Dado que nuestro objetivo es nada menos que una descripción del universo, significa que vale la pena intentar explicar algunos fenómenos a partir de la mecánica cuántica. Por ejemplo, las propiedades de las partículas elementales. Se sabe que tienen propiedades tanto ondulatorias como corpusculares. Sin embargo, según las circunstancias, muestran determinadas propiedades o las ocultan. Consideremos un experimento que muestra las propiedades más misteriosas de las partículas elementales: la superposición cuántica. La superposición cuántica es muy popular; la esencia del experimento de la doble rendija y algunos experimentos similares con una fuente de partículas elementales se describen en.

Daré una breve descripción del experimento e intentaré dejarlo lo más claro posible.

El dispositivo experimental consta de una fuente de electrones, dos rendijas y una pantalla en la que se observa el patrón de interferencia. La fuente de electrones emite electrones individuales (intensidad extremadamente baja). Dado que los electrones salen "individualmente", se necesita tiempo para obtener una imagen estadística de la distribución de los electrones que golpean la pantalla. Con una rendija abierta, tenemos en la pantalla una distribución completamente esperada de la intensidad de los impactos de los electrones en la pantalla. Corresponde a una curva gaussiana. Pero la situación cambia drásticamente en cuanto abrimos la segunda grieta. De repente comenzamos a ver claramente que se forman áreas en las que se prohíbe la entrada de electrones. Aquellos. ¡La presencia de una segunda rendija evita que los electrones entren en aquellas partes de la pantalla a las que habrían entrado en presencia de una rendija! Estamos observando un patrón de interferencia. Esta imagen es similar a lo que veríamos cuando la luz monocromática pasa a través de las mismas dos rendijas. Sin embargo, en el caso de la luz (ondas electromagnéticas), la interferencia se explica fácilmente. En este caso, según el principio de Huygens, la situación está modelada por dos fuentes idénticas (en nuestro caso, rendijas) que emiten luz monocromática (ondas electromagnéticas) en fase. En este caso, la alternancia de franjas claras y oscuras (imagen de interferencia) es completamente evidente como resultado de la suma de los vectores de amplitud de la onda electromagnética.

Un electrón es una partícula con masa, un volumen finito e ininterrumpido. En este caso, es imposible explicar el fenómeno de la interferencia de electrones individuales de la forma habitual. No queda nada que suponer excepto que el electrón comienza a interferir “consigo mismo”, como si siguiera dos caminos, a través de ambas rendijas al mismo tiempo. Al mismo tiempo, aparecen en la pantalla zonas prohibidas para la entrada de electrones. La física cuántica moderna proporciona un aparato matemático para explicar y calcular este fenómeno. La base para ello fue la interpretación de Richard Feynman. Consiste en el hecho de que “... en el segmento desde la fuente hasta algún punto [final]... cada electrón individual en realidad se mueve a lo largo de todas las trayectorias posibles simultáneamente...". Es decir, el electrón volador pasa. simultáneamente de dos maneras: a través de ambas rendijas. Para una idea común y corriente, esto es una tontería. Por cierto, el postulado principal de la superposición cuántica se puede expresar primitivamente de la siguiente manera: "... si una partícula puntual puede estar en uno de dos puntos, entonces puede estar "simultáneamente en ambos puntos".

Surge un deseo completamente lógico: rastrear la trayectoria del vuelo del electrón para asegurarse de por qué rendija vuela el electrón (o tal vez a través de ambas a la vez, pero esto contradeciría nuestro conocimiento al respecto). Pero tan pronto como colocamos un detector de electrones en al menos una de las rendijas, la imagen en la pantalla cambia radicalmente. Vemos dos bandas con bordes borrosos y ausencia total de interferencias. Pero empezamos a saber exactamente por qué rendija voló el electrón. Y realmente, como muestra el detector, vuela a través de solo una de las rendijas. Aquellos. Si nosotros tenemos la oportunidad Conozca la trayectoria del electrón: el electrón se comporta como una partícula. Si sin posibilidad Descubra la trayectoria de un electrón, como una onda. Pero se ha observado que no sólo los electrones se comportan de esta manera, sino también los átomos e incluso grupos de átomos. Sin embargo, cuanto más complejas son las partículas emitidas, menos perceptibles son las interferencias. Con cuerpos de tamaños visibles e incluso microscópicos, no aparecen interferencias.

El hecho del registro de un electrón que pasa por una de las rendijas y la desaparición de la imagen de interferencia se puede interpretar de diferentes maneras. Se podría suponer, por ejemplo, que esto significa la “premonición” del electrón de que el detector está encendido. Por lo tanto, el electrón atraviesa sólo una de las rendijas. Sin embargo, si hipotéticamente cambiamos las distancias en este experimento a distancias cósmicas, entonces tal interpretación conduce a una paradoja: el electrón sabrá de antemano si encenderemos el detector cuando el electrón se acerque a él. Estará obligado a comportarse en consecuencia: como una onda, si no pretendemos encender el detector, o convertirnos en una partícula incluso antes de volar a través de la rendija, incluso si el detector se enciende después de su paso. Este extraño comportamiento del electrón no se explica en absoluto por su intuición, sino por el hecho de que hasta que intentamos medirlo, su historia no existe, no está definida. Historia del electrón se esta formando gracias a nuestras observaciones. Puede leer sobre esto en detalle y de manera muy popular de Brian Greene. Me referiré a esto sólo brevemente. El electrón vuela de todas las formas posibles a la vez. Aquellos. como si hubiera muchas versiones de la historia. Hasta que encendimos el detector. Después de esto, sólo se selecciona una opción. Aquellos. ¡La historia ha sido decidida! Ésta es la suposición de que nosotros mismos creamos literalmente la historia cuántica. Tenga en cuenta que no estamos cambiando la historia. Porque nadie lo observó, no estaba definido.

Sin embargo, prefiero una interpretación diferente. Es algo similar al dado por P.V. Putenikhin. Esta es la opción. El electrón se mueve de todas las formas posibles a la vez, hasta llegar a un detector u otro obstáculo. Pero se mueve en un espacio diferente, o en un espacio de otra dimensión. En nuestro espacio sólo queda un rastro de ello. Esto explica que su traza sea muy extraña: para un electrón y dos rendijas, hay dos rutas. Cuando se alcanza cualquiera de estas huellas de un detector u otro obstáculo, el electrón se “condensa” o, en otras palabras, se produce su “realización” en nuestro espacio. Además, esta implementación se produce o bien en un obstáculo o, al mismo tiempo, en la segunda vía. En este caso, la segunda ruta se puede alejar de la primera a una distancia muy significativa. Por ejemplo, utilizando un interferómetro Mach-Zehnder (descrito a continuación) es teóricamente fácil calcular una distancia entre rutas de, por ejemplo, un año luz. En este caso, la información sobre la “necesidad de realizar un electrón” se transmite de una ruta a otra casi instantáneamente 9 y, por tanto, a una velocidad superior a la de la luz. Pero esto no contradice las leyes de Nuestro Mundo, ya que el electrón está “fuera de él”.

Aún más interesante es el experimento con la elección retrasada, el experimento con los “fotones inactivos”. Pero puedes leerlo tú mismo, en una de las fuentes, por ejemplo.

Puedes considerar otro experimento similar al de la doble rendija. Este es el experimento del interferómetro Mach-Zehnder descrito por Penrose. Lo presento, apoyándome y sustituyendo algunos conceptos desconocidos para el lector inexperto en física.

Para entender cómo una partícula cuántica puede estar “en dos lugares a la vez”, sin importar qué tan lejos estén esos lugares, considere una configuración experimental (Figura 1) ligeramente diferente del experimento de la doble rendija. Como antes, tenemos una lámpara que emite luz monocromática, un fotón a la vez; pero en lugar de dejar pasar la luz

Esquema del experimento con el interferómetro Mach-Zehnder.

a través de dos rendijas, reflejarlo desde un espejo semiplateado inclinado hacia el haz en un ángulo de 45 grados.

Después de encontrarse con un espejo translúcido, un fotón puede reflejarse desde él hacia un lado, o puede atravesarlo y continuar propagándose en la misma dirección en la que se movió originalmente. Pero, como en el experimento de la doble rendija, el fotón se “divide” y toma dos caminos simultáneamente. Además, estos dos caminos pueden estar separados por una distancia muy grande. “Imagínese... que esperamos un año entero... ¡De alguna manera el fotón termina en dos lugares a la vez, separados por una distancia de un año luz!

