Io e la mia ombra: la meccanica quantistica rimette in discussione il concetto della personalità

Martin Guerre e identità rubata

Lo sapevate che Martin Guerra (Martin Guerre)? Un contadino francese che una volta entrato in una situazione strana e sgradevole. Martin ha vissuto in un piccolo villaggio. Quando il ragazzo aveva 24 anni, i suoi genitori lo hanno accusato di aver rubato. Herr è stato costretto a lasciare la sua casa, lasciando la moglie e il figlio. Otto anni più tardi, l'uomo tornò al suo villaggio natale, ricongiungersi con la sua famiglia. Tre anni dopo, la famiglia aveva già tre figli.

Sembra che tutto è andato come al solito. Ma in paese c'era un soldato straniero, che ha dichiarato che hanno combattuto con Martin Gurr nell'esercito spagnolo e che aveva perso una gamba in battaglia. La famiglia di Martin cominciò a dubitare se i loro parenti a casa tre anni fa. Dopo un lungo processo, è stato accertato che la persona Guerra "rapito" avventuriero Arnaud du Thiel (Arnault du Tilh). Questa Martin veramente sofferto l'amputazione delle gambe ed è stato nominato per la sinecura in un monastero in Spagna. Tuttavia, il processo di "persona ladro" era così ben noto che questo signor tornò al suo villaggio natale. Il destino dell'avventuriero Arnaud du Thiel è stato risolto una breve condanna a morte. E la moglie di Martin accusato di aiutare il seduttore non crede che una donna non riusciva a trovare il suo amato marito.

Questa storia eccitato le menti di scrittori e registi. Nella sua spiegazione è stato filmato, messo in scena un musical e anche girato lo show. Inoltre, una delle serie "I Simpson" è dedicato per l'occasione. Tale popolarità è comprensibile: tale incidente eccita noi, perché tagli al rapido - le nostre nozioni di identità e personalità.

Come possiamo essere sicuri che ciò che è in realtà un uomo, anche se è la madre? Questo generalmente significa che l'identità in un mondo dove nulla è permanente?

I primi filosofi hanno cercato di rispondere a questa domanda. Hanno assunto che noi siamo diversi l'uno dall'altro anima e il nostro corpo - questo è solo un burattino. Suona bene, ma la scienza ha respinto questa soluzione al problema e si offrì di cercare la radice dell'identità del corpo fisico. Gli scienziati hanno sognato un sogno di trovare qualcosa a livello microscopico che distinguono una persona dall'altra.

Beh, che la scienza - identica cosa. Perciò, quando diciamo "qualcosa a livello microscopico," abbiamo naturalmente significa più piccoli blocchi di costruzione del nostro corpo - molecole e atomi.

Tuttavia, questa pista è più scivolosa di quanto possa sembrare a prima vista. Immaginate Martin Guerre, per esempio. Mentalmente si avvicina. Viso, la pelle, i pori... andare oltre. Il più vicino possibile, se abbiamo in servizio è la tecnica più potente. Cosa troviamo? Electron.

particella elementare in una scatola

Herr era fatto di molecole, molecola - degli atomi, gli atomi consistono di particelle elementari. Quest'ultimo fatto "dal nulla", sono gli elementi di base del mondo materiale.

Electron - un punto che prende letteralmente non occupa spazio a tutti. Ogni elettrone è determinato esclusivamente dalla centrifuga peso (momento angolare) e carica. Questo è tutto quello che dovete sapere per descrivere la "personalità" dell'elettrone.

Che cosa significa? Ad esempio, il fatto che ogni elettrone è esattamente la stessa di qualsiasi altra, senza la minima differenza. Sono assolutamente identici. Diversamente Martin Guerra e la sua controparte, gli elettroni sono simili in modo che siano perfettamente intercambiabili.

Questo fatto ha una piuttosto divertente conseguenze. Immaginiamo di avere una particella elementare A, che si differenzia dalle particelle elementari B. Inoltre, abbiamo bummed due scatole - la prima e la seconda.

Eppure sappiamo che ogni particella deve essere in una delle caselle in qualsiasi momento. Quindi, come ci ricordiamo che le particelle A e B sono diversi gli uni dagli altri, si scopre che ci sono solo quattro scenari:

• A sta nella scatola 1, B è nella scatola 2;
• A e B sono insieme nella scatola 1;
• A e B sono insieme in una scatola 2;
• A giace nella scatola 2, B 1 risiede nella scatola.

Risulta che la probabilità di trovare due particelle contemporaneamente in una scatola è uguale a 1: 4. Ok, con quello fuori.

