Эксперименты, проверяющие физику и философию как «единое целое», могут быть нашим единственным путём к достоверному знанию о Вселенной. Комментарий Сохранить статью Прочитать позже

Метафизика — это раздел философии, изучающий глубинные основы мира: природу пространства, времени, причинно-следственных связей и существования, основы самой реальности. Её обычно считают непроверяемой, поскольку в основе всех наших попыток проводить эксперименты и интерпретировать результаты лежат метафизические допущения. Эти допущения обычно не высказываются вслух.
В большинстве случаев это нормально. Наши интуитивные представления об устройстве мира редко противоречат нашему повседневному опыту. На скоростях, значительно меньших скорости света, или в масштабах, значительно превышающих квантовые, мы можем, например, предполагать, что объекты обладают определёнными свойствами, не зависящими от наших измерений, что все мы разделяем единое пространство и время, что факт для одного из нас является фактом для всех. Пока наша философия работает, она остаётся незамеченной на заднем плане, заставляя нас ошибочно полагать, что наука — это нечто, отделимое от метафизики.
Но на неизведанных рубежах опыта — на высоких скоростях и в микроскопических масштабах — эти интуиции перестают служить нам, делая невозможным заниматься наукой, не столкнувшись лицом к лицу со своими философскими допущениями. Внезапно мы оказываемся в месте, где науку и философию больше невозможно чётко разграничить. Это место, по словам физика Эрика Кавальканти, называется «экспериментальной метафизикой».

Эрик Кавальканти из Университета Гриффита в Брисбене, Австралия, называет себя «экспериментальным метафизиком».
Кавальканти несёт факел традиции, восходящей к длинному ряду мятежных мыслителей, которые сопротивлялись привычному разделению физики и философии. В экспериментальной метафизике инструменты науки могут быть использованы для проверки наших философских мировоззрений, которые, в свою очередь, могут быть использованы для лучшего понимания науки. Кавальканти, 46-летний уроженец Бразилии, профессор Университета Гриффита в Брисбене, Австралия, и его коллеги опубликовали самый сильный на сегодняшний день результат в экспериментальной метафизике – теорему, которая накладывает строгие и неожиданные ограничения на природу реальности. Сейчас они разрабатывают остроумные, хотя и спорные, эксперименты для проверки наших предположений не только о физике, но и о разуме.
Хотя можно было бы ожидать, что внедрение философии в науку приведёт к чему-то менее научному, на самом деле, говорит Кавальканти, всё наоборот. «В каком-то смысле знание, которое мы получаем посредством экспериментальной метафизики, более надёжно и более научно», — сказал он, потому что оно проверяет не только наши научные гипотезы, но и предпосылки, которые обычно за ними скрываются.

РАЗДЕЛИТЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ между наукой и философией никогда не была чёткой. Часто она проходит по проверяемости. Любая наука, заслуживающая своего имени, считается уязвимой для проверок, которые могут её опровергнуть, в то время как философия стремится к безупречным истинам, которые парят где-то за пределами грязной досягаемости эксперимента. Пока это различие существует, физики считают, что могут продолжать заниматься грязным делом «настоящей науки», а философы останутся сидеть в креслах, поглаживая подбородки.
Однако, как оказалось, различие проверяемости не выполняется. Философы давно знали, что доказать гипотезу невозможно. (Неважно, сколько белых лебедей вы видите, следующий может оказаться черным.) Вот почему Карл Поппер сказал, что утверждение является научным только если оно фальсифицируемо — если мы не можем его доказать, мы можем хотя бы попытаться его опровергнуть. Однако в 1906 году французский физик Пьер Дюгем показал, что фальсификация одной гипотезы невозможна. Он утверждал, что каждая часть науки опутана запутанной сетью предположений. Эти предположения касаются всего: от основополагающих физических законов до работы конкретных измерительных приборов. Если результат вашего эксперимента, по-видимому, опровергает вашу гипотезу, вы всегда можете объяснить данные, подправив одно из своих предположений, оставив свою гипотезу нетронутой.
Возьмём, к примеру, геометрию пространства-времени. Иммануил Кант, философ XVIII века, утверждал, что свойства пространства и времени не являются эмпирическими вопросами. Он считал не только, что геометрия пространства обязательно евклидова, то есть сумма внутренних углов треугольника равна 180 градусам, но и что этот факт должен быть «основой любой будущей метафизики». По мнению Канта, она не поддавалась эмпирической проверке, поскольку обеспечивала ту самую основу, в рамках которой мы изначально понимаем, как работают наши проверки.
И все же в 1919 году, когда астрономы измерили путь света далеких звезд, огибая гравитационное влияние Солнца, они обнаружили, что геометрия пространства вовсе не евклидова — она искривлена гравитацией, как незадолго до этого предсказал Альберт Эйнштейн.
Или нет? Французский учёный-полимат Анри Пуанкаре предложил интригующий мысленный эксперимент. Представьте себе, что Вселенная — это гигантский диск, подчиняющийся евклидовой геометрии, но физические законы которого включают в себя следующее: диск горячее всего в середине и холоднее всего на краях, причём температура падает пропорционально квадрату расстояния от центра. Более того, эта Вселенная обладает показателем преломления — мерой того, как световые лучи преломляются, — который обратно пропорционален температуре. В такой Вселенной линейки и измерительные линейки никогда не будут прямыми (твёрдые тела будут расширяться и сжиматься в зависимости от градиента температуры), в то время как показатель преломления заставит световые лучи казаться движущимися по кривым, а не по прямым. В результате любая попытка измерить геометрию пространства — скажем, путём сложения углов треугольника — приведёт к убеждению, что пространство неевклидово.
Любая проверка геометрии требует от вас принятия определённых законов физики, в то время как любая проверка этих законов физики требует от вас принятия геометрии. Конечно, физические законы дискового мира кажутся ad hoc, но таковы же и аксиомы Евклида. «Пуанкаре, по моему мнению, прав», — сказал Эйнштейн в лекции 1921 года. Он добавил: «Только сумма геометрии и физических законов подлежит экспериментальной проверке». Как сказал американский логик Уиллард В. О. Куайн, «единица эмпирического значения» — то, что действительно проверяемо — «есть вся наука». Простейшее наблюдение (скажем, что небо голубое или что частица находится там) заставляет нас подвергать сомнению всё, что мы знаем об устройстве Вселенной.
Но на самом деле всё ещё хуже. Единицей эмпирического значения является сочетание науки и философии. Мыслителем, который яснее всех это видел, был швейцарский математик XX века Фердинанд Гонсет. Для Гонсета наука и метафизика всегда находятся в диалоге друг с другом: метафизика задаёт фундамент, на котором функционирует наука, наука предоставляет доказательства, которые заставляют метафизику пересматривать этот фундамент, и они вместе адаптируются и изменяются, как живой, дышащий организм. Как он сказал на симпозиуме, который он посетил в честь Эйнштейна: «Наука и философия образуют единое целое».

Швейцарский математик Фердинанд Гонсет, родившийся в 1890 году, утверждал, что науку невозможно поставить на прочный фундамент, поскольку эксперименты всегда могут опровергнуть ее основополагающие предпосылки.
Когда эти два понятия связаны в гордиев узел, у нас может возникнуть соблазн опустить руки, поскольку мы не можем проверить научные утверждения, не прихватив с собой метафизические. Но у этой истории есть и обратная сторона: это означает, что метафизика проверяема. Именно поэтому Кавальканти, работающий на самом краю квантового знания, называет себя не физиком или философом, а «экспериментальным метафизиком».

Я встретился с КАВАЛЬКАНТИ по видеосвязи. С тёмными волосами, собранными в пучок, он выглядел задумчивым, а его серьёзное, сосредоточенное поведение оттенялось лишь 15-недельным щенком, ёрзающим у него на коленях. Он рассказал мне, как, будучи студентом в Бразилии в конце 1990-х, занимался экспериментальной биофизикой — «очень мокрым делом», как он это называет: «вытаскивал сердца у кроликов и помещал их под [сверхпроводящие] магнитометры» и тому подобным. Хотя вскоре он перешёл на более сухую территорию («работал с ускорителями частиц, изучал столкновения атомов»), эта работа всё ещё была далека от метафизических вопросов, которые уже терзали его. «Мне сказали, что все интересные вопросы в области основ квантовой механики были решены [Нильсом] Бором в его дебатах с Эйнштейном», — сказал он. Поэтому он измерил ещё одно поперечное сечение, написал ещё одну статью и на следующий день проделал всё это снова.

