Рассказывают, что в день смерти рабби Йегуды а-Наси мудрецы постановили поститься и молили о божественной милости, чтобы он не умер. И они сказали: всякий, кто скажет, что рабби Йегуда а-Наси умер, будет заколот мечом. (Талмуд, тр. Кетубот 104а)
Мы находим интересный пример парадокса Друга Вигнера в Гемаре, процитированной выше. Гемара обсуждает обстоятельства, связанные со смертью рабби Йегуды а-Наси (Иуды Принца, известного просто как Ребе), одного из величайших мудрецов Израиля, который составил Устную Тору в Мишне. Почему мудрецы издали смертную казнь «всякому, кто скажет, что рабби умер», пообещав, что он «будет заколот мечом»?
Средневековый талмудист раввин Бецалель Ашкенази (1520-1592) в своем сборнике глосс к Талмуду объясняет:
Раввины хотели убедиться, что они останутся в неведении относительно смерти Ребе. Они знали, что как только они узнают об этом, они будут вынуждены прекратить молиться за него, ибо не подобает молиться за воскресение человека. Однако, если бы они оставались в неведении, они могли бы исходить из предположения, что он все еще жив, и продолжать молиться, на случай, если их молитвы смогут вернуть его к жизни. Поэтому они запретили упоминать о его смерти. (Шита Мекубецет)[i]
Вышеприведенный комментарий связывает талмудическое повествование с состоянием знания/незнания мудрецов, что намекает на коллапс волновой функции в квантовой механике. Согласно интерпретации квантовой механики с сознательным коллапсом, знание сознательного наблюдателя коллапсирует волновую функцию (или состояние) системы.
На квантово-механическую аналогию также намекает следующая история. Когда рабби Йегуда а-Наси умер, ни у кого не хватило духу объявить о его смерти мудрецам, пока Бар Каппара не намекнул на эту новость в притче:
Небесное воинство и рожденные на земле люди держали скрижали завета; затем небесное воинство победило и захватило скрижали». (Иерусалимский Талмуд, тр. Килаим 32b, тр. Кетубот 35a; Кетубот 104a; Экклезиаст Рабба 7:11, 9:10).
Аллегория ангелов и людей, держащихся за одни и те же скрижали завета (эвфемизм для Ребе), намекает на суперпозицию двух состояний: жив (Ребе в земном владении людей) и мертв (Ребе находится во владении ангелов, то есть на небесах). Такая суперпозиция является уникально квантовой и была популяризирована парадоксом кота Шредингера.
Объяснение, предложенное в Шита Мекубецет, однако, представляет собой трудность. Если кто-то уже наблюдал Ребе мертвым, этот человек разрушил бы волновую функцию Ребе. Как молитвы мудрецов останутся эффективными, если волновая функция уже разрушена? Более того, как молитва об исцелении Ребе от болезни (основанная на том, что он жив) может вызвать его воскресение после его смерти? У любого живого человека есть хазака (презумпция) того, что он жив. Молиться за больного — значит молиться за то, чтобы этот человек продолжал жить, то есть продолжал свой статус-кво как живой человек. Основываясь на хазаке, поддержание статус-кво не требует открытого чуда. Воскресение, с другой стороны, является самым большим чудом из всех. Как молитва о поддержании статус-кво живого человека может вызвать открытое чудо его воскресения после смерти? Смертная казнь за убийство любого, кто говорит, что Ребе мертв, может намекать на ответ на эти вопросы. Сегодня мы могли бы сказать, что это была смертная казнь для друга Вигнера.
Парадокс друга Вигнера — это следующий шаг в развитии гипотезы сознательного коллапса, предложенной в 1932 году еврейско-венгерским эрудитом Джоном фон Нейманом. Фон Нейман рассуждал, что, поскольку любая материя должна подчиняться уравнению Шредингера, ничто материальное не может вызвать коллапс волновой функции, который не следует из уравнения Шредингера. Таким образом, он рассуждал, что одно человеческое сознание, которое является единственной нематериальной вещью, с которой мы знакомы, может повлиять на коллапс.
