ОТ ПЛАНКА К КВАНТОВОМУ СОЗНАНИЮ
From Planсk to quantum consciousness
FARBEROVICH OLESYA
Фарберович Олеся
магистр журналистики
Южный федеральный университет (Россия)
Southern Federal University (Russia)
ladyovlada@yandex.ru
FARBEROVICH OLEG
Фарберович Олег
профессор, д. физ.- мат. н.
Тель-Авивский университет
Tel Aviv University (Israel), School of Physics and Astronomy, Beverly and Raymond Sackler Faculty of Exact Sciences
olegfa@post.bgu.ac.il
АННОТАЦИЯ: в статье рассматривается вопрос эволюционного развития познания квантовой физики
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: Макс Планк, квант, квантовое сознание, квантовое запутывание
ABSTRACT: the article considers the question of the evolutionary development of the knowledge of quantum physics
KEY WORDS: Мax Planсk, quant, quantum consciousness, quantum entanglement
Пожалуй, сегодня, действительно трудно представить, как жил мир столетие назад: менялся образ мышления, создавались научные теории, повлиявшие на формирование научного пространства и ход истории человечества. Совершенно справедливо, что атрибут любого современного учебника по истории философии науки – научные революции и типы научной рациональности. По мере того, как формировалась иная теория мироустройства на основе атомистических взглядов, приходило и осознание того, что наступило время оперировать новыми научными понятиями. Птолемеевскую геоцентрическую систему мира сменила гелиоцентрическая коперниковская, которая дала импульс для становления новых научных концепций, совершив переворот в понимании сущности природы.
Фундамент классической науки составил ньютоновский принцип квантовой механики, основные положения которой были сформулированы в его «Математических началах натуральной философии». «…Иерархическая вселенная средних веков была смещена и заменена другой. Отныне независимые частицы, руководимые незримой конституцией законов природы, могли свободно воздействовать друг на друга. В свою очередь, как показал опыт, знание этих законов дало в руки человека ключ, позволивший ему обуздать силы природы и заставить их служить себе. Возвышенное созерцание уступило место полезной деятельности»[1].
Далее за границами классической физики рассматривают Вселенную Бор, Гейзенберг, Лоренц, Борн, Паули, Дирак, Шрёдингер, Луи де Бройль, Эйнштейн… Плеяда теоретиков и практиков квантовой физики своими успехами не просто написала страницы истории и техники, но и раздвинула границы мировосприятия, а, следовательно, сформировала доверие к неизбежному наступлению квантовой эры. «Но общепризнанным было представление о Планке как об основателе квантовой физики, который сделал первое открытие в глубинном понимании атомной природы материи, в каком-то смысле — как о первом революционере. За свое открытие в1918 году Планк получил Нобелевскую премию»[2]. Недаром знаменитое Общество научных исследований кайзера Вильгельма в Германии получила новое название — Общество научных исследований имени Макса Планка.
С чего все начиналось? Новое, как известно, требует нестандартных решений. Потому-то воспринимается даже самими исследователями науки, невзирая на множество точных расчетов либо ряд подтверждающих экспериментов, как кажущаяся несуразность. Чтобы убедиться в правоте выдвинутой теории или гипотезы, порой сам ученый опровергает собственные аргументы, но затем лишь убеждается в обратном. Открытия совершаются учеными, одержимыми идеей и огромным желанием удивляться, познавая, окружающую их действительность. Недаром познание является основной функцией науки.
Итак, немецкого физика Макса Планка интересовало изучение абсолютно чёрного тела. Заметим, что черные тела интересны тем, что поглощают свет, но не поглощают инфракрасные и ультрафиолетовые волны. А вот абсолютно черное тело, напротив, поглощает и испускает свет при любой длине волны. Когда Планк начинает заниматься процессом излучения и поглощения излучения, он вводит осцилляторы (то есть положительные и отрицательные заряды с соединением в виде пружины). Но выведенное соотношение, которое в результате получилось, невозможно было объяснить. Лишь спустя время, критика Больцмана (совет воспользоваться его теорией газов) и работы других коллег, в частности Вина (закон смещения) — натолкнули Планка на мысль о необходимости ввести новую производную в формулу расчета. Так произошло теоретическое обоснование закона квантовой физики. Элементы энергии получили название квантов, сама теория стала квантовой гипотезой, а величина — постоянной Планка.
Таким образом, предположения Макса Планка стали революционными для научного мира.