Кавальканти очищает свой разум в лесу недалеко от кампуса.
В итоге он устроился на работу в Национальную комиссию по ядерной энергии Бразилии, и именно там он прочитал книги физиков Роджера Пенроуза и Дэвида Дойча, каждый из которых предлагал радикально отличающуюся метафизическую историю для объяснения фактов квантовой механики. Стоит ли нам отказаться от философского предположения о существовании только одной Вселенной, как предполагал Дойч? Или, как предпочитал Пенроуз, возможно, квантовая теория перестаёт применяться в больших масштабах, когда в действие вступает гравитация. «Вот эти блестящие физики не только напрямую обсуждают вопросы об основах, но и глубоко расходятся друг с другом», — сказал Кавальканти. Пенроуз, добавил он, «даже вышел за рамки физики, задав вопросы о сознании, которые традиционно считаются метафизикой».
Вдохновленный этим, Кавальканти решил получить докторскую степень по квантовым основам и нашёл себе место в Университете Квинсленда в Австралии. Его диссертация начиналась так: «Чтобы понять источник противоречий квантовых основ, важно знать, где и как наши классические модели и интуитивные представления перестают описывать квантовый мир. Это предмет экспериментальной метафизики». Профессор отложил диссертацию и заявил: «Это не физика».
Но Кавальканти был готов утверждать, что граница между физикой и философией уже размыта и не подлежит восстановлению. В 1960-х годах североирландский физик Джон Стюарт Белл также столкнулся с культурой физики, которая не терпела философии. Времена Эйнштейна и Бора, споривших о природе реальности и глубоко погружавшихся в философию, давно прошли. Послевоенный практицизм воцарился, и физики с энтузиазмом занялись физикой, словно Гордиев узел был разрублен, словно можно было игнорировать метафизику и при этом продолжать заниматься наукой. Но Белл, занимаясь своей еретической работой в свободное время, открыл новую возможность: хотя верно, что невозможно проверить одну изолированную гипотезу, можно взять несколько метафизических предположений и посмотреть, выдержат ли они вместе или нет.