¿Hay alguna razón para tomarse en serio una imagen así? ¿No podemos considerar un fotón simplemente como un objeto que tiene un 50% de probabilidad de estar en un lugar y un 50% de probabilidad de estar en otro? ¡No, es imposible! No importa cuánto tiempo haya estado un fotón en movimiento, siempre existe la posibilidad de que dos partes del haz de fotones se reflejen en la dirección opuesta y se encuentren, lo que resultará en efectos de interferencia que no podrían surgir de los pesos de probabilidad de las dos alternativas. . Supongamos que cada parte del haz de fotones encuentra en su camino un espejo completamente plateado, inclinado en un ángulo tal que une ambas partes, y que en el punto donde las dos partes se encuentran, se coloca otro espejo semiplateado, inclinado a el mismo ángulo que el primer espejo. Supongamos que dos fotocélulas se ubican en líneas rectas a lo largo de las cuales se propagan partes del haz de fotones (Fig. 4). ¿Qué encontraremos? Si fuera cierto que un fotón tiene un 50% de probabilidad de seguir una ruta y un 50% de probabilidad de seguir otra, entonces encontraríamos que ambos detectores detectarían cada uno el fotón con un 50% de probabilidad. Sin embargo, en realidad está sucediendo algo diferente. Si dos rutas alternativas tienen exactamente la misma longitud, entonces con una probabilidad del 100% el fotón llegará al detector A, ubicado en la línea recta a lo largo de la cual se movió inicialmente el fotón, y con una probabilidad de 0, a cualquier otro detector B. En otras palabras , el fotón golpeará el detector con certeza A!

Por supuesto, un experimento de este tipo nunca se ha llevado a cabo a distancias del orden de un año luz, pero el resultado indicado anteriormente no está seriamente en duda (¡por parte de físicos que se adhieren a la mecánica cuántica tradicional!) De hecho, se han llevado a cabo experimentos de este tipo. a distancias del orden de muchos metros aproximadamente, y los resultados resultaron estar completamente de acuerdo con las predicciones de la mecánica cuántica. ¿Qué se puede decir ahora sobre la realidad de la existencia de un fotón entre el primer y el último encuentro con un espejo semirreflectante? La conclusión inevitable es que el fotón debe, en algún sentido, tomar ambas rutas a la vez. Porque si se colocara una pantalla absorbente en el camino de cualquiera de las dos rutas, entonces las probabilidades de que un fotón golpee el detector A o B serían las mismas. Pero si ambas rutas están abiertas (ambas de la misma longitud), entonces el fotón sólo puede llegar a A. ¡Bloquear una de las rutas permite que el fotón alcance el detector B! Si ambas rutas están abiertas, entonces el fotón de alguna manera “sabe” que no se le permite entrar en el detector B y, por lo tanto, se ve obligado a seguir dos rutas a la vez”.

Hablando de que "el fotón de alguna manera lo sabe", P.V. Putenikhin no se centra en la fuente de tal conocimiento; ésta no es su tarea. Este tema lo desarrolla M. Zarechny describiendo la conciencia multinivel. En cuyos niveles (planos) existen diversas estructuras. Además, existen planes superiores fuera del tiempo. Aquellos. Allí no hay relaciones de causa y efecto. Estos son niveles de conocimiento absoluto. Las partículas elementales (en nuestro último caso son fotones) están asociadas a estos niveles.

Sin embargo, en mi opinión, la ausencia de una dimensión temporal en los espacios no significa la identidad de estos espacios. Sugeriría modelar la situación descrita anteriormente de una manera ligeramente diferente. Pero hablaremos de eso más adelante. Primero saquemos algunas conclusiones sorprendentes de los experimentos que hemos descrito:

1. Una partícula (fotón, electrón) puede comportarse de diferentes maneras: como una sola partícula (corpúsculo), exhibiendo todas sus propiedades, y como una onda, propagándose simultáneamente a lo largo de todas las trayectorias posibles y exhibiendo propiedades ondulatorias, en particular, interfiriendo. .

2. Como “onda”, una partícula puede estar simultáneamente en varios lugares, que pueden estar separados por una distancia arbitrariamente grande.

3. Si hay incertidumbre en la posición de una partícula, cuando se intenta determinarla (mida la posición de la partícula), la partícula cambia instantáneamente sus propiedades ondulatorias a corpusculares. Aquellos. “realizado” en una de las posiciones probables.

4. El proceso de “realización” de una onda en una partícula ocurre instantáneamente, incluso cuando la partícula se encuentra simultáneamente en lugares distantes entre sí, por ejemplo, a una distancia de un año luz. Aquellos. De alguna manera, la información sobre la medición de la posición realizada en una de las rutas de la partícula se transmite a una velocidad superior a la de la luz (casi instantáneamente) a la misma partícula ubicada en otra ruta.

Todo lo anterior no puede dejar de sugerir la idea de que es necesaria la existencia de otras dimensiones. Pero ni siquiera en este caso descubrimos nada nuevo. Durante bastante tiempo, los físicos a través de la mecánica cuántica han estado buscando formas de unificar la descripción de todas las interacciones físicas (Gravitacionales, Electromagnéticas, Fuertes y Débiles) conocidas en la naturaleza. Se depositan grandes esperanzas en la teoría de cuerdas. Esta teoría implica la existencia de un espacio de diez dimensiones (nueve espaciales y una temporal). Además, la transición a otras dimensiones se minimiza a un nivel tan microscópico que es inaccesible a la tecnología moderna y es poco probable que alguna vez lo sea. Sin embargo, en mi opinión, el número de dimensiones utilizadas en la Teoría de Cuerdas (como, de hecho, en cualquier otra Teoría) no puede reflejar la imagen real del Universo. Estos son sólo los costos del aparato conceptual y matemático existente, enmarcado en el marco de una teoría específica y, por tanto, del pensamiento humano. La naturaleza no conoce ecuaciones ni teorías; el hombre mismo las crea para, sobre la base de la experiencia y el conocimiento acumulados, describir con la mayor precisión posible el mundo existente en general y el mundo físico en particular.

Evento espacial.

Y ahora intentaremos proponer un modelo que no contradiga los experimentos descritos.

Volvamos de nuevo al mundo bidimensional, que describimos en el párrafo 2.4. Por plano considerado seguiremos entendiendo nuestro mundo espacio-temporal de cuatro dimensiones (Universo, Espacio). Un mundo en el que la velocidad máxima de transmisión de cualquier información no pueda superar la velocidad de la luz en el vacío. Nuestro plano consta de una dimensión temporal y una dimensión espacial, porque un mayor número de dimensiones espaciales provocará una pérdida de visibilidad. Supongamos que el avión se mueve en dirección perpendicular a él, es decir en una dimensión que tiene una coordenada más. Llamémoslo Event Space (ES) 10.

Consideremos un esquema muy simplificado para la propagación de fotones en nuestro espacio, sin distraernos con varios efectos sutiles (y no tan sutiles), como reflejos, absorción, etc. Elegimos fotones porque su movimiento es más determinista en relación con las coordenadas del espacio que el movimiento de otras partículas, por ejemplo, los electrones. Entonces, según el párrafo 2.4, los fotones se mueven sólo a lo largo de coordenadas espaciales.

Cada fotón emitido instantáneamente genera en el espacio dos rayos divergentes simétricamente (con respecto al vector de velocidad del avión) con origen en el lugar de radiación. La proyección de los rayos sobre el plano se sitúa a lo largo del eje de las coordenadas espaciales, como debería ser en el caso de un fotón. Estos rayos no se mueven, a diferencia del avión. Un observador situado en un plano pensará que en su mundo los fotones se propagan simultáneamente, de todas las formas posibles (de las cuales sólo tiene dos en su mundo unidimensional). De hecho, sólo ve proyecciones de rayos sobre su mundo, a los que (proyecciones) llama fotones.

Dos rayos que emanan de un punto no son más que un cono en un mundo bidimensional. Si estuviéramos considerando un mundo espacio-temporal tridimensional, entonces en lugar de dos rayos tendríamos un cono que conocemos por la geometría, y para nuestro mundo espacio-temporal cuatridimensional tendríamos un cono cuatridimensional, que es bastante difícil de imaginar. Nuevamente, gracias a nuestra consideración de los fotones, nosotros, sin comprometer la teoría, pero con una clara ganancia en claridad, podemos considerar un bidimensional. espacial mundo (plano) y no considerar las coordenadas temporales del espacio en absoluto. En este caso, el CS se verá como un cono tridimensional ordinario. (Figura 2)

En su forma más general, el modelo se ve así. El Espacio-Tiempo N-dimensional (Espacio) se mueve en el Espacio de Eventos N+1-dimensional que contiene el Espacio anterior. El nacimiento de cada partícula elemental en el Espacio provoca la creación instantánea en el Espacio de Eventos de un cono dimensional N+1 (Cono de Eventos o CS), que en el momento de su creación tiene un solo punto común con el Espacio. El cono en sí está inmóvil en el sistema de coordenadas PS y consta de un número infinito de generadores.

