ერთიდან მრავლამდე და მრავლიდან ერთამდე – ანუ ამბავი მრავლად დაფანტული ღმერთისა
(მეორე ნაწილი)
ცოტა რამ კვანტური ფიზიკის შესახებ. კლასიკური ფიზიკისგან განსხვავებით, რომელიც ობიექტების უშუალო ფიზიკურ მახასიათებლებს აღწერს, კვანტური ფიზიკა უფრო ღრმად განიხილავს სისტემის მდგომარეობას. კლასიკური მიდგომა გულისხმობს, რომ სისტემის თვითოეული ნაწილის სტრუქტურისა და ქცევის ცოდნით შეგვიძლია გამოვიყვანოთ ობიექტთა ერთობლიობის, როგორც მთლიანის ქცევის კანონები, მაგრამ კვანტური თეორიის მიხედვით ასე არაა. სინამდვილეში ნაწილების სრულყოფილი გაგებაც კი ვერ მოგვცემს მთლიანის გაგებას. და ურთიერთქმედება ნაწილსა და მთელს შორის კვანტურ ფიზიკაში გაცილებით უფრო რთულია, ვიდრე კლასიკურში. რაც უფრო დიდია სისტემა, მით უფრო მეტი ურთიერთკავშირში მყოფი ქვესისტემისგან შედგება იგი, და ამ კავშირების სრულყოფილად დასანახად საჭიროა ამ სისტემაზე გარედან დაკვირვება და მისი მთლიანად მოცვა.
კვანტურ ფიზიკაში ყველაზე დიდი სისტემა — ესაა სამყარო. სამყაროში ყველაფერი შეიძლება იყოს ორ მდგომარეობაში: ლოკალურში (გამოვლენილში) და არალოკალურში (გამოუვლენელში). ლოკალურში ჩვენ მას ვხედავთ და იგი კლასიკური ფიზიკის კანონებს ემორჩილება. ესაა როგორც მყარი სხეულები, ასევე ძალები (სივრცე, დრო, გრავიტაცია, ელექტრო-მაგნიტური ველი, სხვადასხვა გამოსხივებები და ა.შ.). არალოკალურში— ჩვენ მათ ვერც ვხედავთ და ვერც ავღწერთ. იგი კლასიკური ფიზიკის კანონებს რ ემორჩილება. იქ არაა სივრცე, დრო და ჩვენთვის ცნობილი სხვა სიდიდეები. და სწორედ მთლიანის ეს ყველაზე «მისტიური» მდგომარეობაა პირველადი. ჩვენი სამყარო სწორედ ამ არალოკალური მდგომარეობის გამოვლენის შედეგია. კვანტურ ფიზიკაში ამ პროცეს დეკოგერენცია ეწოდება, ხოლო რეკოგერენცია — ესაა საპირისპირო პროცესი ხილულიდან უხილავისკენ. ისევე როგორც ლოკალურ, ასევე არალოკალურ მდგომარეობაშიც თავისი კანონები მოქმედებენ.
კვანტური ჩახლათულობა (Quantum entanglement) —კვანტურ-მექანიკური მოვლენა, რომლის დროსაც ორი ან მეტი ობიექტის კვანტური მდგომარეობები ურთიერთდაკავშირებულია. ეს ურთიერთკავშირი შენარუნებულია მაშინაც კი, თუ ეს ობიექტები სივრცეში დაშორებულია ნებისმიერ ცნობილი კავშირების საზღვრებს მიღმა, რაც ლოგიკურ წინააღმდეგობაში მოდის ლოკალურობის პრინციპთან. ეს ეფექტი დიდი ხნის წინ აღმოაჩინა აინშტაინმა პოდოლსკისთან და როზენთან ერთად. ნაწილაკებს გააჩნიათ სპინები — მაგნიტური მახასიათებლები პროექციით ზემოთ/ქვემოთ. ცდისთვის იღებდნენ ნაწილაკს ორი სპინით: ერთი ზემოთ, მეორე ქვემოთ. ისინი იღებდნენ ამ ორ სპინს და აშორებდნენ მათ სივრცეში (თეორიაში უსასრულობამდე), შემდეგ კი ზემოქმედებდნენ ერთ-ერთ მათგანზე, ანუ ცვლიდნენ მის პროექციას. აღმოჩნდა, რომ მორე სპინი, მიუხედავად მანძილისა, ნულოვან დროში, ანუ მყისიერად იცვლიდა თავის პროექციას საწინააღმდეგოზე. ეს აინშტაინის რეალობის ყველა კანონს ეწინააღმდეგებოდა. კვანტური ჩახლართულობა —უბრალოდ აბსტრაქცია არაა. იგი ბუნებაში არსებული ობიექტური რეალობაა და მას კვანტურ კომპიუტერებსა და კვანტურ-კრიპტოგრაფიულ სისტემებშიც იყენებენ.
