Дмитрий Радищев (dibr) wrote,
Дмитрий Радищев
dibr

Category:

Новые постулаты магии с точки зрения квантовой механики

     Современная магия, как считают многие, в том числе и я - это управление случайностями. Такая магия не нарушает напрямую законов природы - соответственно, никаких метаний файрболлов и полётов на коврах-самолётах не предполагается, но применение магии так влияет на случайные события, что в результате цепочки случайностей получается именно нужный "магу" результат. Кстати, поскольку цепочки нередко получаются весьма длинные, запутанные и неочевидные - то чем "жестче" маг пытается задать путь к результату, тем меньше у него шансов результата достигнуть, и наоборот - чем более общим образом сформулирован результат, и чем "свободней" задан путь к нему - тем больше у вселенной свободы в реализации программы, и тем выше шансы получения результата.
     Реализуется магия, разумеется, не на материальном уровне. На материальном уровне действуют материальные законы, "случайность" в которых до недавнего времени отрицалась вообще: "недостаток информации", "сложность системы", "взрывное накопление погрешностей вычисления" - легко, но не случайность; как говорил в своё время Эйнштейн - "бог не играет в кости". На протяжении многих веков наука успешно изгоняла нематериальные, недетерминистичные и субъективные объяснения отовсюду, открывая всё новые и новые строгие "законы природы", не оставлявшие места для неоднозначностей. Пока не была придумана квантовая механика. В которой довольно быстро обнаружились "истинно случайные события" (события, точный исход которых невозможно предсказать, даже имея бесконечно полную информацию о системе), некоторые вольности с ходом времени и принципом причинности (подробнее - в самом конце), и даже зависимость некоторых квантовомеханических характеристик системы от описывающего систему субъекта, что для физической теории было вообще немного странным.
     При этом вероятности и корреляции "истинно случайных" событий квантовая механика предсказывала точнее, чем альтернативные теории, а субъективизм и заморочки с причинностью существовали как бы внутри самой теории - все предсказываемые теорией наблюдаемые эффекты не зависели от субъекта, не имели проблем с ходом времени, и прекрасно согласовывались с экспериментом. Мало кому из физиков нравилось устройство квантовой механики, мало какая теория подвергалась столь серьезной экспериментальной проверке (при этом пока подтвердились даже самые "бредовые" предсказания квантовой механики), и мало для какой теории пытались столь же активно придумать более "привычную" по идеологии альтернативу - без завязки на субъекта и четко детерминистическую. Безуспешно: на сегодня квантовая механика, (и ещё специальная теория относительности, следствия которой тоже были непривычны современникам Эйнштейна, но уже привычны нам) проверены настолько тщательно, что сомнений в том, что они дают правильные предсказания, в общем-то не возникает. Вопрос только в интерпретации методов, которыми квантовая механика даёт эти предсказания :-)
     Таким образом, длительная история изгнания наукой "неописываемого детерминистическими законами" и "субъективного" из мировоззрения человечества (а именно в недетерминистичность описания и в субъективность религия может спрятать бога, маги - магию, разнообразные эзотерические течения - не менее разнообразную "энергию", а я вот например не нахожу другого места для "свободы воли"), которая, как когда-то казалось, должна была завершиться открытием Абсолютных Детерминистичных и Объективных Законов Природы, застряла в странной позе: в результате героических усилий теоретиков и экспериментаторов среди законов природы был отгорожен компактный уголок, в котором разместились и непредсказуемость, и субъективность, и кое-что ещё, и который пока блестяще отбивает (или скорее даже просто игнорирует) все попытки их оттуда изгнать. А это значит, что если принять существование магии (увы, это придётся принимать (или не принимать) на веру - знакомых магов не имею, незнакомые предпочитают "не светиться"), и "правильность" квантовой механики (и остальных "хорошо проверенных" законов природы, в первую очередь упомяну всё ту же специальную теорию относительности), то магию и квантовую механику всё-таки придётся увязать вместе. Иначе им просто не найдётся места в одном мировоззрении :-)


Зачем вы зеркала прикрыли черным крепом,
А вдруг не утонул, а вдруг не утонул...
А вдруг он жив-здоров, вдруг рано ставить свечи,
А вдруг он в Санта-Круз за ромом завернул...

"Маргарита" (c) А. Иващено



     Собственно, особой увязки "управления случайностями" с теорией, которая постулирует наличие случайностей, но не может ничего ответить на вопрос о том, откуда берутся случайности, и совершенно случайно не управляет ли ими кто-нибудь, не требуется. Мы просто заявим, что есть некоторая Идеальная Компонента Мира (без пояснений что за компонента такая - в конце концов, я сразу предупредил, что в магию придётся верить (или не верить), наука магию за хвост пока не ухватила), которая каким-то образом управляется со случайностями вообще, и с квантовомеханическими в частности. А что случайностей этих слишком дофига по количеству, но каждая из них слишком мелкая по масштабу (т.е. "задолбаешься управлять") - можно отмахнуться какой-нибудь популярной лекцией по модным нынче "квантовым компьютерам", где на пальцах объяснят, что в некоторых случаях квантовая система способна сама создать достаточно сложную "цепочку случайностей", чтобы удовлетворить некоторому результату. А раз так - почему Идеальная Компонента Мира, чем бы она не являлась, не может использовать аналогичный приём (задаём желаемый результат, а случайности в цепочку выстраиваются сами)? А маг просто умеет хорошо взаимодействовать с этой Идеальной Компонентой, и тем самым в каком то смысле "давать задания" ей.

