Materie şi minte: De la dilemele din mecanica cuantică la teoria lui Einstein despre toate lucrurile din univers

Știința empirică se bazează pe materialism, care consideră că materia este substanța fundamentală și că mintea nu poate exista fără interacțiuni materiale. Cu toate acestea, multe descoperiri în știință, în special în domeniul mecanicii cuantice, au indicat faptul că mintea poate fi una dintre realitățile de prim ordin care dictează materia.

Efectul observatorului: Lumea incertitudinii

Efectul observatorului în mecanica cuantică, și anume faptul că observarea unui fenomen cuantic poate schimba rezultatul măsurat al unui experiment, a pus de mult timp la îndoială materialismul. Un exemplu este experimentul dublei fante, care i-a derutat pe marii oameni de știință, inclusiv pe Albert Einstein, și "efectul de observator" al acestuia, care rămâne neexplicat până în prezent.

Un experiment cu dublă fantă (tun cu fascicul de electroni, electroni, fantă dublă, model de interferență, ecran).

Omul de știință britanic Thomas Young a realizat primul experiment cu două fante în 1801. El a făcut să treacă un fascicul de lumină prin două fante paralele pe o placă, în spatele căreia se afla un ecran. Unda luminoasă care trecea prin fante s-a împărțit în două noi unde, care apoi au interferat una cu cealaltă. Atunci când vârful unei unde luminoase întâlnea vârful celeilalte unde, acestea se amplificau reciproc, dând o lumină mai puternică. Când vârful unei unde se întâlnea cu punctul minim al altei unde, acestea se anulau reciproc. Ca atare, Young a observat un model de interferență interesant - benzi luminoase și întunecate alternante pe ecran. Sir Isaac Newton credea că lumina este formată doar din particule, iar experimentul lui Young a demonstrat că lumina se comportă mai degrabă ca o undă.

Experimentele ulterioare de acest tip au avut obiecte atomice (electroni, protoni, atomi, fotoni și așa mai departe), în loc de lumină, trimise spre o fantă dublă, iar benzile luminoase și întunecate alternante au fost în continuare observate. Acest rezultat i-a nedumerit pe oamenii de știință, deoarece aceste obiecte sunt toate particule și nu ar fi trebuit să producă benzi luminoase și întunecate alternative ca undele luminoase.

Unii oameni de știință credeau că particulele clasice, cum ar fi electronii, posedau, de asemenea, caracteristicile unei unde, astfel încât acestea au interferat între ele (la fel ca unda de lumină) în cadrul experimentelor. În 1905, Einstein a publicat mai multe lucrări pentru a discuta acest efect. Acest lucru i-a adus un premiu Nobel și a pus bazele dualității undă-particulă în mecanica cuantică, adică ceea ce noi considerăm "particule", posedă caracteristici atât de particule, cât și de unde.

Caracteristica dualității a fost demonstrată în experimente ulterioare. Mai precis, dacă electronii (sau fotonii) ar fi fost trimiși spre fante unul câte unul (astfel încât să nu aibă șansa de a interfera unul cu celălalt), ar lovi ecranul ca particule clasice sau ar produce benzi alternative? Numeroase experimente au confirmat ultima ipoteză - chiar și un singur electron ar interfera cu el însuși, producând benzi luminoase și întunecate alternante. Dar acest lucru este derutant: cum ar putea un singur electron să știe unde să se ducă și să ajungă să genereze benzi alternante? Nu numai atât, un electron părea să traverseze ambele fante în același timp și să se contopească pe partea cealaltă pentru a demonstra dualitatea undă-particulă.

Au fost efectuate mai multe experimente. Un detector de metale a fost plasat lângă fante, iar modelul de pe ecran s-a transformat apoi în modelul de particulă, două benzi (în loc să alterneze benzile luminoase și întunecate). Modelul de interferență a dispărut, ca și cum particulele ar fi știut că sunt supravegheate și ar fi ales să nu fie prinse în flagrantul trecerii prin fante sub formă de undă. Acest lucru este supranumit "efectul observatorului" - observarea unei particule poate schimba dramatic comportamentul acesteia.

