Kwantowa szarlataneria

Twierdzi si?, ?e fizyka kwantowa wspiera mistyczn? koncepcj?, i? umys? tworzy rzeczywisto??. Istnienie obiektywnej rzeczywisto?ci jednak, bez ?adnej specjalnej roli dla ?wiadomo?ci - ludzkiej czy kosmicznej - jest zgodne ze wszystkimi obserwacjami. 

Pewne interpretacje mechaniki kwantowej, rewolucyjnej teorii rozwini?tej w pocz?tkach XX wieku, aby wyja?ni? nietypowe zachowania ?wiat?a i atomów, s? tak opacznie rozumiane, jak gdyby zak?ada?y, ?e tylko my?li s? rzeczywiste i ?e fizyczny wszech?wiat jest produktem kosmicznego umys?u, z którym umys? ludzki jest zwi?zany poprzez przestrze? i czas. Taka interpretacja dostarcza pozornie naukowej podstawy dla rozmaitych twierdze? o pierwsze?stwie umys?u wobec materii, od percepcji pozazmys?owej do medycyny alternatywnej. "Mistycyzm kwantowy" tworzy tak?e cz??? intelektualnego t?a dla postmodernistycznego twierdzenia, ?e nauka nie ma ?adnego pierwsze?stwa w stawianiu twierdze? o obiektywnej rzeczywisto?ci. 

S?owo "kwantowy" pojawia si? cz?sto w literaturze New Age i wspó?czesnego mistycyzmu. Na przyk?ad lekarz Deepak Chopra (1989) z powodzeniem propagowa? koncepcj?, któr? nazywa kwantowym uzdrawianiem, sugeruj?c, ?e przez zastosowanie wystarczaj?cej si?y umys?owej mo?emy wyleczy? wszystkie choroby. 

Zdaniem Chopry ten g??boki wniosek mo?na wyprowadzi? z fizyki kwantowej, która - jak powiada - wykaza?a, ?e - ?wiat fizyczny, w??cznie z naszymi cia?ami, jest reakcj? obserwatora. Tworzymy nasze cia?a, tak jak tworzymy do?wiadczanie naszego ?wiata" (Chopra 1993, 5). Chopra twierdzi tak?e, ?e "wierzenia, my?li i emocje tworz? reakcje chemiczne podtrzymuj?ce ?ycie w ka?dej komórce" i "?wiat, w którym ?yjemy, w??cznie z do?wiadczaniem naszych cia?, jest ca?kowicie podyktowany tym, jak nauczymy si? go postrzega?" (Chopra 1993, 6). Tak wi?c choroby i starzenie si? s? iluzj? i mo?emy osi?gn?? to, co Chopra nazywa "wiecznie m?odym cia?em, wiecznie m?odym umys?em" dzi?ki czystej sile ?wiadomo?ci [_1_]. Amit Goswami w The Self-Aware Universe: How Consciousness Creates the Material World dowodzi, ?e mechanika kwantowa wspiera koncepcj? istnienia zjawisk paranormalnych: 

(...) zjawiska paranormalne, takie jak widzenie na odleg?o?? i do?wiadczenia pozacielesne s? przyk?adami nielokalnego dzia?ania ?wiadomo?ci (...) Mechanika kwantowa podbudowuje tak? teori? dostarczaj?c zasadniczego wsparcia dla istnienia nielokalnej ?wiadomo?ci. (Goswami 1993, 136). 

Poniewa? mimo 150 lat wysi?ków nie znaleziono ?adnych dowodów na istnienie zjawisk paranormalnych, jest to bardzo marna podstawa ?wiadomo?ci kwantowej [_2_]. Chocia? twierdzi si?, ?e mistycyzm wyst?puje ju? w pracach wielu s?ynnych fizyków pocz?tku XX wieku (Wilber 1984), obecna moda na fizyk? mistyczn? zaczyna si? na dobre od publikacji ksi??ki Fritjofa Capry The Tao of Physics (Capra 1975). Capra pisze w niej, ?e teoria kwantowa potwierdzi?a tradycyjne nauczanie mistyków Wschodu: ludzka ?wiadomo?? i wszech?wiat s? po??czon?, nieredukowaln? ca?o?ci?. Na przyk?ad: "Dla o?wieconego cz?owieka (...) którego ?wiadomo?? obejmuje wszech?wiat, staje si? on jego 'cia?em', podczas gdy cia?o fizyczne staje si? wyrazem Uniwersalnego Umys?u, jego wewn?trzn? wizj? najwy?szej rzeczywisto?ci, a jego mowa wyrazem wiecznej prawdy i si?y mantrycznej" (Lama Anagarika, Govinda Foundation of Tibetan Mysticism [_3_], za: Capra 1975, 305) 