     А сейчас я хотел бы сформулировать два довольно любопытных "постулата современной магии". Отчасти очевидных с точки зрения магии, но своеобразно согласующихся с современной физикой.
     Первый постулат - "принцип экономии реальности". Он гласит, что "реальность какой мы её видим" создаётся в том виде в каком мы её видим (актуализируется) непосредственно в момент наблюдения (почти как в "матрице", ага - там компьютеру "матрицы" тоже необязательно "рендерить" сцену, которую никто не видит). А то, что мы не наблюдаем непосредственно в данный момент - существует даже не в виде "компьютерной модели мира" (как в той же "матрице"), а в виде "потенциальной возможности оказаться в каком-то состоянии", то есть в виде этаких неоформленных окончательно (неактуализованных) "облаков возможностей". То есть, пока я смотрю на яблоко на столе - оно актуализовано и оно точно есть и точно на столе. Как только я отворачиваюсь - яблоко становится "неактуализованной возможностью яблока быть на столе" (уж не чисто идеальным ли объектом, кстати? Ладно, пока не будем слишком дразнить материалистов), и когда я оборачиваюсь обратно - я не должен слишком уж сильно удивляться, если яблоко исчезнет. Скорее всего не потому что оно туннелировало сквозь столешницу или его магическим образом трансгрессировал себе ближайший маг - более вероятно, что его просто незаметно стащили - но так или иначе, "реальность" согласно этому постулату "экономна" - то, что я не вижу, существует лишь потенциально, в виде "облака возможностей", актуализуется только та реальность, которую я непосредственно наблюдаю, ну а яблоко сейчас актуализовано где-то в другом месте :-)
     Самое смешное, что этот "постулат магии" по сути лишь одна из интерпретаций квантовой механики (а именно - "еретическая" разновидность Копенгагенской интерпретации - "participatory anthropic principle") :-) В конце концов, сами физики до сих пор не знают как понимать устройство квантовой механики, и хотя большинство придерживаются "инструментальной" интерпретации (хорошо выраженной словами, приписываемыми Фейнману: "заткнись и считай"), оставшиеся "неуспокоенные" придумавают самые разные идеи по поводу того, как же именно понимать то, что постулирует квантовая механика. И вариант "реальность существует только когда на неё смотрят" - ещё не самый бредовый из предложенных :-)

     Второй постулат интересней. Это "принцип возможности вмешательства", частично вынесенный в эпиграф. Он гласит, что даже если некоторое событие уже произошло и находится в безусловном прошлом, мы тем не менее имеем возможность повлиять на его исход, до тех пор пока его результат не актуализован - то есть, пока мы не наблюли его лично, или не получили однозначную, не допускающую иных возможностей, информацию об исходе этого события. И правда - вдруг он в Санта-Круз за ромом завернул? Это конечно не очень хорошее поведение - его тут ждут, а он за выпивкой уплыл, но для "красотки Маргариты" это наверное всё-таки лучше, чем если бы он утонул :-) А однозначной информации об утонутии, как мы знаем из песни, нет, есть только хорошо обоснованные предположения.
     Основания для такого постулата неожиданно просты. Рассмотрим известный эксперимент с котом Шредингера, но на вскрытие ящика с котом пригласим не только физика, но и хорошего паталогоанатома. Вскрыв ящик, и обнаружив кота в мёртвом состоянии (предположим пока этот, неблагоприятный для кота, исход), мы приглашаем к коту паталогоанатома, который по степени окоченения кота определяет, что кот умер (к примеру) тридцать-сорок минут назад. R.I.P!
     Но постойте! Минуту назад, до открытия нами коробки, кот, согласно принципам квантовой механики, находился "в смешанном состоянии: наполовину живой, наполовину мёртвый". Открывши же коробку мы обнаружили не просто мёртвого кота, но кота, мёртвого уже полчаса как! То есть, событие, которое произошло (или, замечу, не произошло) в однозначном прошлом (напомню - контейнер "локален" и неподвижен относительно нас, время у него локальное, и никаких релятивистских заморочек с временем тут быть не может), было актуализовано в настоящем. Или, проще говоря, произошло некоторое событие в прошлом, не произошло оно, и как именно оно произошло, определяется уже после того, как оно как бы произошло. Причем квантовая механика вполне однозначно утверждает, что речь идёт не о том, что "событие произошло, просто мы о нём не знали" (кот либо жив либо умер, но мы не узнаем об этом пока не откроем ящик), а именно о том, что само событие не существует в "произошедшем" или "не произошедшем" состоянии, оно одновременно "имеет потенциал оказаться" произошедшим или нет, и решается это (актуализуется) в момент наблюдения - то есть, при открытии ящика. Акутализация происходит, естественно, случайным образом, а мы помним, что случайности - это то самое место, где заканчивает работу физика, и начинает работу магия. Проще говоря - даже если событие "уже произошло", это ещё не значит что надо опускать руки и ждать неизбежного, и если "красотка Маргарита" постарается, то несмотря на то, что казалось бы "тот фрегат" в этот момент однозначно утонул или не утонул - фрегат имеет бóльшие шансы вернуться домой целым. Возможно, с ромом :-)

