt o descriere simplă. Pentru a explica modul în care funcționează, să ia de exemplu, pisică.
Deci, avem o pisica. Tehnic, putem recrea-l pe hârtie (sau virtual), care descrie poziția fiecărei particule din care este compus, și, astfel, face un model de pisică. Pe de altă parte, putem face altfel: doar spun „pisica“. În primul caz, avem nevoie de putere de calcul foarte mare, nu numai pentru a crea o imagine a unei pisici, dar, de asemenea, de exemplu, să-l miște, dacă vorbim despre un model de calculator. În al doilea, avem nevoie doar de a respira profund și spune, „Cat a umblat prin cameră.“ Cat - un adevărat model.
Să luăm un alt exemplu. Imaginați-vă o compoziție care constă dintr-un lob al urechii stângi, cel mai mare elefant din Namibia, iar muzica lui Miles Davis (Miles Davis). Pentru a crea acest obiect metode de calcul necesită o mulțime de timp. Dar, la fel de mult să luați, și o descriere verbală a monstru fantastic. Cut nu funcționează, spun două cuvinte, de asemenea, pentru că o astfel de compoziție nu este real, și, prin urmare, nu există. Acesta nu este un adevarat model.
Se pare că doar noi structuri de moment, care apare sub ochii privitorului. Fizicienii adăuga combustibil la foc și spun că, poate, în spirele finale faptul că lumea este, în general, făcut din nimic. În timp ce ne-a rămas la punctul între ele și lumea din jurul lui, care descrie toate cuvintele și dând nume. Cu cât este mai complexă a modelului, cu atât mai mult trebuie să comprime descrierea sa, ceea ce face sa fie real. Să luăm, de exemplu, creierul uman - una dintre cele mai complexe sisteme din univers. Încercați să-l descrie pe scurt.
Încercați să-l descrie într-un singur cuvânt. Ce ai?
„Eu sunt.“