Всесвіт — це космічний інтерфейс


Одним із найбільш незрозумілих наслідків квантової механіки є те, що різні спостерігачі можуть давати різні, хоча й однаково значущі описи одного й того самого перебігу подій.

Фото Greg Rakozy
Фото Greg Rakozy

Як зазначив фізик Карло Ровеллі, один з авторів реляційної квантової механіки (RQM), звідси випливає, що не існує абсолютних, незалежних від спостерігача фізичних величин. Натомість усі ці величини — тобто весь фізичний Всесвіт — мають бути відносними до спостерігача. Отже, думка про те, що ми всі живемо в одному й тому самому фізичному середовищі, є ілюзією.

Це контрінтуїтивне передбачення, яке, здається, небезпечно наближається до соліпсизму, протягом десятиліть неможливо було експериментально перевірити. Але тепер, схоже, технології вдосконалилися настільки, що його справді можна буде тестувати. Фізик Максиміліан Проєтті та його колеги з Університету Геріота-Ватта (Сполучене Королівство) проводять сміливі експерименти, які зазирають у саму суть реальності.

Сприйняття світу різними спостерігачами, однак, здається дуже послідовним і узгодженим. Якби ви зайшли до мого кабінету і спробували його описати, то наші з вами описи були б напрочуд схожими. Справді, спостерігачі мають жити в однаковому фізичному середовищі, і навіть якщо таке середовище не є фізичним, його однаково можна описувати фізичними величинами.

Існує кілька можливих способів розв’язання цієї дилеми. Пишучи минулого року до одного журналу, я стверджував, що фізичні величини описують лише те, що ми сприймаємо — а значить, вони відносні до нас як спостерігачів. Натомість реальність, яка лежить в основі нашого сприйняття, утворена не з фізичних, а з міжособистісних ментальних станів. Отже, те, що ми сприймаємо як фізичність, є лише властивістю досвіду — репрезентацією цього ментального середовища, яке надає буття самому акту спостереження.

Цей погляд зовсім не новий. Власне кажучи, він дуже старий. Ще на початку XIX століття Артур Шопенгауер стверджував, що фізичний світ об’єктів, які існують у часі й просторі, є лише суб’єктивним відображенням розуму спостерігача. Натомість об’єктивно існує те, що Шопенгауер назвав «волею» — міжособистісний ментальний стан, який має характер воління і виходить за межі нашої здатності відчувати чи вимірювати. Саме це воління пояснює розвиток Всесвіту за причинно-наслідковими законами: Всесвіт розвивається і змінюється, адже його штовхає до цього внутрішня, закладена в ньому воля.

Попри застереження до ідей Шопенгауера, здається, що вони мають сенс у рамках контрінтуїтивних передбачень реляційної квантової механіки: фізика з’явилася для того, щоб описувати саме сприйняття, а не внутрішні ментальні стани, такі як воління, що лежать в їхній основі. Саме тому фізичні описи завжди залежать від спостерігача. Вони не описують світ таким, яким він існує сам по собі, а лише таким, яким він постає перед кожним із нас, виходячи з нашого відносного місця в просторі й часі. При цьому існує спільне для всіх міжособистісне середовище воління, у яке ми всі занурені. Просто це не те середовище, яке фізика описує напряму.

Думка, що реальність, у якій ми живемо, за своєю суттю є ментальною — цей погляд називається «об’єктивним ідеалізмом» — дозволяє уникнути соліпсизму. Але водночас вона несе з собою складну дилему: якщо все, що існує, є міжособистісним волінням, то чому зір чи слух, наприклад, відрізняється від бажання чи страху? Якщо мої сприйняття — це репрезентація внутрішніх станів, пов’язаних із бажанням чи страхом, то чому я бачу форми й кольори?

Якби у нас було якесь достовірне пояснення цього якісного переходу, об’єктивний ідеалізм міг би дозволити пояснити реляційну квантову механіку та останні експериментальні дані. Але чи можливо це зробити? Виявляється, навіть дуже, причому не одним способом.

Кілька років тому дослідницька група Девіда Гофмана з Університету Каліфорнії в Ірвіні показала, що наш перцептивний апарат не є достатньо розвиненим, щоб репрезентувати світ правдиво — так, як він існує насправді. Якби ми бачили світ таким, яким він є, ми б одразу опинилися на межі вимирання. Натомість ми бачимо його в такий спосіб, який сприяє нашому виживанню, а не достовірності репрезентації. Як стверджує Гофман, зміст нашого досвіду — це іконки на екрані комп’ютера, набір візуальних метафор, які полегшують користувачу роботу, представляючи важливі властивості файлів і програм — але при цьому вони не є замінниками самих цих файлів і програм і не залежать від того, як ті існують насправді.

Підходячи до цієї проблеми з іншого боку, Карл Фрістон та його співробітники показали, що якщо організм репрезентує стани навколишнього середовища, то, щоб правильно орієнтуватися в цьому середовищі, він має робити це в закодований і логічно вивірений спосіб. Причина в тому, що якби організм просто відображав стани зовнішнього середовища і перекладав їх у свої внутрішні стани, він би не зміг зберігати свою внутрішню цілісність. Адже ці ментальні стани були б занадто хаотичними, а організм перетворився б на ентропійний суп. Перцептивне кодування необхідне для того, щоб ми могли протистояти ентропії й залишатися живими.

