Já a můj stín: kvantová mechanika zpochybňuje koncept osobnosti

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 03:50

proč jsi ty? Jak poznáte, že jste člověk s jedinečným charakterem a způsobem myšlení? Kvantová mechanika nám radí, abychom nebyli tak přehnaně sebevědomí. Je možné, že nejsme všichni tak odlišní, jak si představujeme.

Martin Guerr a ukradená identita

Věděli jste o Martinu Guerreovi? Jedná se o francouzského rolníka, který se jednou ocitl v podivné a nepříjemné situaci. Martin žil v malé vesnici. Když bylo chlapci 24 let, jeho vlastní rodiče ho obvinili z krádeže. Herr byl nucen opustit svůj domov, opustit svou ženu a syna. O osm let později se muž vrátil do své rodné vesnice, kde se setkal s rodinou. O tři roky později se rodině narodily tři děti.

Zdálo se, že vše pokračuje jako obvykle. Ve vesnici se ale objevil cizí voják, který prohlásil, že bojoval s Martinem Gerrem ve španělské armádě a že v boji přišel o nohu. Martinova rodina začala pochybovat, zda se jejich příbuzný před třemi lety vrátil domů. Po dlouhém soudu se ukázalo, že identitu Guerry „unesl“dobrodruh Arnault du Tilh. Skutečný Martin skutečně podstoupil amputaci nohy a byl jmenován do sinekury v klášteře ve Španělsku. Proces se „zlodějem identity“byl však tak slavný, že se skutečný Herr vrátil do rodné vesnice. Osud dobrodruha Arnauda du Thiel byl zpečetěn krátkým rozsudkem smrti. A sám Martin obvinil svou ženu z napomáhání podvodníkovi, protože nevěřil, že žena svého milovaného manžela nepozná.

Tento příběh vzrušil mysl spisovatelů a režisérů. Na její motivy byl natočen film, muzikál a dokonce i televizní seriál. Této příležitosti je navíc věnován jeden ze seriálů „Simpsonovi“. Taková popularita je pochopitelná: takový incident nás vzrušuje, protože rychle bolí - naše představy o identitě a osobnosti.

Jak si můžeme být jisti, kým člověk skutečně je, i ten nejdražší? Co znamená identita ve světě, kde nic není trvalé?

Na tuto otázku se snažili odpovědět první filozofové. Předpokládali, že se od sebe lišíme duší a naše těla jsou jen loutky. Zní to dobře, ale věda toto řešení problému odmítla a navrhla hledat kořen identity ve fyzickém těle. Vědci snili o nalezení něčeho na mikroskopické úrovni, co by odlišilo jednoho člověka od druhého.

Je dobře, že věda je přesná. Proto, když říkáme „něco na mikroskopické úrovni“, máme samozřejmě na mysli nejmenší stavební kameny našeho těla – molekuly a atomy.

Tato cesta je však kluzčí, než by se na první pohled zdálo. Představte si například Martina Guerra. Přistupte k němu mentálně. Obličej, pleť, póry … pojďme dál. Pojďme se co nejvíce přiblížit, jako bychom měli ve svém arzenálu to nejvýkonnější vybavení. co najdeme? Elektron.

Elementární částice v krabici

Herr byl vyroben z molekul, molekuly jsou vyrobeny z atomů, atomy jsou vyrobeny z elementárních částic. Ty jsou vyrobeny „z ničeho“, jsou základními stavebními kameny hmotného světa.

Elektron je bod, který doslova nezabírá vůbec žádné místo. Každý elektron je určen výhradně hmotností, spinem (momentem hybnosti) a nábojem. To je vše, co potřebujete vědět, abyste popsali „osobnost“elektronu.

Co to znamená? Například to, že každý elektron vypadá úplně stejně jako každý jiný, bez sebemenšího rozdílu. Jsou naprosto totožné. Na rozdíl od Martina Guerra a jeho dvojčete jsou si elektrony natolik podobné, že jsou zcela zaměnitelné.

Tato skutečnost má některé docela zajímavé důsledky. Představme si, že máme elementární částici A, která se liší od elementární částice B. Navíc se nám dostaly do rukou dvě krabice - první a druhá.

Víme také, že každá částice musí být v danou chvíli v jedné z krabic. Protože si pamatujeme, že částice A a B se od sebe liší, ukazuje se, že existují pouze čtyři možnosti pro vývoj událostí:

• A leží v poli 1, B leží v poli 2;
• A a B leží společně v poli 1;
• A a B leží společně v poli 2;
• A leží v poli 2, B leží v poli 1.

Ukazuje se, že pravděpodobnost nalezení dvou částic najednou v jedné krabici je 1: 4. Super, vyřešeno.