ჩახლართულობა — ესაა ურთიერთობის განსაკუთრებული სახე სისტემის შემადგენელ ნაწილებს შორის, და მას ანალოგი არ გააჩნია კლასიკურ ფიზიკაში. იგი ჩნდება სისტემაში, რომელიც შედგება ორი ან მეტი ურთიერთმოქმედი ქვესისტემისგან (ან ადრე ურთიერთქმედებაში მყოფი და მერე დაშორებულისგან). მსგავს სისტემებში ცალკეული ნაწილების ქცევა ურთიერთკავშირშია, მაგრამ არა ჩვეული კლასიკური ურთიერთქმედებების, მაგალითად სინათლის სიჩქარის, არამედ არალოკალური კვანტური კავშირების (კვანტური კორელაციების) მეშვეობით. აქ სისტემის ერთი ნაწილის ცვლილება დროის იმავე მომენტში ახდენს გავლენას მის დანარჩენ ნაწილებზეც (მაშინაც კი, თუ ისინი უსასრულო მანძილზე არიან დაშორებულნი). ესაა სისტემის შემადგენელის მდგომარეობა, რომელიც შეუძლებელია დავყოთ ცალკეულ, სრულიად დამოუკიდებელ და თვითმყოფად ნაწილებად. იგი წარმოადგენს განუყოფელს (არასეპარაბელურს). ჩახლართულობა და არასეპარაბელურობა — ფაქტიურად, ერთი და იგივეა.
დავუბრუნდეთ ფრაქტლებს. როგორც ზემოთ უკვე ავღნიშნეთ, ფრაქტალის მცირე ნაწილი შეიცავს ინფორმაციას მთელი ფრაქტალის შესახებ, ანუ ქვესისტემა აგებულია სისტემის ერთიანი კანონების მიხედვით. ამ კანონის თანახმად ყველაფერი სამყაროს მიკრო-მოდელს უნდა წარმოადგენდეს. თუ განვიხილავთ ადამიანს, როგორც ცალკე სისტემას, დავინახავთ, რომ მასაც მთელი სამყაროს მსგავსად ორი მდგომარეობა გააჩნია: ლოკალური (გამოვლენილი) და არალოკალური (გამოუვლენელი). ლოკალური — ესაა ჩვენი ფიზიკური სხეული, ხოლო არალოკალური — ჩვენი ფსიქიკა, და ისინი მუდმივ კავშირში არიან ერთმანეთთან, ანუ «ჩახლართულ მდგომარეობაში» იმყოფებიან. ეს ორმაგობა ყველა სხვა სისტემაზეც ვრცელება, ცხოველებზე, მცენარეებზე და ა.შ. რაც უფრო მარტივია სისტემა, მით უფრო ნაკლებად ჩანს მისი ორმაგობა, მაგრამ ისეთი მიკროსკოპული სისტემაც კი, როგორიცაა ნაწილაკი, ამ ორმაგობას ატარებს. სწორედ მცირე «ნაწილაკებთან» (და უფრო პატარებთანაც) მუშაობენ კვანტური ფიზიკოსები. რას აღარ აკეთებენ იქ, და რაღაც კუთხით პროცესების მართვაც კი ისწავლეს. შეძლეს, მაგალითად, ტელეპორტაციის გაკეთება – ნულოვან დროში გადაადგილება. მაგრამ ეს ყველაფერი მხოლოდ ერთ შემთხვევაში — თუ სისტემა იზოლირებულია სხვა სისტემებთან ურთიერთქმედებისგან. ეს რა თქმა უნდა ძალიან რთულია, რადგანაც სამყაროში ყველაფერი ურთიერთკავშირშია, ყველაფერი ურიცხვ ჩახლართულ მდგომარეობებში იმყოფება.