El nacimiento de un fotón en un mundo espacial bidimensional y su propagación en él cambiando la sección del Cono de Eventos por el Espacio.

“En movimiento”, el espacio pasa a través del cono generado por la partícula. Al mismo tiempo, para un observador situado en el espacio, se crea la ilusión de que esta partícula se propaga de todas las formas posibles simultáneamente. Se consideran prohibidas aquellas rutas en las que las CS en formación encuentren un obstáculo en forma de materia espacial. En estas rutas, las correspondientes generatrices del Cono “estallan”. Tras estallar la penúltima generatriz del cono, se cree que la partícula ha decidido su ruta y podemos conocer su posición de forma fiable. Puede terminar en la penúltima ruta que falló o en la última superviviente. En el Espacio se considerará que se ha medido la ubicación exacta de esta partícula.

Naturalmente, el ángulo de apertura del CS y la velocidad de movimiento del Espacio determinan la velocidad constante de la luz en este Espacio. En este caso, la flecha del tiempo está determinada por el vector de velocidad de movimiento del Espacio en el PS.

Este modelo explica muchos efectos. Señalaré sólo algunos de ellos.

1. La obviedad de la propagación de partículas simultáneamente de varias maneras se desprende automáticamente de la descripción misma del modelo.

2. El problema de la fuente del “conocimiento rápido” (por ejemplo, sobre el bloqueo de una de las rutas en experimentos de mecánica cuántica en interferómetros), descrito tanto en este folleto como en la literatura recomendada para su lectura, se resuelve mediante la existencia de un espacio transtemporal que contiene el Cono de Eventos. Cada uno de estos CS es unido objeto y su estado instantáneamente(dado que esto es supratemporal objeto) se refleja en el espacio a cualquier distancia. Esto elimina la paradoja de transmitir información en el espacio a una velocidad superior a la de la luz.

3. Porque Cada partícula del Espacio puede moverse en este Espacio solo a lo largo de la superficie del CS, luego un grupo de partículas interconectadas (por ejemplo, nucleones en el núcleo de un átomo) puede moverse solo a lo largo de aquellas rutas que están determinadas. intersección Conos de Eventos que componen este grupo de partículas. Esto, en particular, está asociado con un debilitado, pero aún manifestación propiedades ondulatorias de partículas más pesadas (grupos de partículas) y determinismo completo de los objetos macroscópicos del espacio.

4. De la explicación anterior se deduce que la fuerza rectora de la evolución de los objetos espaciales bien podrían ser los objetos (o el entorno) del Espacio de Eventos (si estos objetos o entorno existen), cuya interacción con los Conos de Eventos provoca deformación. del último. Por ejemplo, la forma en que los diferentes entornos de nuestro Universo influyen en la refracción de la luz o los campos que afectan la materia. Por cierto, está demostrado que en el proceso de evolución de nuestro Universo, el campo gravitacional supuestamente "cae" de nuestro espacio tridimensional. Todos los demás campos pertenecen completamente a nuestro espacio. Y es precisamente este último hecho el que debemos al hecho de que no vemos (literalmente) las dimensiones restantes. Los campos electromagnéticos, algunos de los cuales percibimos visualmente, simplemente no pueden salir de nuestro mundo espacio-temporal de cuatro dimensiones.

La cuarta proposición también sugiere la posibilidad de algunas disminuciones locales de entropía a través de la influencia de PS. Pero la física afirma que las disminuciones locales de entropía son características de nuestro mundo sólo en forma de probabilidad estadística. La entropía en su conjunto aumenta constante y constantemente. La aparición de organismos vivos, y de los humanos en particular, es un hecho de una disminución local de entropía sin precedentes. Es difícil explicar esto mediante fluctuaciones (o mejor dicho, no es posible), por lo que todo se explica por el hecho de que los organismos vivos, una vez que emergen, crean las condiciones para un crecimiento más rápido de la entropía, compensando en exceso su propia baja entropía. Esta explicación, en mi opinión, algo descabellada, puede corregirse con la cuarta posición y, a su luz, puede que no parezca tan increíble. Por lo tanto, nos recuerda lo que pensamos en el párrafo 3.1 sobre el desarrollo de defectos y la selección dirigida.

Para crear el modelo descrito al principio de este párrafo, tuvimos que introducir una dimensión espacial adicional (o, más precisamente, una dimensión idéntica a la espacial) y una dimensión idéntica a la temporal. En la nota se describe cómo se ingresó este último. Pero sería posible no introducir una coordenada temporal adicional. Esto se puede explicar muy claramente utilizando el ejemplo de un universo en expansión con curvatura positiva. En el párrafo 2.1, mencioné un modelo bidimensional de tal universo: una pelota de goma inflada. Además del hecho de que la superficie de la pelota se estira en direcciones que pertenecen al “universo de la pelota”, también se mueve en la dirección de una dimensión que no pertenece al “universo de la pelota”, es decir, en la dirección radial. Es este componente del movimiento el que puede considerarse el vector de velocidad de nuestro Espacio en el PS. Y dado que la expansión del Espacio ocurre en relación con el tiempo actual en el Espacio, ya no necesitamos una coordenada de tiempo adicional.

Hagamos una digresión por un momento y, llegados a esta etapa de la historia, hagamos una breve excursión a lo que ya se ha dicho. Si imaginamos que nuestra bola en expansión no está hecha de caucho, sino que está tejida con la tela más delgada, que puede estirarse como el caucho, pero tiene una estructura de malla con un tamaño de celda del orden de la longitud de Planck (o un poco más grande) (10 -33 cm), podemos ilustrar el efecto de las fluctuaciones de la materia (energía), descrito por nosotros en el párrafo 2.2 y al final del párrafo 2.4. En términos generales, no estamos observando el nacimiento de partículas de la nada y su desaparición en ninguna parte. Observamos el "tamizado" de partículas (energía) del espacio "externo" a través del tamiz de nuestro espacio. E incluso podemos admitir la posibilidad de sustituir partículas de nuestro mundo por partículas “del exterior”. La velocidad de este tamizado corresponde a la velocidad de movimiento de la frontera de nuestro espacio en el Espacio de los Acontecimientos. La frontera de nuestro espacio está en todas partes: dentro de una montaña, en una estantería, a dos centímetros de tu nariz, dentro de mí y de ti. Aquellos. absolutamente en todos los puntos de nuestro Universo. De dónde provienen las partículas tamizadas es una incógnita. Quizás estas sean partes del CS de nuestro mundo, y es posible que sea parte de la materia del CS, que se manifiesta en nosotros en forma de partículas elementales.

El término Espacio de Eventos introducido aquí en el caso más general significa una parte constitutiva del Espacio Imaginario. La pregunta sigue abierta. ¿Podremos descubrir de alguna manera si estas dimensiones realmente existen o son fruto de una “imaginación enferma” que intenta acumular lo increíble para explicar hechos a veces dudosos?

Meditación. Nirvana.

Es muy difícil hablar de budismo, porque... ésta es la filosofía más grande, que contiene muchas direcciones. Estas direcciones difieren bastante y en detalles bastante fundamentales. Los mismos términos pueden significar conceptos diferentes. Los conceptos, a su vez, también pueden interpretarse de diferentes maneras. Para hablar con confianza sobre las características de esta filosofía, es necesario ser un experto en este campo, lo cual, francamente, no me considero. Por tanto, tocaremos sólo muy poco. Sólo lo que se encuentra en la superficie misma.

De todos los Budas (traducido literalmente al ruso: despiertos o iluminados), en mi opinión, el Buda Shakyamuni dejó la huella más notable. En el futuro lo llamaremos Buda. Él fue el Maestro más grande, que estudió el mundo entero a través de sí mismo y aprendió Sabiduría. Ahora, varias docenas de siglos después, es muy difícil (y a veces imposible) separar los pensamientos del propio Buda de las interpretaciones de sus alumnos y seguidores. Su idea principal era que el sufrimiento de las personas está relacionado con sus propias acciones. Puedes evitar el sufrimiento siguiendo el Óctuple Sendero. Este camino, que recorrió el propio Buda, consta de ocho reglas; al observarlas constantemente, una persona se libera constantemente de su sufrimiento. Habiendo pasado por este camino, una persona puede alcanzar el nirvana.