Ma cosa succede se le particelle A e B non differiscono? Qual è la probabilità di trovare due particelle in una scatola in questo caso? Sorprendentemente, il nostro pensiero determina correttamente se due particelle sono identici, gli scenari sono solo tre. Dopo tutto, non c'è differenza tra il caso in cui A è nella scatola 1, B 2 è nella scatola, e il caso in cui B è nella scatola 1, A 2 è nella scatola. Quindi, la probabilità è di 1: 3.

conferma studio sperimentale che microcosmo obbedisce ad una probabilità di 1: 3. Cioè, se si sostituisce il elettronici e su ogni altro, l'universo non avrebbe notato la differenza. E anche voi.

elettroni sly

Frank Wilczek (Frank Wilczek), un fisico teorico presso il Massachusetts Institute of Technology, premio Nobel, è giunto alla stessa conclusione, come abbiamo proprio questo. Questo risultato non è solo un interessante reperti scienziato. Wilczek detto che il fatto che due elettroni sono completamente indistinguibili, - questa è la conclusione più profonda e importante della teoria quantistica dei campi.

colpo di controllo - il fenomeno di interferenza che sta "tradendo" l'elettrone, e ci mostra la sua vita segreta. Vedete, se si sta seduti e guardi l'elettrone, si comporta come una particella. Una volta che ti allontani, e presenta le proprietà delle onde. Quando due tali onde si sovrappongono, rafforzano o indeboliscono a vicenda. Solo bisogna considerare che non ci riferiamo alla fisica e il concetto matematico di un'onda. Portano nessuna energia, e la probabilità - statistiche influenzano i risultati dell'esperimento. Nel nostro caso - di ritirarsi dalla esperienza di due scatole in cui abbiamo ricevuto una probabilità di 1: 3.

È interessante notare che il fenomeno dell'interferenza avviene solo quando le particelle sono effettivamente identici. Esperimenti hanno dimostrato che gli elettroni sono esattamente le stesse: si verifica l'interferenza, il che significa che le particelle sono indistinguibili.

Di cosa si tratta? Wilczek dice che l'identità dell'elettrone - questo è ciò che rende possibile il nostro mondo. Senza di essa, non ci sarebbe la chimica. La questione sarebbe stato impossibile da riprodurre.

Se esistono elettroni tra almeno una certa differenza, tutto sarebbe subito diventato un caos. La loro natura precisa e inequivocabile è l'unica base per questo pieno di incertezze ed errori mondo esistito.

Bene. Supponiamo che un elettrone non può essere distinto da un altro. Ma possiamo mettere uno nella prima casella, l'altro - nella seconda e dire: "Ecco l'elettrone è qui, e che - là"

"No, non si può" - dice il professor Wilczek.

Una volta che si pongono le elettroni alle caselle e allontanate, cesseranno di essere una particella e presenteranno proprietà onda. Ciò significa che essi saranno di esteso a tempo indeterminato. Per quanto strano possa sembrare, c'è la probabilità di trovare l'elettrone da nessuna parte. Non nel senso che è immediatamente in tutti i punti, e che si dispone di una piccola possibilità di trovarlo da nessuna parte, se si decide improvvisamente di tornare indietro e cominciare a cercarlo.

E 'chiaro che è molto difficile da immaginare. Ma c'è una questione ancora più interessante.

E gli elettroni sono difficili o lo spazio in cui si trovano? E poi cosa succede a tutto ciò che è intorno a noi, quando voltiamo le spalle?

La sezione più difficile

Si scopre, trovando due elettroni possono ancora essere. L'unico problema è che non si può dire che è la prima ondata, la seconda ondata di dell'elettrone, e siamo tutti in uno spazio tridimensionale. Non funziona in meccanica quantistica.

Bisogna dire che c'è un'onda separato nello spazio tridimensionale per il primo elettrone è nella seconda ondata di spazio tridimensionale per il secondo. Il risultato - crepe! - onda a sei dimensioni, che collega i due elettroni insieme. Sembra terribile, ma abbiamo capito che questi due elettroni non appendere fuori non si sa dove. Le loro posizioni sono chiaramente definiti, ma piuttosto sono legati a questa onda a sei dimensioni.

In generale, se avessimo pensato che ci sia uno spazio e le cose in esso, quindi in vista della teoria dei quanti dovrà cambiare un po 'il suo punto di vista. Lo spazio qui - è solo un modo per descrivere la relazione reciproca tra oggetti, come gli elettroni. Pertanto, la struttura del mondo che non possono descrivere come proprietà tutte le particelle insieme che lo compongono. Tutti po 'un più complicato: dobbiamo studiare la relazione tra le particelle elementari.

Come si può vedere, a causa del fatto che gli elettroni (e altre particelle elementari) sono assolutamente identici tra loro, il concetto di identità si disintegra in polvere. Si scopre per dividere il mondo in sua componente - è sbagliato.