Современная квантовая механика «изучает индивидуальные свойства микрочастиц и индивидуальные микропроцессы, оперируя статическими совокупностями — ансамблями. Эти статические ансамбли определяются признаками, заимствованными из классической макроскопической физики (например, импульс, энергия, координата и т. д.)»[3].
Эпохальным явлением стало открытие кванта — частицы света. Сам термин «quant» появился только в начале 20 века. С научной точки зрения обозначает свет, но в переносном смысле скорее выступает как философская категория, отражающая движение науки. Так, у невидимой глазу частицы, ставшей знаковым событием в науке, существует возможность изменить реальность современного информационного общества 21 века. Например, это приведет к новой парадигме мышления, или так называемому, квантовому сознанию. Сегодня о создании искусственного интеллекта часто говорят как о понятии, имеющем научное значение, а в перспективе, возможно, широкое практическое применение.
Как это происходит?
У кванта много состояний. Запутывание — это особое состояние, связанное с суперпозицией состояний. На основе запутывания базируются новая квантовая механика и физика, а также современные информационные технологии, на которых, в свою очередь, строится теория, связанная с идеей создания квантовых компьютеров.
Амбициозной и долгосрочной программой квантовой физики является спинтроника, то есть поле применения электронных и ядерных спинов в области квантовой обработки информации и квантовых вычислений на основе изучения спиновых наносистем, состоящих из нанокристаллов металлов полупроводниковой матрицы. Теория спинтроники отвечает на несколько фундаментальных вопросов, например, в теории декогеренции разъясняет эффект магнитной анизотропии атомов кубита. Кроме того, актуально изучение эффекта управления магнитными и оптическими импульсами для влияния на время декогеренции. В результате формируется теоретическая картина для важных аспектов декогеренции спин-кубитовых системах.
Для обнаружения спиновой структуры применяются различные рентгеноспектральные методики, чувствительные к спиновому состоянию. Манипуляции со спином могут производиться изменением внешнего магнитного поля. Для изготовления структур с нанокластерами в полупроводниковой матрице используются методы импульсного лазерного осаждения, молекулярно-лучевой эпитаксии, фокусированных ионных пучков, атомно-силовой микроскопии и зондовой нанолитографии.
Сверхзадачей изучения квантовой физики является теория квантового запутывания (quantum entanglement), которая играет важную роль в работе человеческого сознания. Условно вообразим, что нейроны мозга человека – это модель движения спинов (то есть квантовых частиц). Как работает нейронная система, таким же образом и устроено квантовое сознание. Чтобы понять, как рождается квантовое сознание, необходимо определить квантовое состояние : одно, второе, третье…и т.д. Для этого считается запутывание (entanglement), и можно определить, в каком состоянии находится спин.
В принципе, мозг можно рассматривать как квантовый компьютер, основанный на теории квантового запутывания. Квантово-механическое запутывание — это явление, при котором квантовые состояния оказываются взаимозависимыми. Такая взаимозависимость сохраняется, даже когда объекты разнесены в пространстве на пределы любых известных взаимодействий.
Роль квантового запутывания в теории информации [4] стимулировала ее интенсивное изучение в последнее время и попытки применения в теории квантового сознания. Квантовое сознание – это гипотетический путь к искусственному интеллекту. Он позволит в будущем строить сложные математические модели. Для созидания или разрушения – решать человеку будущего…
Со времени Макса Планка изменилась диалектика научного познания, однако справедливо одно, что «квантовая физика стала привычной, но она не стала от этого менее удивительной, и каждое новое поколение исследователей отдает ей свою дань восхищения»[5].
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Дж. Бернал. Наука в истории общества. — Изд-во иностр. лит-ры, изд. 2-е.- М., 1956, стр. 206
2. Наука. Величайшие терии:выпуск11: Революция в микромире. Планк. Квантовая теория./Пер. м исп.- М.:Де Агостини, 2015, стр.11.
3. Д. И. Блохинцев. Основы квантовой механики.- изд. 4-е., М., «Высшая школа», 1963. — стр.10-11
4. Bengtson, and K.Zyczkowski, 2006, Geometry of Quantum States – An Introduction to Quantum Entanglement, Cambridge University Press, Cambridge.
5. Л. И. Пономарев. Под знаком кванта. — изд. 2-е изд. исправ. и дополн.- М., Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1989, стр. 3
Иллюстрация: MyShared.ru
2 Макс Планк, 1900 г.