Джон Стюарт Белл, сформулировавший свою одноименную теорему в 1964 году, читает лекцию о своей теореме в Европейской лаборатории физики элементарных частиц (ЦЕРН) в 1982 году.
Для Белла такими допущениями обычно считаются локальность (убеждение, что вещи не могут влиять друг на друга мгновенно в пространстве) и реализм (что вещи просто существуют каким-то образом, независимо от того, измеряются ли они). Его теорема, опубликованная в 1964 году, доказала так называемое неравенство Белла: для любой теории, действующей в рамках допущений локальности и реализма, существует верхний предел корреляции между определёнными событиями. Квантовая механика, однако, предсказала корреляции, которые превышали этот верхний предел.
В написанном виде теорема Белла не поддавалась проверке, но в 1969 году физик и философ Эбнер Шимони обнаружил, что её можно переписать в форме, пригодной для лабораторных условий. Вместе с Джоном Клаузером, Майклом Хорном и Ричардом Холтом Шимони преобразовал неравенство Белла в неравенство CHSH (названное по инициалам авторов), а в 1972 году в подвале в Беркли, штат Калифорния, Клаузер и его коллега Стюарт Фридман проверили его, измеряя корреляции между парами фотонов.
Результаты показали, что мир подтверждает предсказания квантовой механики, обнаруживая корреляции, которые остаются гораздо более сильными, чем допускало неравенство Белла. Это означало, что локальность и реализм не могут быть одновременно свойствами реальности — хотя эксперименты не могли определить, от какого из них следует отказаться. «На мой взгляд, самое интересное в теоремах типа Белла заключается в том, что они предоставляют редкую возможность для начинания, которое можно по праву назвать „экспериментальной метафизикой“», — писал Шимони в 1980 году в заявлении, которое, как широко считается, и положило начало этому термину.
Однако, как ни странно, сам термин появился гораздо позже, и его создателем был совершенно неожиданный персонаж. Мишель Бессо, лучший друг и соратник Эйнштейна, был единственным человеком, которому Эйнштейн приписывал помощь в создании теории относительности. Но Бессо помогал ему не столько в физике, сколько в философии. Эйнштейн всегда был реалистом, верящим в реальность, скрытую за кулисами, независимую от наших наблюдений, но Бессо познакомил его с философскими трудами Эрнста Маха, который утверждал, что теория должна относиться только к измеримым величинам. Мах через Бессо убедил Эйнштейна отказаться от метафизических представлений об абсолютном пространстве, времени и движении. Результатом стала специальная теория относительности.
После публикации в 1905 году физики не были уверены, является ли эта теория физикой или философией. Все её уравнения уже были записаны другими; новой была только метафизика, лежащая в их основе. Но этой метафизики было достаточно, чтобы привести к новой науке, поскольку специальная теория относительности уступила место общей теории относительности, новой теории гравитации, полной новых, проверяемых предсказаний. Позже Бессо подружился с Гонсетом; в Швейцарии они совершали долгие прогулки вместе, во время которых Гонсет доказывал, что физику никогда нельзя поставить на прочный фундамент, поскольку эксперименты всегда могут опрокинуть самые основополагающие предположения, на которых она построена. В письме, которое Гонсет опубликовал в выпуске журнала Dialectica за 1948 год, Бессо предложил Гонсету называть свою работу «экспериментальной метафизикой».

На фотографии Альберт Эйнштейн со своим близким другом Мишелем Бессо и его женой Анной Бессо в Цюрихе, Швейцария, в 1930 году.
Экспериментальная метафизика обрела своего рода официальную штаб-квартиру в 1970-х годах с основанием Ассоциации Фердинанда Гонсета в Бьене, Швейцария. «Наука и философия образуют единое тело», – гласили её основополагающие ценности, – «и всё, что происходит в науке, будь то её методы или результаты, может отозваться в философии, даже в её самых фундаментальных принципах». Это было радикальное заявление – одинаково шокирующее как для науки, так и для философии. Ассоциация издавала подпольный информационный бюллетень под названием «Эпистемологические письма», своего рода физический «зин», с печатными, отпечатанными на мимеографе страницами, испещрёнными нарисованными от руки уравнениями. Рассылался он примерно сотне физиков и философов, составлявших новую контркультуру – тем немногим смельчакам, которые хотели обсуждать экспериментальную метафизику. Редактором был Шимони.
Теорема Белла всегда была в центре этих дискуссий, потому что там, где предыдущие работы по физике оставляли свою метафизику без внимания, в работах Белла эти две вещи были поистине и явно неразделимы. Теорема не касалась какой-либо конкретной физической теории. Она представляла собой то, что физики называют «теоремой недопустимости» – общее доказательство того, что любая теория, действующая в рамках метафизических допущений локальности и реализма, не может описать мир, в котором мы живём. Вам нужен мир, который существует определённым образом, даже когда он не измеряется? И вам нужна локальность? Недопустимо. Или, как выразился Шимони в «Эпистемологических письмах», обыгрывая имя Белла, те, кто хочет придерживаться такого мировоззрения, «должны помнить проповедь Донна: „И потому никогда не спрашивайте, по ком звонит колокол; он звонит по тебе“».
«Белл был одновременно и философом физики, и физиком», — сказал Уэйн Мирволд, философ физики из Западного университета Канады. «И в некоторых из своих лучших работ он, по сути, совмещает и то, и другое». Это возмутило редакторов традиционных физических журналов и других авторитетов науки. «Такого рода работы определённо не считались достойными уважения», — сказал Кавальканти.

