"ПАРАДОКС «ШРЕДИНГЕРОВСКОГО КОТА»"
Велкор Белс

Квантовая механика богата парадоксами, постоянно указывая на принципиальные отличия нашего – классического мира, от мира квантового. В одной из предыдущих статей /1/ мы согласовали картину Действительности, соответствующую нашей модели, с наиболее общими положениями квантовой механики. Мы пришли к выводу, что этого можно достигнуть, изменив интерпретацию квантовой механики, которая  определяется смыслом, который вкладывается в решение ее базового уравнения – уравнения Шредингера. В нашем понимании уравнение Шредингера описывает не реальное множество состояний, в которых одновременно находится микрообъект, а множество потенциально возможных для него альтернатив, хранящихся в коконе – индивидуальном сознании микрообъекта. Коконы, как элементы Буфера, лежат вне наблюдаемой реальности. Что касается нашей реальности, то в каждый момент времени в ней может быть проявлена только одна альтернатива из списка, определяемого решением уравнения Шредингера. В такой интерпретации законы квантового мира в значительной степени теряют свою загадочность и становятся постижимыми для обыденного сознания, воспитанного на наблюдении классической реальности. В качестве очередного примера, иллюстрирующего «объясняющие» возможности нашей модели, приведем описание классического парадокса квантового мира, именуемого «Шредингеровский кот» и дадим ему объяснение, опираясь на собственные результаты.
   
В квантовой механике решение уравнения Шредингера представляет из себя сумму членов, каждый из которых определяет одно из состояний, в котором микрообъект может появиться в нашей реальности. Вид этого решения интерпретируется следующим образом: считается, что квантовый объект в один и тот же момент присутствует в каждом из этих состояний. Определенность в поведение частицы вносит эксперимент, «заставляющий» частицу сделать «выбор» одного состояния из множества допустимых. Если нет эксперимента, а, значит и нет наблюдателя, свойства частицы остаются полностью неопределенными. Так, например, в соответствии с принятой интерпретацией, частица, которая не стала предметом исследования, одновременно летит вправо, влево, вверх и вниз, что соответствует ее одновременному присутствию во многих состояниях. В качестве объяснения столь необычных свойств указывается, что уравнение Шредингера описывает мир квантовый - мир, представители которого обладают волновыми свойствами. Из этого делается вывод, что на уровне обыденного сознания понять его законы невозможно, а можно только привыкнуть к ним и пользоваться на практике, при том, что практика квантовомеханических расчетов вполне успешна, тем самым подтверждая достоверность теории и ее базового уравнения.
   
Хорошо, пусть подобные вещи возможны в квантовом мире. А как квантовые свойства могли бы проявиться в макромире, если придумать такой эксперимент, в котором происходило бы некое усиление квантовых свойств, вплоть до макроуровня? В 1935г. Шредингер предложил мысленный эксперимент (мы опишем его в интерпретации Белла), где кошку помещают  в ящик, содержащий кусок радиоактивного вещества, которое с 50%-ной вероятностью испускает одну частицу каждые полчаса /2/. Когда происходит распад, запускается счетчик Гейгера. В момент его срабатывания, в миску, из которой ест кошка, наливается из бутылки молоко. В этом мысленном эксперименте искусственно объединены квантовые (распадающиеся атомы радиоактивного вещества) и классические (кошка и молоко) объекты. Эксперимент придуман таким образом, что макроскопическим объектам, подчиняющимся законам наблюдаемого классического мира, навязываются закономерности мира квантового.
 
Поскольку определенность в состояние микрообъекта вносит только эксперимент, то в закрытом ящике должны сосуществовать все разрешенные состояния радиоактивного вещества. В силу того, что количество попавшего в миску молока целиком зависит от состояния квантового объекта, то и кошка должна одновременно находиться во всех состояниях, навязанных ей поведением квантовой системы. Если радиоактивное вещество может не распасться вообще, распасться на четверть, на половину и т.д., и все эти состояния должны одновременно сосуществовать, то и кошка тоже должна одновременно иметь пустой, на четверть, на половину и т.д. наполненный желудок. Здравый смысл диктует, что это невозможно: кошка не может иметь пустой и полный желудок одновременно. Однако, квантовая механика утверждает, что если никто не будет заглядывать в ящик, то по истечении часа, как радиоактивное вещество, так и кошка будут существовать в виде суперпозиции неразличимых  состояний: вещество будет одновременно претерпевшим и не претерпевшим распад, а кошка  - одновременно голодной и сытой.
 
