Человеку свойственна тяга к знаниям, но все, что доступно нашим наблюдениям — это лишь крошечная часть окружающего мира. В книге «Остров знаний» физик Марсело Глейзер рассказывает, как мы искали ответы на самые фундаментальные вопросы о смысле нашего существования. При этом он приходит к провокационному выводу: у науки, нашего основного инструмента познания, есть непреодолимые ограничения.
Излагая драматичную историю человеческого стремления все понять, книга «Остров знаний» предлагает исключительно оригинальную трактовку идей многих величайших мыслителей, от Платона до Эйнштейна, рассказывает, как их искания влияют на нас сегодня. Авторитетная и энциклопедическая история смысла и знаний, поведанная в этой книге, рассказывает, что такое «быть человеком» во Вселенной, полной тайн.
Глава 22
Сказка об отважном антропологе в которой аллегорически объясняется роль наблюдателя в квантовой физике и то, как измерения влияют на измеряемое
Эта сказка поможет нам понять, как акт наблюдения влияет на его объект. Жил-был однажды отважный антрополог, который провел много лет в поисках затерянного племени в дебрях Амазонки. Об этом племени он узнал из случайного упоминания в письме малоизвестного португальского исследователя, написанном несколько столетий назад. Точное местонахождение племени в письме не указывалось, а сам исследователь пропал без следа. Коллеги потешались над нашим ученым, но отважный антрополог (допустим, его звали Вернером) не оставлял своих поисков. Он был уверен, что в джунглях Амазонки должны были проживать неизвестные племена — если даже не те, что упоминались в письме, так другие. «Если не искать, никогда не найдешь», — говорил Вернер своим сомневающимся коллегам.
После многих ошибок, поворотов не туда и долгих месяцев, проведенных в самых дальних уголках на северо-востоке амазонской сельвы, Вернер наконец наткнулся на небольшую прогалину в роще тропических деревьев. В ней, почти невидимая глазу, была спрятана деревня из 20 хижин. Несколько голых детей бегали по ней, пиная ногами какой-то круглый плод. Вернер улыбнулся: «Даже здесь играют в футбол». Понимая, что местные жители быстро его заметят, он огляделся в поисках укрытия. Наконец Вернер забрался на росшее неподалеку дерево, расстелил свой спальный мешок на широкой ветке и убедился, что рядом с ним не притаилась анаконда или еще какой-нибудь неприятный сосед — с него было достаточно и назойливых мошек. Пищи и воды ему должно было хватить на три дня.
Вернер достал бинокль и блокнот и начал свои наблюдения. Как и в других племенах, женщины проводили большую часть времени в деревне за плетением корзин, уходом за огородами и воспитанием детей. Мужчины и мальчики делали оружие и занимались охотой и рыболовством. Вся деревня действовала как единый организм, в котором каждый был чем-то занят. Люди постоянно сновали туда-сюда. Старейшина и его жена сидели в тени самой большой хижины и молча наблюдали за работой. «Вполне возможно, что все эти люди — одна семья или клан», — подумал Вернер. Он с восторгом осознал, что никто до него не наблюдал за жизнью этого племени в ее первозданном виде: «У них есть все, что может им понадобиться. Лес снабжает их всем необходимым. Невозможно провести границу между человеческой деревней и лесом — они находятся в полном слиянии друг с другом».
Мальчишка, на вид лет пяти, упал и сильно поцарапал ногу. Жена старейшины тут же поспешила к нему и втерла ему в рану немного мази. Мальчик улыбнулся и побежал играть дальше. Судя по всему, боли он больше не чувствовал. «Эта женщина, очевидно, врач племени, — записал Вернер в блокнот. — Нужно узнать, что за травы она использует в качестве анестетика».
Вечером, после того как мужчины и подростки вернулись с охоты, все племя собралось вокруг костра в центре деревни. Старейшина рассказывал им что-то, вероятно предания о давно ушедших днях, а в конце каждого его предложения все племя хором пело какую-то мантру, восхваляя подвиги своих далеких предков.