Физик Джон Клаузер присутствует на эксперименте, который он и Стюарт Фридман провели для проверки теоремы Белла в 1970-х годах.
Вот почему, когда французский физик Ален Аспект обратился к Беллу с предложением провести новый эксперимент, который мог бы проверить неравенство Белла, исключив при этом любое остаточное влияние, распространяющееся между измерительными приборами, используемыми для обнаружения поляризации фотонов, Белл спросил его, есть ли у него постоянная должность преподавателя. «Мы опасались, что проведение этого эксперимента погубит карьеру молодого физика», — сказал Мирвольд.
Перенесёмся в 2022 год: Аспект, Клаузер и Антон Цайлингер отправились в Стокгольм, чтобы получить Нобелевскую премию. Эти нарушающие неравенство корреляции Белла, как оказалось, привели к появлению революционных технологий, включая квантовую криптографию, квантовые вычисления и квантовую телепортацию. Но, по словам Мирволда, «несмотря на технологическую отдачу, работа была мотивирована философскими вопросами». Согласно Нобелевскому указу, эти три физика получили премию за «новаторство в квантовой информатике». По словам Кавальканти, они получили её за экспериментальную метафизику.

ТЕОРЕМА БЕЛЛА БЫЛА только началом.
После экспериментов, нарушающих неравенства типа Белла, осталось несколько точек зрения на реальность. Можно было сохранить реализм и отказаться от локальности, приняв, что происходящее в одном уголке Вселенной мгновенно влияет на происходящее в другом, и, следовательно, теорию относительности необходимо модифицировать. Или можно было сохранить локальность и отказаться от реализма, приняв, что объекты во Вселенной не обладают определёнными характеристиками до момента измерения — что природа, в каком-то глубоком смысле, создаёт всё на ходу.
Но даже если вы откажетесь от реальности до измерения, вы всё равно сможете удержаться за реальность после измерения. То есть, вы можете представить, что берёте все эти результаты измерений и объединяете их в единую, общую реальность. Именно это мы обычно подразумеваем под «реальностью». Это и есть само понятие объективного мира.
Мысленный эксперимент, предложенный в 1961 году, ставит под сомнение такую возможность. Юджин Вигнер, физик, лауреат Нобелевской премии, предложил сценарий, в котором наблюдатель, назовем его «другом Вигнера», входит в лабораторию, где находится квантовая система — скажем, электрон в квантовой комбинации, или суперпозиции, двух состояний, называемых «спин вверх» и «спин вниз». Друг измеряет спин электрона и обнаруживает, что он направлен вверх. Но Вигнер, стоя снаружи, может использовать квантовую механику для описания всего состояния лаборатории, где, с его точки зрения, никаких измерений не проводилось. Состояние «друга» и состояние электрона просто коррелируют — запутываются — в то время как электрон остаётся в суперпозиции состояний. В принципе, Вигнер может даже провести измерение, которое покажет физические эффекты суперпозиции. С точки зрения друга, электрон имеет некое состояние после измерения, но это, похоже, не является частью реальности Вигнера.
В 2018 году это мучительное сомнение в общей реальности превратилось в настоящую дилемму. Часлав Брукнер, физик из Венского университета, понял, что может объединить эксперимент друга Вигнера с экспериментом типа Белла, чтобы доказать новую теорему о недопустимости. Идея заключалась в том, чтобы взять двух друзей и двух Вигнеров: каждый из друзей измеряет половину запутанной системы, а затем каждый из Вигнеров проводит одно из двух возможных измерений в лаборатории своего друга. Результаты измерений Вигнеров будут коррелировать, как и поляризации фотонов в исходных экспериментах типа Белла, с определёнными метафизическими предположениями, устанавливающими верхние границы этих корреляций.

