Eu e minha sombra: a mecânica quântica põe em causa o conceito de personalidade

Martin Guerre e identidade roubada

Você sabia Martin Guerra (Martin Guerre)? Um camponês francês que uma vez entrou em uma situação estranha e desagradável. Martin vivia em uma pequena aldeia. Quando o menino tinha 24 anos, seus pais o acusou de roubar. Herr foi forçado a deixar sua casa, deixando sua esposa e filho. Oito anos depois, o homem voltou à sua aldeia natal, reunido com sua família. Três anos mais tarde, a família já tinha três filhos.

Parece que tudo correu como de costume. Mas na aldeia havia um soldado estrangeiro, que afirmou que lutou com Martin Gurr no exército espanhol e que tinha perdido uma perna em combate. A família de Martin começou a duvidar se seus parentes em casa há três anos. Depois de um longo julgamento, verificou-se que a pessoa Guerra "sequestrado" aventureiro Arnaud du Thiel (Arnault du Tilh). Este Martin realmente sofreu a amputação de suas pernas e foi nomeado para a sinecura em um monastério na Espanha. No entanto, o julgamento da "pessoa ladrão" era tão bem conhecido que este Herr voltou à sua aldeia natal. O destino do aventureiro Arnaud du Thiel foi resolvido uma frase curta para a morte. E a esposa de Martin acusado de ajudar o enganador não acredita que uma mulher não poderia encontrar seu amado marido.

Esta história animado as mentes dos escritores e diretores. Em sua explicação foi filmado, encenou um musical e até filmou o show. Além disso, uma das séries "Os Simpsons" é dedicado à ocasião. Tal popularidade é compreensível: a tal incidente excita-nos, porque os cortes para a rápida - as nossas noções de identidade e personalidade.

Como podemos ter certeza de que o que é na verdade um homem, mesmo que ela é a mãe? Isso geralmente significa identidade em um mundo onde nada é permanente?

Os primeiros filósofos tentaram responder a essa pergunta. Eles assumiram que nós somos diferentes uns dos outros alma e nosso corpo - este é apenas um fantoche. Parece bom, mas a ciência rejeitou esta solução para o problema e ofereceu-se para olhar para a raiz da identidade do corpo físico. Os cientistas têm um sonho de encontrar algo em um nível microscópico que distinguir uma pessoa da outra.

Bem, que a ciência - exata coisa. Portanto, quando dizemos "alguma coisa em um nível microscópico," nós de dizer claro que os menores blocos do nosso corpo - moléculas e átomos.

No entanto, esta pista é mais escorregadia do que poderia parecer à primeira vista. Imagine-Martin Guerre, por exemplo. Mentalmente aproximando-lo. Rosto, pele, poros... ir mais longe. O mais próximo possível, se tivermos em serviço é a técnica mais poderosa. O que encontramos? Electron.

partícula elementar numa caixa

Herr foi feita de moléculas, molécula - de átomos, os átomos consistem de partículas elementares. Este último fez "a partir do nada", eles são os blocos de construção básicos do mundo material.

Electron - um ponto que, literalmente, não ocupa espaço em tudo. Cada electrões é determinada exclusivamente pela rotação peso (momento angular) e carga. Isso é tudo que você precisa saber para descrever a "personalidade" do elétron.

O que significa? Por exemplo, o fato de que cada elétron é exatamente o mesmo que qualquer outro, sem a menor diferença. Eles são absolutamente idênticos. Ao contrário de Martin Guerra e sua contraparte, os elétrons são semelhantes para que eles são completamente intercambiáveis.

Este facto tem consequências bastante divertido. Imagine que temos uma partícula elementar A, a qual difere da partícula B. elementar Além disso, nós chateado duas caixas - o primeiro e segundo.

No entanto, sabemos que cada partícula deve estar em qualquer uma das caixas de uma só vez. Assim como nos lembramos que as partículas A e B são diferentes um do outro, verifica-se que existem apenas quatro cenários:

• A situa-se no quadro 1, B é na caixa 2;
• A e B são em conjunto na caixa 1;
• A e B são em conjunto numa caixa 2;
• A situa-se no quadro 2, B 1 reside na caixa.

Acontece que a probabilidade de encontrar duas partículas ao mesmo tempo em uma caixa é igual a 1: 4. Ok, com isso fora.