Ksi??ka Capry stanowi?a inspiracj? New Age, a s?owo "kwantowy" sta?o si? wiecznie powtarzanym s?owem do wspierania modnej, pseudonaukowej duchowo?ci, która charakteryzuje ten ruch [_4_]. 

Dualizm falowo-korpuskularny 

Wielu ludzi, tak?e fizyków, uwa?a, ?e mechanika kwantowa przesycona jest tajemnicami i paradoksami. Chwycili si? tego mistycy, ?eby podeprze? swoje pogl?dy. ?ród?em wi?kszo?ci tych twierdze? jest tak zwany dualizm falowo-korpuskularny fizyki kwantowej: przedmioty fizyczne na poziomie kwantowym wydaj? si? mie? zarówno w?a?ciwo?ci cz?stki - lokalnej, redukcjonistycznej, jak i nielokalnej, holistycznej fali i objawiaj? si? one zale?nie od tego, czy mierzy si? po?o?enie, czy d?ugo?? fali przedmiotu. 

Powiada si?, ?e te dwa typy w?a?ciwo?ci, to jest fali i cz?stki, s? nie do pogodzenia. Pomiar wielko?ci jednej z nich wp?ynie na warto??, jak? druga wielko?? b?dzie mia?a w przysz?ym pomiarze. Co wi?cej, warto?? otrzymana w przysz?ym pomiarze jest nieokre?lona; to znaczy, ?e jest nieprzewidywalna - chocia? rozk?ad statystyczny zestawu podobnych pomiarów pozostaje przewidywalny. W ten sposób mechanika kwantowa osi?ga jako?? indeterministyczn?, wyra?an? na ogó? w kategoriach zasady nieoznaczono?ci Heisenberga. Ogólnie mówi?c matematyczny formalizm mechaniki kwantowej mo?e przewidywa? tylko rozk?ady statystyczne [_5_]. 

Mimo dualizmu falowo-korpuskularnego obraz cz?stki jest utrzymany w wi?kszo?ci zastosowa? mechaniki kwantowej. Atomy, j?dra, elektrony i kwarki uwa?a si? na pewnym poziomie za cz?stki. Równocze?nie, kiedy trzeba rozwa?y? efekty kwantowe, zast?puje si? klasyczne "fale", takie jak fale ?wiat?a i d?wi?ku, zlokalizowanymi fotonami i fononami. 

W konwencjonalnej mechanice kwantowej w?a?ciwo?ci falowe cz?stek przedstawia si? formalnie matematyczn? wielko?ci? nazywan? funkcj? falow?, u?ywan? do wyliczenia prawdopodobie?stwa, ?e cz?stka ta znajdzie si? w okre?lonym miejscu przestrzeni. Kiedy dokonuje si? pomiaru, a jej pozycja jest znana z wi?ksz? dok?adno?ci?, mówi si?, ?e funkcja falowa "za?amuje si?", co pokazuje rysunek 1. 

Einstein nigdy nie lubi? za?amania si? funkcji falowej, nazywaj?c j? "upiornym dzia?aniem na odleg?o??". Na rysunku 1 sygna? wydaje si? porusza? z niesko?czon? pr?dko?ci? z A do B, ?eby przekaza? funkcji falowej, by za?ama?a si? do zera w punkcie B, kiedy cz?stka zostanie odkryta w A. W istocie sygna? musi porusza? si? z niesko?czon? pr?dko?ci? przez wszech?wiat, poniewa? przed wykryciem, elektron mo?e by? w zasadzie gdziekolwiek. Z pewno?ci? narusza to tez? Einsteina, ?e ?aden sygna? nie mo?e porusza? si? z pr?dko?ci? wi?ksz? od pr?dko?ci ?wiat?a. 

