Często wydaje się, że fizycy i filozofowie nauki działają w różnych przestrzeniach. Robert P raporty ze spotkania, podczas którego choć raz byli w tym samym stanie kwantowym
„Kiedy podejmuję działania wobec świata, pojawia się coś naprawdę nowego”.
To może brzmieć jak głęboka uwaga, jakiej można oczekiwać od praktykującego buddyzm zen. W rzeczywistości zostało to wypowiedziane przez Krzysztof Fuchs, fizyk kwantowy, podczas przemówienia otwierającego trzecią część „Fenomenologiczne podejście do fizyki” spotkaniu w Linköping w Szwecji w czerwcu. Fuchs z Uniwersytetu Massachusetts w Bostonie stwierdził, że to stwierdzenie stanowi „szlachetną prawdę” niezbędną do zrozumienia mechaniki kwantowej.
Fuchs jest głównym propagatorem interpretacji mechaniki kwantowej zwanej „QBizm”. Termin ten, ukuty w 2010 roku przez Fuchsa, pierwotnie był skrótem od „kwantowego bayesjanizmu”, ale od tego czasu utracił to powiązanie i obecnie jest samodzielny. Według QBism eksperymentalne pomiary zjawisk kwantowych nie określają ilościowo jakiejś cechy niezależnie istniejącej struktury naturalnej. Zamiast tego są to działania wywołujące doświadczenia u osoby lub osób dokonujących pomiaru.
Dla takich jak Fuchs mechanika kwantowa nie polega zatem na mierzeniu już istniejącego świata – to część „szlachetnej prawdy” – ale jest teoretycznym przewodnikiem pozwalającym przewidzieć, czego doświadczymy w przyszłych wydarzeniach.
To było tak, jakby drzwi między fizykami i filozofami – zamknięte przez być może sto lat – nagle się zawaliły i znaleźliśmy się w tym samym pokoju.
Stawiając doświadczenie w centrum pracy laboratoryjnej, projekt QBism przyciągnął uwagę grupy filozofów znanych jako „fenomenolodzy”, którzy badają różne sposoby, w jakie doświadczenie rodzi wszystko, co ludzie wiedzą i mogą wiedzieć o świecie. Konferencja w Linköping zgromadziła fenomenologów obeznanych z fizyką, takich jak ja, z fizykami wrażliwymi na filozofię, w mniej więcej równych ilościach. To było tak, jakby drzwi między fizykami i filozofami – zamknięte przez być może sto lat – nagle się zawaliły i znaleźliśmy się w tym samym pokoju, oszołomieni i zdumieni, a obie grupy czasami rozmawiały ze sobą trochę niezręcznie.
Powrót historii
Przez prawie sto lat matematyczny formalizm mechaniki kwantowej był jasny i rozstrzygający, jednak jego znaczenie było nieprzejrzyste. Próbując ustalić, co mechanika kwantowa mówi o świecie, niektóre interpretacje sugerują, że teoria kwantowa nie opisuje świata bezpośrednio, ale jest po prostu narzędziem do dokonywania jego przewidywań. Są to interpretacje „epistemologiczne”.
Inne interpretacje mechaniki kwantowej są jednak „ontologiczne”. Zastanawiają się, co się stanie, gdy odkryjemy więcej na temat świata kwantowego (kiedy znajdziemy zmienne, które są wciąż „ukryte”) lub gdy zaakceptujemy, że niektóre jego struktury (takie jak funkcja falowa) nie są tymi, które znamy . Kiedy to nastąpi, przekonamy się, że jej podstawa, czyli „ontologia”, jest mniej więcej podobna do naszej.
QBizm jest inny. Jest agnostykiem w kwestii tego, czy istnieje świat zorganizowany niezależnie od ludzkiego myślenia. Nie zakłada, że mierzymy wcześniej istniejące struktury, ale też nie udaje, że formalizm kwantowy jest tylko narzędziem. Każdy pomiar jest nowym wydarzeniem, które pomaga nam w formułowaniu dokładniejszych reguł tego, czego doświadczymy w przyszłych wydarzeniach. Reguły te nie są subiektywne, są bowiem otwarcie omawiane, porównywane i oceniane przez innych fizyków.