Ale co když se částice A a B nijak neliší? Jaká je v tomto případě pravděpodobnost nalezení dvou částic ve stejné krabici? Naše myšlení kupodivu neomylně určuje: jsou-li dvě částice totožné, pak existují pouze tři možnosti vývoje událostí. Není přece žádný rozdíl mezi případem, kdy A leží v rámečku 1, B leží v rámečku 2, a případem, kdy B leží v rámečku 1, A leží v rámečku 2. Pravděpodobnost je tedy 1:3.

Experimentální věda potvrzuje, že mikrokosmos se řídí pravděpodobností 1:3. To znamená, že pokud byste nahradili elektron A jakýmkoli jiným, vesmír by rozdíl nezaznamenal. A ty taky.

Sly elektrony

Frank Wilczek, teoretický fyzik na Massachusetts Institute of Technology a laureát Nobelovy ceny, dospěl ke stejnému závěru jako my. Tento výsledek považuje vědec nejen za zajímavý. Wilczek uvedl, že skutečnost, že dva elektrony jsou absolutně nerozeznatelné, je nejhlubším a nejdůležitějším závěrem kvantové teorie pole.

Kontrolní výstřel je interferenční jev, který „zradí“elektron a ukáže nám jeho tajný život. Vidíte, když sedíte a hledíte na elektron, chová se jako částice. Jakmile se odvrátíte, ukáže vlastnosti vlny. Když se dvě takové vlny překrývají, vzájemně se zesilují nebo zeslabují. Jen mějte na paměti, že nemáme na mysli fyzikální, ale matematický koncept vlny. Přenášejí ne energii, ale pravděpodobnost – ovlivňují statistické výsledky experimentu. V našem případě - k závěru z experimentu se dvěma krabicemi, ve kterých jsme dostali pravděpodobnost 1: 3.

Zajímavé je, že k jevu interference dochází pouze tehdy, když jsou částice skutečně identické. Experimenty ukázaly, že elektrony jsou úplně stejné: dochází k interferenci, což znamená, že tyto částice jsou nerozeznatelné.

K čemu to všechno je? Wilczek říká, že identita elektronů je přesně to, co umožňuje náš svět. Bez toho by žádná chemie nebyla. Hmota nemohla být reprodukována.

Kdyby byl mezi elektrony nějaký rozdíl, všechno by se najednou změnilo v chaos. Jejich přesná a jednoznačná povaha je jediným základem pro existenci tohoto světa plného nejistot a omylů.

Dobrý. Řekněme, že jeden elektron nelze odlišit od druhého. Ale můžeme dát jeden do prvního boxu, druhý do druhého a říct: "Tento elektron leží tady a ten je támhle"?

"Ne, nemůžeme," říká profesor Wilczek.

Jakmile elektrony vložíte do krabic a odvrátíte pohled, přestanou být částicemi a začnou vykazovat vlnové vlastnosti. To znamená, že se budou nekonečně prodlužovat. Jakkoli to může znít zvláštně, všude existuje možnost najít elektron. Ne v tom smyslu, že by se nacházel ve všech bodech najednou, ale v tom, že máte malou šanci ho kdekoli najít, když se najednou rozhodnete otočit a začít ho hledat.

Je jasné, že si to lze jen těžko představit. Nabízí se ale ještě zajímavější otázka.

Jsou elektrony tak složité nebo prostor, ve kterém se nacházejí? A co se potom stane se vším, co je kolem nás, když se odvrátíme?

Nejtěžší odstavec

Ukazuje se, že stále můžete najít dva elektrony. Jediný problém je, že nemůžete říct: tady je vlna prvního, tady vlna druhého elektronu a všichni jsme v trojrozměrném prostoru. V kvantové mechanice to nefunguje.

Musíte říci, že v trojrozměrném prostoru existuje samostatná vlna pro první elektron a druhá vlna v trojrozměrném prostoru pro druhý. Nakonec to dopadá – buď silný! je šestirozměrná vlna, která k sobě váže dva elektrony. Zní to hrozně, ale pak to pochopíme: tyto dva elektrony se už nepohupují, nikdo neví kde. Jejich pozice jsou jasně definovány, nebo spíše spojeny touto šestirozměrnou vlnou.

Obecně, pokud jsme si dříve mysleli, že existuje prostor a věci v něm, pak s přihlédnutím ke kvantové teorii budeme muset mírně změnit naše zobrazení. Prostor je zde jen způsob, jak popsat propojení mezi objekty, jako jsou elektrony. Proto nemůžeme popsat strukturu světa jako vlastnosti všech částic dohromady, které jej tvoří. Všechno je trochu složitější: musíme studovat souvislosti mezi elementárními částicemi.

