Saya dan bayangan saya: mekanika kuantum mempertanyakan konsep kepribadian
Pembentukan / / December 19, 2019
Martin Guerre dan identitas dicuri
Apakah Anda tahu Martin Guerra (Martin Guerre)? Seorang petani Perancis yang pernah masuk ke situasi yang aneh dan tidak menyenangkan. Martin tinggal di sebuah desa kecil. Ketika anak itu berusia 24 tahun, orang tuanya sendiri menuduhnya mencuri. Herr terpaksa meninggalkan rumahnya, meninggalkan istri dan anaknya. Delapan tahun kemudian, pria itu kembali ke desa asalnya, bersatu kembali dengan keluarganya. Tiga tahun kemudian, keluarga sudah punya tiga anak.
Tampaknya bahwa segala sesuatu berjalan seperti biasa. Tapi di desa ada seorang tentara asing, yang menyatakan bahwa berjuang dengan Martin Gurr dalam tentara Spanyol dan bahwa ia telah kehilangan kaki dalam pertempuran. keluarga Martin mulai meragukan apakah keluarga mereka kembali ke rumah tiga tahun lalu. Setelah uji coba yang panjang, ditemukan bahwa orang Guerra "diculik" petualang Arnaud du Thiel (Arnault du Tilh). Martin ini benar-benar menderita amputasi kakinya dan diangkat ke enteng di sebuah biara di Spanyol. Namun, sidang dari "pencuri orang" begitu terkenal bahwa Herr ini kembali ke desa asalnya. Nasib petualang Arnaud du Thiel diselesaikan kalimat pendek sampai mati. Dan istri Martin dituduh membantu penipu tidak percaya bahwa seorang wanita tidak bisa menemukan suami tercinta.
Kisah ini gembira benak penulis dan sutradara. Dalam penjelasannya difilmkan, menggelar musik dan bahkan difilmkan pertunjukan. Selain itu, salah satu seri "The Simpsons" didedikasikan untuk acara ini. popularitas seperti dimengerti: Insiden menggairahkan seperti kami, karena pemotongan dengan cepat - pengertian kita tentang identitas dan kepribadian.
Bagaimana kita bisa yakin bahwa apa yang sebenarnya seorang pria, bahkan jika itu adalah ibu? Yang umumnya berarti identitas di dunia di mana tidak ada yang permanen?
Para filsuf pertama telah mencoba untuk menjawab pertanyaan ini. Mereka beranggapan bahwa kita berbeda dari setiap jiwa lain, dan tubuh kita - ini hanya boneka. Suara yang baik, tetapi ilmu pengetahuan telah menolak solusi ini untuk masalah ini dan menawarkan untuk mencari akar identitas tubuh fisik. Para ilmuwan telah bermimpi untuk menemukan sesuatu pada tingkat mikroskopis yang akan membedakan seseorang dari yang lain.
Nah, bahwa ilmu pengetahuan - tepat hal. Karena itu, ketika kita mengatakan "sesuatu pada tingkat mikroskopis," kita tentu berarti blok bangunan terkecil dari tubuh kita - molekul dan atom.
Namun, lagu ini lebih licin daripada mungkin tampak pada pandangan pertama. Bayangkan Martin Guerre, misalnya. Mental mendekati itu. Wajah, kulit, pori-pori... pergi lebih jauh. Sedekat mungkin, jika kita memiliki dalam pelayanan adalah teknik yang paling kuat. Apa yang kita temukan? Elektron.
partikel elementer dalam kotak
Herr terbuat dari molekul, molekul - atom, atom terdiri dari partikel elementer. Yang terakhir dibuat "dari apa-apa", mereka adalah blok bangunan dasar dari dunia materi.
Elektron - titik yang benar-benar membutuhkan tidak ada ruang sama sekali. Setiap elektron ditentukan secara eksklusif oleh berputar berat (momentum sudut) dan biaya. Itu semua yang perlu Anda ketahui untuk menggambarkan "kepribadian" dari elektron.
