философско-методологический анализ

В статье анализируется так называемый информационно-теоретический поворот в интерпретации квантовой  механики, цель  которого достичь более глубокого понимания фундаментальных проблем квантовой  механики. Истоком поворота послужило возникновение успешно развивающихся технологических приложений квантовой теории – квантового компьютера, квантовой телепортации, квантовой криптографии. Основание поворота усматривается в том, что в ранней (боровской) версии копенгагенской  интерпретации квантовая механика фактически была теорией информации. Рассматриваются дискуссии в современной философии науки, касающиеся целесообразности осуществления поворота. Опровергается мнение, согласно которому он подрывает позиции реализма в физике микромира. Поднимается вопрос о возможных последствиях реализации поворота.

The paper deals with the so called information-theoretic turn in the interpretation of quantum mechanics. The aim of the turn was a deeper understanding of the foundations of quantum mechanics; the source of it was the emergence of successfully developing technological applications of quantum theory (quantum computer, quantum  teleportation, quantum cryptography).. The turn is based on the assumption that the early Copenhagen (Bohr’s) interpretation of quantum mechanics is factually a theory of information. Analyzes debates in the contemporary philosophy of science concerning the expediency of the turn. The point of view that it undermines the position of realism in the physics of micro-world is being disproved.  Some possible outcomes of the information-theoretic turn are being considered. 

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: информация, интерпретация, копенгагенская интерпретация квантовой механики, информационый  поворот, реализм, инструментализм, имматериализм,  сценарии развития.

KEY WORDS: information, interpretation, copenhagen interpretation of quantum mechanics, information-theoretic turn, realism, instrumentalism, immaterialism, scenarios of development.  

                                                                                   Цель философии – логическое

                                                                                    прояснение мыслей…

                                                                                    Результат философии

                                                                                    не «философские предложения»,                                    

                                                                                     но прояснение предложений.

                                                                                                               Л. Витгенштейн                                                                    

Несмотря на то, что квантовая механика является очень продуктивной и прекрасно работающей теорией, общепризнанной ее интерпретации до сих пор не существует. В настоящее время наиболее распространенной и популярной является так называемая копенгагенская интерпретация. На втором месте  находится многомировая (эвереттовская),  затем бомовская  и далее, с большим отрывом  по такому показателю как число сторонников, все остальные многочисленные истолкования теории. Но  в последнее время (точнее, в 80–90-х гг. прошлого века),  как уверяют многие исследователи проблемы, в этой сфере начался поворот, получивший название информационно-теоретического. Такая мысль прозвучала, в частности,  на последнем, 14-м Международном конгрессе по логике, методологии и философии науки (Франция, Нанси, 19-26 июня, 2011) в нескольких докладах и выступлениях. Специально этому вопросу был посвящен доклад американского философа науки Джеффри  Баба (J.Bub). 

На поле исследований проблемы интерпретации квантовой механики  появился новый игрок – квантовая теория информации (КТИ). Эта теория – результат  распространения квантовой механики на классическую теорию информации. Для квантовой механики КТИ выступает как прикладное знание. Это еще не наука, а, скорее, область исследований, причем находящаяся в стадии становления. На основе КТИ разрабатываются такие технологические новации как квантовые компьютеры, квантовая криптография, квантовая телепортация. Без КТИ разработка этих приложений была бы невозможна.

Но когда говорят об информационно-теоретическом  повороте, имеют в виду другое: высказываются надежды, что КТИ сможет помочь более глубокому пониманию фундаментальных проблем самой квантовой механики  и сможет сыграть решающую роль в построении адекватной и интуитивно приемлемой интерпретации этой теории. Пока эта интерпретация  еще только формируется. Назовем ее информационной интерпретацией квантовой механики  – (сокращенно ИИКМ). КТИ и ИИКМ совершенно разные области исследований, каждое со своими целями и задачами, и объединяет их лишь то, что  в названии  того и  другого есть одинаковые слова – «квантовая теория» и «информация». Смешивать или путать эти направления ни в коей мере не следует. 

После введенных определений мы можем более понятно охарактеризовать сущность информационно-теоретического поворота: речь идет о том, чтобы построить  информационную интерпретацию квантовой механики – фундаментальной научной теории – с помощью уже существующей прикладной дисциплины – квантовой теории информации (КТИ).

Не случайно доклад Дж. Баба на упомянутом конгрессе был озаглавлен так: «Эйнштейн и Бор встречают Алису и Боба» (Einstein and Bohr meet Alice and Bob). Известно, что Эйнштейн и Бор вели многолетние дискуссии по поводу адекватной интерпретации квантовой механики (такого рода обсуждения ведутся и современными нам учеными и философами). Алиса и Боб – условные персонажи при обсуждении квантово-информационных технологий. Так что название доклада как раз и выражает суть упомянутых ожиданий. Предполагается, что ученые и философы, занятые поисками адекватной интерпретации квантовой механики, «встретятся» с Алисой и Бобом, т.е. обратятся к результатам упоминавшихся технологических разработок, и это даст им возможность лучше понять фундаментальные вопросы квантовой механики.    

Насколько, однако, эти ожидания оправданы? И на чем они основываются? Сначала попробуем ответить на второй вопрос, следуя многочисленным авторам, среди которых есть как приверженцы, так и  противники  поворота.

Что лежит в основании информационного поворота

Сторонники «поворота» основываются на том, что уже существует интерпретация квантовой теории, главным действующим лицом которой является информация. Это копенгагенская интерпретация в ее ранней (боровской) версии. Она была  сформулирована в  1922-1927 гг. главным  образом Н. Бором и В. Гейзенбергом. В это время был уже построен математический формализм квантовой теории и выдвинут ряд принципов, которые можно было охарактеризовать как интерпретацию этого формализма. Конечно, все это было только началом, потом эта интерпретация достраивалась, многократно обсуждалась, в результате чего превратилась в конгломерат различных концепций и взглядов. Впрочем, уже и на ранней стадии существования копенгагенской интерпретации историки науки фиксируют отсутствие полного единства взглядов между ее авторами и приверженцами. Никакого совместного текста, подготовленного ее главными создателями, который мог бы свидетельствовать о совпадении их взглядов, представлено не было. Напротив, при знакомстве с тем, что до сих пор считается ранней информационной интерпретацией копенгагенской интерпретации,  бросается в глаза, что ее авторы не всегда были согласны друг с другом, и даже в своих собственных взглядах не всегда были последовательными.

