С каждым годом количество книг на тему — как достичь успеха, воплотить все свои мечты в реальность, становится больше. Часть авторов ссылается на некий “эффект наблюдателя”. Что это? И при чём тут квантовая физика? Мы попробуем разобраться ниже.
Существует несколько понятий «эффект наблюдателя», психологи так назвали феномен, который описывает закономерность: чем больше очевидцев в критической ситуации, тем меньше вероятность помощи пострадавшему. Но мы хотим затронуть совсем другое понятие и окунуться в квантовую физику.
Квантовый эффект наблюдателя — это принцип, согласно которому сам акт измерения или наблюдения за квантовой системой неизбежно изменяет её свойства.
Простыми словами: "Шрёдингеровский кот" Самый известный мысленный эксперимент, иллюстрирующий эту идею, — кот Шрёдингера. Представьте кота в закрытой коробке с устройством, которое с 50% вероятностью может выпустить яд. С точки зрения квантовой механики, пока коробка закрыта и за ней никто не наблюдает, кот находится в суперпозиции двух состояний: он и живой, и мёртвый одновременно. В момент, когда вы открываете коробку и смотрите (производите измерение), эта суперпозиция коллапсирует (схлопывается) в одно из двух определённых состояний: вы видите либо живого кота, либо мёртвого.
Можно обратиться к более обыденному примеру — например, чтобы измерить давление в автомобильных шинах — необходимо выпустить небольшее количество воздуха, иначе это будет сделать затруднительно! Таким образом, можно сделать вывод, что даже если эффект воздействия невелик, то объект все равно изменяет своё состояние.
Важный момент: "наблюдателем" здесь является не обязательно человек, а любое макроскопическое устройство или система, которое взаимодействует с квантовой системой для получения информации (детектор, фотон, летящий на частицу, и т.д.).
Почему это происходит? Основные интерпретации
Не существует единого мнения о том, почему это происходит, но есть несколько ведущих интерпретаций:
1. Копенгагенская интерпретация (самая распространенная): Это прямо постулируется как фундаментальное правило природы. До измерения у системы нет определённых свойств (например, точного положения или импульса частицы). Измерение "заставляет" систему выбрать одно конкретное состояние.
2. Интерпретация множественных миров: Здесь никакого коллапса не происходит. Вместо этого, при измерении, Вселенная расщепляется на две (или более) ветви. В одной ветви наблюдатель видит живого кота, в другой — мёртвого. Оба состояния реальны, но существуют в разных, не сообщающихся между собой вселенных.
3. Теория декогеренции* (наиболее принятая научным сообществом): Это более современное и практическое объяснение. Квантовая система (например, частица) не существует изолированно — она постоянно взаимодействует с окружающей средой (с фотонами света, молекулами воздуха и т.д.). Это взаимодействие разрушает хрупкое квантовое состояние (суперпозицию) и делает его "классическим". Таким образом, "наблюдение" — это просто частный случай такого взаимодействия.
С этой точки зрения, кот никогда не бывает одновременно жив и мёртв, потому что он — макроскопический объект, постоянно взаимодействующий с средой и уже давно прошедший декогеренцию.
Квантовый эффект наблюдателя — это не про то, что сознание человека влияет на реальность (это распространённое мистическое упрощение). Это фундаментальный принцип квантовой механики, гласящий, что получить информацию о системе без физического взаимодействия с ней невозможно, а это взаимодействие неминуемо изменяет её состояние. Это следствие фундаментальной вероятностной природы квантового мира.
*Декогере́нция — процесс нарушения когерентности (от лат. cohaerentio — сцепление, связь), вызываемый взаимодействием квантовомеханической системы с окружающей средой посредством необратимого с точки зрения термодинамики процесса. Во время протекания этого процесса у самой системы появляются классические черты, которые соответствуют информации, имеющейся в окружающей среде.