Коллеги из Университета Гриффита Эрик Кавальканти и Нора Тишлер планируют эксперименты, в которых используются оптические устройства и лазеры для проверки неравенств в экспериментальной метафизике.
Как выяснилось, доказательство Брукнера основывалось на дополнительном предположении, ослаблявшем силу полученной теоремы, но это вдохновило Кавальканти и его коллег на создание собственной версии. В 2020 году в журнале Nature Physics они опубликовали статью «Сильная теорема о недопустимости парадокса друга Вигнера», которая доказала два факта. Во-первых, экспериментальная метафизика, ранее отведённая подпольным журналам, теперь достойна престижных научных журналов, и, во-вторых, реальность ещё более странна, чем предполагала теорема Белла.
Их теорема о недопустимости показала, что если предсказания квантовой механики верны, то следующие три предположения не могут быть верны одновременно: локальность (отсутствие жуткого дальнодействия), свобода выбора (отсутствие космического заговора, обманом заставляющего вас устанавливать детекторы так, чтобы результаты казались нарушающими неравенство Белла, хотя это не так), и абсолютность наблюдаемых событий (электрон со спином вверх для друга Вигнера — это электрон со спином вверх для всех). Если вы хотите локальных взаимодействий и космоса без заговоров, то вам придётся отказаться от идеи, что результат измерения для одного наблюдателя является результатом измерения для всех.
Примечательно, что их теорема о недопустимости «ограничивает пространство возможных метафизических теорий сильнее, чем теорема Белла», — сказал Кавальканти.
«Это важное улучшение, — сказал Брукнер. — Это самая точная и сильная теорема о недопустимости». Иными словами, это самый мощный пример экспериментальной метафизики на сегодняшний день. «Сила этих теорем о недопустимости именно в том, что они проверяют не какую-то конкретную теорию, а мировоззрение. Проверяя их и показывая нарушения определённых неравенств, мы отвергаем не одну теорию, а целый класс теорий. Это очень мощный инструмент. Он позволяет нам понять, что возможно».

Брукнер сетует, что выводы экспериментальной метафизики до сих пор не полностью интегрированы в остальную физику в целом — особенно, по его мнению, в ущерб исследованиям квантовой природы гравитации. «Это действительно жаль, потому что в итоге мы получаем неверные представления, скажем, о том, как выглядит вакуум или что происходит в чёрной дыре, где они описываются без какой-либо ссылки на методы наблюдения», — сказал он. «Я не думаю, что мы добьёмся значительного прогресса в этих областях, пока не проведём серьёзную работу над теорией измерения».
Неясно, сможет ли экспериментальная метафизика когда-либо привести нас к правильной теории квантовой гравитации, но она может, по крайней мере, сузить игровое поле. «Есть история, не знаю, апокрифическая она или нет, но она интересная», — писал Кавальканти в статье 2021 года, — «согласно которой Микеланджело, когда его спросили о том, как он создал скульптуру Давида, ответил: „Я просто удалил всё, что не было Давидом“. Мне нравится представлять метафизический ландшафт как необработанный кусок мрамора — где разные точки в нём соответствуют разным физическим теориям, — а экспериментальную метафизику — как резец, которым этот кусок мрамора обрабатывают, удаляя углы, не описывающие мир нашего опыта. Может оказаться, что мы не можем свести кусок к одной точке, соответствующей единственной истинной „теории всего“. Но мы можем надеяться, что после того, как мы вырежем всё, что позволяет нам эксперимент, то, что останется, образует прекрасное целое».

