Mina ja mu vari: kvantmehaanika seab kahtluse isiksuse mõiste
Vormimine / / December 19, 2019
Martin Guerre ja varastatud identiteedi
Kas teadsite, Martin Guerra (Martin Guerre)? Prantsuse talupoja, kes kord sattus kummaline ja ebameeldiv olukord. Martin elas väikeses külas. Kui poiss oli 24 aastat vana, tema enda vanemate süüdistas teda varastada. Herr oli sunnitud lahkuma oma kodust, jättes oma naise ja poja. Kaheksa aastat hiljem on mees tagasi oma kodukülla, taasühineda oma perega. Kolm aastat hiljem, pere oli juba kolm last.
Tundub, et kõik läks nii nagu tavaliselt. Aga külas oli välismaiste sõdur, kes teatas, et võitles Martin Gurr Hispaania armee ja et ta kaotas jala lahingus. Martin pere hakkas kahtlema, kas nende sugulased koju kolm aastat tagasi. Pärast pikka kohtuprotsessi, leiti, et isiku Guerra "röövitud" seikleja Arnaud du Thiel (Arnault du Tilh). See Martin tegelikult kannatas amputatsiooni jalad ja nimetati sinecure kloostri Hispaanias. Kuid prooviversiooni "varas isik" oli nii hästi teada, et see Herr tagasi oma kodukülla. Saatus seikleja Arnaud du Thiel lahendati lühikese surmanuhtlus. Ja abikaasa Martin süüdistatakse kaasaaitamises petja ei usu, et naine ei suutnud leida oma armastatud abikaasa.
See lugu põnevil mõtetes kirjanikud ja lavastajad. Tema selgituse filmiti lavastatud muusikali ja isegi filmitud show. Lisaks üks seeria "The Simpsons" on pühendatud sündmus. Selline populaarsus on mõistetav: selline intsident erutab meid, sest kärped kiire - meie mõisted identiteedi ja isikupära.
Kuidas me saame olla kindlad, et see, mida on tegelikult mees, isegi kui see on ema? See tähendab üldiselt identiteedi maailmas, kus miski pole püsiv?
Esimene filosoofid püüdnud sellele küsimusele vastata. Eeldati, et me oleme erinevad üksteisest hinge ja meie keha - see on vaid nukk. Kõlab hästi, kuid teaduse lükkas selle probleemi lahendus ja pakutakse otsima juur identiteedi füüsilise keha. Teadlased on unenäo leida midagi mikroskoopiline tase, mis eristavad üht isikut teisega.
Noh, et teadus - täpne asi. Seega, kui me ütleme "midagi mikroskoopiline tase," me muidugi tähendab väikseim ehituskivid meie keha - molekulid ja aatomid.
Kuid see lugu on rohkem libe kui see võib tunduda esmapilgul. Kujutage Martin Guerre, näiteks. Vaimselt läheneb ta. Face, nahk, poorid... edasi minna. Nii lähedal kui võimalik, kui meil on teenus on kõige võimsam tehnika. Mida leiame? Electron.
Alkeishiukkanen karpi
Herr tehti molekulide molekuli - aatomite, aatomitega koosnevad elementaarsed osakesed. Viimane tegi "nullist", nad on põhilised ehituskivid materiaalses maailmas.
Electron - punkt, mis sõna otseses mõttes kulub ole ruumi üldse. Iga elektron on kindlaks määratud üksnes kaalu spin (Pyörimismäärä) ja tasuta. See on kõik, mida pead teadma, et kirjeldada "isiksus" elektroni.
Mis see tähendab? Näiteks asjaolu, et iga elektroni on täpselt sama nagu mis tahes muu, ilma vähimatki vahet. Nad on täiesti identsed. Erinevalt Martin Guerra ja selle vaste, elektronid on sarnased, nii et nad on täielikult asendatavad.
See asjaolu on üsna lõbusa tagajärjed. Kujutage ette, et meil on elementaarosakeste A, mis erineb elementaarosakeste B. Lisaks me bummed kaks kasti - esimene ja teine.
Ometi teame, et iga osake peab olema igal kastid korraga. Nii nagu me mäletame, et osakesed A ja B on üksteisest erinevad, selgub, et on olemas ainult neli stsenaariumi:
- Peitub kasti 1, B on kasti 2;
- A ja B on üheskoos kasti 1;
- A ja B on üheskoos karpi 2;
- Peitub kasti 2, B 1 peitub kasti.
Selgub, et leidumise tõenäosus kahe osakese korraga ühes kastis on võrdne 1: 4. Ok, selle välja.