Cho? na ogó? nie mówi? tego tak wyra?nie, mistycy kwantowi wydaj? si? interpretowa? funkcj? falow? jako rodzaj wibracji holistycznego eteru, który przesyca wszech?wiat, równie rzeczywistej jak wibracja powietrza, któr? nazywamy fal? d?wi?kow?. Ich zdaniem za?amanie funkcji falowej zdarza si? natychmiastowo w ca?ym wszech?wiecie z powodu umy?lnego aktu kosmicznej ?wiadomo?ci. 

W ksi??ce The Conscious Universe Menas Kafatos i Robert Nadeau identyfikuj? funkcj? falow? z "Bytem w sobie": "Mo?na wi?c stwierdzi?, ?e Byt, przynajmniej w swoim fizycznym odpowiedniku, zostaje 'ujawniony' w funkcji falowej (...) Mo?na s?dzi?, ?e ka?de poczucie g??bokiej jedno?ci z kosmosem (...) koreluje z dzia?aniem deterministycznej funkcji falowej (...)" (Kafatos i Nadeau, 1990, 124). 

W ten sposób, podobnie jak Capra, wyobra?aj? sobie, ?e mechanika kwantowa wi??e umys? z wszech?wiatem. Ale nasze poczucie "g??bokiej jedno?ci z kosmosem" doprawdy nie jest dowodem naukowym. 

Konwencjonalna interpretacja mechaniki kwantowej, g?oszona przez Bohra i wi?kszo?? fizyków, nie mówi niczego o ?wiadomo?ci. Zajmuje si? tylko tym, co mo?na zmierzy? i jakie mo?na uczyni? przewidywania o statystycznych rozk?adach wyników przysz?ych pomiarów. Jak zauwa?yli?my funkcja falowa jest po prostu formu?? matematyczn? u?ywan? do wyliczania prawdopodobie?stwa. Konstrukcje matematyczne mog? by? równie magiczne jak wszelkie inne wytwory ludzkiej wyobra?ni - jak na przyk?ad statek gwiezdny Enterprise czy kreskówki Roadrunner. Mechanika kwantowa nigdzie nie sugeruje, ?e rzeczywista materia albo sygna?y poruszaj? si? szybciej ni? ?wiat?o. W rzeczywisto?ci dowiedziono, ?e ponad?wietlny ruch sygna?u jest niemo?liwy wed?ug ?adnej teorii zgodnej z konwencjonaln? teori? wzgl?dno?ci i mechanik? kwantow? (Eberhard i Ross 1989). 

Interpretacje romantyczne 

Nie wszystkim ?yje si? szcz??liwie z konwencjonaln? interpretacj? mechaniki kwantowej, która nie daje ?adnego rzeczywistego wyja?nienia za?amania funkcji falowej. Pragnienie zgody co do ontologicznej interpretacji mechaniki kwantowej prowadzi do setek propozycji, z których ?adna nie zdoby?a poparcia zwyk?ej nawet wi?kszo?ci w?ród fizyków i filozofów. 

My?liciele pobudzani przez uparte twierdzenie Einsteina, ?e mechanika kwantowa nie jest pe?n? teori?, ?e "Bóg nie gra w ko?ci", starali si? w teoriach subkwantowych, zawieraj?cych "ukryte zmienne", dostarczy? wyja?nienia dzia?ania si?, które le?? poni?ej obecnych mo?liwo?ci obserwacji (Bohm i Hiley 1993). Cho? takie teorie nie s? sprzeczne logicznie, to jednak nie znaleziono jeszcze ?adnych dowodów na rzeczywiste istnienie si? subkwantowych. Co wi?cej, eksperymenty dowiod?y z niemal ca?kowit? pewno?ci?, ?e ka?da taka teoria, je?li jest deterministyczna, musi obejmowa? powi?zania [_6_] ponad?wietlne. 