РАЗГОВАРИВАЯ с Кавальканти, я пытался понять, какой интерпретации квантовой механики он придерживается, прощупывая, за какие метафизические допущения он надеется держаться, а от каких готов отказаться. Согласен ли он с бомовской интерпретацией квантовой механики, которая жертвует локальностью ради реализма? Был ли он «кьюбистом», которому не нужна абсолютность наблюдаемых событий? Верил ли он в космические заговоры супердетерминистов, которые приписывают все коррелированные измерения в современной Вселенной генеральному плану, изложенному в начале времён? А как насчёт того, что измерения порождают параллельные реальности, как в гипотезе множественных миров? Кавальканти сохранял истинно философское бесстрастное выражение лица; он ничего не сказал. (Щенок, тем временем, изо всех сил пытался перетянуть ковёр.) Однако я уловил один намёк. Какую бы интерпретацию он в конечном итоге ни выбрал, он хочет, чтобы она затронула тайну разума — что такое сознание или кого можно считать сознательным наблюдателем. «Я всё ещё считаю, что это самая глубокая тайна», — сказал он. «Не думаю, что хоть одна из доступных интерпретаций действительно отражает истинную суть».
В своей статье в журнале Nature Physics 2020 года Кавальканти и его коллеги сообщили о результатах так называемой «доказательственной версии» своего эксперимента с Беллом и друзьями Вигнера, которая продемонстрировала явное нарушение неравенств, вытекающих из совместных предположений о локальности, свободе выбора и абсолютности наблюдаемых событий. Однако этот эксперимент изначально сложен в реализации, поскольку что-то — или кто-то — должен играть роль наблюдателя. В доказательной версии «друзья» Вигнера играли траектории фотонов, в то время как детекторы фотонов играли роль Вигнеров. Считать ли что-то столь простое, как траектория фотона, наблюдателем, крайне сложно.
«Если вы считаете, что любую физическую систему можно считать наблюдателем, то эксперимент уже проведён», — сказал Кавальканти. «Но большинство физиков скажут: нет, я в это не верю. Так каковы же следующие шаги? Насколько далеко мы можем зайти?» Молекула — наблюдатель? Амёба? Может ли Вигнер подружиться с инжиром? Или с фикусом?


Если этот друг должен быть человеком, трудно переоценить, насколько сложно будет измерить его в суперпозиции, что именно и предполагается в эксперименте Вигнера. Достаточно сложно удерживать один атом в суперпозиции. Поддержание суперпозиции атома означает изоляцию его практически от всех взаимодействий, включая взаимодействие с воздухом, что означает поддержание его температуры чуть выше абсолютного нуля. Средний взрослый человек, помимо потребности в воздухе, состоит примерно из 30 триллионов клеток, каждая из которых содержит около 100 триллионов атомов. Технологии, мелкая моторика и сомнительная этика, которые понадобились бы Вигнеру для проведения его измерений, поразили бы воображение любого физика или институционального наблюдательного совета. «Не всегда подчёркивается, что этот [предлагаемый] эксперимент является актом насилия», — сказал Мирволд. «По сути, он заключается в уничтожении человека, а затем его воскрешении». Удачи в получении гранта на это.
Брукнер, например, задаётся вопросом, не просто ли это измерение сложно, а вообще невозможно. «Подозреваю, если мы изложим всё это на бумаге, то увидим, что ресурсы, необходимые Вигнеру для проведения этого измерения, значительно превышают доступные во Вселенной», — сказал он. «Возможно, в какой-нибудь более фундаментальной теории эти ограничения станут её частью, и окажется, что этот вопрос бессмыслен». Это был бы весьма неожиданный поворот для экспериментальной метафизики. Возможно, наше глубочайшее понимание природы реальности придёт, когда мы поймём, что непроверяемо.
Кавальканти, однако, не теряет надежды. Возможно, мы никогда не сможем провести эксперимент на человеке, говорит он, но почему бы не использовать алгоритм искусственного интеллекта? В своей последней работе, совместно с физиком Говардом Уайзманом и математиком Элеонор Риффель, он утверждает, что «другом» может быть алгоритм искусственного интеллекта, работающий на большом квантовом компьютере, проводя симулированный эксперимент в симулированной лаборатории. «В какой-то момент, — утверждает Кавальканти, — у нас появится искусственный интеллект, который будет практически неотличим от человека в плане когнитивных способностей», и мы сможем раз и навсегда проверить его неравенство.
Но это предположение не бесспорно. Некоторые философы сознания верят в возможность сильного ИИ, но, конечно, не все. Сторонники так называемого воплощённого познания, например, выступают против концепции бестелесного разума, в то время как энактивный подход к познанию наделяет разумом только живые существа.
Всё это ставит физику в затруднительное положение. Мы не можем знать, нарушает ли природа неравенство Кавальканти — то есть, не можем знать, находится ли сама объективность под метафизическим обломком, — пока не определим, что считать наблюдателем, а выяснение этого вопроса требует взаимодействия физики, когнитивной науки и философии. Радикальное пространство экспериментальной метафизики расширяется, охватывая все три. Перефразируя Гонсета, возможно, они образуют единое целое.
Источник: www.quantamagazine.org



























