Вторая смерть кота Шредингера

В PDF      ЗДЕСЬ
               или ЗДЕСЬ
               или Здесь

Сурин С.Ю.

Вторая смерть кота Шредингера

или парадокс одновременности в СТО

            Обычно полагают, что в специальной теории относительности (СТО) все «парадоксы» связанные с представлением реальности как системы событий (время - t и место - x,y,z) в 4-х мерном пространстве вытекают из фундаментального постулата постоянности скорости света во всех инерциальных системах отсчёта.

            Я попытаюсь здесь показать, что за этим постулатом кроется ещё более фундаментальное предположение, которое и является настоящим источником парадоксов СТО, а постулат постоянства скорости света является лишь частным техническим способом его реализации.

            Эйнштейн, вводя понятие инерциальной системы отсчёта как равномерно и прямолинейно движущейся материальной системы с постоянной скоростью, добавлял к ней и способ синхронизации часов, что и делало инерциальную систему системой отсчёта.

            Логический смысл синхронизации часов скрывает за собой как раз то предположение, о котором я уже упоминал. А именно, что время (t)  для СТО является всего лишь техническим способом его измерения, и ни чем иным больше, на основе того или иного физического явления, в нашем случае распространение света в вакууме.

            Чтобы продемонстрировать это я рассмотрю два варианта мысленного эксперимента, который приводит к качественному необратимому состоянию некоторого объекта – того самого кота Шредингера, жив или мёртв – для двух способов синхронизации времени.

            Первый случай полностью основан на той синхронизации времени, что используется в СТО, и  суть которого описана во всех популярных книгах по СТО, второй случай использует иную синхронизацию, приуготовляемую заранее, имитирующую мгновенное дальнодействие, которое, мы  смеем предполагать, имеет место при коллапсе волновой функции запутанных квантовых состояний.

            Второй случай и приведёт нас к новому парадоксу одновременности в СТО, при котором один и тот же кот Шредингера будет жив в одной инерциальной системе отсчёта и мёртв в другой.

            Итак, два наблюдателя A и B решили казнить кота Шредингера  K довольно замысловатым способом. Рядом с котом К они поставили источник света (синхронизатор), который одновременно испускает импульс света в левую и правую стороны, где на равном расстоянии L расположены более мощные импульсные  световые источники – левый S_l и правый S_r, испускавшие своё излучение в сторону кота по световому сигналу из синхронизатора.

            Излучение от источников S обладает специфическим свойством, если оба импульса достигали кота одновременно - кот К погибал,  если была хоть малейшая неодновременность в событиях достижения кота левым и правым импульсами кот оставался жить.

            Оба наблюдателя настроили аппаратуру  и провели успешный контрольный  эксперимент  с пробным котом К, будем считать, что запас котов Шредингера не ограничен. Кот погиб (Рис 1)

           

(Рис 1)

            Действительно, за время начала эксперимента выберем время вспышки синхронизатора рядом с котом t=0. Через время запуска  источников  t₁=L/c (c  - скорость света) источники S  сработают, и ещё через время достижения кота t₂=L/c кот К погибнет, так как установка совершенно симметрична относительно кота и t₁^l=t₁^r, как и t₂^l=t₂^r.

t₁^l+t₂^l = t₁^r+t₂^r

            Пробного кота убрали, заменили следующим, но рядом с К остался лишь один наблюдатель А, а второй наблюдатель В удалился на достаточное расстояние налево, и стал равномерно двигаться слева направо со скоростью V.

            С его точки зрения вся система с наблюдателем А и котом К двигается на него справа налево со скоростью V, как показано на Рис 2.

(Рис 2)

         Наблюдатель В видит ту же систему, но со своими размерами L^’  в его системе отсчёта, что качественно не меняет ситуации – расстояния до источников S слева и справа от кота в системе наблюдателя B всё равно останутся равными.

            Что же  видит наблюдатель B?

            В момент работы синхронизатора (t=0 примем и его за начало отсчёта и в системе B) импульс синхронизатора будет догонять левый источник со скоростью с-V, и идти на встречу правому источнику со скоростью c+V, здесь мы используем постулат СТО, что с=const  во всех инерциальных системах отсчёта. Что c+V > c допустимо, т.к. это скорость не материальной точки, а скорость сближения импульса синхронизатора с источником S_r.