Aga mis siis, kui osakeste A ja B ei erine? Milline on tõenäosus leida kahe osakese ühes kastis sel juhul? Üllatuslikult meie mõtlemist õigesti kindlaks, kas kaks osakesed on identsed, stsenaariume on ainult kolm. Lõppude lõpuks ei ole vahet, milles A on kasti 1, B 2 on kasti ja juhul, kui B on kasti 1, A2 on kasti. Niisiis, tõenäosus on 1: 3.
Eksperimentaaluuring kinnitab, et mikrokosmos alludes tõenäosus 1: 3. See tähendab, et kui te asendada elektroonilise ja mis tahes muu, universumi ei märganud erinevust. Ja sa ka.
kaval elektronide
Frank Wilczek (Frank Wilczek), teoreetiline füüsik Massachusetts Institute of Technology, Nobeli preemia laureaat, on tulnud samale järeldusele, sest meil on just seda. See tulemus ei ole ainult teadlane leiab huvitav. Wilczek ütles, et kaks elektroni on täiesti eristamatu, - see on kõige sügavam ja olulisem järeldus kvantväljateooriasse.
Kontroll tulistas - nähtus häireid, mis on "reedab" elektron ja näitab meile tema salajane elu. Näete, kui te istuda ja vahtima elektroni, siis käitub osakeste. Kui lülitate kaugusel ja eksponeerib omadused lained. Kui kaks sellist lained kattuvad, nad tugevdavad või nõrgendavad üksteist. Ainult tuleb arvestada, et me ei räägi füüsilise ja matemaatiline mõiste laine. Nad ei kanna energiat ja tõenäosus - statistika mõjuta katse tulemused. Meie puhul - taganeda kogemus kahe kastid, kus saime tõenäosus 1: 3.
Huvitaval kombel nähtus häireid esineb ainult siis, kui osakesed on tõepoolest identsed. Katsed on näidanud, et elektronid on täpselt samad: sekkumine esineb, mis tähendab, et osakesed on eristamatud.
Mis see on? Wilczek ütleb, et identiteet elektroni - see teebki meie maailma võimalik. Ilma selleta ei oleks keemia. Asi oleks olnud võimatu paljundada.
Kui elektronide vahel vähemalt mõned vahe, kõik oleks korraga muutunud kaos. Nende täpne ja üheselt mõistetav milline on ainus alus selle täis ebakindlust ja vigu maailma eksisteerinud.
Hea küll. Oletame elektrone ei ole võimalik eristada teistest. Aga me saame panna üks esimese kasti, teine - teise ja öelda: "Siin on elektroni on siin, ja et - seal?"
"Ei, me ei saa" - ütleb professor Wilczek.
Kui panna elektronidega lahtrid ja tõlgivad nad kaotavad osakeste ja esitleb laine omadused. See tähendab, et nad olla lõputult pikendada. Nagu imelik kui see võib tunduda, on tõenäosus leida elektroni kõikjal. Mitte selles mõttes, et see on kohe üldse punkte, ja et teil on väike võimalus leida seda kõikjal, kui sa äkki otsustada pöörduda tagasi ja hakata otsima teda.
On selge, et see on üsna raske ette kujutada. Aga seal on veelgi huvitavam küsimus.
See elektronid keeruline või ruumi, kus nad asuvad? Ja mis siis juhtub kõik, mis on meie ümber, kui me selga keerata?
Kõige raskem lõik
Selgub, leides kaks elektroni võib siiski olla. Ainus probleem on see, et sa ei saa öelda, et on esimene laine, laine elektroni, ja me kõik oleme kolmemõõtmelises ruumis. See ei tööta kvantmehaanika.
Sa pead ütlema, et on olemas eraldi laine kolmemõõtmelise ruumi esimese elektroni teises laine kolmemõõtmelises ruumis teise. Tulemus - krepp! - kuue kolmemõõtmelise laine, mis ühendab kaks elektroni koos. See kõlab kohutavalt, kuid me mõistame, et need kaks elektroni ei hängida keegi teab kus. Nende positsioonid on selgelt määratletud, vaid pigem on seotud käesoleva kuuedimensioonilist laine.
Üldiselt, kui me arvasime, et seal on ruumi ja asju ta, siis vaadake Kvantteooria on veidi muuta oma seisukohta. Ruumi siin - see on lihtsalt viis kirjeldada omavahelist suhet ning esemeid, nagu elektronid. Seega maailma struktuuri me ei saa kirjeldada, kuidas omadused kokku osakesed millest ta koosneb. Kõik veidi keeruline: meil on uurida seost elementaarosakeste.
Nagu võib näha, tingitud asjaolust, et elektronid (ja teiste elementaarosakeste) on täiesti identsed Teineteise mõiste enese identiteet disintegreerub tolmuks. Selgub jagada maailma selle osa - on vale.