El estado de nirvana es una determinada forma de existencia fuera de la personalidad. Esta forma no es empírica. Por lo tanto, los textos budistas a veces no describen su naturaleza y características en términos afirmativos. Las descripciones del estado de nirvana son silenciadas (como lo hizo el Buda) o a menudo negativas, como “Esto no es…”. Y esto se puede entender si intentamos, por ejemplo, describir un estado fuera del espacio al que estamos acostumbrados y fuera del flujo del tiempo al que estamos acostumbrados. En otras palabras, ¿cómo podrías describir, digamos, observarte a ti mismo en el Espacio de Eventos, con un número diferente de dimensiones espaciales y al menos dos temporales? Pero en las discusiones sobre el nirvana, se menciona constantemente la existencia fuera de nuestro espacio y fuera de nuestro tiempo. Un poco de paralelos extraños, ¿no?

Mientras que el hinduismo sugiere la reencarnación, el budismo la niega. La reencarnación implica la presencia de un alma. Buda argumentó que el alma no existe y que la vida es un flujo continuo de estados, como la llama de una lámpara. En este caso, la llama en cada momento del tiempo está sustentada por la existencia de la llama en el momento anterior. Es decir, cada estado posterior depende y surge del anterior. Así como una antorcha puede encender otra, el final de un ciclo vital (desde el nacimiento hasta la muerte) da lugar al siguiente.

La escuela más antigua de budismo, Theravada, describe el Ego como una colección de cinco grupos de elementos diferentes. Después de la muerte del individuo, esta totalidad se desintegra. La próxima encarnación ya está determinada por una combinación diferente de estos mismos elementos y significa el surgimiento de una nueva individualidad. Si miramos atrás, esto es aproximadamente lo que se discutió en el párrafo 4.1 cuando consideramos la tercera opción: el olvido.

He tratado de describir la filosofía del budismo de manera muy superficial. Se podría decir un poco sobre el hinduismo, pero son dos filosofías bastante cercanas y, por lo tanto, no veo la necesidad de hacerlo. Ambas filosofías implican el nirvana como el objetivo más elevado de todos los seres vivos. Ambas filosofías coinciden en que es imposible alcanzar el nirvana durante una encarnación. Es el cuerpo humano el que se considera más favorable para la transición a un estado de iluminación (nirvana). Y para pasar al estado de nirvana, se conocen descripciones de los pasos a seguir para ascender. M. Zarechny proporciona la base para ello. Pero aquí hay que tener en cuenta lo siguiente:

1. Hacer concesiones a la subjetividad de la percepción. Aquellos. Si asumimos que cualquiera de los "iluminados" era exactamente la misma persona que todos los demás, entonces todas las propiedades psicofisiológicas de un organismo vivo le eran inherentes. Si bien el "ascenso" se produce dentro de la sociedad y está dirigido hacia la sociedad, está determinado por las leyes de esta sociedad y las leyes de la psicología que operan en ella. Cuando se trata de ejercitar el propio cerebro (meditación) intervienen otras leyes que aún no se han estudiado lo suficiente. Es muy posible que el practicante sólo piense que está alcanzando el nivel de conciencia requerido. De hecho, sus ejercicios con su propio cerebro sólo conducen a la ilusión de esto (ver el último párrafo del párrafo 4.1). Se puede argumentar también que puedes imaginarte a ti mismo en el modo de “conciencia brumosa”. Por ejemplo, aproximadamente lo que nos sucede en un sueño. Podemos imaginarnos como cualquiera. Por ejemplo, un pájaro. Al estar en una pendiente tan empinada que te deja sin aliento, puedes batir desesperadamente los brazos (¿alas?) para, si no despegar, sí deslizarte y aterrizar suavemente. ¡Y esa embriagadora sensación de volar y la sensación del cielo infinito! También podría imaginar las sensaciones de un pez, de un perro sentado en una cadena, etc. Esto puede explicar tanto el mito de la transmigración de las almas (conocido en el hinduismo) como el hecho de que contienemos todo el Universo dentro de nosotros mismos, y el Universo, por supuesto, nos contiene a nosotros. Aquellos. "considerándolo todo." El Universo contiene un grano de arena, pero un grano de arena también contiene el Universo entero. Por otro lado, este puede ser un argumento “a favor” más que “en contra” de esta teoría.

2. El número y la presencia misma de los pasos ascendentes del meditador (puedes leer sobre ellos en) estaban determinados puramente por la conveniencia metodológica de una persona y se basaban en la experiencia cotidiana, la psicología y, posiblemente, las tradiciones culturales. En mi opinión, no hay necesidad de buscar mucho significado en estos pasos. Este es solo un método para llegar más fácilmente al punto final desde el punto de partida. Después de esto, apagamos constantemente todos los canales que conectan nuestro cerebro con el mundo exterior.

Es decisión personal de cada uno seguir el camino de Buda o no. Creo que nadie objetará que los primeros siete pasos del óctuple camino son plenamente coherentes con los valores humanos universales. Los materialistas pueden considerar la octava etapa como algo así como el autoentrenamiento psicológico. Creo que aquellos en este nivel pueden decidir el destino de la teoría aquí presentada, si vale algo. Y si la respuesta es positiva, tendremos una herramienta para estudiar tanto nuestro mundo como el MP. Y nosotros mismos somos este instrumento.

Capítulo 5

PRINCIPALES RESULTADOS Y CONCLUSIONES

¿Qué puede saber un grano de arena pegado a una hoja verde sobre la vida de una célula viva de esta hoja?
¿Qué puede saber una célula viva de esta hoja sobre la vida de una oruga que se arrastra por ella?
¿Qué puede saber una oruga sobre la vida del gorrión que la picoteó?
¿Qué puede saber un gorrión posado en una rama sobre la vida de una persona que pasó bajo el árbol?...
Entonces, ¿por qué la persona decidió que esta cadena termina con él?

En este libro intenté demostrar que con la ayuda de la multidimensionalidad de nuestro mundo es posible explicar muchos fenómenos extraños que se conocen en nuestro mundo y que probablemente todavía ocurren. Aquí se han dado deliberadamente los ejemplos más inesperados, incluso los controvertidos y no confirmados. Y, si ninguno de los hechos anteriores se confirma alguna vez, podemos considerar lo que describí como una completa tontería, y nuestro mundo es puramente material. Sin embargo, es difícil descartar algo que ha sido objeto de controversia y discusión durante mucho tiempo (y a veces incluso muchos siglos). Con un enfoque estricto, en general, no encontré nada nuevo excepto asumir la existencia del Espíritu, es decir, de Dios. Esto es lo que la gente ha hecho durante miles de años, sin saber cómo explicar diversos fenómenos naturales. Sin embargo, el Espíritu, en mi opinión, es algo diferente. Este no es el que cuida a sus hijos, les enseña y advierte, lleva la cuenta de los pecados y toma en cuenta el arrepentimiento. Éste es sólo el padre (o la madre) de al menos todos los seres vivos. Él creó nuestro mundo (y quizás otros mundos aún desconocidos para nosotros) quizás por accidente, y quizás debido a alguna necesidad, inevitabilidad o efecto secundario. Esos Mandamientos que nos son dados son valores universales. Aparentemente, nos fueron dados por una persona o un grupo de personas conectadas a la Mente universal, el Espíritu, simplemente hablando, meditando productivamente y/o eclipsados ​​por el Conocimiento. Sin observar estos Mandamientos, la humanidad está condenada a la extinción, convirtiéndose en animales debido a que desaparecerá la posibilidad de realizar el Alma. Nuestra Alma es la proyección del Espíritu sobre nuestro mundo. Y a través de nuestra Alma tenemos la oportunidad, si no de comprender el significado y el propósito de nuestra existencia, al menos de estudiar y, tal vez, aprender a controlar fenómenos que aún son inexplicables científicamente.

Pero, sin embargo, tenga en cuenta que la provocación con la que comencé este capítulo se aplica a todas las fuerzas conocidas en la naturaleza. Sólo que no se habla de ellas como “fuerzas divinas”, sino como leyes de la naturaleza. Quizás el punto es que casi todos ellos (excepto la gravedad) pueden describirse en las dimensiones de nuestro mundo espacio-temporal de cuatro dimensiones. La fuerza de gravedad "cae" en gran medida de la descripción general, del mismo modo que aparentemente "cae" de nuestro mundo de cuatro dimensiones. ¿Y qué nos impide después de esto suponer que, además de la gravedad, existe otra fuerza que ha caído casi por completo en otro mundo? ¿El hecho de que esta fuerza no afecte a los dispositivos creados artificialmente? ¿O que no se manifiesta en todas partes y a cada hora? En general, ésta no es la respuesta. Pero esta fuerza es la última isla que no pertenece a la ciencia oficial y que la ciencia ignora de manera demostrativa y categórica.