Fizica cuantică (studierea comportamentului materiei și al luminii la nivel microscopic, la scară atomică) a fost dezvoltată în parte pentru a înțelege efectul de observator. Oameni de știință, printre care Niels Bohr, de la Institutul din Copenhaga, au afirmat că mecanica cuantică este intrinsec indeterministă, un punct de vedere care a fost numit interpretarea de la Copenhaga.

Fizicianul Brian Greene a scris în cartea sa "Realitatea ascunsă": "Abordarea standard a mecanicii cuantice, dezvoltată de Bohr și de grupul său, și numită în onoarea lor interpretarea de la Copenhaga, prevede că, ori de câte ori încerci să vezi o undă de probabilitate, însuși actul de observare îți zădărnicește încercarea."

Erwin Schrödinger a creat funcția de undă cuantică pentru a defini mișcarea întregii materii sub forma unei serii de probabilități. Cu alte cuvinte, toate cantitățile fizice sunt considerate a fi într-o serie de stări cuantice cu anumite probabilități. Cu toate acestea, nu știm în ce stare se află cantitățile fizice, iar realitatea fizică este împărțită între toate posibilitățile până când are loc o observație.

Schrödinger a demonstrat acest lucru prin experimentul său de imaginație al "pisicii lui Schrödinger". O pisică ipotetică este plasată într-o cutie ipotetică, iar soarta ei este determinată de un mic flacon de acid cianhidric fatal controlat de starea cuantică a unei particule subatomice. Dacă particula se dezintegrează, acidul va ucide pisica. Dacă particula nu se dezintegrează, acidul nu va fi eliberat și pisica va trăi. Conform mecanicii cuantice, starea pisicii este întotdeauna atât vie, cât și moartă, deoarece particula se află într-o stare în care este atât dezintegrată, cât și nedezintegrată. (Notă: acest lucru este diferit de a nu cunoaște starea pisicii din cauza lipsei de informații). În realitate, soarta pisicii este definitivă, fie că este vie, fie că este moartă, odată ce deschidem cutia pentru a o observa.

Experimentul de gândire indică faptul că obiectele din lumea cuantică par a fi într-o stare incertă până când intervine un observator.

Întrepătrunderea cuantică

Din cauza paradoxului din experimentul de gândire numit „pisica lui Schrödinger” (a cărei soartă nu este cunoscută până când un observator nu deschide cutia, conform fizicii cuantice), Bohr și Einstein au avut numeroase dezbateri pe această temă. Acestea au atras o atenție deosebită, deoarece era legat de înțelegerea fundamentală a lumii fizice.

După ce Max Planck a descoperit cuantica (h), Einstein a propus în 1905 că lumina este formată din fotoni. Deși Bohr s-a opus teoriei, aceasta a fost demonstrată în 1922 și este acum larg acceptată de comunitatea științifică. Pe măsură ce principiul incertitudinii a fost introdus în mecanica cuantică și a căpătat încet-încet popularitate, Einstein a fost îngrijorat deoarece caracterul aleatoriu încălca principiul cauzalității, relația de bază cauză-efect. Poate că nu știm cum funcționează toate informațiile despre modul în care acționează lucrurile, dar trebuie să existe motive în spatele acestora. "Mecanica cuantică este cu siguranță impunătoare. Dar o voce interioară îmi spune că nu este încă ceva real", scria Einstein în 1926. "Eu, în orice caz, sunt convins că El [Dumnezeu] nu joacă la zaruri."

Cu toate acestea, majoritatea oamenilor de știință au acceptat interpretarea de la Copenhaga a lui Bohr și dezbaterile au continuat. În 1935, Einstein, Boris Podolsky și Nathan Rosen au publicat o lucrare intitulată "Poate fi considerată completă descrierea realității fizice de către mecanica cuantică?" Aceștia au ajuns la concluzia că descrierea realității fizice de către mecanica cuantică prin intermediul probabilităților este incompletă. Aceștia au afirmat conceptul de localitate, ceea ce înseamnă că procesele (sau evenimentele) fizice care au loc într-o anumită locație nu ar trebui să afecteze instantaneu un alt eveniment care are loc într-o locație îndepărtată. Conceptul de localitate pare corect din punct de vedere intuitiv, dar fizica cuantică prevede că două particule subatomice se pot afecta instantaneu una pe cealaltă chiar dacă se află la ani lumină distanță. Einstein a considerat o astfel de interacțiune de neconceput și a respins-o ca fiind "acțiune ciudată la distanță".

Cu toate acestea, în 1949, cercetătorii de la Universitatea Columbia au demonstrat că o pereche de particule poate interacționa la o distanță mare. În 1998, fizicianul Nicolas Gisin și colegii săi de la Universitatea din Geneva, Elveția, au realizat un experiment și au arătat că doi fotoni, aflați la o distanță de 18 kilometri unul de celălalt, ar putea împărtăși informații unul cu celălalt la o viteză de cel puțin 10.000 de ori mai mare decât viteza luminii. Atunci când un foton își schimba proprietatea, aceeași schimbare se întâmpla aproape instantaneu și în cazul celuilalt foton, ca și cum ar fi existat o ființă imaginară care le spunea amândurora să facă acea schimbare. Modul în care se desfășoară interacțiunea rămâne un mister.

În căutarea adevărului

Einstein nu a renunțat la căutarea adevărului, în ciuda descoperirilor care susțin întrepătrunderea cuantică. De la efectul fotoelectric la relativitatea specială și relativitatea generală, el a vrut să ajute omenirea să înțeleagă lumea. El a arătat că timpul este relativ și că gravitația este cauzată de curbarea timpului și a spațiului. Nemulțumit de incertitudinea din inima mecanicii cuantice, a lucrat la un proiect cunoscut mai târziu sub numele de teoria sa despre toate lucrurile, pentru a extinde relativitatea generală și a uni forțele cunoscute din univers, a scris un articol BBC intitulat "Simfonia neterminată a lui Einstein".

Articolul sublinia faptul că: "Munca lui Einstein a fost susținută de ideea că legile fizicii sunt o expresie a divinității".

"Prin finalizarea acestei teorii a tuturor lucrurilor, Einstein a sperat că va scăpa fizica de imprevizibilitatea din centrul mecanicii cuantice și va arăta că lumea era previzibilă - descrisă de o matematică frumoasă și elegantă. Exact așa cum credea el că Dumnezeu ar fi făcut universul", scrie în articol. "El ar arăta că modul în care comunitatea mecanicii cuantice a interpretat lumea era pur și simplu greșit. A fost un proiect la care va lucra în următorii 30 de ani, până în ultima zi a vieții sale".

Lucrarea nu a fost niciodată finalizată. Când era tânăr, Einstein a spus odată: "Nu mă interesează acest fenomen sau acel fenomen. Vreau să cunosc gândurile lui Dumnezeu - restul sunt simple detalii". Dar a rămas doar o dorință. "Dar, în timp ce zăcea pe moarte în spitalul Princeton, trebuie să fi înțeles că acestea erau secrete pe care, în mod clar, Dumnezeu era dornic să le păstreze", continuă articolul BBC.

În mai 1955, la o lună după moartea sa, revista Life Magazine a publicat un interviu cu Einstein, realizat cu câteva luni înainte. El spunea: "Știi că sunt adevărate, dar ai putea petrece o viață întreagă fără să le poți dovedi. Mintea nu poate înainta decât până la un anumit punct, pe baza a ceea ce știe și poate dovedi... Se ajunge la un punct în care mintea face un salt - numiți-o intuiție sau cum doriți - și iese pe un plan superior de cunoaștere, dar nu poate dovedi niciodată cum a ajuns acolo. Toate marile descoperiri au implicat un astfel de salt".

Materie și minte

Eforturile oamenilor de știință de a înțelege omenirea și lumea au continuat și în alte domenii legate de știința cuantică. "Dovezile recente privind coerența cuantică semnificativă în sistemele biologice calde, dinamica fără scală și activitatea cerebrală la sfârșitul vieții susțin noțiunea unei baze cuantice pentru conștiință, care ar putea exista în mod plauzibil independent de biologie în diferite planuri scalare în geometria spațiu-timp", a scris Stuart Hameroff de la Universitatea din Arizona în cartea din 2012 „Explorarea frontierelor relației minte-creier”.

Pe lângă interpretarea de la Copenhaga, experimentul cu două fante poate fi explicat și prin interpretarea lumilor multiple. Robert Lanza, de la Wake Forest University School of Medicine din Carolina de Nord, a declarat că particulele din fizica cuantică au o stare nedefinită deoarece există simultan în universuri diferite. Când murim, viața noastră devine o "floare perenă care se întoarce să înflorească în multivers".

"Lumea pare a fi proiectată pentru viață, nu doar la scara microscopică a atomului, ci la nivelul universului însuși. Oamenii de știință au descoperit că universul are o listă lungă de trăsături care îl fac să pară că tot ceea ce conține - de la atomi la stele - a fost făcut pe măsură doar pentru noi", a scris el în “Biocentrism: Cum viața și conștiința sunt cheile pentru a înțelege adevărata natură a universului”, "faptul că universul pare exact echilibrat și proiectat pentru viață este doar o observație științifică inevitabilă - nu o explicație a motivului".

Planurile superioare

Potrivit Bibliei, Dumnezeu a creat lumea. În cultura chineză, se spune că Pan Gu a creat cerul și pământul, în timp ce Nuwa a creat ființele umane. Toate aceste sisteme spirituale le aminteau oamenilor de legătura noastră cu divinul și îi sfătuiau pe oameni să se îmbunătățească și să se întoarcă în ceruri.

Chiar și în epoca modernă, există diverse sisteme de qigong, fenomene supranaturale, experiențe în apropierea morții care îi conectează pe oameni la această tradiție. Studiile privind materia minții, așa cum au fost descrise mai sus, precum și cele din psihologie și sociologie, evidențiază și ele importanța comportamentelor pozitive, inclusiv a bunăvoinței. De exemplu, o creștere cu 50% a ratei de supraviețuire a fost observată în rândul participanților cu relații sociale puternice, conform unui articol PLoS Med din 2010, intitulat "Relațiile sociale și riscul de mortalitate: o analiză meta-analitică". În mod similar, cei care atât au oferit sprijin altora, cât și au primit sprijin din partea altora au avut un risc mai mic de mortalitate din toate cauzele, decât cei care doar au primit sprijin, a scris un articol din 2021 Psihologie și științe cognitive intitulat "Echilibrul dintre oferirea și primirea de sprijin social și mortalitatea din toate cauzele, într-un eșantion național din SUA".

Toate acestea sunt în concordanță cu vechea credință chineză privind armonia cerului, a pământului și a omenirii. "Atunci când o persoană are qi (energie) virtuoasă care rezidă în interior, nicio viclenie nu este capabilă să invadeze", scria în cartea de medicină chineză clasică Huangdi Neijing (Canonul interior al Împăratului Galben). Acest lucru este în concordanță cu dictonul chinezesc conform căruia "binele este răsplătit cu bine, iar răul cu rău".

Un semnal de alarmă

Deși Partidul Comunist Chinez aproape că a distrus cultura tradițională chineză de când a preluat puterea în 1949, cultura milenară a fost totuși reînviată și prețuită de practicanții Falun Dafa, un sistem de meditație bazat pe principiile Adevăr – Compasiune – Toleranță.

Domnul Li Hongzhi, fondatorul Falun Dafa, a scris recent: "Când o persoană moare este vorba doar de deteriorarea şi descompunerea corpului său fizic, în timp ce sufletul său adevărat (care reprezintă cine este el cu adevărat şi care nu moare odată cu moartea corpului fizic) va continua să trăiască în viaţa următoare, renăscându-se." ("Cum a apărut omenirea")

"Dacă, într-un astfel de cadru dificil, o persoană îşi poate păstra gândurile virtuoase, dacă poate rezista asaltului din partea noţiunilor moderne, rămânând fidelă valorilor tradiţionale şi dacă încă mai crede în divinitate în faţa asalturilor din partea doctrinei ateiste şi evoluţioniste, atunci o astfel de persoană va îndeplini menirea de a fi salvată şi de a se întoarce în ceruri.", a mai scris el în acest articol.

De la mecanica cuantică la psihologie, din cele mai vechi timpuri până în societatea modernă, oamenii au căutat răspunsuri cu privire la cine suntem și încotro ne îndreptăm. Sperăm că acest articol oferă câteva informații.

Chinese version available

Matter and Mind: From Dilemmas in Quantum Mechanics to Einstein’s Theory of Everything