Wilczek ütleb, et kõik elektronid on identsed. Nad on ilming on valdkond, mis haaraks kogu ruumi ja aega. Füüsik John Archibald Wheeler (John Archibald Wheeler) arvab teisiti. Ta usub, et algselt ühe elektroni, ja ülejäänud - see on lihtsalt tema rada, läbida aega ja ruumi. "Mis jama! - saate nutma selles kohas. - Teadlased on ka avastatud elektroonika! "
Aga seal on üks asi.
Mis siis, kui see kõik on illusioon? Electron olemas kõikjal ja mitte kusagil. Materjal kujul see ei ole. Mida teha? Mis siis on isik, kes koosneb elementaarosakeste?
Nr lootust tilka
Tahame uskuda, et iga asi - on rohkem kui summa koostisosadeks. Mis siis, kui me eemaldada tasu elektronide selle massi ja spin ja sai midagi jääk, oma identiteedi, oma "isiksus." Tahame uskuda, et seal on midagi, mis muudab e-tron.
Isegi kui statistika või katset ei saa paljastada osakeste loomus, me tahame uskuda seda. Lõppude lõpuks, kui seal on midagi, mis paneb iga inimene unikaalne.
Oletame, et oleks mingit vahet Martin Gurr ja tema topelt, kuid üks neist oleks vaikselt naeratas, teades, et ta on tõeline.
Sooviksin uskuda. Aga kvantmehaanika on täiesti südametu ja ei võimalda meil mõelda ühtegi jama.
Ärge laske end petta: kui elektroni on oma individuaalne Sisuliselt oleks maailm on muutunud kaos.
Okei. Kui elektronid ja teised elementaarosakeste ei ole tegelikult olemas, miks me olemas?
Teooria One: me lumehelbed
Üks idee on, et elementaarosakeste on väga palju. Nad moodustavad keeruka süsteemi meile kõigile. Tundub, et me kõik oleme erinevad - tagajärg, kuidas see koguneb meie keha nende elementaarosakeste.
Teooria kummaline, kuid ilus. Ükski elementaarosakeste ei ole oma individuaalsust. Aga need moodustavad ainulaadne struktuur - inimese. Kui soovite, me oleme nagu lumehelbed. On selge, et kogu vesi, kuid iga muster on ainulaadne.
Teie sisuliselt - see on, kuidas sa korraldatakse osakesi, mitte see, mille sa oled liige ta. Rakke meie kehas on pidevas muutumises, mis tähendab, et ainus asi, mis küsimustes - see on struktuuri.
Teooria kaks: me mudel
On veel üks vastus küsimusele. Ameerika filosoof Daniel Dennett (Daniel Dennett) ettepanek asendada termin "asi", mida "päris" mudel. Vastavalt Dennett ja tema järgijad, midagi tõelist, kui tema teoreetiline kirjeldus saab paljundada rohkem lühidalt - lühikokkuvõte lihtsa kirjelduse. Et selgitada, kuidas see töötab, võtta näiteks kass.
Niisiis, meil on kass. Tehniliselt saame uuesti tekitada paberil (või virtuaalne), mis kirjeldab positsiooni iga osake, millest see koosneb, ja seega teha kassi muster. Teiselt poolt, me saame teha teisiti: lihtsalt öelda "kass". Esimesel juhul on meil vaja suurt arvutusvõimsust, mitte ainult luua pildi kass, vaid ka näiteks oleks liikuda, kui me räägime arvuti mudel. Teises, me lihtsalt vaja hingata sügavalt ja öelda: "Kass kõndis üle toa." Kass - tõeline mudel.
Võtkem teine näide. Kujutage kompositsiooni, mis koosneb lobe vasaku kõrva, suurim elevant Namiibia ja muusika Miles Davis (Miles Davis). Luua selle objekti arvutusmeetodite nõuavad palju aega. Aga kui palju sa võtta ja verbaalse kirjelduse fantastiline koletis. Cut ei tööta, st kaks sõna, liiga, sest selline kompositsioon ei ole reaalne, ja seetõttu ei ole olemas. See ei ole reaalne mudel.
Selgub me ainult hetkeline struktuuri, mis tuleneb silma vaataja. Füüsikud lisada kütuse tulekahju ja öelda, et võibolla viimases välja, et maailm on üldiselt valmistatud midagi. Kuigi see jääb meile punkti üksteise ja maailma enda ümber, milles kirjeldatakse kõiki sõnu ja annab nimed. Keerulisem mudel, seda rohkem on meil suruma selle kirjeldust, mistõttu on reaalne. Võtame näiteks, inimaju - üks kõige keerukamaid süsteeme universumis. Proovi seda kirjeldada lühidalt.
Proovi seda kirjeldada ühe sõnaga. Mida sa saad?
"Ma olen."