Физика для биологов

После предыдущего сообщения о взглядах Paul Davies на законы физики, реальность и монотеизм (http://blog.rudnyi.ru/ru/2013/11/zakony-fiziki-i-monoteizm.html), я нашел статью Пол Дэвиса на похожую тему в открытом доступе (Природа законов физики и их странное дружелюбие к жизни).

Paul Davies, The nature of the laws of physics and their mysterious biofriendliness, Euresis Journal 5, 117-138 (2013)
http://cosmos.asu.edu/publications/nature-laws-physics-and-their-mysterious-biofriendliness

Биологи обычно рассматривают физику как пример для подражания. В рамках механицизма, перенятого от физиков 18-ого и 19-ого веков, биологи вывели за пределы рассмотрения биологии всякие витальные силы, энтелехии, целевые причины и проч. Физика однако не стоит на месте и статья Пола Дэвиса дает некоторое представление о том, над чем же работают современные физики. Биологам было бы полезно с ней ознакомиться.

Ниже я остановлюсь на разделе 13 Квантовая механика может разрешить обратную связь между разумом и законами природы (Quantum mechanics could permit the feedback loop between mind and the laws of physics). Как показывает название раздела современная физика достаточно далека ушла от механицизма прошедших времен.

Законы физики содержат так называемые фундаментальные константы, которые определяются экспериментально. Физики заинтересовались вопросом, как выглядела бы вселенная, если бы фундаментальные константы имели другие численные значения. Оказалось, что если изменить константы даже на небольшие значение, то жизнь во вселенной становится невозможной. Такое обстоятельство получило название тонкой настройкой вселенной (fine tuning) и вызвало бурные дебаты.

Получается казус. Физики говорили, что бог в физике не нужен (Лаплас: в этой гипотезе я не нуждаюсь). Однако в конце получилось, что вопрос, почему же фундаментальные константы имеют такие значения, которые разрешают образование жизни (и разума), остался без ответа.

Пол Дэвис в своей статье прекрасно описывает постановку вопроса и существующие альтернативы его решения. Он также описывает, почему существующие решения являются неудовлетворительными с его точки зрения и в конце статьи автор предлагает свое решение, основанное на интерпретации квантовой механики Джоном Арчибальдом Уилером (John Archibald Wheeler).

Интерпретация квантовой механики — темный вопрос, над которым биологи не задумываются. Какой мир соотвествует фундаментальной реальности — квантовый или классический? По идее квантовая реальность более фундаментальна, однако не все так просто. На пути признания существования квантовых объектов возникает так называемая проблема измерения и принцип соответствия Бора. В копенгагенской интепретации квантовой механики вопросы типа, где же была квантовая частица до того, как ее зарегистировали, просто отбрасываются как бесмыссленные. Волновая функция была, этого никто не отрицает, а вот что происходило с частицой до измерения, черт его знает.

Хью Эверетт III, аспирант Джона Уилера, в конце пятидесятых годов предложил многомировую интерпретацию, которую вначале поддерживал сам Джон Уилер. В рамках данной интерпретации квантовая реальность признается безоговорочно фундаментальной, однако вот незадача, в ходе измерения происходит расщепление вселенной. В конце концов Джон Уилер отказался от многомировой интерпретации и предложил свою, основанную на эксперименте «с отложенным выбором» (см. http://en.wikipedia.org/wiki/Wheeler%27s_delayed_choice_experiment). В данной концепции расщепления вселенной не происходит, однако измерение меняет прошлые состояния частицы, причем измерения сегодня могут изменить состояния частицы в момент не очень удаленный от Большого Взрыва. Вот такая крутая наука квантовамя механика, в ней настоящее запросто может влиять на прошлое.  С квантовой механикой уже никакой демон Лапласа не справится.

Пол Дэвис дополнил эксперимент «с отложенным выбором» Джона Уилера предположением, что физические законы не определяют Большой Взрыв, а устанавливаются в ходе Большого Взрыва. Надеюсь, что теперь ход его мысли уже понятен. Разум с момента возникновения проводит измерения, которые меняют состояния частиц в ходе Большого Взрыва и соответственно сами физические законы. В результате мы имем то, что имеем. Во-первых, разум, во-вторых, законы физики, которые разрешают разуму образоваться в ходе эволюции вселенной.

Вот. Физика — это вам не биология, где эволюция и все. Мораль пожалуй такова:

Не ходите биологи
К физикам гулять,
У физиков кванты,
У физиков парадоксы,
У физиков маленькие злые суперструны.
Будут вас кусать,
Бить и обижать,
Не ходите биологи
К физикам гулять.

Комментарии John Yates к статье Paul Davies

https://www.facebook.com/groups/ifsgoa/permalink/725265430834725/

https://www.facebook.com/groups/ifsgoa/permalink/727356350625633/


Comments are closed.