Beobachter Und Die Quantenwelt - Alternative Ansicht

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Anonim

Unsere Wissenschaft - die griechische Wissenschaft - basiert auf der Objektivierung, mit der sie sich vom Weg zu einem angemessenen Verständnis des Themas Wissen, Vernunft abschneidet. Und ich bin überzeugt, dass dies genau der Punkt ist, an dem unsere derzeitige Denkweise korrigiert werden muss, möglicherweise durch eine Bluttransfusion des östlichen Denkens. - Erwin Schrödinger.

Warum Wissenschaftler das Problem des Bewusstseins ignorierten

Die wissenschaftliche Herangehensweise an die Untersuchung der umgebenden Realität unter dem Gesichtspunkt des Materialismus in den letzten Jahrhunderten hat eine stabile einseitige Weltanschauung in die Gesellschaft eingeführt, in der eine bedeutungslose materielle Substanz die einzige und letzte Realität ist. Darüber hinaus ist der Weltraum nur ein mechanisches Durcheinander von Galaxien und Sternen, und unser Planet ist ein Staubfleck, der in diesem kosmischen Chaos verloren geht. Das Leben darauf ist ein spezifischer, seltener und letztendlich nutzloser Prozess - höchstwahrscheinlich eine zufällige natürliche Anomalie, und das menschliche Bewusstsein, sein „Ich“, ist eine Einheit, die zusammen mit dem Tod des Körpers verschwindet.

Ein solch monochromes, düsteres und flaches Bild der Welt führt einen denkenden Menschen natürlich zu der Frage nach dem Sinn seiner Existenz, auf die er keine Antwort findet. Infolgedessen bildet sich in der Gesellschaft ein spiritueller Pessimismus, der zu der einzigen zielorientierten Haltung führt, nur materielle Werte und momentane Freuden zu besitzen, um die eigene Existenz mit Sinn zu füllen. Viele Wissenschaftler haben jedoch verstanden, dass ein solches Modell des Universums nur eine grobe Widerspiegelung der realen Welt ist, in der wahrscheinlich die notwendigen und sehr wichtigen Details fehlen.

Ein solches wichtiges Detail, das aus mehreren Gründen außerhalb der wissenschaftlichen Analyse blieb, war das Phänomen des Bewusstseins. Das Bewusstsein erschien in keiner Weise und ging nicht in die Gleichungen der klassischen Physik ein, es existierte einfach nicht in den Gesetzen, die von der Wissenschaft offenbart wurden, es lag immer außerhalb des Rahmens des wissenschaftlichen Ansatzes. Eine solch eingeschränkte Sichtweise hatte jedoch nur in einem frühen Stadium wissenschaftlicher Erkenntnisse ein Recht auf Leben. Mit einem weiteren tieferen Eindringen in die Geheimnisse des Universums hätte sich diese Einschränkung erklären müssen.

In der Tat kam es mit der Entwicklung der Quantenmechanik zu Unklarheiten hinsichtlich der Eigenschaften des Elektrons und der Rolle des Beobachters im Experiment. Wie sich herausstellte, hat das Elektron eine doppelte Natur, und die experimentellen Ergebnisse hängen von den vom Beobachter festgelegten Beobachtungsbedingungen ab. Die Frage wirkt sich direkt auf die Interaktion des Bewusstseins des Betrachters mit der umgebenden Realität aus.

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Die duale Natur der Mikrowelt und nicht nur sie

Um die Dualität der Eigenschaften von Materie in der Mikrowelt zu verstehen, wenden wir uns einem einfachen Experiment mit zwei Spalten zu. Dieses Experiment ist sicherlich vielen Lesern aus der Schulphysik bekannt.

