Пользователи
Регистрация
Вход
Измерение – это попытка узнать истину об объекте, сопоставив этот объект с нашим «представлением» о нем. Если «представление» противоречит истине об измеряемом объекте – волновая функция системы объект-представление коллапсирует (степень ее коллапса определяется качественностью «представления»).
Разница между истинным состоянием объекта, и взаимодействующим с ним «представлением» – является ничем иным как кривизной. Таким образом, можно ввести общее, абстрактное понятие кривизны:
Кривизна – это мера противоречия между двумя платоническими идеями
Как частный случай, применительно к измерению:
Кривизна – это мера противоречия между исходной идеей, и представлением о ней
Рассмотрим процесс измерения – вновь на примере эксперимента с двумя щелями.
Истиной в данном случае является состояние электрона, одновременно проходящего через две щели. Когда мы ставим детектор у одной из щелей – тем самым мы задаем «неправильный» вопрос, и получаем столь же «неправильный» ответ – прохождение электрона через одну единственную щель.
Таким образом, измерение – это следствие нашего невежества об истинном состоянии объекта. В процессе измерения мы пытаемся соотнести измеряемый объект с нашим представлением о нем. Если эти две идеи не согласованы друг с другом – образованная ими геометрия является «кривой» – и коллапс неизбежен. Коллапс не произойдет только при одном варианте – измеряемая идея, и наше представление о ней – не противоречат друг другу (что означает что образованная ими геометрия является плоской).
Эволюция квантовых систем описывается линейным уравнением Шредингера, в сочетании со спонтанным коллапсом квантовой системы к одному из возможных состояний в результате измерения. Линейную эволюцию волновой функции принято обозначать буквой U (Unitary evolution). В то время как нелинейный коллапс волновой функции принято обозначать буквой R (quantum wave Reduction).
Как известно, уравнение Шредингера оперирует в линейном (плоском) физическом пространстве. Хотя пространство искривляется в присутствии массы, но поскольку гравитация – это чрезвычайно слабая сила – то вызванная присутствием массы кривизна пространства крайне мала, и этими искривлениями в законах квантовой механики пренебрегают.
Однако логично предположить, что своей линейностью уравнение Шредингера обязано как раз линейной (плоской) природе пространства! Соответственно, как только мы начнем учитывать кривизну последнего – уравнение Шредингера неизбежно потеряет свою линейную природу.
При этом отказ от линейности эволюции (U) даст нам следующее преимущество – мы получим возможность совместить казалось бы разные процессы (U и R) - в рамках одного (нелинейного) уравнения!
Итак, линейное уравнение Шредингера является всего лишь аппроксимацией истинных законов квантовой механики, в которой не учитывается кривизна пространства. За подобную ограниченность приходится расплачиваться введением дополнительного (нелинейного) процесса – спонтанного коллапса квантовой волны (R).
Однако, как только мы начнем учитывать кривизну пространства – в этом случае уравнение Шредингера станет значительно сложнее (ввиду потери им линейности), но при этом нелинейный коллапс R будет включен в него естественным образом!
Из нелинейности эволюции квантовой волны следует ряд выводов:
• Линейные интерпретации квантовой механики, в частности теория множественных Вселенных Эверетта, являются неполными, т.к. они не учитывают фактор пространственной кривизны
• Полная теория квантовой гравитации должна включать описание механизма квантового коллапса (R), вызванного кривизной пространства
Подчеркнем тот факт, что понятие кривизны не исчерпывается пространственной геометрией. Пространство, как мы знаем, является эмерджентным феноменом. Подлинная кривизна имеет место на уровне платонических идей – проявляясь в отклонении последних от своей идеальной формы, либо их неправильных связях друг с другом.
Истинные платонические идеи никогда не противоречат друг другу. Однако искажения этих идей могут находиться во взаимном противоречии. Коллапс волновой функции – это вынужденное следствие подобных противоречий – когда две противоречащие идеи, при взаимодействии друг с другом, вынуждены прийти к «общему знаменателю». Этим «общим знаменателем» является их состояние после коллапса волновой функции.
Также отметим, что коллапс волновой функции далеко не всегда является событием с негативной окраской. Выше (в главе «Физическая реальность») мы рассмотрели пример езды по извилистой дороге. В данном случае исходной идеей является наше представление о геометрии дороги (сознание водителя ежесекундно генерит все новые и новые «представления»). Эти «представления» разумеется далеко не всегда точны (невозможно заранее предсказать все повороты), и вступают в противоречие с наблюдаемой идеей дороги. В результате сознание водителя переживает квантовый коллапс, но этот коллапс (к счастью для водителя) – приводит его «представление» о дороге в соответствие с ее истинной формой.
Таким образом, благодаря квантовому коллапсу мы можем узнать истину об объекте – безусловно положительное событие. Но и в этом случае коллапсу предшествует «кривизна» – мера нашего исходного невежества об истинном состоянии объекта.
В заключение отметим, что рассмотренная в этой главе интерпретация квантовой механики относится к категории т.н. «объективного коллапса», и была популяризована известным английским физиком и математиком Роджером Пенроузом. Согласно Пенроузу, объективный коллапс квантовой системы происходит в области кривизны пространства-времени (последняя, в свою очередь, вызвана гравитацией). Мы взяли за основу идею Пенроуза, и расширили понятие кривизны от уровня пространства-времени до уровня абстрактных платонических идей. Коллапс волновой функции может происходить не только в области искривленной пространственной геометрии (частный случай), но также в общем случае конфликта платонических идей друг с другом.
Круто!
