prigogine24

Dylemat Epikura

mocą indywidualnych trajektorii. Jednak w przypadku teorii kwantów, przypisanie materii określonych właściwości pociąga za sobą dodatkową operację: należy dokonać przejścia od amplitud do prawdopodobieństw we właściwym tego słowa znaczeniu. Aby lepiej zrozumieć, na czym to polega, rozpatrzmy prosty przykład sytuacji, gdzie energia może przybrać dwie wartości E_x i E₂- Pomiar energii układu pozwala przypisać mu funkcję falową u₁ lub u₂, w zależności od tego, jaka wartość energii została zaobserwowana. Jednak przed pomiarem funkcja falowa układu ma postać liniowej superpozycji y = Ci«j + c₂u₂. Funkcja ta jest więc ściśle określona i mamy tu do czynienia z przypadkiem czystym. W takiej sytuacji układ nie należy ani do poziomu 1., ani do poziomu 2., lecz jest w stanie pośrednim. Zgodnie z zasadami mechaniki kwantowej, dokonanie pomiaru na zespole układów charakteryzujących się taką funkcją falową prowadzi do obliczenia E_v lub E₂ z prawdopodobieństwem określonym przez kwadrat amplitud (odpowiednio Jc_L |² i |c₂1²). Oznacza to, że rozpoczynając od stanu czystego, to znaczy od zespołu układów, z których każdy przedstawiony jest w postaci identycznej funkcji falowej y, dochodzimy do mieszaniny, czyli do zespołu układów przedstawionych za pomocą dwóch odrębnych funkcji falowych, U\\u₂. Takie przejście od stanu czystego do mieszaniny nazywamy redukcją funkcji falowej.

Wydaje się więc, że mechanika kwantowa narzuca nam przejście od potencjalności, opisanej przez funkcję falową y, do aktualności, którą poddajemy pomiarom. Na czym jednak to przejście polega? Jest ono odmienne niż ewolucja opisana równaniem

Schródingera, które, jak pamiętamy, opisuje przekształcenie jednej funkcji falowej w inną, a nie przekształcenie przypadku czystego w mieszaninę. Często sugerowano, że takie przekształcenie jest wynikiem naszych pomiarów. Takie stanowisko reprezentował na przykład Weinberg w cytowanym w sekcji I fragmencie. Aby podkreślić analogię między tą interpretacją a poglądem, zgodnie z którym za strzałkę czasu odpowiedzialna jest ludzka niedoskonałość, mówi się o „paradoksie kwantowym”. Jak jednak możliwe jest, aby działanie takie jak obserwacja było odpowiedzialne za przejście od potencjalności do aktualności? Czy rozwój Wszechświata wyglądałby inaczej, gdyby nie było ludzi (albo fizyków)? We wstępie do The New Physics. A Synthe-sis Paul Davies pisze:

Na podstawowym poziomie mechanika kwantowa dostarcza bardzo skutecznych procedur, pozwalających przewidywać wyniki obserwacji mikrosystemów; kiedy jednak zadajemy pytanie, co naprawdę dzieje się podczas obserwacji, dochodzimy do nonsensów! Próby uniknięcia tego paradoksu przybierają albo formę ciekawostek (chociażby koncepcja wielu wszechświatów Hugh Everetta), albo pomysłów zgoła mistycznych (jak rola świadomości obserwatora, na jaką powołują się John von Neumann i Eugene Wigner). Po pięćdziesięciu latach sporów dyskusje na temat obserwacji kwantowej są wciąż tak samo żywe. Problemy, jakimi zajmuje się fizyka nieskończenie małego i fizyka nieskończenie wielkiego, są absolutnie niezwykle, ale możliwe, że ta granica — łącznik między umysłem a materią — stanie się największym wyzwaniem dla Nowej Fizyki.³¹

Problem granicy między umysłem a materią był już obecny w fizyce klasycznej; tam przybrał postać paradoksu czasu. Jeśli strzałka czasu ma istnieć wyłącznie dlatego, że ludzie obserwują świat, rzą-

67