Niemniej mistycy kwantowi powitali mo?liwo?? nielokalnych, holistycznych, ukrytych zmiennych z takim samym entuzjazmem, jaki wykazali wobec ?wiadomej funkcji falowej. Podobnie szeroko otworzyli ramiona na trzeci pogl?d: interpretacj? wielo?ci ?wiatów Hugha Everetta (Everett 1957). 

Everett w po?yteczny sposób pokaza? formaln? mo?liwo?? eliminacji za?amania funkcji falowej w kwantowej teorii pomiarów. Jego propozycja polega na tym, ?e wszystkie mo?liwe ?cie?ki istniej? w pewnym "wszech?wiecie równoleg?ym", który od??cza si? za ka?dym razem, kiedy dokonuje si? pomiaru. Otwar?o to mistyce kwantowej drzwi do twierdzenia, ?e umys? ludzki dzia?a jako rodzaj "selekcjonera kana?u" dla ?cie?ki, któr? pod??a cz?stka w indywidualnym wszech?wiecie, podczas gdy sama istnieje jednocze?nie we wszystkich wszech?wiatach (Squires 1990). Nie trzeba mówi?, ?e pomys? równoleg?ych wszech?wiatów zdoby? kr?g entuzjastycznych wyznawców... przypuszczalnie we wszystkich wszech?wiatach. 

Efektywna nielokalno?? 

To prawda, ?e ?wiat kwantowy jest inny ni? ?wiat codziennego do?wiadczenia, który podlega prawom klasycznej mechaniki Newtona. Do opisania podstawowych procesów zachodz?cych wewn?trz atomów i j?der niezb?dne jest co? wychodz?cego poza zwyk?y zdrowy rozs?dek oraz fizyk? klasyczn?. Szczególnie niezb?dne jest wyja?nienie pozornej nielokalno?ci, natychmiastowego "skoku kwantowego", symbolizuj?cego inn? ni? zdroworozs?dkow? natur? zjawisk kwantowych. 

Mimo cz?sto powtarzanego twierdzenia, ?e cz?stki kwantowe nie id? dobrze zdefiniowan? ?cie?k? czasoprzestrzeni, fizycy cz?stek elementarnych przez pi??dziesi?t lat pos?ugiwali si? takim w?a?nie obrazem. Jak mo?na to pogodzi? ze skokiem kwantowym, który wydaje si? charakteryzowa? atomow? przemian? i podobne zjawiska? Zobaczymy to na diagramie czasoprzestrzeni pokazanym na rysunku 2. 

Na lewo, elektron (e-) porusza si? wzd?u? dobrze zdefiniowanej ?cie?ki. Para elektron-pozyton (e-e+) powstaje w punkcie C dzi?ki kwantowej fluktuacji pró?ni, na co pozwala zasada nieoznaczono?ci. Pozyton unicestwia oryginalny elektron w punkcie A, podczas gdy elektron z pary kontynuuje poza punkt B. Poniewa? elektrony s? nierozró?nialne, wydaje si?, jakby oryginalny elektron przeskoczy? natychmiast z A do B. Na rysunku 2 wszystkie cz?stki id? okre?lonymi ?cie?kami. ?adna nie porusza si? szybciej ni? ?wiat?o. Niemniej to, co si? obserwuje, jest odpowiednikiem elektronu dokonuj?cego ruchu ponad?wietlnego, znikaj?cego w punkcie A i równocze?nie pojawiaj?cego si? w odleg?ym punkcie B. Nie mo?na przeprowadzi? eksperymentu, w którym elektron z lewej strony da?oby si? odró?ni? od elektronu z prawej. Proste wyliczenie pokazuje, ?e odleg?o?? AB jest rz?du d?ugo?ci fali (de Broglie'a) cz?stki. W ten sposób mo?na zrozumie? "holistyczn?" falow? natur? cz?stek bez zak?adania pr?dko?ci ponad?wietlnej i z pewno?ci? bez interwencji ludzkiej ?wiadomo?ci. 

Co wi?cej, poniewa? skok kwantowy jest losowy, nie ma ?adnego sygna?u czy innego bod?ca przyczynowego przekazanego z pr?dko?ci? ponad?wietln?. Z drugiej strony teoria deterministyczna oparta na si?ach subkwantowych czy ukrytych zmiennych z konieczno?ci jest ponad?wietlna. 

