Mig og min skygge: kvantemekanikken sætter spørgsmålstegn ved begrebet personlighed

Martin Guerre og stjålne identitet

Vidste du, Martin Guerra (Martin Guerre)? En fransk bonde, der engang fik i en mærkelig og ubehagelig situation. Martin boede i en lille landsby. Da drengen var 24 år, hans egne forældre anklagede ham for at stjæle. Herr blev tvunget til at forlade sit hjem, efterlader sin kone og søn. Otte år senere, manden vendte tilbage til sin fødeby, genforenet med sin familie. Tre år senere, familien allerede havde tre børn.

Det ser ud til, at alt gik som sædvanlig. Men i landsbyen var der en fremmed soldat, der erklærede, at kæmpet med Martin Gurr i den spanske hær, og at han havde mistet et ben i kamp. Martin familie begyndte at tvivle på, om deres pårørende derhjemme for tre år siden. Efter en lang retssag, blev det konstateret, at den person Guerra "kidnappet" eventyrer Arnaud du Thiel (Arnault du Tilh). Dette Martin virkelig lidt amputation af hans ben, og blev udnævnt til Sinecure på et kloster i Spanien. Men retssagen mod den "tyven person" var, så velkendt, at denne Herr vendte tilbage til sin fødeby. Den skæbne eventyreren Arnaud du Thiel blev løst en kort sætning til døden. Og gift med Martin anklaget for medvirken Bedrageren mener ikke, at en kvinde ikke kunne finde sin elskede mand.

Denne historie ophidset sind forfattere og instruktører. I hendes forklaring blev filmet, iscenesat en musikalsk og endda filmet showet. Desuden er en af ​​de serie "The Simpsons" dedikeret til lejligheden. En sådan popularitet er forståeligt: ​​sådan hændelse ophidser os, fordi nedskæringer til hurtig - vores forestillinger om identitet og personlighed.

Hvordan kan vi være sikre på, at det er i virkeligheden en mand, selv om det er moderen? Det betyder generelt identitet i en verden, hvor intet er permanent?

De første filosoffer har forsøgt at besvare dette spørgsmål. De antog, at vi er forskellige fra hinanden sjæl, og vores krop - dette er kun en marionet. Lyder godt, men videnskaben har afvist denne løsning på problemet og tilbød at kigge efter roden af ​​identiteten af ​​den fysiske krop. Forskere har drømt en drøm at finde noget på et mikroskopisk niveau, der ville skelne en person fra en anden.

Tja, at videnskaben - nøjagtig ting. Derfor, når vi siger "noget på et mikroskopisk niveau," vi naturligvis betyde de mindste byggesten i vores krop - molekyler og atomer.

Men dette spor er mere glat end det kan synes ved første øjekast. Forestil Martin Guerre, for eksempel. Mentalt nærmer det. Face, hud, porer... gå videre. Så tæt som muligt, hvis vi har i service er den mest kraftfulde teknik. Hvad finder vi? Electron.

Elementær partikel i en kasse

Herr var lavet af molekyler, molekyle - af atomer, atomer består af elementarpartikler. Sidstnævnte lavet "fra ingenting", de er de grundlæggende byggesten i den materielle verden.

Electron - et punkt, der bogstaveligt talt fylder ingen plads overhovedet. Hver elektron udelukkende bestemmes efter vægt centrifugering (impulsmoment) og ladning. Det er alt, hvad du behøver at vide for at beskrive den "personlighed" af elektroner.

Hvad betyder det? For eksempel det faktum, at hver elektron er nøjagtig den samme som enhver anden, uden den mindste forskel. De er helt identiske. I modsætning til Martin Guerra og dens modstykke, elektronerne er ens, så de er fuldstændig substituerbare.

Dette faktum har en temmelig morsomme konsekvenser. Forestil dig, at vi har en elementarpartikel A, som afviger fra den elementære partikel B. Desuden har vi bummed to kasser - den første og anden.

Men vi ved, at hver partikel skal være i en hvilken som helst af boksene på en gang. Så som vi husker, at partiklerne A og B er forskellige fra hinanden, viser det sig, at der kun er fire scenarier:

• A ligger i kassen 1, B er i æsken 2;
• A og B er sammen i rubrik 1;
• A og B er sammen i en kasse 2;
• A ligger i kassen 2, B 1 ligger i kassen.

Det viser sig, at sandsynligheden for at finde to partikler på én gang i en boks er lig med 1: 4. Ok, med den ud.

