Sponsor's links:
Sponsor's links:

Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»

не прочитано
Прочитано: 0%

Глава 3


-ДДДДДДД- Диалог о сознании и кванте Беседа между Доктором Феликсом Аварохой, математиком Доктором Джеймсом Йантри, биологом Доктором Хансом Кутарком, физиком К которым позже присоединились два физика Доктор Софус Баум Доктор Франческо Шунйа Время: лето 1980 Место: Бостон, Массачусетс


     Этот диалог посвящен вопросу о том, может ли современная физика предусмотреть адекватное описание сознательной жизни. Персонажи являются вымышленными, однако большая часть выражаемых ими взглядов излагались различными учеными и философами. Разделы 3.1, 3.2, 3.3 посвящены дискуссии о сознании и проблемам квантовой эпистемологии. В разделе 3.4 вводится концепция дживатмы, или нефизического сознающего "я", а также помещена дискуссия о том, как могло бы быть эксперементально исследовано нефизическое "я". Авароха: На протяжении последних трех столетий имел место
     значительный прогресс во многих областях наук, однако наше
     понимание природы сознания осталось в совершенно неразвитом
     состоянии. Это отсуствие равновесия в нашем мировом научном
     взгляде является результатом сильно искаженной концепции
     природы сознающего "я". Эта концепция особенно
     неудовлетворительно представлена широко распространенной
     тенденцией приписывать универсальную обоснованность научным
     гипотезам, а также считать современную науку единственным
     источником истинного знания о мире.

Я предполагаю, что нам необходима наука о сознающем "я", и


     что подобная наука требует источника действительных и
     существенных данных, непосредственно принадлежащих природе
     сознания. Так как подобные данные отсуствуют во всех областях
     современной науки, от физики до психологии, то я предполагаю,
     что мы могли бы обратиться к древним и надежным источникам
     знания, которыми мы до сих пор пренебрегали в наших научных
     исследованиях. Одним из таких источников является Бхагавад-
     гита, которая одновременно представляет как фундаментальную
     концептуальную структуру для понимания сознания, так и
     практические средства для непосредственного изучения сознающего
         1
     "я".

Если будет признана ограниченность и несовершенство


     современных научных теорий, то будет возможным привести к
     гармонии действительные понимания современной науки с более
     широким знанием, содержащимся в Бхагавад-гите. Это не только
     обеспечит нас весьма необходимым продвижением в нашем понимании
     проироды сознающего "я", но и даст множество стимулирующих
     идей, относящихся к нашим сущеcтвующим исследованиям материи и
     ее взаимодействий. Йантри: Я не думаю, что программа, которую вы обрисовали, является
     полносью оправданной. Нет серъезных недостатков в нашем
     современном научном взгляде, а особенно в моей собственной
     области - биологии. Конечно, в науке о жизни существует
     множесто тайн, и они являются предметом исследований наиболее
     энергичных исследователей настоящего времени. Однако основные
     принципы, которые формируют основание нашего научного поиска,
     являются твердо установленными. Здание научного прогреса прочно
     основано на предположении, что все явления во Вселенной
     происходят благодоря физическим процессам. Поэтому жизнь также
     должна быть результатом только лишь физических процессов, и
     течение жизни должно быть автоматически определено физическими
         2
     и химическими событиями внутри живой материи.