Se supone que la teoría de cuerdas puede reclamar el papel de la teoría de todas las cosas (TVS). El tiempo dirá si esto es así, si no existe ni Espíritu ni Alma. Pero en este caso, incluso si al menos uno de los fenómenos intangibles descritos anteriormente sigue sin explicación, este AF no puede considerarse como tal. Pero la teoría de cuerdas podrá abrir la puerta a otras dimensiones y, por tanto, explicar la naturaleza de algunas conexiones y fenómenos físicos. Este es el comienzo del mosaico emergente de todo el Mundo Existente. Quizás le explique cómo funciona el “receptor de radio” (ver párrafo 4.3.) de una persona. Incluso podría ser qué señales recibe. Pero no describe la “estación transmisora” de ninguna manera. Me pregunto si me gustaría que la teoría de cuerdas fuera un TVS. Por un lado, sí. Pero lo más probable es que sólo reúna todos los tipos conocidos de fuerzas físicas y deje de lado la espiritualidad. O reducirá la espiritualidad a lo primitivo.

Aún así, me gustaría tener un elemento combustible que reúna no sólo fuerzas físicas, sino también otras, por ejemplo, sociales, evolutivas, etc.

Para resumir esta historia, repetiré los puntos principales contenidos en este artículo.

1. El mundo existente es multidimensional y en él hay más de tres, o incluso cuatro dimensiones.

2. Nuestro mundo surgió como resultado del desarrollo de una cadena de defectos de varios niveles, comenzando por el primero (la formación de nuestro Universo).

3. Una persona es capaz de estudiar, como mínimo, las dimensiones responsables de su Alma y sus leyes, tal como ahora estudia las leyes de nuestro espacio y tiempo tridimensionales.

4. El hombre tiene una herramienta para estudiar las leyes de las dimensiones espirituales, y esta herramienta es su Alma. Para comprobar lo anterior es necesario el trabajo de los psicoanalistas, así como el estudio de las descripciones de los estados de nirvana en antiguas fuentes budistas e hindúes. Al mismo tiempo, hay que tener en cuenta que el Hombre sólo puede operar con la “proyección” del Espíritu sobre sí mismo, su cuerpo. Y es posible que la proyección y el original tengan muy poco en común. Esto es como la famosa parábola de los ciegos que describen un elefante, cada uno de los cuales lo imaginaba a su manera.

5. Incluso si el cuerpo de una persona no es perfecto, su alma es perfecta. A estos efectos, una Persona está obligada a mantener una conexión con su Alma. Sólo así será posible avanzar en todos los ámbitos y sólo así se podrá salvar a la humanidad de pasos fatales. Esto último está relacionado no sólo con esta teoría, sino también con los valores humanos universales.

Nadie en el mundo entiende la mecánica cuántica; esto es lo principal que hay que saber al respecto. Sí, muchos físicos han aprendido a utilizar sus leyes e incluso a predecir fenómenos mediante cálculos cuánticos. Pero todavía no está claro por qué la presencia de un observador determina el destino del sistema y lo obliga a elegir a favor de un Estado. "Teorías y prácticas" seleccionaron ejemplos de experimentos cuyo resultado está inevitablemente influenciado por el observador y trataron de descubrir qué hará la mecánica cuántica con tal interferencia de la conciencia en la realidad material.

El gato de Shroedinger

Hoy en día existen muchas interpretaciones de la mecánica cuántica, la más popular de las cuales sigue siendo la de Copenhague. Sus principios fundamentales fueron formulados en la década de 1920 por Niels Bohr y Werner Heisenberg. Y el término central de la interpretación de Copenhague fue la función de onda, una función matemática que contiene información sobre todos los estados posibles de un sistema cuántico en el que reside simultáneamente.

Según la interpretación de Copenhague, sólo la observación puede determinar de forma fiable el estado de un sistema y distinguirlo del resto (la función de onda sólo ayuda a calcular matemáticamente la probabilidad de detectar un sistema en un estado determinado). Podemos decir que después de la observación, un sistema cuántico se vuelve clásico: instantáneamente deja de coexistir en muchos estados a la vez en favor de uno de ellos.

Este enfoque siempre ha tenido oponentes (recordemos, por ejemplo, “Dios no juega a los dados” de Albert Einstein), pero la precisión de los cálculos y las predicciones ha pasado factura. Sin embargo, últimamente cada vez hay menos partidarios de la interpretación de Copenhague, y una de las razones de ello es el misterioso colapso instantáneo de la función de onda durante la medición. El famoso experimento mental de Erwin Schrödinger con el pobre gato pretendía precisamente mostrar lo absurdo de este fenómeno.

Entonces, recordemos el contenido del experimento. En una caja negra se colocan un gato vivo, una ampolla con veneno y un determinado mecanismo que puede poner en acción el veneno al azar. Por ejemplo, un átomo radiactivo, cuya desintegración romperá la ampolla. Se desconoce el momento exacto de la desintegración atómica. Sólo se conoce la vida media: el tiempo durante el cual se producirá la descomposición con un 50% de probabilidad.

Resulta que para un observador externo, el gato dentro de la caja existe en dos estados a la vez: o está vivo, si todo va bien, o muerto, si se ha podrido y la ampolla se ha roto. Ambos estados se describen mediante la función de onda del gato, que cambia con el tiempo: cuanto más lejos, mayor es la probabilidad de que ya se haya producido una desintegración radiactiva. Pero tan pronto como se abre la caja, la función de onda colapsa e inmediatamente vemos el resultado del experimento del matador.

Resulta que hasta que el observador abra la caja, el gato estará siempre en equilibrio en el límite entre la vida y la muerte, y sólo la acción del observador determinará su destino. Éste es el absurdo que señaló Schrödinger.

difracción de electrones

Según una encuesta realizada por The New York Times entre destacados físicos, el experimento de difracción de electrones realizado en 1961 por Klaus Jenson se convirtió en uno de los más bellos de la historia de la ciencia. ¿Cuál es su esencia?

Hay una fuente que emite un flujo de electrones hacia la pantalla de la placa fotográfica. Y en el camino de estos electrones hay un obstáculo: una placa de cobre con dos rendijas. ¿Qué tipo de imagen puedes esperar en la pantalla si piensas en los electrones como pequeñas bolas cargadas? Dos franjas iluminadas frente a las rendijas.

En realidad, aparece en la pantalla un patrón mucho más complejo de franjas blancas y negras alternas. El hecho es que al pasar a través de las rendijas, los electrones comienzan a comportarse no como partículas, sino como ondas (así como los fotones, partículas de luz, pueden ser ondas al mismo tiempo). Luego, estas ondas interactúan en el espacio, debilitándose y fortaleciéndose entre sí en algunos lugares, y como resultado aparece en la pantalla una imagen compleja de franjas claras y oscuras alternas.

En este caso, el resultado del experimento no cambia, y si los electrones se envían a través de la rendija no en una corriente continua, sino individualmente, incluso una partícula puede ser simultáneamente una onda. Incluso un electrón puede pasar simultáneamente a través de dos rendijas (y esta es otra posición importante de la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica: los objetos pueden exhibir simultáneamente sus propiedades materiales "habituales" y sus propiedades de onda exóticas).

¿Pero qué tiene que ver el observador con esto? A pesar de que su ya complicada historia se complicó aún más. Cuando, en experimentos similares, los físicos intentaron detectar con ayuda de instrumentos cuál es la hendidura por la que realmente pasaba el electrón, la imagen en la pantalla cambió dramáticamente y se volvió "clásica": dos áreas iluminadas frente a las rendijas y sin franjas alternas.

Era como si los electrones no quisieran mostrar su naturaleza ondulatoria ante la atenta mirada del observador. Nos adaptamos a su deseo instintivo de ver una imagen simple y comprensible. ¿Místico? La explicación es mucho más sencilla: no se puede realizar ninguna observación del sistema sin influencia física sobre él. Pero volveremos a esto un poco más tarde.

Fullereno calentado

Los experimentos sobre difracción de partículas se llevaron a cabo no sólo con electrones, sino también con objetos mucho más grandes. Por ejemplo, los fullerenos son moléculas grandes y cerradas formadas por docenas de átomos de carbono (por ejemplo, un fullereno de sesenta átomos de carbono tiene una forma muy similar a una pelota de fútbol: una esfera hueca cosida a partir de pentágonos y hexágonos).

Recientemente, un grupo de la Universidad de Viena, dirigido por el profesor Zeilinger, intentó introducir un elemento de observación en tales experimentos. Para ello, irradiaron moléculas de fullereno en movimiento con un rayo láser. Posteriormente, calentadas por influencias externas, las moléculas comenzaron a brillar y, con ello, inevitablemente revelaron al observador su lugar en el espacio.