Когда все племя разошлось по хижинам, Вернер тоже начал готовиться ко сну. «Какая невероятная удача, — прошептал он. — Эти идиоты дома умрут от зависти!» Он чувствовал себя самым счастливым человеком на Земле. Вернер уже почти заснул, когда кто-то встряхнул его за плечи. Его обнаружили! Трое сильных мужчин стащили его с дерева и поволокли в палатку старейшины. Вокруг стояли крики, а жители деревни показывали на него пальцами. Вернера раздели догола и внимательно осмотрели его одежду и тело. Теперь не он изучал их, а они его! «Если я выживу, то сделаю все возможное, чтобы защитить эту деревню», — подумал Вернер. К его удивлению, жена старейшины поднесла ему чашу с горячим напитком и жестами предложила выпить его. Вернер сделал так, как ему было велено, и через несколько минут уже крепко спал.
Когда он проснулся, солнце уже было высоко. Местные жители соорудили для него хижину рядом с жилищем старейшин, ожидая, что он поселится в деревне вместе с ними. Вернер был в восторге. «Итак, я жив. Значит, я могу продолжать наблюдения», — решил он. Но через некоторое время он заметил, что жизнь в клане полностью изменилась. Он стал центром существования как для взрослых, так и для детей. Малыши ходили за ним по пятам, дергали его за бороду и предлагали поиграть вместе с ними с импровизированным мячом. Молодые женщины смотрели на него со страстью, размышляя, каково это — заняться любовью с белокожим мужчиной. Воины все время были начеку, каждую минуту ожидая от него нападения. «Они больше не такие, как прежде, и никогда не будут, — с грустью понял Вернер. — Мое присутствие изменило их поведение, и пути назад нет. Я уничтожил их представления о мире и дал им другие, которые навсегда останутся с ними». Но изменился и сам Вернер. Он уже не был уверен, что хочет домой.
Я рассказал вам историю Вернера, чтобы проиллюстрировать разницу между классическим и квантовым подходом к измерениям. До того, как племя обнаружило Вернера, он обладал «первозданной» информацией о его жизни, то есть факты, которыми он располагал, не были затронуты его присутствием. Это идеальная ситуация для наблюдателя, при которой он не влияет на объект наблюдения и между ними сохраняется дистанция. Наше восприятие реальности в значительной степени зависит от таких наблюдений, учитывая, что мы осознаем присутствие лишь крупных объектов, для которых квантовые эффекты, судя по всему, не имеют большого значения. Мы видим книги, сложенные на столе, машины, проезжающие по улице, мух, жужжащих вокруг нас, и наше наблюдение не влияет на их поведение. Разумеется, если вы сделаете движение в сторону машин или мух, они отреагируют соответствующим образом, но сейчас речь не об этом. Это классическое приближение, мир сенсорного восприятия, в котором квантовые эффекты себя не проявляют. Как мы увидим далее, изучая реалистичность такого приближения (даже если мы считаем ее самой собой разумеющейся, раз приближение строится на том, как мы воспринимаем мир), можно многое узнать о природе квантовой физики.
Вторая часть истории, в которой племя уже знает о присутствии Вернера, является иллюстрацией к пространству квантовых эффектов, в котором акт наблюдения влияет как на наблюдаемый объект, так и на наблюдателя и изменяет их необратимым образом. Ни племя, ни сам Вернер уже не были прежними после того, как его обнаружили. Вернер стал частью племени, а племя — частью Вернера. Они превратились в неразрывное целое. Знание о существовании друг друга повлияло на их истории, и ни Вернер, ни жители деревни уже не могли вернуться к независимому состоянию, которое предшествовало их знакомству. Они «запутались» друг в друге — именно этот термин в 1935 году предложил Шрёдингер для обозначения одной из основных характеристик квантовых систем.
» Более подробно с книгой можно ознакомиться на сайте издательства
» Оглавление
» Отрывок
Для читателей данного блога скидка 25% по купону — Остров знаний
Автор: Издательский дом «Питер»