Die Essenz des Experiments besteht darin, dass der Elektronenfluss (Lichtquanten) durch eine Trennwand mit einem oder zwei schmalen Schlitzen - Schlitzen - auf eine fotografische Platte geleitet wird. Wenn nur ein Spalt vorhanden ist, erscheint ein einzelner Lichtstreifen auf der Fotoplatte, dh Elektronen verhalten sich wie Partikel. Wenn es zwei Schlitze gibt, erscheinen nicht zwei, sondern viele Streifen, dh Elektronen verhalten sich in diesem Fall wie Wellen. Auf der Fotoplatte erscheint ein typisches Interferenzmuster. In diesem Fall liegen die Breite der Schlitze und der Abstand zwischen ihnen in der Größenordnung der Wellenlänge der Lichtwelle des Strahls, der auf sie fällt. Es ist merkwürdig, dass beim Versuch, mit einem Miniaturgerät zu fixieren, durch das das Elektron den Schlitz passiert, das Interferenzmuster zerstört wird. Es ist, als ob die Elektronen wissen, dass sie „beobachtet oder gezählt“werden und sich wie Teilchen verhalten. Also,Die „mysteriöse Natur“gibt Lichtquanteneigenschaften: zuerst die Eigenschaften einer Welle, dann Teilchen, abhängig von den Beobachtungsbedingungen.

Bereits 1924 schlug Louis de Broglie vor, dass solche Eigenschaften nicht nur für Licht, sondern im Allgemeinen für alle Partikel charakteristisch sind. Experimente mit Protonen, Neutronen und sogar Atomen haben diese Annahme in Zukunft vollständig bestätigt. Darüber hinaus haben österreichische Wissenschaftler Ende 1999 die Welleneigenschaften von C70-Fullerenmolekülen demonstriert. Dies sind die größten Objekte, bei denen Welleneigenschaften beobachtet wurden.

Zahlreiche Experimente zeigen überzeugend, dass alle Partikel, die wir nehmen, unter bestimmten Bedingungen Welleneigenschaften aufweisen. Beispiele für die Manifestation von Quanteneigenschaften von Partikeln sind heute nicht nur im Mikrokosmos bekannt, sondern auch im makroskopischen Maßstab, beispielsweise das Phänomen der Superfluidität von flüssigem Helium. In Wirklichkeit sind Quantenobjekte weder klassische Wellen noch klassische Teilchen, die die Eigenschaften der ersteren oder der letzteren nur in einer bestimmten Näherung erwerben.

Auswirkung von Messungen auf ein Objekt

Eine der wichtigsten Fragen im Zusammenhang mit den Eigenschaften der Messung von Quantenzuständen ist die Frage der Klärung der Rolle des Beobachters (oder seines Bewusstseins) im Verlauf der Messung. In jüngerer Zeit führte eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Wien (Zeilinger et al.) Experimente an Fullerenmolekülen durch, die während des Fluges von einem Laserstrahl „erhitzt“werden, damit sie Licht emittieren und damit ihren Platz im Weltraum finden können. Infolgedessen verloren Fullerene erheblich ihre Fähigkeit, sich um Hindernisse zu biegen - so wurde gezeigt, dass die Umwelt die Rolle eines Beobachters spielen kann: Die bloße prinzipielle Möglichkeit, die Position des Fullerens zu bestimmen, veränderte das Ergebnis des Experiments. Die Aufgabe des Beobachters bestand darin, die experimentellen Bedingungen (in diesem Fall die Erwärmung von Fulleren durch einen Laser) zu schaffen, nach denen die Natur die eine oder andere Antwort gab.

Wissenschaftler aus den USA unter der Leitung von Professor Schwab haben kürzlich experimentell gezeigt, dass die Messung der Position eines Quantenobjekts und des Objekts selbst eng miteinander verbunden sind. Insbesondere stellten sie fest, dass sich bei der Messung der Position eines Objekts sein räumlicher Zustand änderte. Darüber hinaus stellten sich die Messungen als Senkung der Temperatur des Objekts heraus. Messungen können ein Objekt besser kühlen als jeder Kühlschrank, sagt Schwab.

In diesen Studien entdeckten Wissenschaftler die Manifestation der Gesetze der Quantenwelt nicht nur in Experimenten mit Elementarteilchen, sondern auch mit großen Objekten. Sie fanden heraus, dass man durch Beobachtung eines Objekts nicht nur seine Position, sondern auch seine Energie ändern kann.