Men hvad hvis partiklerne A og B adskiller sig ikke? Hvad er sandsynligheden for at finde to partikler i en kasse i dette tilfælde? Overraskende vores tænkning korrekt afgør om to partikler er identiske, scenarierne er kun tre. Efter alt, er der ingen forskel mellem det tilfælde, hvor A er i kassen 1, B2 er i kassen, og det tilfælde, hvor B er i kassen 1, A2 er i kassen. Så sandsynligheden er 1: 3.

Eksperimentelle undersøgelse bekræfter, at mikrokosmos adlyder en sandsynlighed på 1: 3. Det vil sige, hvis du udskifter den elektroniske og på alle andre, ville universet ikke har bemærket forskel. Og du, også.

snu elektroner

Frank Wilczek (Frank Wilczek), en teoretisk fysiker på Massachusetts Institute of Technology, nobelpristager, er kommet til den samme konklusion, som vi har netop det. Dette resultat er ikke bare en videnskabsmand fund interessant. Wilczek sagde, at to elektroner er helt umulig at skelne, - det er den mest dybtgående og vigtig konklusion af kvantefeltteori.

Kontrol skudt - fænomenet interferens, der er "forråde" elektronen, og viser os sin hemmelige liv. De kan se, hvis du sidder og stirrer på elektronen, den opfører sig som en partikel. Når du vender sig bort, og det udviser egenskaberne for bølger. Når to sådanne bølger overlapper hinanden, de forstærke eller svække hinanden. Kun nødvendigt at overveje, at vi ikke taler om den fysiske og den matematiske koncept af en bølge. De bærer ingen energi, og sandsynligheden - statistik påvirke resultaterne af forsøget. I vores tilfælde - at trække sig fra oplevelsen af ​​to kasser, hvor vi fik en sandsynlighed på 1: 3.

Interessant fænomenet interferens kun forekommer, når partiklerne faktisk identiske. Forsøg har vist, at elektroner er nøjagtigt de samme: opstår interferens, hvilket betyder, at partiklerne ikke kan skelnes.

Hvad er det? Wilczek siger, at identiteten af ​​den elektron - det er det, der gør vores verden mulig. Uden den ville der ikke være nogen kemi. Sagen ville have været umuligt at reproducere.

Hvis der findes elektroner mellem i det mindste nogle forskel, ville alting på én gang blive et kaos. Deres præcise og utvetydige natur er det eneste grundlag for denne fuld af usikkerhed og fejltagelser verden eksisterede.

Ok. Antag en elektron kan ikke skelnes fra hinanden. Men vi kan sætte en i det første felt, den anden - i den anden og sige: "Her er elektron er her, og at - derovre"

"Nej, det kan vi ikke" - siger professor Wilczek.

Når du lægger elektronerne på kasserne og vender sig bort, vil de ophøre med at være en partikel og vil udstille bølge egenskaber. Det betyder, at de vil være i forlænget på ubestemt tid. Så mærkeligt det end kan lyde, er der sandsynlighed for at finde elektronen overalt. Ikke i den forstand, at det er det samme på alle punkter, og at du har en lille chance for at finde den nogen steder, hvis du pludselig beslutter at vende tilbage og begynde at lede efter ham.

Det er klart, at det er ganske vanskeligt at forestille sig. Men der er en endnu mere interessant spørgsmål.

Det elektroner tricky eller rum, hvori de er placeret? Og så hvad der sker med alt hvad der er omkring os, når vi vender ryggen?

Den sværeste del

Det viser sig, at finde to elektroner kan stadig være. Det eneste problem er, at man ikke kan sige, det er den første bølge, den anden bølge af elektronens, og vi er alle i tre-dimensionelle rum. Det virker ikke i kvantemekanik.

Du er nødt til at sige, at der er en separat bølge i tre-dimensionelle rum for første elektron er i den anden bølge af tre-dimensionelle rum til det andet. Resultatet - crepe! - seksdimensionalt bølge, som forbinder de to elektroner sammen. Det lyder forfærdeligt, men vi forstår, at disse to elektroner ikke hænge ud ingen ved hvor. Deres positioner er klart defineret, men snarere er relateret til denne seks-dimensionelle bølge.

Generelt, hvis vi havde troet, at der er et mellemrum, og de ting i det, så i betragtning af kvanteteorien bliver nødt til at ændrer lidt hans opfattelse. Den plads her - det er bare en måde at beskrive det gensidige forhold mellem objekter, såsom elektroner. Derfor, strukturen af ​​den verden, vi kan ikke beskrive hvordan egenskaber alle sammen partikler, den består af. Alle lidt mere kompliceret: vi nødt til at studere forholdet mellem elementarpartikler.

Som det kan ses, skyldes, at elektronerne (og andre elementarpartikler) er absolut identiske med hinanden, selve begrebet identitet sønderdeles til støv. Det viser sig at opdele verden i sin komponent - er forkert.