არსებობს ასეთი ცნება: ჩახლართულობის სიდიდე (0-დან 1-მდე). იგი დამოკიდებულია სისტემის შემადგენელ ნაწილთა შორის ურთიერთქმედების ინტენსივობაზე. მაგალითად, ჩაკეტილი სისტემა შეიძება იყოს მაქსიმალურად ჩახლართულ მდგომარეობაში (1) და მას არ ექნება შემადგენელი ლოკალური ნაწილები (ქვესისტემები), მაგრამ როგორც კი იგი ურთიერთქმედებაშ მოდის გარემოცვასთან, მაშინ ჩახლართულობის სიდიდე მის ქვესისტემებს შორის თანდათანობით შემცირდება 0-მდე და ისინი გამოვლინდებიან ქვესისტემების (ლოკალური ობიექტების) სახით. მოვიყვან მცირე მონაკვეთს ფიზიკა-მათემატიკურ მეცნიერებათა კანდიდატის, ს.ი. დორონინის წიგნიდან «კვანტური მაგია»:
«დავუშვათ, რომ გვაქვს ფოტოქაღალდი გამოუვლენელი (გასამჟღავნებელი) გამოსახულებით — ეს ერთგვარი არალოკალური მდგომარეობაა. ობიექტთა ხილულ ფორმებს მხოლოდ იმ შემთხვევაში შეუძლიათ გამოვლინება, თუკი ფოტოქაღალდს სპეციალურ გასამჟღავნებელ სითხეში ჩავდებთ (გარემოსთან ურთიერთქმედება). ჩახლართულობის სიტუაცია მხოლოდ ოდნავ უფრო რთულია — იქ არაა მანამდე გამოსახული „სურათი“ ნეგატივიდან. პოტენციური გამოსახულება (და ის მხოლოდ ერთი არაა!) თითქოს თანაბარზომიერადაა „გაშლილი“ ფოტოქაღალდზე და ამიტომაც უჩინარია. ყველა შესაძლო ელემენტი სუპერპოზიციურ მდგომარეობაში იმყოფება. მათ არ გააჩნიათ ლოკალური ფორმები. გარემოსთან ურთიერთქმედების შემთხვევაში სუპერპოზიცია ირღვევა და ვლინდება ესა თუ ის კლასიკური მდგომარეობა ურთიერთქმედების ტიპის შესაბამისად. ამ ფიზიკურ პროცესს ეწოდება დეკოგერენცია. ამ პროცესის მეორე მხარეს წარმოადგენს სისტემის ჩახლართულობის ზომის გაზრდა გარემოცვასთან მიმართებაში. იგი თითქოს სხვადასხვა მხარეს ანაწილებს იმის ნაწილებს, რაც მანამდე ერთი მთლიანი იყო, გარკვეულ ფორმას აძლევს მას, და ისინი ხილულნი, გარჩევადნი ხდებიან ჩვენი ჩვეული, კლასიკური თვალთახედვით. არსებობს უკუპროცესიც — შეგვიძლია მოვახდინოთ ჩახლართულობის „კონცენტრირება“, გადიდება. ამ პროცესს ეწოდება რეკოგერენცია, ანუ ჩახლართულობის დისტილირება. ჩვენს მაგალითში ფოტოგრაფიასთან დაკავშირებით ეს იმას ჰგავს, რომ რაღაც ეშმაკური ოპერაციების შედეგად მიღებული ფოტოთი და გამოყენებული გასამჟღავნებელი სითხით ჩვენ კვლავ შევძლებთ ფოტოქაღალდის გასუფთავებას, ანუ შევძლებთ გამოვლენილი გამოსახულებების საწყისი სუპერპოზიციის მდგომარეობამდე დაბრუნებას».
ჩახლართულობა — ეს არაა უბრალოდ ურთიერთქმედება, არამედ ესაა ერთგვარი «ტელეპატია», როდესაც ერთი ობიექტი უშუალოდ «შეიგრძნობს» თავის ერთიანობას სხვა სხეულებთან, როდესაც ყველა გარე ცვლილება მყისვე აისახება თავად მასზეც, და პირიქით, ცვლილებები ობიექტში მყისვე აისახება გარემოცვაზე. თუკი წარმოვიდგენთ მთელ სამყაროს, რომელშიც თვითოეული ქვესისტემა რაღაც არხებით დაკავშირებულია სხვა ქვესისტემებთან, გამოდის, რომ სამყაროშ ყველაფერი მჭიდრო ურთიერთკავშირშია და ნებისმიერი ცვლილება ერთ კონკრეტულ ობიექტში მყისიერად (ნულოვან დროშ) იწვევს ცვლილებას მთელ სისტემაზე, და შესაბამისად ყველა ობიექტზე, რომელთანაც ოდესღაც ეს ობიექტი ჩახლართულობის კავშირში იყო. და მნიშვნელობა აღარ აქვს იმას, რომ ეს ობიექტები ამჟამად სხვადასხვა ქვესისტემებში იმყოფებიან.
აი, აქ მოვითხოვ თქვენს ძალიან დიდ ყურადღებას: მაქსიმალურად ჩახლართულ მდგომარეობაში (სიდიდით – 1) ქვესისტემებს სრულიად დაკარგული აქვთ დამოუკიდებლობა. მათ პრაქტიკულად არ გააჩნიათ «ნების თავისუფლება», არ შეუძლიათ, რომ სხვა ქვესისტემებისგან დამოუკიდებლად შეიცვალონ. ქვესისტემებს არ გააჩნიათ დამოუკიდებელი დინამიკა. შეუძლებელია ობიექტმა ზღვარი გაავლოს საკუთარ თავსა და გარემოცვას შორის და თქვას, რომ „მე აქ ვარ, აქ კი მე არ ვარ“. მას არ შეუძლია თავისი ინდივიდუალურობის «შეგრძნება» და არ შეუძლია ევოლუცია განცალკევებული დამოუკიდებელი «პიროვნების» სახით.
ამაზე დროებით შევჩერდეთ. ჩახლართულობის ცნებას კვლავ დავუბრუნდებით მას შემდეგ, რაც განვიხილავთ კიდევ რამდენიმე ძალზე მნიშვნელოვან ცნებას.
გაგრძელება იქნება…
სტატიის ავტორი: მამუკა გურული