Jak vidíte, díky skutečnosti, že elektrony (a další elementární částice) jsou navzájem naprosto totožné, se samotný koncept identity rozpadá v prach. Ukazuje se, že rozdělovat svět na jeho součásti je špatné.

Wilczek říká, že všechny elektrony jsou totožné. Jsou projevem jednoho pole, které prostupuje veškerý prostor a čas. Fyzik John Archibald Wheeler uvažuje jinak. Věří, že zpočátku existoval jeden elektron a všechny ostatní jsou jen jeho stopy, prostupující časem a prostorem. „Jaký nesmysl! - na tomto místě můžete vykřiknout. "Vědci opravují elektrony!"

Ale je tu jedno ale.

Co když je to všechno iluze? Elektron existuje všude a nikde. Nemá žádnou hmotnou podobu. Co dělat? A co je potom člověk, který se skládá z elementárních částic?

Ani kapka naděje

Chceme věřit, že každá věc je víc než jen součet jejích základních částic. Co kdybychom odstranili náboj elektronu, jeho hmotnost a rotaci a získali něco ze zbytku, jeho identitu, jeho „osobnost“. Chceme věřit, že existuje něco, co dělá elektron elektronem.

I když statistika nebo experiment nemohou odhalit podstatu částice, chceme v ni věřit. Koneckonců, pak je tu něco, co dělá každého člověka jedinečným.

Předpokládejme, že by mezi Martinem Gerrem a jeho dvojníkem nebyl žádný rozdíl, ale jeden z nich by se tiše usmíval s vědomím, že on je ten pravý.

Moc bych tomu chtěla věřit. Kvantová mechanika je ale absolutně bezcitná a nenechá nás přemýšlet o nejrůznějších nesmyslech.

Nenechte se zmást: kdyby měl elektron svou vlastní individuální podstatu, svět by se změnil v chaos.

OK. Protože elektrony a další elementární částice ve skutečnosti neexistují, proč existujeme my?

Teorie první: jsme sněhové vločky

Jednou z myšlenek je, že je v nás spousta elementárních částic. Tvoří složitý systém v každém z nás. Zdá se, že skutečnost, že jsme každý jiný, je důsledkem toho, jak je naše tělo postaveno z těchto elementárních částic.

Teorie je to zvláštní, ale krásná. Žádná z elementárních částic nemá svou vlastní individualitu. Společně ale tvoří jedinečnou strukturu – osobu. Jestli chcete, jsme jako sněhové vločky. Je jasné, že všechny jsou voda, ale vzor každého je jedinečný.

Vaší podstatou je, jak jsou ve vás částice uspořádány, ne z čeho přesně jste vyrobeni. Buňky v našem těle se neustále mění, což znamená, že jediné, na čem záleží, je struktura.

Teorie druhá: jsme modely

Existuje jiný způsob, jak odpovědět na otázku. Americký filozof Daniel Dennett navrhl nahradit pojem „věc“pojmem „skutečný model“. Podle Dennetta a jeho následovníků je něco skutečné, pokud lze jeho teoretický popis duplikovat stručněji – v kostce pomocí jednoduchého popisu. Abychom vysvětlili, jak to funguje, vezměme si jako příklad kočku.

Takže máme kočku. Technicky ji můžeme znovu vytvořit na papíře (nebo virtuálně) tak, že popíšeme polohu každé částice, ze které se skládá, a sestavíme tak schéma kočky. Na druhou stranu to můžeme udělat jinak: stačí říct „kočka“. V prvním případě potřebujeme obrovský výpočetní výkon, abychom obraz kočky nejen vytvořili, ale řekněme i rozpohybovali, mluvíme-li o počítačovém modelu. Ve druhém se stačí zhluboka nadechnout a říct: "Kočka chodila po místnosti." Kočka je skutečný model.

Vezměme si další příklad. Představte si skladbu, která zahrnuje levý ušní lalůček, největšího slona v Namibii a hudbu Milese Davise. Vytvoření tohoto objektu výpočtově zabere spoustu času. Stejnou částku vám ale zabere i slovní popis tohoto fantastického monstra. Nepůjde ani zkrátit, řečeno dvěma slovy, protože taková skladba je neskutečná, to znamená, že neexistuje. Toto není skutečný model.

Ukazuje se, že jsme jen momentální strukturou, která se objevuje pod pohledem pozorovatele. Fyzici přilévají olej do ohně a říkají, že se snad ve finále ukáže, že svět není vůbec z ničeho. Zatím nám zbývá ukazovat na sebe a na svět kolem nás, vše popisovat slovy a rozdávat názvy. Čím je model složitější, tím více musíme jeho popis komprimovat, aby byl reálný. Vezměme si například lidský mozek, jeden z nejsložitějších systémů ve vesmíru. Zkuste to ve zkratce popsat.

Zkuste to popsat jedním slovem. Co se stalo?