Apa artinya? Misalnya, fakta bahwa setiap elektron adalah persis sama seperti yang lain, tanpa perbedaan sedikit pun. Mereka benar-benar identik. Tidak seperti Martin Guerra dan mitranya, elektron yang serupa sehingga mereka benar-benar saling dipertukarkan.
Fakta ini memiliki konsekuensi agak lucu. Bayangkan bahwa kita memiliki partikel A SD, yang berbeda dari partikel elementer B. Selain itu, kami kacau dua kotak - yang pertama dan kedua.
Padahal kita tahu bahwa setiap partikel harus dalam salah satu kotak pada satu waktu. Jadi seperti yang kita ingat bahwa partikel A dan B yang berbeda satu sama lain, ternyata bahwa hanya ada empat skenario:
- Sebuah kebohongan dalam kotak 1, B adalah dalam kotak 2;
- A dan B bersama-sama dalam kotak 1;
- A dan B bersama-sama dalam kotak 2;
- Sebuah kebohongan dalam kotak 2, B 1 kebohongan di dalam kotak.
Ternyata bahwa probabilitas untuk menemukan dua partikel sekaligus dalam satu kotak adalah sama dengan 1: 4. Ok, dengan keluar itu.
Tapi bagaimana jika partikel A dan B tidak berbeda? Apa probabilitas untuk menemukan dua partikel dalam satu kotak dalam kasus ini? Anehnya, pemikiran kita benar menentukan apakah dua partikel identik, skenario hanya tiga. Setelah semua, tidak ada perbedaan antara kasus di mana A adalah dalam kotak 1, B 2 adalah di dalam kotak, dan kasus di mana B adalah dalam kotak 1, A 2 adalah di dalam kotak. Jadi, probabilitas adalah 1: 3.
Penelitian menegaskan eksperimental yang mikrokosmos mematuhi probabilitas 1: 3. Artinya, jika Anda mengganti elektronik Dan pada setiap lain, alam semesta tidak akan melihat perbedaan. Dan Anda juga.
elektron licik
Frank Wilczek (Frank Wilczek), seorang ahli fisika teoritis di Massachusetts Institute of Technology, Nobel pemenang Hadiah, telah sampai pada kesimpulan yang sama, seperti yang telah kita itu. Hasil ini bukan hanya menarik ilmuwan temuan. Wilczek mengatakan fakta bahwa dua elektron benar-benar tidak bisa dibedakan, - ini adalah kesimpulan yang paling mendalam dan penting dari teori medan kuantum.
Kontrol ditembak - fenomena interferensi yang "mengkhianati" elektron, dan menunjukkan kita kehidupan rahasianya. Anda lihat, jika Anda duduk dan menatap elektron, berperilaku sebagai sebuah partikel. Setelah Anda berpaling, dan itu menunjukkan sifat-sifat gelombang. Ketika dua gelombang seperti tumpang tindih, mereka memperkuat atau melemahkan satu sama lain. Hanya perlu mempertimbangkan bahwa kita tidak mengacu pada fisik dan konsep matematika dari gelombang. Mereka tidak membawa energi, dan probabilitas - statistik mempengaruhi hasil percobaan. Dalam kasus kami - untuk menarik diri dari pengalaman dua kotak di mana kami menerima probabilitas dari 1: 3.
Menariknya, fenomena gangguan hanya terjadi ketika partikel memang identik. Percobaan telah menunjukkan bahwa elektron yang persis sama: terjadi gangguan, yang berarti bahwa partikel tidak dapat dibedakan.
Apa itu? Wilczek mengatakan bahwa identitas elektron - ini adalah apa yang membuat dunia kita mungkin. Tanpa itu, tidak akan ada chemistry. masalah ini tidak mungkin untuk mereproduksi.
Jika elektron ada di antara setidaknya beberapa perbedaan, semuanya akan sekaligus menjadi kekacauan. Sifat yang tepat dan tidak ambigu mereka adalah satu-satunya dasar untuk ini penuh ketidakpastian dan kesalahan dunia ada.