Junto con esta innovación, también cambió el comportamiento de las moléculas. Antes del inicio de la vigilancia total, los fullerenos sortearon con bastante éxito obstáculos (exhibieron propiedades ondulatorias), como los electrones del ejemplo anterior que atraviesan una pantalla opaca. Pero más tarde, con la aparición de un observador, los fullerenos se calmaron y comenzaron a comportarse como partículas de materia completamente respetuosas de la ley.

Dimensión de enfriamiento

Una de las leyes más famosas del mundo cuántico es el principio de incertidumbre de Heisenberg: es imposible determinar simultáneamente la posición y la velocidad de un objeto cuántico. Cuanto más exactamente medimos el momento de una partícula, con menos precisión se podrá medir su posición. Pero los efectos de las leyes cuánticas que actúan a nivel de partículas diminutas suelen pasar desapercibidos en nuestro mundo de grandes macroobjetos.

Por lo tanto, los más valiosos son los recientes experimentos del grupo del profesor Schwab de EE. UU., en los que se demostraron efectos cuánticos no al nivel de los mismos electrones o moléculas de fullereno (su diámetro característico es de aproximadamente 1 nm), sino a un nivel un poco más tangible. objeto: una pequeña tira de aluminio.

Esta tira se fijó por ambos lados de modo que su centro quedara suspendido y pudiera vibrar bajo influencias externas. Además, junto a la tira había un dispositivo capaz de registrar su posición con gran precisión.

Como resultado, los experimentadores descubrieron dos efectos interesantes. En primer lugar, cualquier medición de la posición del objeto u observación de la tira no pasaba sin dejar rastro para ella: después de cada medición, la posición de la tira cambiaba. En términos generales, los experimentadores determinaron las coordenadas de la tira con gran precisión y, por lo tanto, según el principio de Heisenberg, cambiaron su velocidad y, por tanto, su posición posterior.

En segundo lugar, y de forma bastante inesperada, algunas mediciones también condujeron al enfriamiento de la tira. Resulta que un observador puede cambiar las características físicas de los objetos con sólo su presencia. Suena completamente increíble, pero hay que darle crédito a los físicos, digamos que no estaban perdidos: ahora el grupo del profesor Schwab está pensando en cómo aplicar el efecto descubierto para enfriar chips electrónicos.

Partículas congeladas

Como usted sabe, las partículas radiactivas inestables se desintegran en el mundo no sólo por el bien de los experimentos con gatos, sino también por sí solas. Además, cada partícula se caracteriza por una vida media que, según parece, puede aumentar bajo la atenta mirada del observador.

Este efecto cuántico se predijo por primera vez en la década de 1960, y su brillante confirmación experimental apareció en un artículo publicado en 2006 por el grupo del premio Nobel de física Wolfgang Ketterle en el Instituto Tecnológico de Massachusetts.

En este trabajo, estudiamos la desintegración de átomos de rubidio excitados inestables (desintegración en átomos de rubidio en el estado fundamental y fotones). Inmediatamente después de preparar el sistema y excitar los átomos, comenzaron a observarlos: se iluminaron con un rayo láser. En este caso, la observación se realizó en dos modos: continuo (se suministran constantemente pequeños pulsos de luz al sistema) y pulsado (el sistema se irradia de vez en cuando con pulsos más potentes).

Los resultados obtenidos coincidieron excelentemente con las predicciones teóricas. Las influencias de la luz externa en realidad ralentizan la descomposición de las partículas, como si las devolvieran a su estado original, lejos de la descomposición. Además, la magnitud del efecto para los dos regímenes estudiados también coincide con las predicciones. Y la vida máxima de los átomos de rubidio excitados inestables se extendió 30 veces.

Mecánica cuántica y conciencia.

Los electrones y los fullerenos dejan de exhibir sus propiedades ondulatorias, las placas de aluminio se enfrían y las partículas inestables se congelan en su descomposición: bajo la mirada omnipotente del observador, el mundo está cambiando. ¿Qué no es evidencia de la participación de nuestra mente en el trabajo del mundo que nos rodea? Entonces, ¿tal vez Carl Jung y Wolfgang Pauli (físico austriaco, premio Nobel, uno de los pioneros de la mecánica cuántica) tenían razón cuando dijeron que las leyes de la física y la conciencia deberían considerarse complementarias?

Pero esto está sólo a un paso del reconocimiento rutinario: todo el mundo que nos rodea es la esencia de nuestra mente. ¿Espeluznante? (“¿De verdad crees que la Luna existe sólo cuando la miras?”, comentó Einstein sobre los principios de la mecánica cuántica). Entonces intentemos recurrir nuevamente a los físicos. Además, en los últimos años se ha vuelto cada vez menos aficionado a la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica con su misterioso colapso de una función de onda, que está siendo reemplazada por otro término bastante realista y confiable: la decoherencia.

La cuestión es la siguiente: en todos los experimentos de observación descritos, los experimentadores inevitablemente influyeron en el sistema. Lo iluminaron con un láser e instalaron instrumentos de medición. Y este es un principio general muy importante: no se puede observar un sistema, medir sus propiedades sin interactuar con él. Y donde hay interacción, hay un cambio de propiedades. Además, cuando el coloso de los objetos cuánticos interactúa con un pequeño sistema cuántico. Por tanto, la eterna neutralidad budista del observador es imposible.

Esto es precisamente lo que explica el término "decoherencia", un proceso irreversible de violación de las propiedades cuánticas de un sistema durante su interacción con otro sistema más grande. Durante tal interacción, el sistema cuántico pierde sus características originales y se vuelve clásico, “sometiéndose” al sistema grande. Esto explica la paradoja del gato de Schrödinger: el gato es un sistema tan grande que simplemente no puede aislarse del mundo. El experimento mental en sí no es del todo correcto.

En cualquier caso, comparada con la realidad como acto de creación de conciencia, la decoherencia suena mucho más tranquila. Quizás incluso demasiado tranquilo. Después de todo, con este enfoque, todo el mundo clásico se convierte en un gran efecto de decoherencia. Y según los autores de uno de los libros más serios en este campo, de tales enfoques también se desprenden lógicamente afirmaciones como “no hay partículas en el mundo” o “no hay tiempo en el nivel fundamental”.

¿Observador creativo o decoherencia todopoderosa? Tienes que elegir entre dos males. Pero recuerde: ahora los científicos están cada vez más convencidos de que la base de nuestros procesos de pensamiento son esos mismos notorios efectos cuánticos. Entonces, donde termina la observación y comienza la realidad, cada uno de nosotros tiene que elegir.

Hay temas sobre los que escribir es un placer. Cien mil autores antes que usted ya han escrito sobre ESTO, cien mil escribirán sobre ESTO después de usted, y aún habrá un lector que leerá ESTO por primera vez. En este caso hablaremos de mecánica cuántica. Espera, ¡no vayas a otro portal, por favor! No se preocupen porque surgirán dificultades; nos limitaremos únicamente al modesto papel de observador externo. Y créanme, no es nada difícil.

¿Qué es lo principal en un experimento? ¿Dispositivos? ¿Preparación teórica? ¿Asistente inteligente? Sin amigos. Lo único sin lo que ningún experimento puede prescindir es el experimentador. Sin él, no hay experimento. Hasta que aparece un observador que observa el resultado del experimento con su ojo inquisitivo y registra sus resultados con manos hábiles, lo que está sucediendo no es un experimento en absoluto.

Pero resulta que sucede que la mera presencia de un observador durante un experimento interrumpe el desarrollo del experimento, cambia el estado del sistema en estudio y hace que los eventos se desarrollen en una dirección diferente. E intentaremos comprender cómo la mecánica cuántica evalúa esta consecuencia de la intervención de un observador en la realidad física de un experimento utilizando cinco ejemplos clásicos.

Ejemplo uno: “El gato de Schrödinger”

Un ejemplo de libro de texto que se nos ha quedado grabado en los dientes: “El gato de Schrödinger”. En una caja negra sellada (¡pero qué más da, de qué color sea!), Schrödinger (Erwin Schrödinger) esconde un gato ficticio (imaginario), una ampolla de veneno y un mecanismo de disparo nuclear. Este dispositivo puede romper la ampolla en cualquier momento y matar al animal. Se podría decir que es un experimento divertido, y estaría en lo cierto. La única justificación que puede salvar el honor del científico austriaco es que el experimento es exclusivamente teórico y pretende demostrar la lógica del pensamiento del físico.

El mecanismo de activación en un momento aleatorio puede liberar un átomo radiactivo, cuya desintegración romperá la ampolla con veneno. No se ha especificado el momento exacto de la descomposición. El observador sólo conoce la vida media, es decir, el período de tiempo durante el cual se producirá la descomposición con una probabilidad “cincuenta-cincuenta” de 50 a 50. Así, observando una caja cerrada, entendemos que el gato, dentro de su caja cerrada sistema, existe simultáneamente en dos estados: está vivo o muerto. Ambos estados pueden describirse mediante la onda “función gato” (vivo o muerto), que cambia con el tiempo. Cuanto más nos alejemos de la etapa inicial (el gato definitivamente está vivo), mayor será la probabilidad de que la ampolla ya se haya roto y el experimento haya terminado (el gato esté muerto).