Хотя может существовать множество нерешенных проблем в


     физике высоких энергий, все эти проблемы содержат экстремальные
     условия, которые не возникают в живых системах. Основой жизни
     является химия, а все явления химии в настоящее время полностью
     описаны в терминах физики атомарных и молекулярных
         3
     взаимодействий. Все элементы, которые создают живые системы,
     известны, и законы, управляющие ими, также известны. Вы кажется
     отстаиваете введение каких-то нефизических принципов или
     существ в научную картину жизни. Так как физические принципы,
     лежащие в основе жизни, полностью известны, то просто нет места
     в нашем мировом научном взгляде для подобных виталистических
         4
     идей. Авароха: Хорошо известно, что наш опыт сознательного восприятия не
     может быть описан в рамках механистической структуры, которую
         5
     вы защищаете как единственное основание для науки о жизни. В
     качестве стандартного примера рассмотрим наше сознательное
     восприятие красного света. Вы можете точно определить длину
     волны красного цвета, и вы также можете описать, как этот цвет
     вызывает определенные химические реакции в сетчатке глаза.
     Далее, по крайней мере в принципе, вы можете описать великое
     многообразие последовательных физических и химических
     преобразований в нервных клетках сетатки и мозга. Однако нигде
     в этом описании вы не способны сказать вобще что-либо о самом
     восприятии красного цвета. Это восприятие имеет место и
     является, поэтому, несомненно реальным, однако наши научные
     теории не позваляют что-либо сказать об этом. Йантри: Эта проблема сознания долгое время обсуждалась многими
         6
     философами, однако, я не думаю, что она имеет какое-то
     отношение к физическим или химическим теориям. Общее согласие
     состоит в том, что сознание должно быть создано материей, когда
     она достигает организации определенных уровней сложности, как в
     мозге. Одни говорят о сознании как о чем-то отличном от
     материи, и ссылаются на него как на "эпифеномен". Другие
     говорят о нем как об аспекте материи. В любом случае, главное
     состоит в том, что сознание не оказывает какого-либо влияния на
         7
     поведение материи в живых системах. Это поведение всецело
     определяется известными законами физики и химии. Авароха: Когда сознание трактуется таким образом, то оно занимает
     очень неудобное и искусственное положение в нашей теоретической
     картине. В физике все другие продукты или аспекты физической
     системы имеют некоторое действие на поведение системы в целом.
         8
     Почему сознание должно быть исключением?