Mas e se as partículas A e B não diferem? Qual é a probabilidade de encontrar duas partículas em uma caixa neste caso? Surpreendentemente, o nosso pensamento determina corretamente se duas partículas são idênticos, os cenários são apenas três. Depois de tudo, não há diferença entre o caso em que A é na caixa 1, B 2 está na caixa, e o caso em que B é na caixa 1, o símbolo A2 representa na caixa. Assim, a probabilidade é de 1: 3.

confirma estudo experimental que microcosmo obedece a uma probabilidade de 1: 3. Isto é, se você substituir a eletrônica e em qualquer outro, o universo não teria notado a diferença. E você, também.

elétrons sly

Frank Wilczek (Frank Wilczek), um físico teórico do Instituto de Tecnologia, o prêmio Nobel Massachusetts, chegou à mesma conclusão, como temos apenas isso. Este resultado não é apenas um interessante achados cientista. Wilczek disse que o fato de que dois elétrons são completamente indistinguíveis, - esta é a conclusão mais profunda e importante da teoria quântica de campos.

Controle de tiro - o fenômeno da interferência que é "trair" o elétron, e mostra-nos a sua vida secreta. Você vê, se você sentar e olhar para o elétron, ele se comporta como uma partícula. Uma vez que você se virar, e exibe as propriedades das ondas. Quando duas dessas ondas se sobrepõem, que aumentar ou diminuir o outro. Só preciso considerar que não estamos nos referindo ao físico e o conceito matemático de uma onda. Eles carregam nenhuma energia, ea probabilidade - estatísticas afetar os resultados do experimento. No nosso caso - de se retirar da experiência de duas caixas em que recebemos uma probabilidade de 1: 3.

Curiosamente, o fenómeno de interferência apenas ocorre quando as partículas são de facto idêntica. As experiências mostraram que os electrões são exactamente os mesmos: a interferência ocorre, o que significa que as partículas são indistinguíveis.

O que é isso? Wilczek diz que a identidade do elétron - isso é o que torna o nosso mundo possível. Sem ele, não haveria química. O assunto teria sido impossível de se reproduzir.

Se existir elétrons entre pelo menos alguma diferença, tudo seria ao mesmo tempo tornar-se um caos. Sua natureza precisa e inequívoca é a única base para esta cheio de incertezas e erros mundo existia.

Tudo bem. Suponhamos que um electrão não pode ser distinguida da outra. Mas podemos colocar um na primeira caixa, o outro - no segundo e dizer: "Aqui está o elétron está aqui, e que - lá"

"Não, não podemos" - diz o professor Wilczek.

Uma vez que você coloca os elétrons nas caixas e virar, eles deixarão de ser uma partícula e exibem propriedades de onda. Isso significa que eles serão de estendida indefinidamente. Por mais estranho que possa parecer, há a probabilidade de encontrar o lugar de elétrons. Não no sentido de que é imediatamente em todos os pontos, e que você tem uma pequena chance de encontrá-lo em qualquer lugar, se você de repente decide voltar atrás e começar a olhar para ele.

É claro que é muito difícil de imaginar. Mas há uma questão ainda mais interessante.

Ele elétrons são complicado ou espaço em que eles estão localizados? E então o que acontece com tudo o que está ao nosso redor, quando damos as costas?

A parte mais difícil

Acontece que, encontrando dois elétrons ainda pode ser. O único problema é que você não pode dizer que é a primeira onda, a segunda onda de do elétron, e estamos todos no espaço tridimensional. Ela não funciona na mecânica quântica.

Você tem que dizer que há uma onda separado no espaço tridimensional pela primeira elétron é na segunda onda de espaço tridimensional para o segundo. O resultado - crepe! - onda de seis dimensões, que liga os dois elétrons juntos. Soa terrível, mas entendemos que estes dois elétrons não sair ninguém sabe onde. Suas posições são claramente definidos, mas estão relacionados com essa onda de seis dimensões.

Em geral, se tivéssemos pensado que há um espaço e as coisas nele, em seguida, em vista da teoria quântica vai ter que mudar um pouco sua visão. O espaço aqui - é apenas uma maneira de descrever a relação mútua entre objetos, tais como elétrons. Portanto, a estrutura do mundo que não podem descrever como propriedades todas as partículas em conjunto que a compõem. Todos os pouco um mais complicado: temos de estudar a relação entre partículas elementares.

Como pode ser visto, devido ao fato de que os elétrons (e outras partículas elementares) são absolutamente idênticos uns aos outros, o próprio conceito de identidade se desintegra em pó. Acontece que para dividir o mundo em seu componente - é errado.