Pero puedes asegurarte de que el experimento haya terminado con solo abrir la caja. Por tanto, mientras el observador no haya penetrado en el sistema cerrado, la probabilidad de que el gato esté vivo permanece, aunque tiende constantemente a cero. Por lo tanto, el gato puede estar siempre en equilibrio al borde de la vida y la muerte, hasta que su destino sea determinado por un científico que está cansado de estar parado junto a una caja cerrada. Y sólo entonces la función de onda colapsa y, entre muchas opciones, sólo se realiza una.

Esta es la llamada interpretación de Copenhague de la ciencia llamada “mecánica cuántica”. El estado de cualquier sistema sólo puede determinarse de forma fiable mediante la observación. Y el observador, con su mera presencia, cambia el resultado del estudio. Éste es el punto misterioso que señaló Schrödinger.

Ejemplo dos: “partícula congelada”

En los años 60 del siglo pasado se predijo el efecto cuántico, que posteriormente fue probado en la práctica por un grupo de científicos dirigido por el premio Nobel Wolfgang Ketterle. Al estudiar la desintegración de los átomos de rubidio excitados en los mismos átomos en estado estable y fotones, los investigadores registraron una clara influencia del observador en el resultado del experimento.

Una partícula radiactiva inestable tiene una vida útil promedio, que puede aumentar si se la monitorea de cerca. Entonces, después del inicio del experimento, los científicos comenzaron a observar la desintegración de los átomos en dos modos diferentes: continuo (el sistema fue irradiado constantemente con un flujo de luz débil que registraba cambios) y pulsado (un rayo de luz más potente, pero corto, periódicamente ingresado al sistema).

El resultado obtenido resultó ser muy interesante. La influencia de la luz externa sobre el sistema ralentizó la descomposición de las partículas y las devolvió a su estado original. La vida de los átomos de rubidio excitados, que se desintegraban rápidamente, podía prolongarse decenas de veces. El efecto pasó a la historia de la ciencia con el nombre en clave de “partícula congelada”.

Ejemplo tres: “dualismo electrónico”

El experimento de difracción de electrones realizado en 1961 está reconocido como uno de los más elegantes de la historia de la física cuántica. La esencia del experimento fue la siguiente: se instaló una placa de cobre con dos ranuras en el camino del flujo de electrones que volaban hacia el acabado fotográfico.

Si imagina un haz de electrones como un grupo de pequeñas bolas cargadas, esperaría dos franjas en la pantalla frente a una rendija y a la otra. Pero, de hecho, apareció otra imagen en la pantalla: una cebra de configuración compleja, que consiste en franjas claras y oscuras alternas y superpuestas. El resultado del experimento no cambió incluso si las partículas se liberaron a través de la rendija no en una corriente continua, sino una por una. Cada uno de los electrones en este momento exhibía sus propias funciones de onda y podía pasar simultáneamente a través de dos rendijas.

Pero esta fue sólo la primera mitad del experimento. Cuando los físicos intentaron registrar el resultado, la imagen en la pantalla se volvió instantáneamente clásica: dos franjas frente a las ranuras de la placa de cobre y ninguna cebra "extraña". Ante los ojos del observador, los electrones "perdieron" su componente ondulatorio y mostraron una imagen familiar para un estudiante de secundaria. La presencia del observador tuvo un impacto en el sistema y cambió automáticamente los resultados de la observación misma.

Ejemplo cuatro: “a algunas personas les gusta el calor…”

Además de los electrones, las moléculas grandes compuestas por varias docenas de átomos de carbono (fullerenos) suelen actuar como conejillos de indias. Los fullerenos, compuestos por seis docenas de átomos, se parecen a una pelota de fútbol real hecha de hexágonos. Con estos elementos de gran tamaño se realizan experimentos de difracción, similares a los que se realizan con electrones.

No hace mucho, los científicos vieneses del grupo del profesor Anton Zeilinger se arriesgaron a añadir un “elemento de observador” a la experiencia. Durante el estudio, los experimentadores dispararon radiación láser contra fullerenos en movimiento. Las moléculas se calentaron por influencias externas y brillaron en el espacio estudiado, revelando así su ubicación.

Junto con el comienzo del resplandor, el comportamiento de las partículas cambió. Si en la “oscuridad”, sin la presencia de un observador, los fullerenos evitaban cuidadosamente los obstáculos que mostraban sus propiedades ondulatorias, entonces, con la aparición de un “espectador”, las partículas comenzaron a comportarse como cuerpos sólidos con todas las características de comportamiento consiguientes conocidas. de la física clásica.

Ejemplo cinco: “...y algunos son más fríos”

Pero el más interesante de todos los misterios de la física cuántica es el misterio del principio de incertidumbre de Heisenberg (Werner Karl Heisenberg). En una presentación popular suena así: es imposible establecer simultáneamente la posición y la velocidad de un objeto cuántico. Es decir, cuanto más exactamente medimos el impulso de una partícula elemental, con menos precisión podremos establecer dónde se encuentra actualmente. Esto, por supuesto, es poco aplicable en el mundo de los objetos grandes y, en general, no está claro qué se puede deducir de esto, incluso en un nivel elemental.

Un experimento realizado por un grupo dirigido por el profesor Keith Schwab añadió algo de picante a la clásica incertidumbre de Heisenberg. Después de colocar una pequeña tira de aluminio en el camino de las micropartículas, los científicos conectaron un dispositivo capaz de registrar su posición con la mayor precisión. Y luego obtuvimos dos resultados interesantes. Primero, cada nueva medición del objeto cambiaba la posición de la placa. El dispositivo determinó con mucha precisión las coordenadas de la tira y, por lo tanto, cambió su velocidad y, en consecuencia, su posterior posición en el espacio.

Pero si el primer descubrimiento fue predicho por el principio de incertidumbre, el segundo fue una sorpresa para todos. Las mediciones que realizaron los científicos condujeron al enfriamiento de la tira. Es decir, el observador, con su mera presencia, cambiaba las características físicas del objeto. En este caso, la temperatura. Inmediatamente se encontró una aplicación práctica de este efecto: ahora el profesor Schwab está pensando en cómo utilizar este fenómeno para enfriar los microcircuitos más complejos.

PD.: La sensación de que el mundo existe sólo en el momento en que lo miras visitó incluso al gran Einstein. Pero nos aseguró que esto no era así. Y, de hecho, ¿cómo puede alguien que observe la luna influir en la luna misma? Bueno, ¿y si, de hecho, todo lo que sucede a nuestro alrededor es sólo producto de nuestra imaginación? Y en cuanto nos dormimos, el mundo desaparece. ¿O son aquellos que dicen que las leyes de la física del universo y las leyes de la comprensión de este universo (psique) deben considerarse complementarias entre sí? Como dos partes de una gran enseñanza.

¿O es esta la misma ciencia? Y se llama "física". Porque comparado con la física, todo lo demás no es más que coleccionar sellos.

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Definición 1

La física cuántica es el estudio de la mecánica cuántica y los sistemas de campos cuánticos. Sus leyes básicas se consideran en la mecánica cuántica y la teoría de campos.

Hay muchos misterios y paradojas en la física cuántica. Los más famosos de ellos son los siguientes:

• Principio de incertidumbre de Heisenberg;
• dualidad onda-partícula;
• El gato de Shroedinger.

El misterio del principio de incertidumbre de Heisenberg

Es imposible determinar simultáneamente con precisión las coordenadas y la velocidad de una partícula cuántica. Éste es el misterio del principio de incertidumbre de Heisenberg. Las relaciones de incertidumbre representan el límite teórico de la precisión de mediciones simultáneas de dos observables que no conmutan entre sí. Serán válidos para medidas ideales de von Neumann y no ideales.

Según este principio, es imposible medir con precisión la velocidad (momento) y la posición de una partícula al mismo tiempo. El principio de incertidumbre también se puede aplicar en el caso de que no se dé ninguna de las dos situaciones extremas:

• impulso completamente definido y coordenadas espaciales inciertas;
• Impulso completamente indeterminado y coordenada definida.

Nota 1

La relación de incertidumbre no limita la precisión de una sola medición para ninguna cantidad. Si el operador viaja consigo mismo en diferentes momentos, la precisión de múltiples mediciones (continuas) de un valor no estará limitada.