Mechanika kwantowa, przy konwencjonalnym pos?ugiwaniu si? ni?, opisuje skoki kwantowe bez zbyt drastycznego skoku poza zdrowy rozs?dek. Z pewno?ci? ?adne obserwacje procesów kwantowych nie usprawiedliwiaj? jakichkolwiek mistycznych twierdze?. 
Wnioski 

Mechanik? kwantow?, t? najwi?ksz? atrakcj? wspó?czesnej fizyki, przedstawia si? fa?szywie, jakoby wynika?o z niej, ?e umys? ludzki kontroluje rzeczywisto??, a wszech?wiat jest jedn? powi?zan? ca?o?ci?, której nie mo?na zrozumie? przez redukcj? do jej cz??ci. 

Nie ma jednak ?adnego przekonuj?cego argumentu ani dowodu, ?e mechanika kwantowa odgrywa centraln? rol? w ?wiadomo?ci ludzkiej czy te? ?e dostarcza natychmiastowych, holistycznych powi?za? w ca?ym wszech?wiecie. Wspó?czesna fizyka, w??cznie z mechanik? kwantow?, pozostaje ca?kowicie materialistyczna i redukcjonistyczna, a równocze?nie jest spójna z wszystkimi obserwacjami naukowymi. 

Pozornie holistyczne, nielokalne zachowanie zjawisk kwantowych, czego przyk?adem jest cz?steczka wydaj?ca si? by? w dwóch miejscach równocze?nie, mo?na zrozumie? bez porzucania zdroworozs?dkowego poj?cia cz?steczek pod??aj?cych okre?lon? ?cie?k? w przestrzeni i czasie i bez wymogu, by sygna?y p?dzi?y z pr?dko?ci? wi?ksz? od pr?dko?ci ?wiat?a. 

Nigdy nie zaobserwowano ?adnego rzeczywistego ruchu czy sygna?u szybszego ni? ?wiat?o, co zgadza si? z ograniczeniami ustalonymi przez teori? wzgl?dno?ci. Ponadto interpretacje efektów kwantowych nie musz? niszczy? podstaw fizyki klasycznej - czy zdrowego rozs?dku - w taki sposób, by sta?y si? one bezu?yteczne we wszystkich skalach - a szczególnie w skali makroskopowej, w której funkcjonuj? ludzie. Fizyka Newtona, która z powodzeniem opisuje wszystkie praktycznie zjawiska makroskopowe, pojawia si? p?ynnie - jako wielocz?stkowa granica mechaniki kwantowej. Zdrowy za? rozs?dek nadal stosuje si? na skal? ludzk?. 

* 
?ród?a 

1. Bohm, D. i B.J. Hiley. 1993. The Undivided Universe: An Ontological Interpretation of Quantum Mechanics. London: Routledge. 
2. Capra, Fritjof. 1975. The Tao of Physics. Boulder, Colorado: Shambhala. 
3. Chopra, Deepak. 1989. Quantum Healing: Exploring the Frontiers of Mind/Body Medicine. New York: Bantam. 
4. Chopra, Deepak. 1993. Ageless Body, Timeless Mind: The Quantum Alternative to Growing Old. New York: Random House. 
5. Eberhard, Philippe H., i Ronald R. Ross. 1989. Quantum field theory cannot provide faster-than-light communication. Found. Phys. Lett. 2: 127-149. 
6. Everett III, Hugh. 1957. "Relative state" formulation of quantum mechanics. Rev. Mod. Phys. 29: 454-462. 
7. Goswami, Amit. 1993. The Self-Aware Universe: How Consciousness Creates the Material World. New York: G.P. Putnam's Sons. 
8. Kafatos, Menas i Robert Nadeau. 1990. The Conscious Universe: Part and Whole in Modern Physical Theory. New York: Springer-Verlag. 
9. Squires, Euan. 1990. Conscious Mind in the Physical World. New York: Adam Hilger. 
10. Wilber, Ken, red. 1984. Quantum Questions: Mystical Writings of the World's Great Physicists. Boulder, Colorado: Shambhala. 

* 

Tekst opublikowany w CSICOP on-line. Publikacja w "Racjonali?cie" za zgod? autora.