Bei den am MIT (USA) unter Anleitung des Nobelpreisträgers Wolfgang Ketterle durchgeführten Experimenten wurde jedoch eine dreißigfache Verlangsamung des Zerfalls eines instabilen Mikropartikels beobachtet. Zum ersten Mal wurde die Auswirkung der gepulsten und kontinuierlichen Beobachtung eines Quantensystems auf den Zerfallsprozess verglichen. Unter der Impulswirkung wurde eine Atomwolke mit einem „Maschinengewehrstoß“aus kurzen und starken Lichtimpulsen bestrahlt, die in regelmäßigen Abständen schnell aufeinander folgten. Bei kontinuierlicher Belichtung wurde die Wolke einige Zeit mit einem Strahl geringer, aber konstanter Leistung bestrahlt.

Experimente haben gezeigt, dass bei beiden Belichtungsarten der Zerfall des angeregten Zustands verlangsamt wird. Darüber hinaus ist die Verlangsamung des Zerfalls umso bedeutender, je stärker der Aufprall ist (dh je dichter die Impulsreihe im ersten Experiment und je größer die Lichtleistung im zweiten Experiment ist).

Der Ursprung eines solchen paradoxen Phänomens kann nach Ansicht der Forscher mit den einfachsten Worten wie folgt erklärt werden: „In der Quantenmechanik„ stört “jede Messung oder sogar Beobachtung das gemessene Teilchen. Wenn es „zu zerfallen versucht“, bringt es die Beobachtung (fast) in seinen ursprünglichen Quantenzustand zurück, von dem es erneut zu zerfallen versucht. Deshalb verlängert eine zu häufige Beobachtung eines Partikels seine Zerfallszeit erheblich. “

Es gibt nur einen Schritt vom Einfluss der Messung zum Einfluss des Bewusstseins des Betrachters auf die Realität

Die Idee der Notwendigkeit, das Bewusstsein des Beobachters in die Theorie einzubeziehen, wurde von vielen Wissenschaftlern aus den ersten Jahren der Existenz der Quantenmechanik zum Ausdruck gebracht. Dies war zum Beispiel typisch für die Ansichten von Jung und Pauli. Wigners Arbeit enthält eine noch stärkere Aussage: Das Bewusstsein muss nicht nur in die Messtheorie einbezogen werden, sondern das Bewusstsein kann die Realität beeinflussen.

Heute wird dieser Ansatz von Professor Mensky fruchtbar entwickelt. Er schreibt: "Anscheinend muss man eine Schlussfolgerung ziehen, die für Physiker schwer zu akzeptieren ist: Eine Theorie, die nicht nur die Menge der alternativen Messergebnisse und die Wahrscheinlichkeitsverteilung über sie beschreiben kann, sondern auch den Mechanismus für die Auswahl eines von ihnen, muss notwendigerweise das Bewusstsein einschließen."

Auch in der Quantenphysik sind zwei Unklarheiten aufgetreten: Wie kommt es bei einer Quantenmessung zu der Wahl einer Alternative, und welche Rolle spielt das Bewusstsein dabei? Wissenschaftler wissen, dass es manchmal effektiver ist, zwei schwierige Probleme gleichzeitig zu lösen. Anscheinend hatten Jung und Pauli Recht, als sie sagten, dass die Gesetze der Physik und die Gesetze des Bewusstseins als sich gegenseitig ergänzend betrachtet werden sollten. Daher können wir annehmen, dass die Rolle des Bewusstseins bei Quantenmessungen darin besteht, eine aller möglichen Alternativen zu wählen. Wenn man auf der Grundlage einer solchen Hypothese weiter argumentiert, kann man feststellen, dass nur ein kleiner Schritt von Wigners Gedanken übrig bleibt, dass Bewusstsein die Realität beeinflussen kann.

Darüber hinaus ist der Beobachtungsakt, wie Professor Wheeler es ausdrückte, tatsächlich ein Schöpfungsakt, und die Aktivität des Bewusstseins hat eine schöpferische Kraft. All dies deutet darauf hin, dass wir uns nicht länger als passive Beobachter betrachten können, die die Objekte unserer Beobachtung nicht beeinflussen.

Yuri Yadykin

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