С позиции ранней информационной версии копенгагенской интерпретации, то, что в квантовой механике характеризуется как состояние квантовой системы, не имеет отношения к реальному миру, а представляет собой лишь наши знания, информацию, полученную в процессе измерения квантовых систем. Много позже приверженец этих взглядов Дж.Б. Хартле выразил эту установку так: «(Квантовое) состояние – это не объективное свойство индивидуальной квантовой системы, а информация, добытая из знания о том, как система была подготовлена и как она может быть использована для того, чтобы делать предсказания относительно будущих измерений». Такую же, «информационную» природу имеет, с точки зрения Хартле, и центральное для копенгагенской интерпретации понятие «редукция волнового пакета». С точки зрения Хартле «Редукция происходит в сознании наблюдателя, и не потому, что здесь осуществляется  некий уникальный физический процесс, а потому, что состояние квантовой системы является конструктом наблюдателя, а не объективным свойством физической системы» [Хартле 1968, 709]. Такой же точки зрения придерживался и В. Гейзенберг, один из авторов ранней версии копенгагенской интерпретации. Он избегал таких слов как «коллапс волновой функции», предпочитая говорить о волновой функции как  представляющей собой наше знание о системе, а коллапс трактовал как «скачок» волновой функции в новое состояние. Этот скачок  характеризует  изменение  в нашем знании, совершающееся тогда, когда некоторый феномен регистрируется экспериментатором (совершается акт наблюдения).

Короче, с позиции ранних копенгагенцев квантовая механика не о внешнем, объективном мире, а о той информации, которую мы получаем  в результате измерения тех или иных параметров квантовых систем. Именно в этом состоял основной дух этой интерпретации. Фактически, это был взгляд Бора, под сильным влиянием которого находились  все его ученики. Среди них – В. Гейзенберг, Д. Мермин, Р. Пейерлс, Дж.А. Уилер, А. Цайлингер и др.          

Как утверждал А. Петерсен – исследователь философских взглядов Бора, «Когда у Бора спрашивали, может ли алгоритм квантовой механики рассматриваться как в какой-то мере отражающий лежащий в основе квантовый мир, Бор отвечал: “Нет никакого квантового мира. Есть только абстрактное квантово-физическое описание. Неверно думать, что задача физики состоит в том, чтобы открывать, что собой представляет природа. Физику интересует, что мы можем сказать о природе”» [Петерсен 1985, 305].

Это позиция Бора находилась в полном согласии с его утверждениями о том что «все мы подвешены в языке». «Традиционная философия приучила нас рассматривать язык как нечто вторичное, а реальность как нечто первичное», – писал Петерсен. Бор рассматривал этот подход к взаимоотношению между языком и реальностью как непродуктивный.  Когда ему говорили, что фундаментальным является не язык, но сама реальность,  лежащая в основании языка, Бор отвечал: «Мы так подвешены в языке, что  не можем сказать, где верх, а где низ. Слово “реальность” является также только словом, которое мы должны научиться употреблять правильно» [Там же, 302].

Позиция Бора, Гейзенберга, Хартле хорошо известна. В философии она обозначается как инструментализм. Критики  информационно-теоретического поворота так и характеризуют позицию Бора, и именно поэтому они и выступают против реализации этого проекта.

На самом деле философская позиция Бора является  более сложной. Бор не был антиреалистом, он не отрицал существования электронов и других элементарных частиц. М.А. Марков цитирует высказывание одного из своих коллег (речь идет о Л.А. Сливе), некоторое время стажировавшегося в Копенгагене, в Институте Нильса Бора. Когда этот физик задал Бору вопрос, считает ли он, что микрообъект, например электрон, существует объективно вне нашего сознания, Бор, по его словам, даже не сразу понял вопрос. Но поняв, он ответил: «Как же иначе … конечно, существует объективно, вне нашего сознания» [Марков 2010, 96].

Так что позиция Бора была более сложной, чем это утверждают противники ранней информационной версии копенгагенской интерпретации. Но поскольку мы занимаемся дискуссиями в среде западных философов науки, мы будем во избежание путаницы и недоразумений  придерживаться принятых ими терминов. Ведь определенная доля истины в том, что они характеризуют позицию Бора как инструменталистскую, есть. Для Бора микрообъект был кантовской  вещью в себе, но  интересовался он не столько тем, что она собой представляет, сколько результатами измерений состояний квантовых систем и возможностью на их основе делать успешные предсказания.

Уже на самой ранней стадии становления копенгагенской интерпретации были те, кто полагал, что квантовая механика все-таки не о результатах измерений, а о самой природе, о микрообъектах. Эти взгляды  характеризуются в современных дискуссиях как «реалистические».  К концу 60-х гг. прошлого века они стали превалировать, поскольку значительно лучше соответствовали тому, что Эйнштейн называл «научным инстинктом ученого». «Реалисты» были убеждены, что квантовые состояния  описывают реально существующие элементарные частицы. Вот весьма распространенное мнение: «Многие физики не совсем искренне высказывают свою приверженность копенгагенской интерпретации, в частности ее утверждению, что она о результатах измерений. Но едва ли кто-нибудь действительно еще верит в это, и трудно представить, что кто-нибудь, когда-нибудь так считал. Сейчас любому исследователю этой проблемы ясно, что квантовая механика  – об атомах, электронах, кварках и струнах…» [Дарр… 1997, 25].

Как бы ни различались между собой взгляды реалистов и сторонников ранней информационной версии копенгагенской интерпретации, в одном они были согласны: квантовая система полностью описывается волновой функцией Ψ, представляющей собой математическое выражение для  распределения вероятностей различных состояний  квантовой системы. Но вот только вероятности чего? На этот вопрос рассматриваемые интерпретации отвечают по-разному: 1) вероятности получения того или иного результата при измерении состояния квантовой системы (утверждают сторонники ранней информационной версии копенгагенской интерпретации); и 2)  вероятности того, что квантовая система находится в этом состоянии  – утверждают реалистически настроенные ученые.

Меняется язык описания. Допустим, мы хотим определить местоположение частицы. Реалисты говорят: мы определяем вероятность того, что частица находится в данном месте. Ранние копенгагенцы говорят: мы определяем вероятность обнаружить частицу в данном месте в случае измерения ее координаты.

Ψ-функция – вектор состояния системы в гильбертовом пространстве является суперпозицией векторов, соответствующих всем возможным результатам измерения конкретного физического параметра. В момент измерения суперпозиция состояний мгновенно коллапсирует к некоторому собственному состоянию системы. Квадрат модуля амплитуды Ψ-функции определяет вероятность получения того или иного результата измерения.   Но и при трактовке этого события сторонники информационной версии копенгагенской интерпретации и «реалисты» использовали разный язык и разные представления. Как мы писали выше, Гейзенберг вообще не употреблял понятия «коллапс волновой функции» и трактовал его  как «скачок» волновой функции в новое состояние. Этот скачок, полагал Гейзенберг,  характеризует  изменение  в нашем знании, совершающееся тогда, когда некоторый феномен регистрируется прибором.

Таким образом, в ее нынешнем состоянии копенгагенская  интерпретация представляет соединение под одной «шапкой» двух различных трактовок. Одна из них ранняя (боровская и, частично, гейзенбергская) информационная  версия; другая более поздняя  – реалистическая.

Однако реалистическая установка, будучи интуитивно более приемлемой для исследователей, порождала многочисленные трудности и парадоксы при истолковании квантовых явлений. При переходе к «информационной» версии они исчезали. Получалось так: или реализм, но с парадоксами и известными трудностями интерпретации, или отсутствие парадоксов,  но инструментализм.

Трудности реалистической  интерпретации

Парадоксы квантовой механики хорошо известны и им посвящена большая литература. Наше обращение к ним оправдано тем, что мы собираемся рассматривать их под особым углом зрения, задаваемым рассматриваемой в статье проблематикой. Нас будет интересовать то, как с ними «справлялась» ранняя копенгагенская интерпретация.

Парадокс «кота Шредингера». Этот мысленный эксперимент, изобретенный Э. Шредингером, показывает, что квантовая механика, являясь универсальной теорией, и, следовательно, справедливой и для микро, и для макромира, будучи приложенной к макромиру, ведет к парадоксам. Суть эксперимента  в следующем. Живой кот помещается в закрытый ящик, в котором установлен счетчик Гейгера и очень слабый источник радиоактивного излучения.  Если счетчик срабатывает, он приводит в действие реле, которое разбивает ампулу с ядом, убивающим кота. Источник радиации подобран так, что существует 50% шансов за то, что счетчик Гейгера сработает в течение одного часа, и, соответственно, 50% шансов за то, что он не сработает. Получается, что в течение часа, пока мы не открыли запечатанный ящик, мы, в согласии с законами  квантовой механики, должны утверждать, что кот находится в суперпозиции двух состояний: он и жив, и мертв. Но как кот может быть и жив, и мертв одновременно? Существует противоречие между утверждением о том, что квантовая механика универсальна, и тем, что она, фактически, не применима к макромиру. Шредингер отказывался принимать в качестве адекватной  столь «смутную» модель реальности.  

Сторонники информационной версии копенгагенской интерпретации говорят, что никакого противоречия здесь нет. Оно возникает лишь у «реалистов», поскольку те считают, что квантовая механика описывает положение дел в реальном мире.  В макромире нет явления суперпозиции состояний. Но в микромире она есть. Простейший пример – двухщелевой эксперимент, где частица одновременно проходит сразу через две щели. Доказательство существования суперпозиции –  появление интерференционной картины. Если для объяснения эксперимента с котом Шредингера применять не реалистическую интерпретацию, а информационную, согласно которой квантовая механика лишь о нашем знании, о нашей информации о результатах измерения, то следует сказать: пока кот находится в запечатанном ящике в течение часа, отведенного на распад частицы, мы обладаем такой информацией:  кот и жив, и мертв одновременно. Причем, 50% шансов будет за то, что кот жив, а 50% , что он  мертв. После того как мы откроем ящик, наша информация изменится, мы будем с вероятностью, равной 1, знать, жив кот или мертв. Но изменится только информация. В реальном мире никаких изменений не произойдет.

Парадокс «друга Вигнера». Это усложненный парадокс «кота Шредингера», сформулированный одним из творцов квантовой механики Ю. Вигнером. Суть парадокса в следующем. Вигнер оставляет своего друга в лаборатории, где находится ящик с котом. Сам он остается за дверью запечатанной лаборатории. Когда друг Вигнера открывает ящик, в котором находится кот, он видит или живого кота (и не распавшуюся радиоактивную частицу, а, значит, не сработавшее реле и не разбитую ампулу с ядом), или мертвого кота (и распавшуюся радиоактивную частицу, сработавшее реле и разбитую ампулу с ядом, убившим кота). Если до того, как друг Вигнера открыл ящик,  кот находился для него в суперпозиции состояний, то после того как он открыл ящик, кот переходит в одно из собственных состояний. Для Вигнера, находящегося за дверью запечатанной лаборатории, кот по-прежнему находится в суперпозиции состояний: он и жив, и мертв одновременно. Значит, для друга Вигнера и самого Вигнера существуют одновременно два различных состояния кота, описываемые двумя различными волновыми функциями. Как это возможно?

Как избавляются от этого парадокса копенгагенцы? Как и в случае с парадоксом кота Шредингера, они утверждают, что парадокс возникает потому, что его авторы и сторонники придерживаются реалистической трактовки квантовой механики. «Реалисты»  считают, что квантовая механика описывает состояние дел в реальном мире. В реальном  мире кот не может быть и в одном из собственных состояний (т.е. быть либо живым, либо мертвым),  и в суперпозиции состояний (быть и живым, и мертвым).

С точки зрения ранней «информационной» интерпретации какого-либо единственно верного состояния квантовой системы нет. Вигнер и его друг приписывают разное состояние системе, в соответствии с той информацией, которой они обладают. Войдя в лабораторию, Вигнер обновляет свою информацию, увидев живого (или мертвого кота). Но это обновление не соответствует какому-либо изменению в реальном мире, это только изменение в знании, которым обладает Вигнер. В объективном мире при этом ничего не меняется, ничего мистического не происходит.

ЭПР- парадокс  был  сформулирован А.Эйнштейном, Б. Подольским и Н.Розеном с целью продемонстрировать неполноту квантовой механики. Один из главных принципов квантовой механики – принцип неопределенности, сформулированный В.Гейзенбергом [Эйнштейн…1953]. Согласно этому принципу, в результате воздействия инструментов измерения на квантовые системы невозможно одновременно с точностью определить значение координаты и импульса (а также времени, энергии и других характеризующих квантовую систему физических наблюдаемых, описываемых некоммутирующими операторами). В отличие от макромира в микромире измерение изменяет значение измеряемой величины. 

Авторы  ЭПР-парадокса  утверждали, что соотношение неопределенности можно «обойти» с помощью косвенных измерений. Суть предложенного ими мысленного эксперимента состояла в следующем. Пусть у нас есть две частицы, которые образовались при распаде третьей частицы. Провзаимодействовав, они разлетаются в разные стороны на сколь угодно большое расстояние. По закону сохранения импульса их суммарный импульс должен быть равен исходному импульсу их прародительницы – третьей частицы. Имульсы разлетевшихся частиц таким образом связаны. Измерив импульс первой из разлетевшихся частиц, мы можем рассчитать импульс второй частицы,  не внося никаких изменений в ее движение. От суммарного импульса мы просто вычитаем импульс первой частицы, который мы знаем из измерения.

Теперь мы можем измерить координату второй частицы. Таким образом, мы получаем точное значение координаты и импульса частицы, что противоречит принципу неопределенности Гейзенберга. Так что квантовая механика неполна, поскольку удается получить больше информации об объекте, чем она разрешает.

Кроме того, авторов парадокса не устраивало то, что величина второго из сопряженных параметров становится известной мгновенно. Получается, утверждали они, что воздействие передается на любые расстояния (например, из одной галактики в другую) с бесконечно большой скоростью, что противоречит специальной теории относительности Эйнштейна.

Сторонники ранней информационной версии копенгагенской интерпретации устраняют эти трудности, утверждая опять-таки, что их причина лежит в характере интерпретации квантовой теории. Трудности, порождаемые ЭПР-парадоксом, возникают только при реалистической интерпретации,  когда  состояние квантовых систем трактуется как присущее объектам реального мира. На самом деле квантовая теория только о наших знаниях  результатов наблюдений (измерений). (Недаром Шредингер, сам введший термин перепутанность (entanglement) состояний, говорил о перепутанности знаний). Никакой передачи информации со скоростью равной или большей скорости света не происходит. Мы действительно сразу после измерения импульса первой частицы знаем о том, какой импульс у  второй.  Но эта информация получена нами из знания закона сохранения импульса. Чтобы переслать эту информацию другому участнику эксперимента или вообще использовать ее, мы должны воспользоваться обычным каналом связи, где она передается со скоростью равной или меньшей скорости света. Так что противоречия между квантовой механикой и СТО не возникает. В отличие от реалистической интерпретации, в которой квантовая механика оказывается нелокальной, в копенгагенской «информационной» интерпретации она локальна.

Очень точно  ситуацию с ЭПР-парадоксом выразил отечественный физик В.Фок:  «Эйнштейн понимал слово “состояние” …в смысле чего-то вполне объективного и совершенно не зависящего от каких либо сведений о нем. Отсюда и проистекают ее парадоксы….В квантовой механике понятие состояния сливается с понятием “сведения о состоянии, получаемые в результате определенного максимально точного опыта”. В ней волновая функция  описывает не состояние в объективном смысле, а, скорее, сведения о состоянии»[ Эйнштейн…1935].  

Плюсы и минусы копенгагенской интерпретации

Чтобы случайно не возникло путаницы и взаимонепонимания между читателями и автором статьи, еще раз напомним: термин «копенгагенская» мы  употребляем только по отношению к соединению двух, на самом деле различных версий – ранней, боровской («информационной»), и более поздней, «реалистической».

Как мы пытались показать, сильной стороной ранней  информационной версии является то, что она снимает трудности квантовой теории и разрешает многие ее парадоксы. Это несомненное преимущество по сравнению с реалистической версией и, возможно, одна из причин, почему происходит информационно-теоретический поворот. Появились надежды на то, что новая область исследования – квантовая теория информации – сможет помочь в понимании самой квантовой механики. Ведь КТИ – это  квантовая теория информации!  Но как мы видим, это преимущество покупается дорогой ценой: ценой отказа от попыток понять микромир и познать его. Как уже неоднократно говорилось выше, термин инструментализм появляется при характеристике этой концепции не без оснований: основную цель научной теории ее приверженцы видели в ее способности вычислять и успешно предсказывать новые данные.

Для многих ученых такое истолкование целей теории является источником интеллектуального дискомфорта. Недаром, видимо, самая ранняя версия рассматриваемой  интерпретации постепенно была вытеснена «реалистической». Противники поворота потому и не одобряют его, что в их глазах он знаменует собой возврат к ранней, инструменталистской интерпретации квантовой механики. Цель дальнейшего изложения – выяснить, насколько этот взгляд соответствует действительности. Но прежде чем отвечать на этот вопрос, мы должны остановиться на ряде других, фигурирующих  в дискуссиях аргументах, имеющих непосредственное отношение к исследуемой проблеме.

Насколько релевантны рассматриваемой проблематике понятия материализма и имматериализма?

Противники информационно-теоретического поворота связывают раннюю информационную версию копенгагенской интерпрерации квантовой механики не только с инструментализмом, но и с имматериализмом. Это можно легко увидеть при  взгляде на приводимые ими цитаты  из работ основателей совершающегося поворота (см. напр.[Тимпсон…]. Наиболее значимой фигурой для критиков (впрочем, как и для приверженцев) поворота оказывается при этом известный физик Дж.А.Уилер.

Широко известен уилеровский тезис “это от Бита (It from Bit)” и его концепция “участие во вселенной (participatory universe)”. Вот одно из самых цитируемых высказываний Уилера: «“Это от Бита” символизирует идею, что каждый элемент физического мира имеет в своей основе – на самом глубинном уровне, в большинстве случаев нематериальный источник и объяснение; что то, что мы называем реальностью, в конечном счете возникает из постановки  да−нет  вопросов, на которые призвано отвечать регистрирующее оборудование; короче, что все физические вещи имеют информационно-теоретическое происхождение, и что Вселенной для своего бытия необходимо наше участие»[ Уиллер ?, 3] . 

Цитата говорит сама за себя. Провозглашенная позиция не является материалистической (или, по крайней мере, последовательно материалистической). Но почему мы должны рассматривать концепцию Уилера  как  одно из оснований информационно-теоретического поворота? Ведь этот поворот ведет нас, как утверждают его критики, к ранним взглядам Бора. Между тем, между взглядами Бора и Уилера есть существенное различие, которое, возможно, упускают из вида противники поворота и ранней копенгагенской интерпретации: Бора не интересовало, что собой представляет природа; а Уиллер как раз наоборот, интересуется тем, как она устроена. Он выдвигает гипотезу о структуре реальности, о том, что лежит в ее основе в качестве последних «кирпичиков». Поскольку Уилер считает, что эти «кирпичики» являются кусочками информации, его концепция  не считается материалистической. (Хотя это, может быть, и неверно. Все зависит от того, что Уилер понимает под информацией. Мы вернемся к этому моменту немного позже).   

Важно обратить внимание на существенное обстоятельство:  критики информационно-теоретического поворота смешивают два разных плана рассмотрения – эпистемологический и онтологический. Бор занимался эпистемологической проблемой. Уилер – онтологической. Отождествлять эти два аспекта – незаконно. Как раз в онтологическом плане Бор был реалистом, если говорить о дилемме материализм – имматериализм. Он был убежден в реальном существовании элементарных частиц. (Вспомним цитату из работы  М.А.Маркова!). Бор был инструменталистом, а инструментализм и имматериализм вещи разные. Обе установки  противостоят реализму, но в разных отношениях. Инструментализм – в эпистемологическом, а имматериализм – в онтологическом.

Правда, различение этих двух аспектов имеет смысл, только если мы находимся в рамках «реалистической» интерпретации. Если мы переходим к ранней боровской интерпретации, то оно в известной степени теряет смысл. Ведь мы тогда оказываемся «подвешеными» в языке!

Отождествление эпистемологического и онтологического аспектов рассмотрения совершает и еще один сторонник информационно-теоретического поворота А. Цайлингер, когда он пишет:  «Мы научились у истории науки тому, что важно не делать различий там, где для этого нет оснований, как это делалось в доньютоновской физике, в которой проводилось необоснованное различение между законами поведения земных и небесных тел. Я предполагаю, что подобным же образом мы не должны проводить разделения между реальностью и нашим знанием о реальности, между реальностью и информацией» [Цайлингер 2005].

Цайлингер был бы прав, только если бы речь шла о ранней копенгагенской «информационной» интерпретации квантовой механики. В реалистической трактовке как раз вполне законно проводить разделение между реальностью и нашим знанием о ней, если иметь в виду онтологический аспект рассмотрения. Реальный микрообъект существует независимо от нашего сознания, от нашей информации о нем. Не нужно только путать это онтологическое разделение с другим, эпистемологическим по своей природе, разделением между субъектом и объектом познания. В квантовой механике мы не можем описать познаваемый объект без отсылки к прибору или наблюдателю. Мы не можем описать микрообъект, как он существует сам по себе, мы должны включать в это описание наши знания о результатах воздействия на этот микрообъект измерительного прибора.

Во избежание недоразумений Цайлингеру следовало бы уточнить, какую инерпретацию он имеет в виду: информационную или  реалистическую.  

Трудности интерпретации самого понятия информации

Предположение Уилера, согласно которому в основе мира лежат «кусочки» информации – это гипотеза. Причем, пока совершенно не обоснованная. В настоящее время в окрестностях Чикаго на территории бывшего Фермилаба готовится эксперимент, который призван установить, действительно ли на самом фундаментальном уровне, на уровне планковских масштабов, пространство-время является дискретным, т.е. состоит из кусочков, блоков, «песчинок», представляющих собой информацию.

Действительно ли мы живем в цифровой Вселенной? Автор этого экспериментального исследования физик-теоретик из Чикагского университета, директор Центра астрофизики элементарных частиц Национальной лаборатории ускорителей  им. Энрико Ферми (Фермилаба) Крейг Хоган (Craig Hogan), убежден, что на уровне ультрамалых, планковских масштабов пространство является квантованным: оно состоит из кубитов¹. Но если пространство квантуется, для него оказывается справедливой гейзенберговская неопределенность. Из-за этой неопределенности пространство не покоится, не является неподвижным фоном, на котором разворачиваются события, происходящие в  планковском мире; квантовые флуктуации вызывают его вибрацию.

В своем эксперименте Хоган пытается зафиксировать эту «дрожь» Вселенной. Из-за необычайной малости планковской длины никакое непосредственное проникновение в область планковских масштабов невозможно. Хоган использовал идею знаменитого эксперимента Майкельсона−Морли, в ходе которого была проверена и опровергнута  гипотеза существования эфира. Как известно, в этом эксперименте свет двигался по двум плечам интерферометра, отражался от зеркал, расположенных на их концах, а затем оба пучка интерферировали в точке, откуда они начали свое путешествие. Установка с интерферометром  вместе с лабораторией, в которой она размещалась, двигалась по земной орбите вокруг Солнца. Если бы эфир существовал, то время движения света по одному из колен интерферометра было бы различным в зависимости от того,  двигался ли он в направлении движения Земли вокруг Солнца, или против этого направления. Различие во времени должно было сказаться на характере интерференционной картины. Как известно, многократные повторения опыта никакого изменения  не обнаружили. Был сделан вывод: эфира как среды, в которой распространяется свет, не существует.

Хоган в своем опыте пытается зарегистрировать  изменения в длине пути, который проходит лазерный луч, двигаясь в созданной им экспериментальной установке, представляющей собой усложненный интерферометр. Предполагается, что изменения вызваны движением светоделителя, расщепляющего лазерный луч на два пучка, которые впоследствии интерферируют между собой. Полагается, что если пространство-время в масштабах планковской длины ведет себя как вздымающиеся морские волны, светоделитель будет качаться в пене этих волн. За время, необходимое лазерному лучу для того, чтобы пройти свой путь через приборную установку, светоделитель в результате дрожи пространства сдвинется на такое число планковских длин, что это перемещение можно будет  зафиксировать.

Возникает, однако, вопрос, что именно подтвердит эксперимент Хогана, если он окажется успешным?  Он станет одним из свидетельств того, что дрожание  пространства на планковском уровне действительно существует. Поскольку само дрожание порождено тем, что «кусочки» пространства ведут себя «неопределенно», подчиняясь закономерностям квантовой механики, эксперимент подтвердит предположение, что пространство квантовано. Но это никак не подтверждает гипотезу, что в основе мира лежит информация и  что мы живем в цифровой вселенной.

Вполне естественно спросить: а что если в основе мира лежат все-таки кусочки материи? Можно ли исключить такую возможность? Или, как это утверждается в петлевом подходе к квантовой теории гравитации, предположить, что это геометрические структуры? Ведь согласно этому петлевому подходу на очень малых, планковских, масштабах пространство-время представляет собой соединение сингулярных геометрических объектов  – петель. При этом вся метрика пространства-времени концентрируется вдоль петель: вне петли и внутри нее она обращается в нуль. Таким образом, петли являются маленькими квантовыми ячейками, соединенными таким образом, что пространство-время приобретает дискретную структуру. Предполагается, что (как и в случае с «дрожью» в эксперименте Хогана)  такая картина верна для очень малых масштабов. На больших масштабах дискретное преобразуются в постоянное, гладкое пространство-время.

Но даже если подтвердится, что в основе мира лежит информация, и что следует переходить от модели физической вселенной к компьютерной вычислительной модели, физики, склонные рассматривать саму идею серьезно,  говорят, что они не знают, как эта информация кодируется, как природа  обрабатывает биты этой информации, ее нули и единицы.    

Еще раз повторим: в случае  успешности эксперимента Хогана, мы можем констатировать,  строго говоря, только то, что постранство-время дискретно и квантовано. То, что в основе мира лежит информация – это уже другая, очень невероятная гипотеза. Но, и это самое главное, даже если в основе мира и лежит информация, это еще не может служить основанием для утверждения о том, что концепция Уилера не является материалистической. Мы пока не знаем со всей определенностью, что такое информация. Но вполне уверенно можем говорить о том, что имматериализмом концепция Уилера могла бы считаться, только если бы информация у него имела некий разумный источник, была  бы, например, продуктом  вселенского разума.   

Л. Витгенштейн  (его слова приведены в качестве эпиграфа к данной статье) утверждал, что почти все философские проблемы возникают из-за неправильного употребления языка [Витгенштейн 2012, 32]. В случае с информационно-теоретическим поворотом основные философские проблемы связаны, по-видимому, с неоднозначностью трактовки понятия «информация». Это совершенно необходимо учитывать при анализе взглядов разных авторов и формулируемых ими концепций.

В настоящее время различают между синтаксической, семантической и прагматической информацией. Синтаксическая – это количественный и/или символический аспект рассматриваемого понятия. Семантическая – это смысловой аспект информации и, наконец, прагматический  аспект информации определяется ее пользой.  Уилер, как мы уже писали, в своей гипотезе о структуре фундаментального уровня реальности имеет в виду её количественный и символический аспекты. Его понятие информации не имеет семантического, смыслового аспекта. Между тем, внимательное ознакомление с ранней версией копенгагенской интерпретации показывает, что ее сторонники  употребляют термин информация в другом смысле. Для них информация – это знание, которое исследователи получают в результате измерений физических характеристик квантовых систем. Знание, конечно, не в обыденном, семантическом смысле этого слова (поскольку из этой интерпретации  мы можем только узнать, какой измеряемой в эксперименте величине соответствует тот или иной элемент математического формализма теории),  но все-таки знание.

Может ли КТИ помочь в понимании фундаментальных проблем квантовой механики?

То, что квантовая механика как фундаментальная теория «помогла»  возникновению и становлению квантовой теории информации, является общеизвестным фактом. Она выступила основой КТИ при самом создании этого направления исследований и в качестве теоретического базиса и сейчас участвует в разработке технологических приложений. Так что насчет полезности квантовой механики для КТИ все более или менее ясно, по крайней мере в принципе. Но вот  есть ли при этом обратная связь? Это проследить значительно труднее. Сможет ли помочь КТИ в формулировке адекватной интерпретации формализма квантовой механики? Высказываются опасения, что КТИ возвращает нас к ранней боровской версии копенгагенской интерпретации квантовой механики, которая и сама-то «грешила» инструментализмом,  а, выступив в качестве основы новой интерпретации квантовой механики, еще больше  ослабит позиции реализма в науке. А тут еще рассуждения современных нам философов-аналитиков по поводу краха концепции «научного реализма» и предположения о том,  что наиболее поддерживаемой в настоящее время является концепция так называемого  «структурного» реализма [Максвелл 1970, Псилос 2001, Уоррал ?]. Показано, что пока он является единственной формой реализма, которая противостоит «пессимистической мета-индукции», фиксируещей важную особенность переходных периодов в развитии научного знания – замещение старой онтологии (онтологии предшествующей теории) той онтологией, которая постулируется  новой фундаментальной теорией.  Если старая онтология замещается новой, значит, она не была верна. Постулируемые старой теорией ненаблюдаемые сущности на самом деле не были реальными и не существовали. Кто нам может гарантировать, что и новую онтологию не постигнет та же судьба? Значит, ни о каком росте знания, ни о какой преемственености в его эволюции не может быть и речи? В качестве «спасательного круга» для выхода из этого затруднения и была сформулирована  концепция «структурного» реализма.

Но структурный реализм утверждает, что единственной реальностью являются математические и структурные отношения,  и  только они сохраняются в процессе развития научного знания и могут претендовать на статус реальных. Онтологические сущности не обладают таким статусом. Так что, возможно, негативизм в отношении информационно-теоретического поворота порождается еще и тем, что в философии науки усиливаются анти-реалистические тенденции, раздражающие многих физиков и философов.   

На вопрос о том, есть ли какая-либо польза от совершающегося поворота,  его противники Ч. Тимпсон, М.Тайт и др. отвечают отрицательно. Тимпсон, например, говорит, что ничего, кроме возврата к инструментализму ранней копенгагенской интерпретации, этот поворот не несет [Тимпсон 2004]. К тому же, как уже говорилось выше, противники поворота (как мы полагаем, ошибочно) считают, что он усиливает позиции имматериализма в трактовке явлений микромира, поскольку опирается не только на раннюю копенгагенскую трактовку квантовой механики, но и  на  онтологическую концепцию Уилера, которая, с их точки зрения, «заражена» имматериализмом.    

Вывод  Тимпсона, по крайней мере в том его виде, как он сформулирован в его статье 2007 г., звучит достаточно резко и определенно: информационно-теоретический поворот означает только одно – новую угрозу реализму. После того, как «реализм» в трактовке квантовой теории молчаливо утвердился  к концу 60-х гг. прошлого века, антиреализм опять начинает набирать силу. Ранняя «информационная» трактовка квантовой теории теперь уже «на спине КТИ (квантовой теории информации)» вновь “въезжает” в дискуссии, приобретя, благодаря КТИ, значительно большую респектабельность» [Тимпсон 2007, 5].

Вывод категоричен. Но верен ли он? Многочисленные работы философствующих физиков и философов науки последних лет показывают,  что этот вывод по крайней мере устарел. В настоящее время  позиция тех, кто приветствует поворот, усилилась. Сетуя на то, что дискуссии по поводу интерпретации квантовой механики продолжаются уже более 75 лет без особого продвижения вперед, и, пытаясь определить верное направление для выхода из этого тупика, американский философ науки К. Фукс пишет: «Я не вижу другой альтернативы как только провести глубокий анализ задач, техник и смыслов квантовой теории информации. Довод прост и, думаю, неизбежен: квантовая механика всегда была об информации; просто сообщество физиков забыло об этом» [Фукс…, 3]. Но как раз этой альтернативой и занимаются сторонники  информационно-теоретический поворота, поскольку его цель – трансформация  квантовой механики в теорию информации.

Перейдем к самому важному моменту нашего изложения. Нам представляется, что противники  поворота с самого начала сделали ошибку, когда выступили с критикой проекта на том основании, что он означает возврат к ранней версии копенгагенской интерпретации. Ведь именно на этом основании они говорили о том, что упоминаемый поворот ведет к ослаблению позиций реализма. На самом деле, как уже отмечалось, ознакомление с различными версиями реализации проекта показывает, что речь идет о попытках построить интерпретацию квантовой механики на недавно оформившейся области прикладного знания – квантовой теории информации. Но как показывают многочисленные работы, в которых излагается КТИ, это прикладное исследование основывается не на инструменталистской версии ранней копенгагенской интерпретации, а на реалистической версии. Все известные технологические приложения КТИ не могли бы быть созданы, если бы прикладники и технологи не оперировали реальными квантовыми системами, например фотонами, а руководствовались бы представлениями о том, что квантовая механика – не о реальном положении дел в мире, а лишь о наших знаниях результатов измерений состояний квантовых систем.

Пример с квантовой криптографией

Возьмем, например, квантовую криптографию. Суть этого технологического приложения – в разработке способов сохранения секретности передаваемой информации, защиты ее от попыток перехвата. Известны различные способы защиты передаваемых сообщений от  несанкционированного использования. Такая процедура как шифрование сообщений использовалась уже в далекой древности. Если шифр был достаточно надежен, удавалось сохранить секретность информации в течение длительного времени. Но часто находились злоумышленники, которым удавалось разгадать шифр и получить доступ к сообщению. В связи с этим работы по совершенствованию методов сохранения секретности сообщений велись постоянно.

Положение изменилось в лучшую сторону при появлении квантовой теории информации. Идея использовать квантовые системы для сохранения секретности информации возникла благодаря некоторым особенностям квантовых систем. Состояние квантовой системы определяется измерением, после которого она переходит в другое состояние, причем однозначно предсказать результаты измерения невозможно. И если в качестве носителей информации используются квантовые системы,  попытка перехватить сообщение приведет к изменению состояния квантовой системы, которая и укажет на то, что такая попытка была реализована. При этом измерение не позволяет получить полную информацию о квантовой системе, и ее невозможно клонировать (копировать).

В квантовой криптографии при передаче информации она шифруется: передаваемое сообщение с помощью некоторого алгоритма комбинируется с другой секретной информацией, называемой ключом. Ключ позволяет решить проблему сохранения секретности передаваемого сообщения. Но при этом остается не менее важная задача – сохранение секретности ключа. Необходимо создать ключ, который был бы доступен легитимным пользователям (это все те же уже упоминавшиеся нами условные персонажи квантовой теории информации – Алиса и Боб, где Алиса передающая,  а Боб принимающая сторона) и недоступен злоумышленникам, стремящимся овладеть передаваемой информацией (условное название Ева). Евой могут быть и хакеры, и конкурирующие фирмы в бизнесе, и мощные государственные структуры, и шпионские организации.  Как передать ключ от А к Б, сохранив его в секрете от Е?

Эта проблема называется проблемой распространения (иногда говорят «распределения») ключа. В процессе выполнения этой задачи разрабатывались протоколы квантового распространения ключа. Первый протокол был создан американскими исследователями Ч. Беннетом и Дж. Брассардом в 1984 г. (ВВ84). Позднее начали создаваться другие протоколы, позволяющие противостоять растущей изощренности злоумышленников, которая становится возможной в связи с появлением новых технологий. Таким является, например, протокол В92, значительно более гибкий, чем протокол ВВ84.

Из-за недостатка места мы не будем рассматривать квантовую криптографию более детально. Важно подчеркнуть другое. Теоретической базой квантовой криптографии послужили 1) явление коллапса волновой функции при измерении состояния квантовой системы, и 2) явление сцепления частиц. Как мы уже писали, это положения реалистической, а не ранней боровской версии копенгагенской интерпретации. Как предполагается, носителями информации во всех этих протоколах являются реально существующие микрообъекты – фотоны, поляризованные под углами 0, 45, 90, 135 градусов.  Так же как и в разработанном позднее протоколе А. Экерта, в котором ставилась проблема не только сохранения секретности ключа при его распространении, но и при более длительном хранении временно не использующегося ключа. В протоколе Экерта использовалось явление сцепления частиц, описанном в ЭПР-эксперименте. Как бы далеко не находились друг от друга сцепленные частицы, при измерении одной из них, другая перейдет в состояние, противоположное состоянию первой. (Так, скажем, если спинорность первой будет отрицательной, то спинорность второй – положительной, и наоборот). Эта согласованность исчезает при перехвате информации, делая ее заметной на приеме, что настораживает легитимных пользователей и стимулирует разработку новых, более совершенных протоколов распределения ключа.  

Один из вариантов практической реализации квантовой криптографии состоит в следующем. По волоконно-оптическому кабелю передается световой сигнал (поток фотонов), находящийся в суперпозиции двух состояний. Если злоумышленники подключатся к кабелю где-то на полпути, сделав там отвод сигнала, чтобы подслушать передаваемую информацию, это вызовет редукцию волновой функции, и свет из суперпозиции состояний перейдет в одно из собственных состояний. Проводя статистические пробы света на приемном конце кабеля, можно будет обнаружить, находится ли он в суперпозиции состояний или над ним произведено измерение, в процессе которого информация поступила нелегитимному пользователю. Таким образом коллапс волновой функции позволяет обнаружить перехват информации.

Сотрудникам корпорации Gap Optique, специализирующимся в практической реализации квантовой криптографии,  удалось передать ключ на расстояние 67 км (из Женевы в Лозанну). Позднее это достижение было перекрыто корпорацией Mitsubishi Electric, передавшей ключ на расстояние 87 км,  правда, при меньшей скорости (1кубит в сек).

Поскольку носителями информации в протоколе В92 являются поляризованные под определенными углами фотоны, основной проблемой при передаче ключа, ограничивающей расстояние передачи информации, является сохранение поляризации фотонов: с увеличением расстояния она может существенно изменяться.

Таким образом,  квантовая криптография создавалась на принятой по умолчанию, как нечто само собой разумеющееся, реалистической версии копенгагенской интерпретации [Там же]. То же справедливо и для других технологических приложений. Это вполне осознают приверженцы проекта трансформации  квантовой механики в теорию информации.

Главную роль в возникновении самой идеи превращения квантовой теории в теорию информации сыграло не то обстоятельство, что уже существовала боровская копенгагенской интерпретации, а уилеровское  убеждение в том, что информация лежит в основе реальности.  Но похоже на то, что это не так, или не совсем так. (Недаром Фукс, называя  свою статью «Квантовая механика как квантовая информация. Почти», добавил в название  слово «почти». Этим он хотел выразить свое убеждение в том, что уилеровская программа в целом не проходит: останется нечто, не покрывающееся понятием «информация». Фукс не уточнил, что он имеет в виду, но можно догадаться, что речь идет о материальной составляющей реальности. При этом, однако, возникает все тот же вопрос:  насколько аутентично понимает сам Фукс позицию Уилера.

Возможные сценарии развития интерпретации квантовой механики  в  случае, если поворот реализуется. Многие исследователи отмечают, что отношение к некоторым специфическим особенностям квантовой теории в последнее время изменилось. Если раньше они рассматривались как ее недостатки, порождающие трудности в попытках ее рационального истолкования, то после создания КТИ и начала разработки технологических приложений квантовой механики они стали расцениваться как ее несомненные достоинства [Фукс…]. Так, раньше считалось, что квантовая теория ограничивает наши возможности познания мира, проигрывая в этом плане классическому  взгляду на мир: если, скажем,  классическая физика позволяла измерять координату и импульс частиц с любой степенью точности, то центральное для квантовой теории соотношение неопределенностей лишает нас такой возможности.

Между тем, разработка технологических приложений квантовой механики выявила эвристические возможности (по крайней мере в технологическом отношении) самой квантовой неопределенности. Это обстоятельство вселяет оптимизм в сторонников информационно-теоретического поворота и порождает надежды, что в результате его реализации квантовая механика трансформируется в информационную теорию микромира, в которой «кажущиеся смущающими квантовые феномены, такие как проблема измерения и нелокальность, могут оказаться не такими уж плохими» [Там же].    

Так что один из возможных сценариев дальнейшего превращения квантовой механики в теорию информации  может  состоять в постепенной переоценке ценностей: те моменты в интерпретации квантовой механики, которые беспокоили ученых на протяжении всей истории существования этой  теории, под влиянием все больших успехов технологических новаций, созданных на базе квантовой механики, начнут считаться  достоинствами.

Естественно, такой сценарий многих исследователей может не устроить. Им по-прежнему будет важно понять, почему, скажем, частица в эксперименте с двумя щелями может проходить одновременно через две щели, порождая интерференционную картину. И если такое объяснение так и не будет найдено, возможен другой, значительно более радикальный сценарий: на смену каузальному, причинному объяснению придет другое, когда не поддающийся рациональному истолкованию эффект объявляется «естественным феноменом», не  нуждающемся в  объяснении через что-то другое.

  Такая стратегия присутствует в науке Нового времени, начиная с момента ее возникновения. Как известно, в физике Галилея и Ньютона «естественным феноменом» считалось инерциальное движение. В отличие от аристотелевской физики, согласно которой для движения тел нужна сила, в галилей-ньютоновской физике утверждалось, что равномерное и прямолинейное движение тел не нуждается в силе. Сила нужна только для того, чтобы изменить характер движения – ускорить, замедлить или остановить его. Таким образом, инерциальное движение приобрело статус «естественного феномена».      

  Эйнштейн расширил понятие «естественного движения», включив в него то, что до него трактовалось как ускоренное движение тел под действием сил гравитации.  Движение в поле тяготения  является  не результатом  действия гравитационных сил, но представляет собой движение по инерции в неевклидовом пространстве. В общей теории относительности (ОТО)  гравитация перестает быть причиной ускорения. Она выступает, скорее, как некоторое ограничение, накладываемое на самодвижение тел. Эйнштейн предпринимал большие усилия (не увенчавшиеся, однако, успехом) для распространения своего геометрического подхода на всю физику с тем, чтобы получить возможность истолковать «естественными» и, следовательно, беспричинными все состояния движения.

  В современной неклассической науке рассматриваемая стратегия «объяснения» (точнее, отказа от объяснения)  характерна для многих областей научного знания. Она присутствует и в копенгагенской интерпретации квантовой механики, согласно которой  невозможно указать причину того, почему один из атомов в куске радиоактивного урана распадается в настоящий момент, а другой останется не распавшимся еще тысячи лет. Нам доступна только величина вероятности рассматриваемого события. Как заметил известный физик  Р. Фейнман, причины такого поведения микрообъекта не знаем не только мы, не знает и сама природа. Это означает, что, по крайней мере в копенгагенской интерпретации квантовой механики, вероятностный характер поведения микрообъекта считается феноменом, который приходится принять таким, как он есть, не пытаясь найти ему какое-то причинное  объяснение.

Рассматриваемая тенденция наметилась и на другие области научного знания.  Такое же по типу объяснение предлагают нам финалисты в биологии. Пытаясь дать рациональную интерпретацию явлению целесообразности в живой природе (проблема, которую, как полагают многие биологи, классический дарвинизм  не может решить), финалисты говорят о том, что целесообразность является имманентно присущей живым системам.  Имманентная целесообразность не нуждается  в объяснении через что-то другое. Таким образом, в построении финалистов целесообразность также оказывается «естественным феноменом».

В синергетике естественным феноменом выступает когерентное,  кооперативное поведение элементов самоорганизующейся системы, которое само считается  причиной самоорганизации  системы. Примеры можно множить. Важно отметить, однако, что, несмотря на кажущееся  удобство последнего сценария, фактически он означает отказ от объяснения, а значит, отказ от аподиктичности Закона достаточного основания Г.В. Лейбница, считавшегося до сих пор краеугольным камнем человеческого мышления.                                                                                                                                                          

 Когда-то один из реформаторов классического естествознания В. Гейзенберг утверждал, что действительно революционными преобразования в науке являются тогда, когда они приводят к изменению не просто содержания знания, а структуры нашего мышления.  «Ученый, – пишет Гейзенберг, – всегда готов наполнить свою мысль новым содержанием. Для него…вовсе не характерно консервативное стремление держаться только издавна привычных образцов. Поэтому прогресс в науке обходится, как правило, без сопротивления и пререканий. Дело, однако, оборачивается иначе, когда  новая группа явлений заставляет произвести изменения в структуре мышления. Здесь даже выдающиеся физики испытывают величайшие затруднения, ибо требование изменить структуру  мышления, вызывает такое ощущение,  будто почва  уходит из-под ног» [Гейзенберг 1987, 197].

Ослабление позиции закона достаточного основания будет означать именно такое революционное преобразование в структуре и характере человеческого мышления. Имея это в виду, следует взвесить все последствия предпринимаемого шага и прежде чем совершить его, испытать другие, менее радикальные шаги.

Литература

Витгенштейн 2012 − Витгенштейн Л. Логико-философский трактат. М., 2012.

Гейзенберг 1987 – Гейзенберг В. Шаги за горизонт. М., 1987.

Дарр… 1997 – Durr D., Goldshtein S. and Zanchi N. Bomian mechanics and the meaning of the wave function // Experimental Metaphysics. Quantum mechanical Studies for Abner Shimony, Vol. One. Kluver Academuc Publishers,  Dordrecht, Boston, London,  1997. 

Максвелл 1970 − Maxwell G. Structural realism  and the Meaning of theoretical terms// Analyses of Theories and Methods of Physics and Psychology. Minnesota studies in the Philosophy of Science. 1970. Vol. 36.

Марков 2010 – Марков М.А. О трех интерпретациях квантовой механики. Об образовании понятий объективной реальности в человеческой практике. М., 2010.

Петерсен 1985 – Petersen  A. The Philosophy of Niels Bohr // Niels Bohr. A centenary volume. Ed. By A.P. French and P.J. Kennedy,  Cambridge University Press, 1985.

Псилос 2001 − Psillos  S. Is structural realism possible? // Philosophy of Science. 2001. 68. S. 13-24.

Тимпсон 2004 − Timpson Ch. Gordon. Quantum Information Theory and the Foundations of Quantum Mechanics// A Thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy. The University of Oxford, 2004 http://philsci-archive.pitt.edu/2344/1/qinfandfoundsqm.pdf

Тимпсон 2007 − Timpson C. Information, Immaterialism, Instrumentalism: Old and New in Quantum Information. 2007// http://users.ox.ac.uk/~bras2317/iii_2.pdf

Уиллер ? − Wheeler J.A. Information, Physics, Quantum: The search for Links // Complexity, Entrophy and the Physics of Information.  Ed. By Zurec,  Eddison Wesley, Redwood city, CA.

Уоррал ? − Worral J. Structural realism: the Best of Both Worlds? // Dialectica, 43: S. 99-124. 

Фукс… − Fuchs C.A.  Quantum Mechanics as Quantum Information. Mostly// http://perimeterinstitute.ca/personal/cfuchs/Oviedo.pdf

Хартле 1968 – Hartle J.B. Quantum mechanics of  individual systems // American Journal of Physics. 1968. V.36, № 8.

Цайлингер 2005 − Zeilinger A. The Message of the Quantum // Nature. 2005. 438:743.

Эйнштейн…1935 − Эйнштейн А., Подольский Б., Фок В.А., Бор Н., Розен Н. Можно ли считать, что квантово-механическое описание физической реальности является полным? // УФН 1935. Т. XVI. Вып. 4.                 

Эйнштейн…1953 − Einstein A., Podolsky B., Rosen N. Can quantum-mechanical  description of physical reality be consider complete? // Phys. Rev. 1953. 47.

Примечания

¹Кубиты – это единицы квантовой информации. Они  аналогичны  классическим битам, но отличаются от них тем, что обладают  свойствaми  сцепленности (entanglement) суперпозиции, что придает им значительно большую вычислительную мощность.

²Как остроумно заметил автор одной из статей о квантовой криптографии,   это технологическое приложение показывает, что наблюдение в копенгагенской интерпретации не имеет отношения к сознанию наблюдателя: к изменению статистики на приемном конце кабеля приводит неодушевленное ответвление кабеля, а отнюдь не сознание наблюдателя