Із цих двох ліній аргументації випливає таке твердження: наш досвід значно більше нагадує комп’ютерний інтерфейс, ніж вікно у зовнішній світ. Цей інтерфейс постачає інформацію про світ у непрямий, закодований спосіб, який дозволяє нам жити. Форми й кольори, які ми бачимо, звуки, які ми чуємо, нагадують циферблат: вони постачають нам інформацію, яка лише корелює (якимось незрозумілим нам способом) із ментальними станами середовища, що існує об’єктивно.

Замість того, щоб відчувати міріади ментальних станів, які нас оточують (що нагадує телепата, який раптом опинився серед збудженого натовпу і відчуває себе перевантаженим і дезорієнтованим), ми акуратно кодуємо ці стани в іконки на екрані сприйняття.

Еволюція надала нам цей екран, щоб інформувати про навколишній світ. Але у нас немає вікна, щоб прямо на нього дивитися. Усе, що ми бачимо, — це ці іконки. Помилка ж полягає в тому, що ми їх іноді плутаємо із самим зовнішнім світом.

Тому фізика моделює й передбачає поведінку іконок. І хоча ми занурені в спільне середовище, кожен із нас взаємодіє з ним по-різному і спостерігає його з різних перспектив. Тому, коли ми отримуємо інформацію про це середовище, наші власні пікселі можуть не завжди збігатися. Це не означає, що не існує спільного середовища — лише те, що це середовище не є фізичним.

І тому, коли ми наполягатимемо, що світ, як він існує сам по собі, мусить мати форми й контури, квантова механіка залишатиметься парадоксальною.

Є, як я це детальніше розглядав у своїй останній книзі, лише один розумний вихід із ситуації: трактувати наше сприйняття як інтерфейс із іконками, які надають хоч і важливу, але опосередковану інформацію про ментальний Світ, який існує об’єктивно.

Нові експерименти в реляційній квантовій механіці

У 2024 році команда Максиміліана Проєтті з Університету Герiота-Ватта опублікувала нові результати, які ще більше підтверджують ідеї реляційної квантової механіки. Їхній останній експеримент із використанням заплутаних фотонів продемонстрував, що вимірювання квантових станів одним спостерігачем може кардинально відрізнятися від результатів іншого, навіть якщо вони спостерігають одну й ту саму систему. Ці дані, оприлюднені в журналі Physical Review Letters у січні 2025 року, показують, що реальність на квантовому рівні не є фіксованою, а залежить від взаємодії між системою та спостерігачем. Це дослідження стало першим, яке кількісно оцінило «розбіжність перспектив» у реальному часі, використовуючи вдосконалені квантові сенсори.

Квантові комп’ютери та ментальний інтерфейс

У грудні 2024 року американська компанія QuEra оголосила про запуск першого комерційного квантового комп’ютера з 30 логічними кубітами, який планується вдосконалити до 100 логічних кубітів у 2026 році. Ці машини, за словами дослідників, здатні моделювати складні ментальні стани, що відкриває нові горизонти для перевірки гіпотез об’єктивного ідеалізму. Наприклад, у співпраці з нейробіологами з MIT у лютому 2025 року було проведено симуляцію, яка показала, як квантові алгоритми можуть кодувати перцептивні «іконки», подібні до тих, про які говорить Девід Гофман. Це дослідження, опубліковане в Nature Quantum Information, припускає, що наш мозок може використовувати принципи квантової обробки інформації для створення суб’єктивного досвіду.

Матеріали з «пам’яттю» та квантова реальність

У лютому 2025 року в журналі Science з’явилася стаття про відкриття вчених із Чиказького університету, які виявили, що певні матеріали можуть «запам’ятовувати» квантові стани, з якими вони взаємодіяли в минулому. Ці так звані «квантові спогади» виникають завдяки взаємодії між атомними структурами та заплутаними частинками. Дослідники припускають, що подібний механізм може бути присутнім у біологічних системах, зокрема в нейронах мозку, що підтримує ідею про зв’язок між квантовою механікою та свідомістю. Це відкриття стало ще одним кроком до розуміння того, як ментальні стани можуть впливати на фізичну реальність.

Космічні явища як відображення ментального середовища

Недавні астрономічні спостереження, проведені телескопом Джеймса Вебба в 2024 році, виявили аномалії у флуктуаціях реліктового випромінювання, які не пояснюються стандартною космологічною моделлю. У статті, опублікованій в Astrophysical Journal у березні 2025 року, група вчених із кембридзького університету припустила, що ці аномалії можуть бути «відбитками» ментального воління, яке пронизує Всесвіт, як це описував Шопенгауер. Хоча ця гіпотеза залишається спекулятивною, вона викликала жваві дискусії серед фізиків і філософів, які бачать у ній спробу поєднати космологію з об’єктивним ідеалізмом.