Я предполагаю, то ваше описание сознания является


     неадекватным, а действительное объяснение должно описывать, как
     сознание взаимодействует с материей. Чтобы прояснить это, мне
     хотелось бы отметить, что физические принципы, лежащие в основе
     химии, не полностью понятны. В квантовой механике, которая
     описывает поведение атомов и молекул, существуют серъезные
     проблемы. Эти проблемы вызывают споры, а также приводят к
         9
     большой путанице спекулятивных интерпретаций, некоторые из
     которых ведут к чрезмерным крайностям. Ясно, что необходимо
     некоторое видоизменение теории. Я хотел бы заметить, что
     проводя подобное видоизменение, мы должны помнить требование
         10
     адекватности теории сознания. Йантри: Я не являюсь специалистом в кватовой механике, но я очень
     сомневаюсь, то любая из проблем в этой области могла бы иметь
     какое-нибуть отношение к установленному нами физикохимичесому
         11
     пониманию жизни. Возможно, Кутарк, вы смогли бы пролить
     некоторый свет на этот вопрос. Кутарк: Ситуация, возможно, сложнее, чем вам кажется, Йантри. Все же
     я убежден, что квантовая теория, как она есть, дает полное и
         12
     удовлетворительное объяснение атомарных взаимодействий.
     По-моему, Авароха, проблемы, о которых вы упомянули, могут быть
     разрешены при правильном понимании тонких особенностей
     квантовой эпистемологии. Но если вы хотите, мы можем обсудить
     их, и если ваша точка зрения превалирует, то мы последуем
     далее, чтобы рассмотреть ваши более радикальные идеи. Как вы
     думаете, Йантри? Йантри: Я удивлен, что вы можете предположить, что наши
     фундаментальные научные теории нуждались бы в значительном
     пересмотре. Хорошо, давайте приступим. Я уверен, что ваши
     окончательные выводы, если они точны, будут совпадать с
     основной точкой зрения, на которой базируется вся наша работа.
     Я только прошу, чтобы вы попытались сохранить обсуждение
     доступным для тех людей, которые не являются специалистами в
     области физики.
         3.1 Проблема квантовой механики Авароха: Тогда, давайте приступим, обратившись к простому примеру.
     Рассмотрим диффузионную камеру Вильсона. Как вам известно, этот
     прибор состоит из стеклянной камеры, содержащей кусок
     радиоактивного вещества. Если влажность в камере доходит до
     точки насыщения, то наблюдатель увидит тонкие линии тумана,
     исходящие от радиоактивного материала. Можете ли вы объяснить
     это? Йантри: Конечно. Это является элементарным экспериментом,
     используемым в начальных курсах для демонстрации явления
     радиоактивности. По мере того как радиоактивные атомы в камере
     распадаются, они испускают субатомные частицы, которые
     перемещаются с огромными скоростями. Эти частицы ионизируют
     воздух вдоль своих трасс, и капельки воды конденсируются вокруг
     ионов, образуя трассы из видимых линий тумана. Авароха: Тогда, по-видимому, установленные законы физики могли бы,
     по крайней мере в принципе, дать полное описание человека в
     комнате, наблюдающего диффузионную камеру. Йантри: Да. Конечно, мы должны помнить, что современная физика не
     является детерминистической. Элемент случайности должен входить
     в физическое описание, это неизбежно. Сейчас нам известно, что
     случайность является частью природы вещей. Авароха: Не могли бы вы привести пример? Йантри: Вы уже упомянули один из стандартных примеров. Время, когда
     данный радиоактивный атом распадается, принципиально не может
     быть точно определено. Мы можем только определить вероятность
     того, что атом распадется в заданный интервал времени,
     Аналогично и направление, а котором испускается
     высокоэнергичная частица, является совершенно случайным. Авроха: Тем не менее, вы согласны, что данный атом распадается и
     воспроизводить определенную видимую трассу в определенном
     направлении и в некоторое определенное время, не так ли? Йантри: Да, конечно. Авароха: Вы согласны также, что поскольку это происходит, то это
     воспринимается человеком как конкретный случай, и что законы
     физики не способны дать нам полного описания процесса,
     посредством которого это восприятие имеет место? Йантри: Определенно, это верно. Авароха: Хорошо. Для простоты давайте предположим, что единственный
     атом зафиксирован в центре диффузионной камеры. Мы ожидаем
     обнаружить, что поскольку человек наблюдает, он может некоторое
     время вообще ничего не увидеть. Затем, в некоторый определенный
     момент он увидит единственный след тумана, переходящий в прямую
     линию из центра камеры. Давайте начнем с рассмотрения того, что
     произошло внутри атома, и почему он воспроизвел этот след. -ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД- Рисунок 1. Диффузный след, воспроизведенный распадом радиоактивного
     атома. Этот след, как считается, воспроизводится
     альфа-частицей, испускаемой атомом, случайно расположенным
     слева на рисунке. (Из C.T.R. Wilson, Proc. Roy. Soc. London (A)
     87, 277 (1912).) -ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД- Кутарк: Мы можем это легко объяснить в терминах квантово-
     механического "туннельного" эффекта. Мы можем представить, что
     частица заключена в ядро атома с помощью потенциального
     барьера, который так высок, что частица не имеет достаточной
     энергии, чтобы вырваться из нее. В квантовой физике подобная
     частица имеет определенный шанс в преодолении барьера, даже
     если это невозможно с точки зрения классической физики. Это
     явление называется туннельным эффектом, и он является
     стандартным объяснением радиоактивности. Авароха: Этот вид вербального объяснения приводится часто, однако,
     квантово-механический туннельный эффект на самом деле не описан
     в терминах локализованной частицы. Скорее всего он описан в
     терминах волны. В этом случае мы можем рассмотреть
     потенциальный барьер, о котором вы уже упоминали, как о
     частично отражающей стеклянной оболочке. Если внутри оболочки
     заключено некоторое количесиво света, то он мог бы повторно
     отражаться взад и вперед, однако, при каждом отражении
     некоторое количество света могло бы просачиваться сквозь
     оболочку. Подобным образом, процесс радиоактивного распада
     описан в терминах волны, которая частично заключена внутри
     ядра, постоянно просачивается, однородно распространяясь во
     всех направлениях. Кутарк: Это верно, что слово "частица" в квантовой теории
     используется в метафорическом смысле. Физические описания
     фактически даны в терминах волн, или более широко на языке
     "векторов состояния" в гильбертовом пространстве, которые могут
     быть различными способами представлены математически. Йантри: Я понимаю, что этот разговор о волнах и частицах должен быть
     отнесен к "корпускулярно-волновому дуализму", о котором мы
     часто слышим. Однако ваши утверждения кажутся несколько
     запутанными. Вы говорите, что квантовая теория фактически
     описывает радиоактивный распад на языке волны, и что слово
     "частица" использо метафорически. Я еще могу понять, как
     частица может воспроизвести определенный след, но, в то же
     время, трудно понять, как волна, которая однородно
     распространяется во всех направлениях, может проделать это. -ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД- Рисунок 2. Квантово-механическая волна, описывающая испускание
     частицы из ядра радиоактивного атома. -ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД- Кутарк: Ответ очень прост. До сих пор мы рассматривали только
     радиоактивную "частицу". Чтобы правильно описать трассы в
     диффузионной камере, вы должны расширить физическую систему по
     крайней мере до включения в систему атомов воздуха внутри
     камеры. Также, вы должны принять во внимание взаимодействие
     между этими атомами и частицей. Если вы сделаете это, то
     найдете, что вектор состояния системы дает совершенно
     удовлетворительное описание источника трасс. Но в этой ситуации
     мы не можем в действительности назвать вектор состояния волной;
     это является значительно более сложной математической
     конструкцией.
         3.2 О чем фактически говорит квантовая механика Авароха: Да. Для того, чтобы фактически понять квантово-механическую
     обработку нашего эксперимента с диффузионной камерой, мы должны
     будем иметь дело со значительно более сложными идеями, чем те,
     которые мы рассматривали до сих пор. Давайте поэтому расширим
     нашу физическую систему, как вы предложили, и введем общий
     квантово-механический вектор сотояния J(t), который описывает
     ее физическое состояние. Кроме того, мы должны ввести уравнение
     Шредингера:
         J(t)