Были предложены различные варианты решения этого парадокса /2/. Большинство специалистов полагает, что по мере развития квантового явления, его взаимодействие с окружением (так называемое запутывание) неизбежно приводит к редукции волновой функции. Это свойство мы подробно разбирали раньше /1/. Здесь просто напомним, что его суть состоит в переходе из состояния, в котором объект одновременно существует во всех допустимых для него состояниях, только в одно из разрешенных. Так что в результате взаимодействия квантовой системы с окружением и вытекающей из этого редукции, кошка и радиоактивное вещество все же должны пребывать в одном состоянии, а не во всем их допустимом множестве.
   
Посмотрим на этот мысленный эксперимент с наших позиций. В этом случае процедура «кормления» кошки выглядит несколько по-иному. Для нас микрообъект - это многомировая конструкция, в связи с чем воздействие на квантовый объект идет не только со стороны нашей реальности, но и со всех параллельных миров. Все происходящее в мироздании оказывает влияние на состояние кокона микрообъекта, вызывая его возмущение. Следствием возмущения кокона является активизация и проявление в нашей реальности одного из состояний, «зашитых» в нем. Распад атома - это одна из возможных реакций на возмущение кокона, это «выбор» атомом одного из состояний из множества допустимых.
   
Процессы в мироздании идут всегда. Они будут идти даже в том невероятном случае, когда в окружающей нас реальности ничего не происходит. В это время они будут происходить в параллельных мирах, возмущая Буфер, индивидуальные коконы и заставляя атомы распадаться. В нашей картине Действительности процессы в мирах и обусловленные ими возмущения кокона заставляют квантовый объект делать «выбор» и тем самым конкретизировать свое состояние независимо от того, что происходит в нашем мире и существует ли наблюдатель происходящего. Эксперимент в наблюдаемой реальности, если он имеет место, только дополняет множество воздействующих факторов, каждый из которых приводит к одному и тому же результату - возмущению кокона и смене состояния микрообъекта.
   
Квантовая механика выставляет запутывание в качестве причины, заставляющей микрообъект перейти из множества одновременно сосуществующих состояний в одно. В нашей картине Действительности процессы в мирах, которые вполне можно назвать многомировым запутыванием, также заставляют квантовый объект выбрать то или иное состояние. Отличие состоит в том, что у нас это только смена одной альтернативы на другую, но не редукция - переход от суперпозиции состояний к одному из допустимых. Если придерживаться терминологии, принятой в нашей двухкомпонентной модели /3/, то корпускулярная составляющая квантового объекта, проявленная в нашем мире, никогда не является носителем множества состояний, но всегда остается только в одном из них.
   
Возвратимся к «Шредингеровскому коту». Из-за того, что в нашей картине Действительности микрообъекты - атомы радиоактивного вещества, в каждый момент времени пребывают только в одном определенном состоянии, то и кошка также будет всегда находиться в одном состоянии. Мы не в состоянии сказать, по каким законам атом «выбирает» одну альтернативу из множества допустимых. Но если каким-то образом этот «выбор» все же сделан для атома, то он автоматически сделан и для кошки. В результате в нашей реальности все и всегда остается однозначно определенным на всех уровнях проявленной реальности.  Но если нет множественности одновременно сосуществующих в нашей реальности состояний, то нет и парадокса. В этом случае в нашей реальности в каждый момент времени имеет место строго определенное количество распадов атомов и соответствующее этим распадам вполне однозначное количество молока в миске.
   
В двухкомпонентной системе «наблюдаемая реальность-Буфер» многозначность присутствует только в индивидуальных коконах, обладающих волновыми свойствами и хранящими все множество разрешенных микрообъекту состояний. Выше мы назвали смену состояний микрообъекта «выбором». Но даже когда он происходит, полный список допустимых альтернатив не изменяется. Он остается в полном объеме там, где был и будет до тех пор, пока существует радиоактивный атом - в его коконе.  Если в эксперименте мы обнаружим вещество нераспавшимся, а кошку голодной, то в их индивидуальных коконах  обязательно найдутся состояния, в которых вещество частично или полностью распалось, а кошка частично или полностью сыта. Но эти состояния принадлежат другой реальности – Буферу. В нашей картине Действительности все совершенно прозрачно и отсутствует какая-либо парадоксальность: множественность состояний, в которых могут находиться атомы и кошка, существует до, во время и после эксперимента, благополучно соседствуя с наблюдаемой реальностью, где в каждый момент времени всегда сохраняет единственность реализованных в ней альтернатив.

Список литературы.

1. Белс В. Об интерпретации квантовой механики.
2. Хорган Д. Квантовая философия.-В жур. «В мире науки», №9-10, 1992г., с.70-80.
3. Белс В. Двухкомпонентная модель.

Уважаемые Участники!

Админ.