Wilczek diz que todos os elétrons são idênticos. Eles são uma manifestação de um campo que permeia todo o espaço e tempo. O físico John Archibald Wheeler (John Archibald Wheeler) pensa o contrário. Ele acredita que era originalmente um elétron, eo resto - é apenas seu rastro, tempo e espaço penetrante. "Que absurdo! - você pode chorar neste lugar. - Os cientistas também detectaram pela eletrônica "!

Mas há uma coisa.

E se é tudo uma ilusão? Electron existe em toda parte e em lugar nenhum. forma material que não tem. O que fazer? Qual é então a pessoa que é composta de partículas elementares?

Nenhuma gota esperança

Queremos acreditar que cada coisa - é mais do que a soma de suas partículas constituintes. E se nós removemos a carga do elétron, sua massa e rotação e tem algo no resíduo, a sua identidade, a sua "personalidade". Queremos acreditar que há algo que torna o e-tron.

Mesmo que as estatísticas ou experiência não pode revelar a natureza das partículas, queremos acreditar nela. Afinal, se há algo que torna cada pessoa única.

Suponha que não haveria diferença entre Martin Gurr e seu duplo, mas um deles iria tranquilamente sorriu, sabendo que ele é real.

Eu gostaria de acreditar. Mas a mecânica quântica é absolutamente insensível e não permitem-nos a pensar sobre qualquer bobagem.

Não se deixe enganar: se o elétron tem a sua própria essência individual, o mundo teria se transformou em caos.

Ok. Uma vez que os elétrons e outras partículas elementares não existem realmente, por que nós existimos?

Teoria One: nós flocos de neve

Uma idéia é que as partículas elementares têm muito. Eles constituem um sistema complexo em todos nós. Parece que somos todos diferentes - uma conseqüência de como ele constrói nosso corpo dessas partículas elementares.

A teoria do estranho, mas bonito. Nenhuma das partículas elementares não têm a sua individualidade. Mas juntos eles formam uma estrutura única - humana. Se você quiser, somos como flocos de neve. É claro que toda a água, mas cada padrão é único.

Sua essência - é assim que você organizado em partículas, e não aquilo de que você é um membro do mesmo. As células do nosso corpo estão constantemente a mudar, o que significa que a única coisa que importa - é a estrutura.

Teoria dois: modelo que

Há uma outra resposta para a pergunta. filósofo americano Daniel Dennett (Daniel Dennett) proposto para substituir o termo "coisa" por "modelo real". De acordo com Dennett e seus seguidores, algo real, se a sua descrição teórica pode ser duplicado mais brevemente - em poucas palavras uma descrição simples. Para explicar como isso funciona, tomar por exemplo, gato.

Então, nós temos um gato. Tecnicamente, é possível recriar no papel (ou virtual), descrevendo a posição de cada partícula a partir da qual ele é composto, e assim fazer um padrão de gato. Por outro lado, podemos fazer o contrário: basta dizer "gato". No primeiro caso, precisamos de enorme poder de computação, não apenas para criar uma imagem de um gato, mas também, por exemplo, fazer o movimento, se estamos falando de um modelo de computador. No segundo, nós apenas precisamos de respirar profundamente e dizer: "Gato atravessou a sala." Cat - um modelo real.

Tomemos outro exemplo. Imagine uma composição que consiste de um lóbulo da orelha esquerda, o maior elefante na Namíbia, e a música de Miles Davis (Miles Davis). Para criar esse objeto métodos computacionais requerem uma grande quantidade de tempo. Mas tanto você toma, e uma descrição verbal do monstro fantástico. Cut não funcionar, dizer duas palavras, também, porque uma tal composição não é real, e, portanto, não existe. Este não é um modelo real.

Acontece que só estrutura momentânea, que surge sob o olho do observador. Os físicos adicionar combustível para o fogo e dizer que talvez nas voltas finais que o mundo é feito geralmente a partir do nada. Enquanto o que nos resta para apontar para o outro eo mundo ao seu redor, descrevendo todas as palavras e dando nomes. Quanto mais complexo o modelo, mais temos para comprimir sua descrição, tornando-se real. Tomemos, por exemplo, o cérebro humano - um dos mais complexos sistemas no universo. Tente descrevê-lo em poucas palavras.

Tente descrevê-lo em uma palavra. O que você ganha?

"Eu sou."