HJ(t) = i ДДДДД t


     который определяет, как с течением времени изменяется состояние
     системы. В этом уравнении оператор Гамильтона H суммирует все
     физические законы причины и следствия, действующие в пределах
     системы. Йантри: Естественно, я видел уравнение Шредингера раньше, но я не
     изучал ее подробно. Оно содержит очень сложные вычисления,
     которые могут понять только специалисты. Не могли бы вы
     рассказать о квантовой механике, используя простые примеры,
     которые могут быть наглядно представлены? Авароха: Поверхностные вербальные описания квантовой механики обычно
     просто вводят в заблуждение, и могут даже совершенно запутать
     теорию. Для действительного понимания, чтобы продолжать идти
     дальше в квантовой теории, мы же должны выработать некоторую
     концепцию того, как теория фактически описывает природу.

Однако в этом случае можно было бы представить вещи в


     достаточно нетехническом виде, если мы принимаем одно основное
     математическое преобразование уравнения Шредингера. Мы начнем с
     разделения общей системы на две части: радиоактивная частица
     сама по себе и все остальное, входящее в систему, за
     исключением этой частицы. Я буду ссылаться на общую систему как
     на Систему I, а на общую систему без радиоактивной частицы как
     на Систему II.

Вектор состояния J(t) может быть представлен как
s
J(t) = F (t) X (t)
t k k
k

Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»


Sponsor's links: