Пусть ∣ψ⟩∣ψ⟩ – волновая функция (вектор состояния) квантовой системы, а A^A^ – оператор некоторой физической величины (наблюдаемой) с набором собственных значений aiai и соответствующих проекторов P^aiP^ai. Тогда:
– Вероятность получить конкретное значение ai при измерении определяется согласно правилу Борна:
p (ai) = ∥P^ai ∣ψ⟩∥2.p (ai) =P^ai∣ψ⟩2.
– Состояние системы после измерения, если зафиксировано значение aiai, «схлопывается» (коллапсирует) в новое состояние:
– ∣ψ′⟩ = P^ai ∣ψ⟩∥P^ai ∣ψ⟩∥2.∣ψ′⟩=P^ai∣ψ⟩2P^ai∣ψ⟩.
В классических интерпретациях роли «наблюдателя» под наблюдением понимают любое взаимодействие с макроскопическим прибором, переводящее систему из суперпозиции в одно из собственных состояний. Однако в более «экзотических» гипотезах (например, в некоторых интерпретациях, вдохновленных идеями фон Неймана и Вигнера) именно сознание наблюдателя рассматривается как триггер этого коллапса. Несмотря на отсутствие строгого консенсуса, указанные формулы лежат в основе обсуждения того, как именно и при каких условиях происходит переход от квантовой неопределённости к конкретным результатам.
Используя приведенные уравнения – правило Борна и коллапс волновой функции, – мы можем получить следующие основные типы данных или, точнее, информацию о системе:
– Вероятность измерения конкретного значения
– p (ai) = ∥P^ai ∣ψ⟩∥2.p (ai) =P^ai∣ψ⟩2.
– Это число показывает, какова вероятность того, что при измерении физической величины A^A^ результатом будет её собственное значение aiai. Если повторять эксперимент много раз, данная формула задаст статистическое распределение возможных исходов.
– Состояние системы после измерения
– ∣ψ′⟩ = P^ai ∣ψ⟩∥P^ai ∣ψ⟩∥2.∣ψ′⟩=P^ai∣ψ⟩2P^ai∣ψ⟩.
– Эта формула дает новое состояние (волновую функцию) сразу после того, как мы зафиксировали конкретный результат aiai. Она необходима для расчета последующих измерений или эволюции системы после взаимодействия с прибором.
Таким образом, главное, что мы получаем, – это (1) вероятностное распределение всех возможных исходов измерения и (2) изменённое волновое состояние системы после того, как одно из этих исходов реализуется. Именно из этих двух моментов исследователи строят статистические предсказания и анализируют, как «наблюдение» (в том числе гипотетическое влияние сознания) способно повлиять на поведение квантовых объектов.
Прежде всего важно отметить, что «квантовая терапия» не является устоявшимся научным термином в физиологии или психологии и в основном относится к области альтернативной или холистической медицины. Часто под этим понятием подразумевают практики, которые, по утверждению авторов методик, используют «квантовые эффекты» (например, возможность сознанием влиять на состояние организма) для улучшения здоровья. Однако в строгом научном смысле прямых подтверждений того, что сознание способно целенаправленно управлять квантовыми процессами внутри организма и тем самым излечивать болезни, нет.
Тем не менее, сторонники «квантовой терапии» нередко ссылаются на фундаментальные постулаты квантовой механики и особенно на феномен «коллапса волновой функции», описываемый формулой:
∣ψ′⟩=P^ai ∣ψ⟩∥P^ai ∣ψ⟩∥2,∣ψ′⟩=∥P^ai∣ψ⟩∥2P^ai∣ψ⟩,
где P^aiP^ai – оператор-проектор на итоговое состояние при измерении, а ∣ψ⟩∣ψ⟩ – волновая функция системы до измерения.
Как сторонники квантовой терапии пытаются это интерпретировать
– Сознательный «наблюдатель». В альтернативных трактовках квантовой теории под «наблюдением» понимают не просто взаимодействие измерительного прибора с системой, а именно сознательное внимание или волевой акт человека. Предполагается, что «направленное» сознание (например, намерение исцеления) может быть аналогично «проектору» P^aiP^ai, приводящему к желаемому результату (улучшение здоровья).
– Коллапс как переход к «новой реальности». Формула коллапса волновой функции говорит о том, что из суперпозиции возможных состояний система «выбирает» одно конкретное. В «квантовой терапии» это нередко интерпретируется как способность сознания «схлопнуть» набор вероятностей (болезни/здоровья) в сторону здоровья.
– Взаимосвязь всего со всем. Квантовые эффекты вроде запутанности (энтанглмента) часто упоминаются в контексте вселенской взаимосвязи, что даёт почву для идей об «энергетической» или «информационной» терапии, якобы способной работать на квантовом уровне.
Почему традиционная наука не подтверждает эту связь
– Классическая декогеренция. С точки зрения физики, коллапс волновой функции (или исчезновение суперпозиции) в макроскопических системах обычно связывается с декогеренцией – взаимодействием квантового объекта с окружающей средой (любым измерительным прибором, тепловым шумом и т. д.). Здесь не требуется участие сознания, достаточно физического взаимодействия с «классической» средой.
– Нет экспериментального подтверждения. Все утверждения о том, что сознание напрямую влияет на измерительный процесс (и тем более лечит), должны проверяться научными экспериментами. На сегодняшний день нет репрезентативных и воспроизводимых данных, которые подтверждают, что человеческий разум может выборочно управлять квантовым коллапсом в живых системах.