            Для наблюдателя В время запуска левого источника t₁^l=L^’/(c-V), а время запуска правого t₁^r=L^’/(c+V), т.е. правый источник S  для наблюдателя B начнёт работать раньше, чем левый, а не одновременно, как для наблюдателя A.

            Когда же сработают источники S, то наоборот, луч левого источника пойдёт навстречу коту К, летящего на него со скоростью V, а луч правого будет догонять удаляющегося стой же скоростью кота К.

            Поэтому для наблюдателя B времена достижения кота смертоносными импульсами будут следующими –

t₂^l=L^’/(c+V),   t₂^r=L^’/(c-V)

            Но и для наблюдателя B все равно будет выполняться равенство t₁^l+t₂^l = t₁^r+t₂^r, означающее смерть кота и для  наблюдателя B.

            В результате и наблюдатель А, и наблюдатель В будут видеть одного и того же мёртвого кота. Здесь в СТО всё будет согласовано относительно качественного состояния испытуемого объекта К.

            Но наши наблюдатели решили изменить устройство казни кота Шредингера. Они отказались от светового синхронизатора возле  кота и взяли вместо него двое (T₁ и T₂) синхронно идущих часов, будем считать с  нулевым расхождением, т.к. эксперимент у нас мысленный. Каждые часы  поместили у источников S, и как только на обоих часах с некоторой периодичностью наступает время t=0 (его теперь мы считаем за начало синхронизации в эксперименте) они запускают каждый свой источник S, как показано на Рис 3.

(Рис 3)

            Оба наших наблюдателя провели серию экспериментов, не жалея котов, и убедились, что система полностью синхронизирована. Коты погибают, т.к. времена запуска источников S  -  t₁^l=t₁^r=0 (достигнута одновременность запуска, имитирующая мгновенное взаимодействие, как будто бы один источник всегда «знает», что вместе с ним запускается и другой). А времена достижения импульса  от S до кота К  равны друг другу t₂^l= t₂^r=L/c, так что условие казни кота t₁^l+t₂^l = t₁^r+t₂^r  всегда выполняется.

            Вновь, после установки очередного, ещё живого кота на место казни, наблюдатель В удалился на достаточное расстояние налево, и стал равномерно двигаться слева направо со скоростью V. Или с его точки зрения вся система с наблюдателем А движется на него справа налево с той же скоростью V, как показано на Рис 4.

(Рис 4)

            В момент времени t=0 начала эксперимента, он же момент синхронизации источников S, наблюдатель В  видит, что левый источник сработал. Из предыдущих совместных экспериментов с наблюдателем А  он ЗНАЕТ, что в этот же момент сработал и правый источник S. У него нет никаких оснований считать, что правый источник сработал раньше или позже левого. Все операции при удалении – разворот, ускорение, стабилизация движения наблюдатель В совершал совершенно одинаково как для левого, так и для правого источника S. Поэтому никакой асимметрии при ускорении, как в случае объяснения парадокса близнецов здесь нет, он равно ускорялся и замедлялся для обоих источников S. Поэтому, как и в системе отсчёта наблюдателя А, для наблюдателя В времена синхронизации нулевые t₁^l=t₁^r=0.

            А вот времена достижения кота К импульсов правого и левого источников S будут различными, с учётом того же постулата СТО  - с=const для всех инерциальных систем отсчёта.

            Импульс левого источника будет лететь навстречу коту со скоростью c+V, а импульс правого источника догонять удаляющегося от него кота со скорость. c-V.

            Поэтому t₂^l=L^’/(c+V), а t₂^r=L^’/(c-V).

            В результате для наблюдателя В условие смерти кота будет не выполнено

t₁^l+t₂^l  ≠  t₁^r+t₂^r.

            Для наблюдателя В левый импульс достигнет кота раньше, чем правый, условие одновременности  в системе наблюдателя В будет не соблюдено и кот К останется живым, в то же время в системе наблюдателя А тот же кот должен умереть, т.к. в этой системе правый и левый  импульсы под наблюдением А достигли того же кота одновременно!!

            Это и есть новый парадокс одновременности в СТО.

            Так какой же кот на самом деле  - мёртвый , как в системе наблюдателя А, или живой, как в системе наблюдателя В?

            И что такое «на самом деле»?

*  *  *  *  *

            Так что же произойдёт на самом деле? Будем исходить из принципа единства смысловой реализации действительности (даже в многомировой интерпретации действительности Эверетта  в каждой делящейся реализации вселенной сохраняется смысловое единство в форме причинно-следственной связи), и из того – в чём лежит различие двух способов синхронизации  источников в первом и во втором случае.

            В первом случае синхронизация источников полностью реализована как физический процесс распространения светового импульса от синхронизатора к источникам S , как это и описывается в книгах по СТО. Здесь время синхронизации (запуска) источников S есть только способ выражения постулата СТО, что скорость света постоянна во всех системах отсчёта и во всех направлениях -  c=const – t₁=L/c.

            Во втором случае синхронизация осуществляется некоторыми операциями над часами T₁  и T₂, такими операциями наблюдателей А и В, которые не связанны с постоянством скорости света во всех инерциальных системах отсчёта. Результатом этих операций, подкреплённых серией пробных экспериментов, является ЗНАНИЕ наблюдателей достоверного факта, что когда сработает один из источников S, то в то же момент (t₁=0) так же сработает другой источник S, с абсолютной (эксперимент мысленный) точностью по времени так, что кот  погибнет.

            Здесь время синхронизации, его одномоментность для двух источников, выступает как ЗНАНИЕ наблюдателей  А и В. Время являет себя, в этой части эксперимента,  не как длительность некоторого физического процесса (распространение света), а как некое свойство сознания наблюдателей – знать определённое содержание как абсолютно достоверный факт.

            Здесь обнаруживается связь, которая может быть и тождеством, сознания и времени.

            Об этом я ещё в прошлом веке  писал в своей книге «Метафизика достоверного» (МД), где время и пространство рассматривались не  как априорно заданные  «длительность» и «вместимость», а как две формы интерпретации значимости в языковых играх - doxa  и  episthmh , соответственно (см. МД    http://metdos-surin.blogspot.com/).

            «Языковые игры», моя дань философии Л.Витгенштейна, не имеют отношения к лингвистике, а являются осуществлениями бытия сознания (не говорю человеческого, мозгового и т.п.) порождающими смысл и значимость вообще, каковые без сознания не мыслимы и невозможны вообще. Говорит ли это о том, что «значимость» субъективна? Т.е. не имеет независимой от воли «я» достоверности в содержании её смысла? – Нет, т.к. отрицание  объективного факта существования «значимости» тут же приводит к отрицанию любого иного объективного факта. Без сознания «факты» бессмысленны, и как объективные, и как субъективные. «Субъект» и «объект» обретают свой смысл только  во взаимной интерпретации языковых игр (МД).

            Предположим, что наблюдатели. А и В оба знают и о независимой от физического процесса распространения света синхронизации источников S (t₁=0), и о противоречии исходов эксперимента в двух системах отсчёта – один и тот же кот и жив, для В, и мёртв, для А.

Так что же будет на самом деле – жив кот или мёртв?

            Ответ может дать только конкретный эксперимент, т.к. у меня есть основания считать, что результаты его исходов, при определённых условиях, будут различными и случайными. Причём природа случайности будет той же самой, что обнаруживается при коллапсе волновой функции квантовой системы (редукция фон Неймана), там тоже время (в роле момента, не длительности, измерения) выступает как осмысленно(!) действующее сознание – измерение наблюдателем.

            Дело в том, что важно не только то, что знают наблюдатели о коте  в своей системе отсчёта – мёртв или жив, но и в том, КАК они это знают.

            Интерпретации осуществляемых смыслов «что» в языковых играх (МД) имеют две формы – репрезентативную форму, когда действие раскрытия смысла «что» не осуществляет само это «что» ( описывая Эйфелеву башню в Москве, фото тоже языковое описание, я не создаю её наяву), и индексальную форму (МД) – когда это «что» с необходимостью осуществляется в своей интерпретации (объясняя, например, каков смысл в указывании «это» на что-то, я не могу не указывать на него само, как на значимый момент языковой игры этой же интерпретации, то же касается и индексала «Я»).

            Так вот, я предполагаю, разрешить это сможет только эксперимент, что кот «на самом деле» окажется живым или мёртвым в зависимости от того, где осуществится индексальная форма «знания» наблюдателей. У обоих наблюдателей она совершится не может, оба наблюдателя, хотя и в различных системах отсчёта, выступают как  единый субъект несущий это знание в языковой игре разыгрываемой уже перед читателем (или наблюдателем за наблюдателями А и В) этих строк. Иначе,  без этого смыслового единства наблюдателей, теряет смысл сам парадокс одновременности СТО,  - кто сказал, что кот один?!.

            Случайность же этих исходов – жив кот или мертв – действительно имеет фундаментальный, метафизический характер. Обусловленный не нехваткой наших знаний об индексальных интерпретациях наблюдателя А-В (их смысловое единство  уже в нашей игре парадокса), а их всегда будет недостаточно, так как смысл самих «индексалов» тёмен – он не объясняется, а  только осуществляется в попытках объяснений. А обусловлен в том, что при таком рассмотрении нарушается сам принцип физического подхода к наблюдениям, разделяющий субъект наблюдения от объекта. Это выражается в том, что нам ЗДЕСЬ потребовался наблюдатель за наблюдателями и т.д (см. МД) – в этой дурной бесконечности наблюдатель старается стать своим же объектом наблюдения. Но что бы смысл игры осуществился как парадокс, бесконечность должна быть устранена из интерпретаций («забвение в памятовании» – МД). «Забвение»,  оно же устранение действия означивания в самом значимом, и является источником этой случайности исходов эксперимента. Т.е. смыслом происходящего.

            Случайность говорит нам о том, что мы касаемся (в эксперименте с котом или с коллапсом волновой функции) той области действительности, где деление на субъект и объект становится бессмысленным.

            Мы касаемся области действительности как сознания-времени, doxa - Я. И эта область не только не укладывается в научную эпистемологию, но и даже в мифологическую (они, кстати, как минимум гомоморфны в своей логической структуре). Мы думаем, что изучаем основания СТО, кота К или квантовые свойства, а на самом деле пытаемся экспериментально ухватиться за то, что называем сознанием. Не человеческим когнитивным разумом, а основанием того, что даёт возможность реализоваться человеческому разуму как разуму Я.

            Здесь нужна не только новая физика, но и, как пишет М.Громов, новая математика.

            Если такой эксперимент будет поставлен, в качестве кота будет выбран некий объект, принимающий два различных, исключающих друг друга, необратимых состояния, при точной (минимум временного различия) одновременности двух воздействий на него, однозначно определяющих одно из двух состояний при соблюдении точности одновременности. Наблюдаемый реальными наблюдателями  в двух  инерциальных системах отсчёта, движущихся с такой скоростью V, которая гарантирует минимум временного различия двух воздействий на исследуемый объект (кот), то случайность исходов экспериментально(!) подтвердит моё предположение о связи сознание-время как формы  осуществления осмысленности бытия и о ограниченности универсальности представления действительности в дихотомии субъект-объект.

            Интересно так же будет узнать, будут ли исходы эксперимента  равновероятны или нет, и при каких условиях.

           

            Скорее всего, кот будет мёртв, т.к. непосредственно наблюдаемая  (осуществляемая при А) одновременность двух событий достижения кота излучениями источников S для наблюдателя А имеет смысл близкий к индексальному характеру интерпретаций, а для В опосредованный, репрезентативный. Тогда для проявления случайности, надо устранить от кота наблюдателя А, но всё-таки А должен первоначально участвовать в эксперименте, хотя интересно  провести эксперимент и с одним наблюдателем В, помещая его в различные системы отсчёта. И посмотреть будут ли в этом случае реализации живого кота, как это должно быть в системе наблюдателя В.

            Кроме того, случайность опровергнет главное предположение СТО, что все инерциальные системы отсчёта равнозначны. При каждой реализации эксперимента будет выделена некоторая перцепторная система, в соответствии с которой кот в реальности будет или жив или мёртв.

            То что  в качестве перцепторной системы может быть реализована любая из двух, даже при их равновероятности, не говорит о том , что не существует выделенной системы, которая реализует себя в этом выборе – мёртв кот или жив. Эта перцепторная система, я бы назвал её перцепторной точкой (к ней вряд ли имеет отношение длительности) существования всего, имеет смысл, что всё существующее (вселенная, мультиверсум) существует как единство в некотором "здесь и сейчас".

            До некоторой степени аналогий это будет экспериментальной попыткой определить существование Бога.

            Возникает вопрос – как будет разрешаться противоречие парадокса в этих системах отсчёта при реализации в действительности одного из исходов?

           

            Допустим на самом деле кот мёртв, тогда в системе наблюдателя В с необходимостью должно произойти нечто, что или сорвёт его наблюдение как непрерывное, или что-то произойдёт с излучениями S, не исключаю вплоть до изменения скорости света в разных направлениях.

            То же самое должно произойти и в системе наблюдателя А, в случае если кот останется жив. Или что-то случится с синхронизатором (имеется в виду всё расстояние до источников), или с источниками и скоростью света в различных направлениях.

            Таким образом мы обнаружим как сознание (не путать с желаниями и волей наблюдателей) непосредственно влияет на реальность на макроуровне.

            Сознание не существует вне времени, так и времени  нет вне сознания – это две стороны или ипостаси нечто одного, каждая по отношению к другой является формой – способом осуществления в бытии нечто существующего.

            Как это ни парадоксально, но то, что мы считает случайным содержанием, наполняющим или реализующим неизбывную форму – место и время, может занимать то же место (роль) формы, но по другую сторону этого «нечто существующего».

=======================================================================

Краткое опровержение универсальности

специальной теории относительности (СТО)

 

            Итак, вывожу из постулатов СТО - равноправия ИСО (инерциальные системы отсчёта) и постоянства скорости света (C= const) в них - неустранимое противоречие. Которое опровергает универсальность СТО, но, как не парадоксально, не отменяет экспериментов с ней согласующихся. Всё дело в интерпретации времени как способа синхронизации часов.

            Результаты экспериментов будут зависеть от той языковой игры (см. мою работу «Метафизика достоверного» https://archive.org/details/MetaphysicsReliable ), в которой будет реализована та или иная интерпретация «играющего Я» - способа интерпретации индексала «время».

             Вот двое часов, расположенных на расстоянии L друг от друга, в покоящейся относительно их ИСО.

             Часы посылают сигнал в две стороны по прямой, соединяющей их, с некоторым периодом, синий и красный. Так, что  оба луча достигают середины расстояния L между ними одновременно в их системе отсчёта.

             Рассмотрим другую систему отсчёта N, движущуюся по указанной прямой с некоторой постоянной скоростью  относительно часов в их сторону.

             Если и в системе N часы сработают одновременно, как и в системе отсчёта часов, то сначала  на датчики N будет приходить один сигнал, потом другой с задержкой времени t=L1/c, где L1 - расстояние между часами, но уже в движущейся относительно часов ИСО N, c - скорость света.

             Теперь покажите за счёт чего, если это не так и часы сработали не одновременно в системе N, время задержки будет иным.

             Не будет иным.

            Часы для движущейся системы N тоже сработают одновременно

             Тогда в системе часов лучи достигнут середины расстояния между ними одновременно, как и было условлено с самого начала.

             А в движущейся ИСО N не одновременно, т.к. точка середины между часами будет двигаться навстречу одному лучу и уходить от другого и, как мы помним, с=const  в обеих системах, - один сигнал в середину между часами придёт раньше другой позже.

             Теперь поместите в середину между часами кота и потребуйте, что кот умирает, если лучи достигли середины одновременно, и живёт, если есть хоть малейшее рассогласование в наблюдаемом (!! существенно) приходе лучей к середине.

             Тогда для  ИСО часов кот будет мёртв, а для  движущейся системы N  жив -

всё по СТО, а этого быть не может!!!

             Вот и всё для универсальности СТО.

       Да, если будете ссылаться на авторитет учебников, в которых говорится, что одновременные события в ОДНОМ месте одновременны во всех ИСО, то я только что доказал, что это не так -  всё зависит от способа синхронизации часов, он же способ интерпретации «времени» - самого тёмного понятия в физике. У меня он не связан с физическим процессом или явлением (распространение света в вакууме), как у Эйнштейна, а приуготовлен заранее как знание (сознание) о двух часах.

             Более подробно у меня в статье «Вторая смерть кота Шрёдингера или парадокс одновременности в СТО»

            Ссылка на статью -  https://archive.org/details/20190812_20190812_0738

     Хотя статья о более глубоких вещах - время и сознание, коллапс волновой функции…