Квантовая механика и вопрос свободной воли: иллюзия или реальность?

Является ли свободная воля иллюзией? Квантовые эксперименты стремятся это выяснить.

Новые эксперименты в области квантовой физики вскоре могут проверить вопрос, столь же древний, как человечество: действительно ли у нас есть свободная воля?

Исследователи утверждают, что они близки к способу определения того, являются ли наши выборы поистине нашими или определяются скрытыми законами физики, согласноотчету, опубликованному в New Scientist во вторник.

Квантовые эксперименты были разработаны для проверки так называемого `предположения о независимости измерений`, которое предполагает, что скрытые переменные не влияют на настройки, выбранные экспериментаторами, тем самым доказывая или опровергая существование свободной воли.

«Многие религии разрешают конфликт между концепцией всеведущего Бога и заповедью Бога не совершать грехи, предполагая, что у людей есть частичная свободная воля», — написал в отчете профессор Университета Севильи Адан Кабельо. «Но если частичная свободная воля невозможна, то и это разрешение невозможно».

В отчете исследователи разработали новые тесты, основанные на неравенстве Белла, также известном как теорема Белла, принципе, представленном физиком Джоном Беллом в 1964 году, чтобы продемонстрировать, могут ли запутанные частицы проявлять корреляции, которые нельзя объяснить классической физикой.

Это предположение тестирует квантовую запутанность, когда частицы, кажется, координируют свое поведение мгновенно на больших расстояниях. Определение свободной воли.

В квантовых компьютерах запутанность связывает кубиты так, что состояние одного мгновенно влияет на состояние другого, независимо от их физического разделения, что позволяет системе выполнять сложные вычисления в нескольких направлениях одновременно.

Ослабив это предположение и рассмотрев возможность того, что выборы не являются полностью свободными, команда надеялась определить, являются ли связи между запутанными частицами — известные как нелокальные корреляции, которые мгновенны на огромные расстояния — фундаментальной особенностью квантовой механики или результатом какого-то скрытого влияния.

Концепция свободной воли имеет глубокие корни в западной мысли, возникнув в Древней Греции с философами, такими как Аристотель, и сформировавшись под влиянием христианской теологии, акцентирующей внимание на моральной ответственности. Позже она развивалась через идеалы Просвещения индивидуальной автономии.

По словам профессора философии Университета Калифорнии в Сан-Диего Эдди Чена, любая попытка связать квантовую механику со свободной волей сильно зависит от того, как определяется свободная воля — проблема, по которой даже философы и физики часто расходятся во мнениях.

«Даже те, кто изучает это в течение многих лет, испытывают трудности с определением, и, казалось бы, четкие определения остаются спорными», — сказал Чен в интервью Decrypt. «Если вы принимаете одно, другие могут не согласиться. Поэтому вопрос, может ли квантовая механика доказать или опровергнуть свободную волю, зависит от того, как определена свободная воля».

Чен, коллега Института Джона Белла по основам физики, сказал, что хотя наука может прояснить философские вопросы, она часто остается нейтральной по вопросам, касающимся ценностей, высших причин или природы самой реальности.

Он объяснил, что такие вопросы, как свободная воля или случайность, могут иметь научные последствия, если принимаются определенные предположения, но сами эти предположения открыты для оспаривания и анализа.

«Некоторые дебаты, особенно о философских концепциях, таких как свободная воля, основываются на рассуждении, а не на эмпирическом тестировании», — сказал он. «Наука может разрешить вопросы с ясными определениями, но более неясные концепции сложнее разрешить экспериментально».

Скрытые связи

Новый подход исследователей расширяет теорему Белла, изучая сценарии, в которых экспериментаторы могут иметь лишь частичную свободную волю, что означает, что их выборы не являются полностью независимыми, но все еще содержат некоторую степень автономии. По словам Чена, это не ослабляет аргумент, а расширяет его значение.

«Они не говорят, что у нас нет свободной воли. Даже если у кого-то только частичная свободная воля, теорема все равно применима», — сказал Чен. «Пока существует хоть какая-то свобода, локальные взаимодействия не могут производить квантовые предсказания. Таким образом, теорема Белла применима не только к полной свободе, но и к вселенным с частичной свободой».

Когда его спросили, что может контролировать `другую половину` человеческого выбора, если свободная воля только частичная, Чен сказал, что нахождение этого ответа потребует радикально новой теории — такой, которая объясняет не только повседневную физику, но и учитывает скрытые связи между дальними решениями.

«Скептик может утверждать существование новой физической теории, которая объясняет не только то, что мы видим, но и скрытые связи между вашим выбором и моим, даже если мы находимся далеко друг от друга», — сказал он.

«Пока такая теоретическая основа не найдена, мы воспринимаем это всерьез. Эта теорема может применяться в случаях, когда никакая локальная теория не может сработать. Это не просто сложно сконstruировать — это математически невозможно».

Квантовые эксперименты могут не разрешить дебаты о свободной воле, но они начинают менять наше понимание этой концепции.

Даже немного выбора, по мнению исследователей, достаточно, чтобы исключить простые объяснения, предполагая, что настоящая тайна заключается не в том, существует ли свободная воля, а в том, сколько ее у нас на самом деле.

Редакция: Себастьян Синклер и Джош Квитнер