– Разный масштаб. Биологические организмы функционируют на уровне химии и биохимических реакций, которые подчиняются термодинамическим и молекулярно-кинетическим законам. Квантовые эффекты, конечно, могут играть роль в отдельных молекулярных процессах (например, фотосинтез), но масштаб и характер этих процессов не дают оснований полагать, что волевое сознание «извне» может ими управлять.
Формулы квантовой механики (включая коллапс волновой функции) действительно лежат в основе дискуссий о роли сознания в мире элементарных частиц. Однако связывать их напрямую с лечебным эффектом (так называемой «квантовой терапией») – на сегодняшний день научно необоснованная идея. Подобные интерпретации, скорее, используют научную терминологию как метафору или рекламный образ, но не подкреплены строгими данными и проверяемыми экспериментами.
Таким образом, постулаты квантовой механики, включая правило коллапса, не дают достаточных оснований говорить о том, что сознание человека способно управлять или «переводить» состояние организма в некое идеальное «квантовое здоровье». Фактические выводы из квантовой теории не совпадают с популярными в альтернативной медицине представлениями.
Идея о том, что сознание способно непосредственно влиять на квантовые процессы, остается одновременно и смелой, и спорной. С одной стороны, она заставляет нас переосмысливать роль наблюдателя и природу реальности, с другой – требует дальнейших экспериментов и обоснований с опорой на строгие научные данные. Независимо от окончательных выводов, данная тема подстегивает развитие квантовой теории и формирует увлекательное поле для междисциплинарных исследований на стыке физики, философии и когнитивных наук.
Ниже приведён пример реального эксперимента, в котором исследователи пытались обнаружить «влияние сознания» на квантовые процессы. Важно понимать, что подобные опыты крайне спорны в научном сообществе, и результаты часто подвергаются критике за методологию или статистические ошибки. Тем не менее, они иллюстрируют, как пытаются проверить гипотезу о «квантовой терапии» или воздействии сознания на субатомные процессы.
Пример эксперимента: «Мысленное влияние» на двойную щель
Суть классического опыта
– В стандартном двойном щелевом эксперименте пучок фотонов (или электронов) пропускают через две узкие щели.
– На экране за щелями обычно наблюдают интерференционную картину (чередование светлых и тёмных полос), которая свидетельствует о волновой природе частиц.
– При установке детектора (измерительного прибора), регистрирующего, через какую именно щель прошла частица, интерференция «исчезает» – волновая функция, грубо говоря, «коллапсирует» в то или иное «щелевое» состояние.
Идея «мысленного воздействия»
– Исследователи (например, Дин Радин и соавторы в ряде своих работ) предлагали участникам мысленно «сфокусироваться» на установке, чтобы «увеличить» или «уменьшить» степень интерференции.
– Предполагалось, что если сознание действительно влияет на процесс измерения, то при «намеренном наблюдении» или сосредоточении воля человека может изменить распределение фотонов на экране.
Как проводили эксперимент
– Участник в определённые промежутки времени (заданные протоколом) концентрирует свое внимание на установке.
– Устройство автоматически регистрирует интенсивность светлых/темных полос и статистически оценивает, меняется ли интерференционная картина относительно контрольных промежутков (когда человек не пытается влиять на эксперимент).
– Проводится множество сеансов (для снижения случайных флуктуаций) и ведётся тщательная статистическая обработка данных.
Результаты и критика
– В некоторых отчетах авторы заявляли об очень слабом, но «значимом» эффекте (иногда на уровне пограничной статистической достоверности).
– Независимые исследователи, в свою очередь, указывали на трудности репликации и возможные ошибки:
– Неучтенные шумы и факторы окружения.
– Неоднозначная обработка статистических данных.
– «Эффект публикационной предвзятости» (когда успешные результаты публикуются, а неудачные – нет).
Другие похожие эксперименты
– Проекты PEAR (Princeton Engineering Anomalies Research)
– В 1970—80-е годы в Принстонском университете ставились опыты с генераторами случайных событий (Random Event Generators), работающими на квантовых принципах (например, радиоактивный распад).
– Испытуемых просили «мысленно сдвинуть» статистику выбросов в ту или иную сторону.
– Отчёты указывали на малый, но не нулевой сдвиг в распределениях. Позже многие учёные подвергли эти исследования сомнению из-за недостаточного контроля и проблем с воспроизводимостью.
Микро-ПК эксперименты (Micro-Psychokinesis)
– Похожие эксперименты, где пытаются обнаружить «психокинетический» эффект на квантовом уровне (например, влияя на переменное магнитное поле или шумовые диоды).
– Результаты также крайне противоречивы: одни группы заявляли об эффекте, другие полностью его опровергали.
Выводы
С научной точки зрения пока нет надёжно воспроизводимых данных, подтверждающих, что сознание напрямую влияет на квантовую систему. Все зафиксированные «эффекты» либо слишком слабы, либо находятся в пределах статистической погрешности.
Методологические сложности (сложность «слепых» условий, системный шум, субъективные факторы, ошибки статистики) делают подобные эксперименты уязвимыми для критики.
Официальная позиция современной физики: коллапс волновой функции (или декогеренция суперпозиции) происходит из-за взаимодействия квантовой системы с классической средой (измерительным прибором, тепловым окружением и т. п.). Для описания наблюдаемого эффекта не требуется привлекать сознание.
Тем не менее, такие эксперименты продолжают время от времени проводиться энтузиастами, поскольку тема «сознание и квантовые эффекты» остаётся популярной в паранаучных, философских и околонаучных дискуссиях. Но с позиции мейнстрим-физики все пока указывает на то, что волевое влияние на квантовые процессы не выходит за рамки случайных колебаний и артефактов экспериментальной методики.