Wilczek siger, at alle elektroner er identiske. De er en manifestation af et felt, der gennemtrænger alt rum og tid. Fysiker John Archibald Wheeler (John Archibald Wheeler) mener noget andet. Han mener, det var oprindeligt en elektron, og resten - det er bare hans spor, gennemtrængende tid og rum. "Sikke noget vrøvl! - du kan græde på dette sted. - Forskere har også opdaget af elektronikken "!

Men der er én ting.

Hvad hvis det hele er en illusion? Electron findes overalt og ingen steder. Materiale form, det ikke har. Hvad skal man gøre? Hvad er så den person, der består af elementarpartikler?

Intet håb dråber

Vi ønsker at tro, at alle ting - er mere end summen af ​​dets konstituerende partikler. Hvad hvis vi fjernede afgiften elektronens, dens masse og spin og fik noget i resten, dens identitet, dens "personlighed". Vi ønsker at tro, at der er noget, der gør e-tron.

Selvom statistik eller eksperiment ikke kan afsløre arten af ​​partiklerne, vi ønsker at tro på det. Efter alt, hvis der er noget, der gør hver person unik.

Antag at der ville være nogen forskel mellem Martin Gurr og hans dobbelt, men en af ​​dem ville stille smilede, vel vidende at han er reel.

Jeg vil gerne tro det. Men kvantemekanikken er absolut hjerteløs og ikke tillader os at tænke på noget nonsens.

Må ikke narre: hvis elektronen har sin egen individuelle essens, ville verden have forvandlet til kaos.

Okay. Når elektronerne og andre elementarpartikler ikke eksisterer i virkeligheden, hvorfor vi eksisterer?

Teori One: vi snefnug

En idé er at elementarpartikler har meget. De udgør et komplekst system i os alle. Det ser ud til, at vi alle er forskellige - en konsekvens af, hvordan det opbygger vores krop af disse elementarpartikler.

Teorien om mærkelige, men smuk. Ingen af ​​de elementarpartikler ikke har deres individualitet. Men tilsammen udgør de en unik struktur - menneske. Hvis du ønsker, vi er som snefnug. Det er klart, at alt vand, men hvert mønster er unik.

Din essens - det er hvordan du organiseret i partiklerne, og ikke den, hvor du er medlem af det. Cellerne i vores krop er under konstant forandring, hvilket betyder, at det eneste, der betyder noget - det er strukturen.

Teori to: vi model

Der er en anden svaret på spørgsmålet. Amerikanske filosof Daniel Dennett (Daniel Dennett) foreslået at erstatte ordet "ting" af "rigtige model". Ifølge Dennett og hans tilhængere, noget virkeligt, hvis hans teoretiske beskrivelse kan duplikeres mere kortfattet - i en nøddeskal en enkel beskrivelse. For at forklare, hvordan det fungerer, tager for eksempel, kat.

Så vi har en kat. Teknisk set kan vi genskabe det på papir (eller virtuel), der beskriver positionen af ​​hver partikel, hvorfra den er sammensat, og dermed gøre en kat mønster. På den anden side, kan vi gøre på anden måde: bare sige "kat". I det første tilfælde, vi har brug for enorme computerkraft, ikke kun for at skabe et billede af en kat, men også for eksempel gøre det bevæge sig, hvis vi taler om en computermodel. I det andet, vi bare nødt til at trække vejret dybt og sige, "Kat gik på tværs af lokalet." Kat - en rigtig model.

Lad os tage et andet eksempel. Forestil dig en sammensætning, der består af en lap af det venstre øre, den største elefant i Namibia, og musik af Miles Davis (Miles Davis). For at skabe denne objekt beregningsmetoder kræver en masse tid. Men lige så meget du tager, og en verbal beskrivelse af den fantastiske monster. Cut ikke virker, siger to ord, også fordi en sådan sammensætning er ikke reel, og gør derfor ikke eksistere. Dette er ikke en rigtig model.

Det viser sig, vi kun momentan struktur, som opstår under øjet af beskueren. Fysikere hælde benzin på bålet og sige, at måske i de afsluttende omgange ud, at verden er generelt lavet ud af ingenting. Mens der er tilbage for os at pege på hinanden og verden omkring ham, der beskriver alle de ord og give navne. Jo mere kompleks model, jo mere vi er nødt til at komprimere sin beskrivelse, hvilket gør det virkelig. Tag for eksempel, den menneskelige hjerne - en af ​​de mest komplekse systemer i universet. Prøv at beskrive det i en nøddeskal.

Prøv at beskrive det i ét ord. Hvad får du?

"Jeg er."