Baik. Misalkan sebuah elektron tidak dapat dibedakan dari yang lain. Tapi kita bisa menempatkan satu di kotak pertama, yang lain - di kedua dan berkata: "? Berikut adalah elektron di sini, dan bahwa - di sana"
"Tidak, kita tidak bisa" - kata Profesor Wilczek.
Setelah Anda meletakkan elektron pada kotak dan berpaling, mereka akan berhenti menjadi sebuah partikel dan akan menunjukkan sifat-sifat gelombang. Ini berarti bahwa mereka akan diperpanjang tanpa batas. Sebagai aneh kedengarannya, ada probabilitas untuk menemukan di mana saja elektron. Tidak dalam arti bahwa itu adalah segera di semua titik, dan bahwa Anda memiliki kesempatan kecil untuk menemukannya di mana pun, jika Anda tiba-tiba memutuskan untuk kembali dan mulai mencari dia.
Hal ini jelas bahwa cukup sulit untuk membayangkan. Tapi ada pertanyaan yang lebih menarik.
Ini elektron rumit atau ruang di mana mereka berada? Dan kemudian apa yang terjadi pada semua yang ada di sekitar kita, ketika kita berpaling?
Bagian paling sulit
Ternyata, menemukan dua elektron masih bisa. Satu-satunya masalah adalah bahwa Anda tidak bisa mengatakan itu gelombang pertama, gelombang kedua dari elektron, dan kita semua di ruang tiga dimensi. Ini tidak bekerja dalam mekanika kuantum.
Anda harus mengatakan bahwa ada gelombang terpisah dalam ruang tiga-dimensi untuk elektron pertama dalam gelombang kedua dari ruang tiga dimensi untuk yang kedua. Hasilnya - krep! - gelombang enam dimensi, yang menghubungkan dua elektron bersama-sama. Kedengarannya mengerikan, tapi kami memahami bahwa dua elektron ini tidak bergaul tidak ada yang tahu di mana. posisi mereka didefinisikan secara jelas, melainkan terkait dengan gelombang enam dimensi ini.
Secara umum, jika kita berpikir bahwa ada ruang dan hal-hal di dalamnya, maka dalam pandangan teori kuantum harus sedikit mengubah pandangannya. Ruang di sini - itu hanya cara untuk menggambarkan hubungan timbal balik antara objek, seperti elektron. Oleh karena itu, struktur dunia kita tidak dapat menggambarkan bagaimana sifat semua partikel bersama-sama yang terdiri. Semua sedikit lebih rumit: kita harus mempelajari hubungan antara partikel elementer.
Seperti yang bisa dilihat, karena fakta bahwa elektron (dan partikel dasar lainnya) yang benar-benar identik dengan satu sama lain, konsep identitas itu sendiri hancur menjadi debu. Ternyata untuk membagi dunia ke dalam komponen - salah.
Wilczek mengatakan bahwa semua elektron identik. Mereka adalah manifestasi dari bidang yang menembus semua ruang dan waktu. Fisikawan John Archibald Wheeler (John Archibald Wheeler) berpikir sebaliknya. Ia percaya bahwa awalnya satu elektron, dan sisanya - itu hanya jejaknya, menembus ruang dan waktu. "Apa omong kosong! - Anda bisa menangis di tempat ini. - Para ilmuwan juga telah terdeteksi oleh elektronik "!
Tapi ada satu hal.
Bagaimana jika itu semua ilusi sebuah? ada elektron di mana-mana dan tempat. bentuk materi tidak memiliki. Apa yang harus dilakukan? Lalu apakah orang yang terdiri dari partikel elementer?
Tidak ada tetes harapan
Kami ingin percaya bahwa setiap hal - lebih dari jumlah partikel penyusunnya. Bagaimana jika kita dihapus biaya dari elektron, massa dan berputar dan mendapat sesuatu di residu, identitasnya, yang "kepribadian." Kami ingin percaya bahwa ada sesuatu yang membuat e-tron.
Bahkan jika statistik atau eksperimen tidak dapat mengungkapkan sifat partikel, kita ingin percaya itu. Setelah semua, jika ada sesuatu yang membuat setiap orang unik.