La relación de incertidumbre para una partícula libre, por ejemplo, no es un obstáculo para medir con precisión su momento, pero al mismo tiempo no permite medir con precisión sus coordenadas (esta limitación se llama límite cuántico estándar). En mecánica cuántica, la relación de incertidumbre en el sentido matemático es una consecuencia directa de la propiedad de la transformada de Fourier.

Existe una analogía cuantitativamente exacta entre las propiedades de las señales y las ondas y las relaciones de incertidumbre de Heisenberg.

Consideremos, por ejemplo, una señal que varía en el tiempo: una onda sonora. Para determinar con precisión la frecuencia, es necesario observar la señal durante algún tiempo, perdiendo así la precisión de su determinación. En otras palabras, el sonido no se puede registrar con precisión en el tiempo (como un pulso muy corto) y al mismo tiempo obtener un valor de frecuencia (como una onda sinusoidal pura).

La posición en el tiempo y la frecuencia de la onda se consideran matemáticamente completamente análogas a las coordenadas de la partícula y su momento mecánico cuántico:

$p_x=\bar(h)k_x$

En mecánica cuántica, el impulso será la frecuencia espacial a lo largo de la coordenada correspondiente. Al observar objetos macroscópicos en la vida cotidiana, normalmente no observamos incertidumbre cuántica, ya que el valor de $\bar(h)$ es lo suficientemente pequeño, lo que hace que los efectos de las relaciones de incertidumbre sean indetectables mediante instrumentos de medición o sentidos.

El misterio de la dualidad onda-partícula

Nota 2

El dualismo partícula-onda (onda cuántica) es un misterio de la naturaleza que consiste en la capacidad de los objetos microscópicos materiales de exhibir las propiedades de las ondas clásicas en algunas condiciones y de las partículas clásicas en otras.

Ejemplos típicos de objetos que exhiben un comportamiento dual onda-partícula son la luz y los electrones. Este principio también se considera válido para objetos más grandes, pero cuanto más masivo sea el objeto, menos se manifestarán sus propiedades ondulatorias (con la excepción de las ondas en la superficie del líquido).

La idea del dualismo onda-cuántica estuvo involucrada en el desarrollo de la mecánica cuántica con el objetivo de interpretar los fenómenos observados en el microcosmos desde la posición de los conceptos clásicos. Los objetos cuánticos no son en realidad ondas o partículas clásicas. Exhiben las propiedades tanto del primero como del segundo únicamente dependiendo de las condiciones de los experimentos realizados en ellos. La dualidad onda-partícula sólo puede explicarse en el formato de la mecánica cuántica; la física clásica no puede explicarla.

El principio del dualismo cuántico recibió su expresión cuantitativa en la idea de la onda de De Broglie: para cualquier objeto que exhiba simultáneamente propiedades corpusculares y ondulatorias, existe una conexión entre el momento $p$, la energía $E$ (inherente a esto objeto como partícula) con sus parámetros de onda: $k$ (vector de onda) y su longitud $\lambda$, frecuencia $v$

Esta relación está determinada por las siguientes relaciones:

$E=\bar(h)\omega=hv$

Donde $\bar(h)$ es la constante de Planck reducida;

$h=2\pi\bar(h)$ es la constante de Planck habitual.

Las ondas de De Broglie están asociadas con absolutamente cualquier objeto en movimiento en el micromundo. Como tal onda, la luz y las partículas masivas están sujetas a fenómenos de difracción e interferencia.

Cuanto más masiva sea la partícula, más corta será la longitud de onda de De Broglie y será mucho más difícil registrar sus propiedades ondulatorias. Al interactuar con el entorno, el objeto se comportará:

• como una partícula, si su longitud de onda es mucho menor que las dimensiones características de su entorno;
• como una ola (aunque mucho más grande);
• la versión intermedia sólo puede describirse en el formato de una teoría cuántica completa.

El misterio de Schrödinger

Los científicos están interesados ​​en el misterio del experimento mental del gato de Schrödinger. Fue propuesto por el físico austriaco E. Schrödinger, uno de los fundadores de la mecánica cuántica. Con este experimento, Schrödinger quería demostrar lo incompleto de la mecánica cuántica en la transición de los sistemas subatómicos a los sistemas macroscópicos.

En este experimento, se coloca un gato imaginario en una caja negra opaca y comienza a equilibrarse entre la vida y la muerte debido a la amenaza de desintegración de un núcleo que contiene una sustancia tóxica.

Según los principios de la mecánica cuántica, si no se observa el núcleo, se puede describir mediante una mezcla (superposición) de dos estados: un núcleo desintegrado y no desintegrado. Por lo tanto, un gato sentado en una caja se considera vivo y muerto al mismo tiempo.

Al abrir la caja, el experimentador podrá observar sólo un estado: el núcleo se descompuso y mató al gato, o éste permaneció vivo porque el núcleo no se descompuso.

En su experimento, Schrödinger planteó la pregunta: ¿cuándo deja de existir un sistema como resultado de la mezcla de dos estados y elige uno? Se consideró que el objetivo del experimento era demostrar que la mecánica cuántica no puede considerarse completa sin ciertas reglas que indiquen las condiciones para que se produzca el colapso de la función de onda. El gato o permanece vivo o muere, pero en cualquier caso deja de ser una mezcla de ambos (no existe ningún estado que combine muerte y vida al mismo tiempo).

El ejemplo del gato será similar para el núcleo atómico, que necesariamente debe estar desintegrado o no desintegrado. En grandes sistemas complejos, que constan de miles de millones de átomos, la decoherencia se produce casi instantáneamente. Por esta razón, un gato no puede estar vivo y muerto al mismo tiempo durante un período de tiempo determinado y mensurable. El proceso de decoherencia será un componente importante de este experimento mental.

Ahora viene la parte divertida. El panorama se ha vuelto más complicado, pero no hay por qué alarmarse. Todo es muy sencillo. Coloquemos un espejo translúcido frente a los detectores (3) y (4), como el que usamos al principio. A continuación, enviemos los fotones reflejados a otro espejo translúcido (a la izquierda de la fuente en el diagrama). Un fotón “inactivo” con un 50% de probabilidad pasa a través de un espejo translúcido y golpea el detector (3) o (4) O, con un 50% de probabilidad, se refleja desde el PP, golpea el PP de la izquierda y con un 50% de probabilidad de acertar (5) o 50% en 6). Si el fotón "inactivo" golpea el detector (3) o (4), sabemos que el fotón original pasó desde arriba o desde abajo, respectivamente. Por el contrario, si se activó el detector (5) o (6), no sabemos qué camino tomó el fotón. Permítanme enfatizar una vez más: cuando se activan (3) o (4), tenemos información sobre qué camino tomó el fotón. Cuando se activa (5) o (6), no existe tal información. Con este intrincado esquema, borramos información sobre qué camino tomó el fotón.

Ahora el resultado más sorprendente es que si seleccionas en la pantalla aquellos puntos que aparecieron cuando se activó (3) o (4), no hay interferencia, pero si seleccionas un subconjunto de puntos que se obtuvieron cuando (5) o ( 6), entonces se forma un patrón de interferencia. Pensemos un momento en este resultado: al fotón no le importa si lo “tocamos” o no durante el experimento. Con la ayuda de convertidores reductores, obtenemos información potencial sobre por dónde pasó el fotón. Si se realiza (detectores (3) o (4)), la imagen se destruye, pero si la borramos con cuidado (se activan los detectores (5) o (6), logramos persuadir al fotón para que interfiera. La interferencia no se destruye mediante una intrusión mecánica en el experimento, sino por la presencia de información. Los científicos afirman que estos experimentos se llevaron a cabo no sólo con fotones y electrones, sino también con moléculas enteras.

Las leyes de nuestro mundo son muy extrañas y, a veces, contraintuitivas. A nivel macroscópico puede parecer que todo está más o menos claro. Pero tan pronto como empezamos a trabajar con partículas elementales, toda nuestra experiencia cotidiana se derrumba. E incluso los escritores de ciencia ficción más atrevidos no pueden adivinar lo que nos espera en la escala de Planck.

Se sabe que hasta el final de su vida, Albert Einstein nunca aceptó la mecánica cuántica con sus procesos inciertos, estocásticos, aleatorios y caóticos. Este rechazo se expresó en las frases de Einstein: “Dios no juega a los dados” y “¿Realmente la luna existe sólo porque un ratón la mira?” Aquellos. Einstein adoptó una posición clara sobre el determinismo de los procesos físicos, incluidos los procesos cuánticos. Einstein simplemente creía que los físicos aún no habían descubierto las constantes que influyen en el comportamiento de las partículas cuánticas.

P.D.: Este experimento no es en absoluto mental, sino bastante real y se llevó a cabo, aunque parecía más confuso y complejo de lo que describí aquí.