Wilczek dice che tutti gli elettroni sono identici. Si tratta di una manifestazione di un campo che permea tutto lo spazio e il tempo. Il fisico John Archibald Wheeler (John Archibald Wheeler) la pensa diversamente. Egli ritiene che in origine era un elettrone, e il resto - è solo il suo percorso, il tempo e lo spazio penetrante. "Che sciocchezza! - si può piangere in questo luogo. - Gli scienziati hanno anche rilevato dall'elettronica "!

Ma c'è una cosa.

E se fosse tutta un'illusione? Electron esiste ovunque e in nessun luogo. forma materiale che non ha. Cosa fare? Che poi è la persona che si compone di particelle elementari?

Non ci sono gocce speranza

Vogliamo credere che ogni cosa - è più della somma delle sue particelle costituenti. Che cosa succede se abbiamo rimosso la carica dell'elettrone, la sua massa e di spin e ottenuto qualcosa nel residuo, la sua identità, la sua "personalità". Noi vogliamo credere che ci sia qualcosa che rende l'e-tron.

Anche se le statistiche o esperimento non può rivelare la natura delle particelle, vogliamo credere in essa. Dopo tutto, se c'è qualcosa che rende ogni persona unica.

Supponiamo ci sarebbe alcuna differenza tra Martin Gurr e il suo doppio, ma uno di loro sarebbe in silenzio sorrise, sapendo che lui è reale.

Mi piacerebbe crederlo. Ma la meccanica quantistica è assolutamente senza cuore e non ci permettono di pensare a qualsiasi sciocchezza.

Non fatevi ingannare: se l'elettrone ha una propria essenza individuale, il mondo sarebbe trasformato in caos.

Va bene. Una volta che in realtà non esistono gli elettroni e altre particelle elementari, Perché esistiamo?

Teoria Uno: abbiamo i fiocchi di neve

Un'idea è che le particelle elementari hanno molto. Essi costituiscono un sistema complesso in tutti noi. Sembra che siamo tutti diversi - una conseguenza di come si costruisce il nostro corpo di queste particelle elementari.

La teoria di strano, ma bello. Nessuna delle particelle elementari non hanno la loro individualità. Ma insieme formano una struttura unica - umana. Se si desidera, siamo come i fiocchi di neve. E 'chiaro che tutta l'acqua, ma ogni modello è unico nel suo genere.

La vostra essenza - come avete organizzato nelle particelle, e non quello di cui si è membri di esso. Le cellule del nostro corpo sono in continua evoluzione, il che significa che l'unica cosa che conta - è la struttura.

Teoria due: abbiamo il modello

C'è un'altra risposta alla domanda. filosofo americano Daniel Dennett (Daniel Dennett) ha proposto di sostituire il termine "cosa" da "modello reale". Secondo Dennett ei suoi seguaci, qualcosa di reale, se la sua descrizione teorica può essere duplicato più brevemente - in poche parole una semplice descrizione. Per spiegare come funziona questo, prendono ad esempio, gatto.

Quindi, abbiamo un gatto. Tecnicamente, possiamo ricreare su carta (o virtuale), che descrive la posizione di ogni particella da cui è composto, e quindi rendere un modello del gatto. D'altra parte, siamo in grado di fare altrimenti: basta dire "gatto". Nel primo caso, abbiamo bisogno di enorme potenza di calcolo, non solo per creare l'immagine di un gatto, ma anche, per esempio, farlo muovere, se stiamo parlando di un modello di computer. Nel secondo, abbiamo solo bisogno di respirare profondamente e dire: "gatto attraversò la stanza." Cat - un modello reale.

Prendiamo un altro esempio. Immaginate una composizione che consiste di un lobo dell'orecchio sinistro, il più grande elefante in Namibia, e la musica di Miles Davis (Miles Davis). Per creare questo oggetto metodi computazionali richiedono un sacco di tempo. Ma quanto più si prende, e una descrizione verbale del mostro fantastico. Taglio non funziona, dire due parole, anche perché tale composizione non è reale, e fa quindi non esiste. Questo non è un vero e proprio modello.

Ci risulta solo momentanea struttura, che si pone sotto l'occhio di chi guarda. I fisici aggiungere benzina sul fuoco e dire che forse nelle curve finali che il mondo è in genere fatto di nulla. Mentre che rimane per noi a punto gli uni agli altri e il mondo intorno a lui, che descrive tutte le parole e dare i nomi. Più complesso è il modello, il più abbiamo comprimere la sua descrizione, che lo rende reale. Prendiamo, per esempio, il cervello umano - uno dei maggior parte dei sistemi complessi nell'universo. Prova a descrivere in poche parole.

Prova a descrivere in una sola parola. Che cosa si ottiene?

"Io sono".