Квантовая физика показывает, что «вещей» не существует

В квантовом мире нет места индивидуальности

Квантовая физика не просто переписывает наши уравнения — она разрушает саму онтологию. От принципа неопределённости до квантовой запутанности, эта теория разбивает классическое представление о мире как о совокупности отдельных объектов с чёткими идентичностями и свойствами. В квантовой реальности, утверждает философ науки Олимпия Ломбарди, нет отдельных «вещей» — только неразделимое целое. На самом фундаментальном уровне индивидуальность исчезает.

Онтологические категории

Квантовая теория представляет собой радикальный разрыв с классическим взглядом на реальность. Чтобы понять масштаб этого разрыва, сначала нужно вспомнить, что такое онтологическая категория.

Категория — это не класс, определённый понятием (например, «жёлтый» или «круглый»), объединяющим объекты на основе общих свойств. Это и не таксон вроде «млекопитающие», классифицирующий объекты по чётким признакам. Категории предшествуют классификации, поскольку они задают саму структуру реальности: условия, делающие любую классификацию возможной.

Традиционная метафизическая картина, лежащая в основе классической физики, строится на онтологии индивидуумов и свойств. Квантовая механика ставит эту картину под вопрос из-за четырёх особенностей: неопределённости, контекстуальности, неразделимости и неразличимости.

Онтологические категории отражаются в структуре языка, показывая, состоит ли реальность из отдельных объектов, свойств, отношений и причинных связей. Категория индивидуума соответствует единичным терминам («это», «она», «самый богатый человек» и т. д.), которые выступают в роли логических субъектов, дополняемых свойствами (предикатами).

Неопределённость

Первый вызов классической онтологии бросает квантовая неопределённость. Принцип неопределённости Гейзенберга можно сформулировать просто: у квантовых систем всегда есть несовместимые свойства — такие, которые не могут одновременно иметь точные значения. Это нетривиально: несовместимость свойств — сугубо квантовый феномен, отсутствующий в классическом мире.

Классический пример несовместимых свойств — пара «положение» и «импульс» (масса × скорость). В классической механике состояние системы в любой момент времени определяется её положением и импульсом, оба из которых имеют точные значения. Состояние в начальный момент однозначно определяет траекторию системы. В квантовой механике, однако, если положение частицы известно точно, её импульс (а значит, и скорость) не определён, и наоборот. Следовательно, квантовые системы не имеют чётких траекторий.

Результат Кохена — Шпекера — это теорема в рамках формализма квантовой механики. Если мы принимаем квантовую теорию, то должны признать: принцип неопределённости — не просто ограничение нашего знания, а фундаментальная особенность реальности.

Ранние интерпретации принципа неопределённости носили эпистемический характер: если мы точно знаем положение электрона, мы не можем точно знать его скорость — это якобы говорит лишь о границах нашего познания, а не о природе самой реальности. Однако в 1967 году теорема Кохена — Шпекера показала, что невозможно «дополнить» квантовую механику, присвоив всем свойствам системы точные значения, без противоречий.

Контекстуальность

Второй вызов — контекстуальность свойств. В классическом мире, если объект обладает свойством (например, положением), он обязательно имеет какое-то конкретное значение этого свойства — даже если мы его не знаем. В квантовой же механике, если система имеет точное значение импульса, у неё нет точного положения.

Принцип всеобщей определённости (все детерминируемые свойства объекта всегда имеют конкретные значения) рушится в квантовом мире. Согласно теореме Кохена — Шпекера, у квантовой системы всегда есть свойства, не имеющие точных значений.

Это не означает, что квантовым свойствам вообще нельзя присвоить значения. Но это возможно только для совместимых свойств, образующих «контекст». Таким образом, квантовая механика требует контекстуального подхода: свойства системы не могут быть определены глобально, а только в рамках конкретных условий.

Неразделимость

Третий вызов — квантовая запутанность. Некоторые взаимодействия между квантовыми системами приводят к состоянию неразделимого целого, которое нельзя описать через состояния отдельных частей. Это порождает удивительные корреляции между свойствами далёких, не взаимодействующих систем — например, в эксперименте Эйнштейна — Подольского — Розена (ЭПР).

Запутанность свидетельствует о том, что Вселенная как целое имеет онтологический приоритет над своими частями: свойства частиц определяются целым, а не наоборот.

ЭПР-корреляции намекают на нелокальность — возможность мгновенного влияния между частицами, даже если они разделены огромными расстояниями. Это противоречит специальной теории относительности (ничто не может двигаться быстрее света), поэтому природа таких корреляций остаётся предметом споров. Альтернативное объяснение — холизм: запутанные частицы не являются отдельными объектами, а представляют собой единую неразделимую систему.

Неразличимость

Четвёртый вызов — неразличимость тождественных частиц. В классической статистике (Максвелла — Больцмана) две частицы можно распределить по двум состояниям четырьмя способами. В квантовой статистике (Бозе — Эйнштейна и Ферми — Дирака) таких способов только три, потому что частицы неразличимы.

Принцип тождественности неразличимых (если два объекта обладают одинаковыми свойствами, они фактически один объект) нарушается в квантовой механике.

Неразличимость — это не просто ограничение нашего знания: если бы частицы просто «казались» одинаковыми, оставались бы все четыре варианта распределения. В квантовом случае невозможно даже мысленно пометить частицы как «a» и «b» — можно лишь сказать, что их две.

Онтологический статус квантовых систем

Итак, квантовая механика ставит под сомнение саму категорию индивидуума:

1. Синхронная идентичность нарушается из-за неразличимости частиц.

2. Диахронная идентичность (возможность проследить объект во времени) невозможна из-за принципа неопределённости.

3. Контекстуальность означает, что у системы есть свойства без точных значений.

4. Неразделимость делает бессмысленным говорить о «местонахождении» частицы.

5. Неразличимость не позволяет даже подсчитать частицы в ансамбле.

Вывод: Категория индивидуума, столь естественная в классической физике, неприменима к квантовым системам. Реальность на фундаментальном уровне — это не совокупность отдельных вещей, а единое, неразделимое целое.