Dlatego QBism postrzega fizyków jako trwale połączonych ze światem, który badają, a nie w jakiś sposób „za” go. Dla nich fizyka jest otwartą eksploracją, która polega na generowaniu coraz to nowych doświadczeń laboratoryjnych, które prowadzą do coraz skuteczniejszych, ale możliwych do zweryfikowania, oczekiwań co do tego, co spotka nas w przyszłości.
Fenomenolodzy tacy jak ja uważają to za oczywiste. Postrzegamy QBism po prostu jako stwierdzenie, że fizycy tworzą swoje poglądy na temat świata w taki sam sposób, w jaki robi to reszta z nas: poprzez doświadczenie. Ludzie są wcześniej połączeni ze światem, a doświadczenie jest na pierwszym miejscu. Jak Laura de la Tremblaye – filozof z Uniwersytetu Genewskiego – powiedział na spotkaniu w Linköping: „QBism to fenomenologiczne odczytanie QM”.
Nakładające się myśli
Te niezwykłe nakładanie się QBizmu i fenomenologii sprawiły, że fizycy obecni na konferencji poczuli, że powinni studiować fenomenologię, a fenomenolodzy – fizykę. Sam Fuchs opowiedział, jak kiedyś przejechał 75 mil bostońskim ruchem ulicznym, aby zapłacić 1600 dolarów za komplet dzieł William James, XIX-wieczny amerykański filozof i protofenomenolog. Tymczasem, Delicia Kamin – student filozofii na Uniwersytecie Stony Brook, który wykładał także w Linköping – używany w zeszłym roku jej stypendium Fulbrighta aby pogłębić wiedzę z mechaniki kwantowej na Uniwersytecie w Bonn.
Dla fenomenologów doświadczenie jest zawsze „intencjonalne” – czyli skierowane na coś – i te intencjonalności mogą być spełnione lub nie. Fenomenolodzy zadają pytania takie jak: jakiego rodzaju doświadczeniem jest doświadczenie laboratoryjne? Czym doświadczenie laboratoryjne – podczas którego fizycy są szkoleni w zakresie postrzegania instrumentów i pomiarów w określony sposób – różni się od, powiedzmy, doświadczeń emocjonalnych, społecznych lub fizycznych? I w jaki sposób doświadczenia laboratoryjne pozwalają nam formułować zasady przewidujące przyszłe doświadczenia laboratoryjne?
Kolejne nakładanie się QBizmu i fenomenologii dotyczy natury eksperymentów.
Kolejne nakładanie się QBizmu i fenomenologii dotyczy natury eksperymentów. Nie przesyłają w magiczny sposób fizyków do specjalnego, bardziej fundamentalnego świata. Zamiast tego, jak od dawna argumentowałem, eksperymenty są występami. Są to wydarzenia, które wymyślamy, aranżujemy, produkujemy, wprawiamy w ruch i jesteśmy świadkami, ale nie możemy sprawić, by pokazywały nam wszystko, co sobie życzymy. Nie oznacza to, że „tam” istnieje głębsza rzeczywistość – tak jak w przypadku Szekspira nie ma „głębokiej rzeczywistości”. Mała wioska”, z czego wszystkie inne Hamlety które produkujemy, są imitacjami. W fizyce, podobnie jak w dramacie, prawda kryje się w przedstawieniu.
Punkt krytyczny
Na ostatniej sesji czerwcowej konferencji pojawiło się pytanie, czy QBism jest „interpretacją” mechaniki kwantowej – czyli nowym spojrzeniem na nią – czy po prostu „rekonstrukcją”, ponownym montażem z nowych elementów. Doprowadziło to do gorącej, wnikliwej i produktywnej (choć czasami technicznej) dyskusji wśród obecnych filozofów i fizyków na temat znaczenia tych terminów. Zawsze marzyłem, że odbędzie się tego rodzaju debata. Po prostu nie sądziłem, że stanie się to za mojego życia.