Misalkan tidak akan ada perbedaan antara Martin Gurr dan ganda, tapi salah satu dari mereka akan diam-diam tersenyum, mengetahui bahwa dia adalah nyata.
Saya ingin percaya. Tapi mekanika kuantum benar-benar tak berperasaan dan tidak memungkinkan kita untuk berpikir tentang omong kosong.
Jangan tertipu: jika elektron memiliki esensi tersendiri, dunia akan berubah menjadi kekacauan.
Oke. Setelah elektron dan partikel elementer lain tidak benar-benar ada, mengapa kita ada?
Teori Satu: kita kepingan salju
Satu ide adalah bahwa partikel elementer memiliki sangat banyak. Mereka merupakan sistem yang kompleks dalam diri kita semua. Tampaknya kita semua berbeda - sebuah konsekuensi dari bagaimana membangun tubuh kita dari partikel-partikel elementer.
Teori aneh, tapi indah. Tak satu pun dari partikel elementer tidak memiliki individualitas mereka. Tetapi bersama-sama mereka membentuk struktur yang unik - manusia. Jika Anda ingin, kita seperti kepingan salju. Jelaslah bahwa semua air, namun masing-masing pola yang unik.
Intinya Anda - ini adalah bagaimana Anda terorganisir dalam partikel, dan bukan dari yang Anda adalah anggota dari itu. Sel-sel dalam tubuh kita yang terus berubah, yang berarti bahwa satu-satunya hal yang penting - itu struktur.
Teori dua: kita Model
Ada jawaban lain untuk pertanyaan itu. filsuf Amerika Daniel Dennett (Daniel Dennett) diusulkan untuk menggantikan "hal" Istilah oleh "model nyata". Menurut Dennett dan para pengikutnya, sesuatu yang nyata, jika keterangan mengenai teori dapat digandakan lebih singkat - singkatnya deskripsi sederhana. Untuk menjelaskan cara kerja ini, ambil misalnya, kucing.
Jadi, kita memiliki kucing. Secara teknis, kita dapat menciptakan kembali di atas kertas (atau virtual), menjelaskan posisi masing-masing partikel dari yang terdiri, dan dengan demikian membuat pola kucing. Di sisi lain, kita bisa melakukan sebaliknya: hanya mengatakan "kucing." Dalam kasus pertama, kita perlu kekuatan komputasi besar, tidak hanya untuk membuat gambar kucing, tetapi juga, misalnya, membuatnya bergerak, jika kita berbicara tentang model komputer. Dalam kedua, kita hanya perlu bernapas dalam-dalam dan berkata, "Cat berjalan melintasi ruangan." Cat - model nyata.
Mari kita ambil contoh lain. Bayangkan sebuah komposisi yang terdiri dari lobus telinga kiri, gajah terbesar di Namibia, dan musik dari Miles Davis (Miles Davis). Untuk membuat objek ini metode komputasi membutuhkan banyak waktu. Tapi sebanyak yang Anda ambil, dan deskripsi verbal dari rakasa fantastis. Cut tidak bekerja, mengatakan dua kata, juga, karena komposisi seperti itu tidak nyata, dan karena itu tidak ada. Ini bukan model nyata.
Ternyata kita hanya struktur sesaat, yang muncul di bawah mata yang melihatnya. Fisikawan menambah bahan bakar untuk api dan mengatakan bahwa mungkin di bergiliran akhir bahwa dunia umumnya terbuat dari apa-apa. Sementara itu sisa-sisa bagi kita ke titik satu sama lain dan dunia di sekelilingnya, menjelaskan semua kata dan memberi nama. Semakin kompleks model, semakin kita harus kompres deskripsi, sehingga nyata. Ambil, misalnya, otak manusia - salah satu sistem yang paling kompleks di alam semesta. Cobalah untuk menggambarkannya singkatnya.
Cobalah untuk menjelaskan dalam satu kata. Apa yang Anda dapatkan?
"Saya."