     И - ещё немного про обещанные в начале заморочки с причинностью в квантовой механике (про возможность "влиять на прошлое" я уже написал, но это немного другой пример).
     Возмем ставший классическим (и, разумеется, неоднократно проверенный экспериментально) эксперимент по квантовой телепортации, в котором Алиса передаёт Бобу один из пары "спутанных" фотонов (находящихся в неопределенном, но связанном, состоянии), затем измеряет состояние своего фотона, тем самым вызывая коллапс волновой функции (мгновенный во всём пространстве - теория относительности тут игнорируется), и мгновенно (это важно) делая определенным (связанным с состоянием фотона Алисы) состояние фотона Боба. Важный момент заключается в том, что коллапс волновой функции происходит "мгновенно" - и эта "мгновенность" неоднократно проверялась экспериментально, и в том, что используя непосредственно наблюдаемые величины (волновая функция ненаблюдаема непосредственно, наблюдаемы только её "свёртки" с функциями приборов) всё-таки невозможно построить "сверхсветовой телеграф". То есть, квантовая механика игнорирует специальную теорию относительности (внутри квантовой механики есть сущности, изменяющиеся мгновенно во всём пространстве независимо от системы отсчёта), но не противоречит ей.
     Теперь немного модифицируем постановку эксперимента. Пусть Алиса и Боб проводят измерения состояния фотона одновременно в "лабораторной" системе отсчёта. Рассмотрим описание одного и того же эксперимента с точки зрения двух наблюдателей - едущего в поезде от Алисы к Бобу (с нерелятивистской, но и ненулевой скоростью), и едушего ему навстречу. "Одного и того же эксперимента" следует понимать буквально - пусть, скажем, они читают копии одной и той же записи лабораторного журнала с единственным экспериментом Алисы и Боба, и пишут на полях его интерпретацию.
     В движущейся системе отсчета, каковой является поезд, одновременность нелокальных событий нарушается, то есть для одного из наблюдателей первым измерение произвела Алиса, и затем Боб, а для второго - первым измерил свой фотон Боб, и лишь затем Алиса. Замечу, что я имею право рассматривать эксперимент используя одновременно квантовую механику и специальную теорию относительности, поскольку (1) обе теории сейчас экспериментально подтверждены настолько хорошо, насколько это вообще возможно на данном этапе развития науки, и (2) они не противоречат друг другу - в рамках квантовой механики нельзя придумать мысленный эксперимент, результат которого противоречил бы теории относительности ("мгновенность" квантовой телепортации тем не менее не позволяет создать "сверхсветовой телеграф").
     Легко видеть, что с точки зрения первого наблюдателя, эксперимент происходил так: Алиса раздала себе и Бобу пару "спутанных" фотонов, затем Алиса произвела измерение своего фотона, это имело следствием коллапс волновой функции к определенному состоянию, что в свою очередь имело следствием то, что измерение Боба дало ему фотон во вполне определенном (зависящем от результата измерения Алисы) состоянии. То есть, результат измерения Боба явился следствием измерения, сделанного Алисой. Но с точки зрения второго наблюдателя, первым измерение провёл Боб, тем самым вызвав коллапс волновой функции и определение состояния фотона Алисы, то есть результат измерения Алисы есть следствие измерения, сделанного Бобом!
     При этом, несмотря на то, что эти интерпретации одного и того же эксперимента имеют диаметрально противоположные понятия о причине и следствии (причём для каждого из них это не просто математическая вольность, для каждого из наблюдателей коллапс волновой функции "на самом деле" вызывается именно Алисой или именно Бобом, но не другим персонажем), они по факту оказываются зависящими от субъекта (впрочем, "друг Вигнера" показывает субъективность квантовой механики намного нагляднее) - они тем не менее не противоречат друг другу в том, что касается непосредственно наблюдаемых явлений, блестяще подтверждаются экспериментально...

     ...и несмотря на все старания многих физиков на протяжении не одного десятка лет - не удалось придумать альтернативной теории, не обладающей такими "особенностями", но работающей (предсказывающей экспериментальные результаты) не хуже квантовой механики :-)

     Как-то так. То есть, магия как управление вероятностями, а также "воздействие на прошлое" не противоречит современной физике - а уж верить или нет в существование магии, Идеальной Компоненты Мира, и подобной интересной, но трудноверифицируемой фигни - каждый решает сам :-) А сформулированные постулаты лично мне нравятся - хотя бы чисто по эстетическим соображениям :-)
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 76 comments