Друг фон Неймана, еще один еврейский экс-пат из Венгрии, Евгений Вигнер, который получит Нобелевскую премию по физике 1963 года за свой вклад в физику элементарных частиц, пошел еще дальше. В 1961 году он задал вопрос: что произойдет, если он покинет свою лабораторию, оставив своего друга в лаборатории вместе с котом Шредингера в коробке. Пока Вигнер отсутствует, его друг открывает коробку и узнает судьбу кота, обнаружив его либо живым, либо мертвым. Он послушно записывает свои выводы в лабораторный журнал. Вигнер возвращается в свою лабораторию, но не спрашивает своего друга, мертв кот или жив. Этот мысленный эксперимент приводит к парадоксу: насколько это касается друга Вигнера, волновая функция кота разрушена, и кот находится в определенном состоянии либо живым, либо мертвым. Насколько это касается Вигнера, однако, кот все еще находится в суперпозиции двух состояний: живого и мертвого. Чье описание реальности верно?
Один из возможных ответов заключается в том, что первый наблюдатель разрушает волновую функцию, и его описание реальности является единственно верным описанием. Если бы это было так, мудрецы угрожали бы смертью любому, кто пошел бы проверить Ребе, потому что этот первый человек, увидевший Ребе мертвым, необратимо разрушил бы волновую функцию.
Другие физики, в том числе и я, считают, что оба описания реальности верны. Согласно некоторым интерпретациям, таким как QBism (Кристофера А. Фукса), реляционная квантовая механика (Карло Ровелли) и моя Футуристическая интерпретация квантовой механики, суперпозиция состояний и коллапс волновой функции определяются только по отношению к надзирателю. По отношению к другу Вигнера волновая функция разрушена, и кот находится в определенном состоянии либо живым, либо мертвым. По отношению к Вигнеру волновая функция не была разрушена, и кот все еще находится в суперпозиции состояний живого и мертвого. (Для более подробного обсуждения см. мое эссе Парадокс друга Вигнера)
По-видимому, талмудические мудрецы разделяли эту интерпретацию парадокса Друга Вигнера, основанную на релятивистском (не в смысле специальной теории относительности, а в более широком смысле рассмотрения реальности как относительной к наблюдателю) понимании коллапса волновой функции. Они не беспокоились о том, что первый свидетель наблюдает за умершим Ребе, и в этом случае, не зная об этом, они могли бы продолжать молиться о его выздоровлении. Поскольку, насколько это касалось мудрецов, Ребе все еще считался живым на основании хазаки, их молитва не требовала открытого чуда воскресения мертвых. Только если бы факт кончины Ребе был объявлен, его состояние стало бы определенным и для них, не позволяя им продолжать молиться — молитва об исцелении умершего человека — это оксюморон. [ii]
Как я обсуждал в Парадоксе друга Вигнера в отношении мнения рабби Акивы в Мишне, наши мудрецы считали, что коллапс волновой функции относителен к наблюдателю. Гемара в Кетубот является еще одним примером эпистемического (а не онтического) подхода, где знание (или незнание) агента играет ключевую роль. Этот подход лежит в основе квантового байесианства (или QBism, как его называет Кристофер Фукс) интерпретации квантовой механики. Это также пример релятивистского (или реляционного, как его называет Карло Ровелли) подхода к квантовой механике, о чем свидетельствует смертная казнь другу Вигнера, вынесенная Мудрецом.
Примечания
[i] Я благодарен своему зятю Маймону Киршенбауму за то, что он обратил мое внимание на эту Шита Мекубецет.
[ii] Для тех, кто знаком с квантовой механикой, вот математическая обработка моего объяснения этой Гемары:
Состояние Ребе образует двумерное пространство Гильберта, где система R может иметь два состояния |живой〉R и |мертвый〉R или |1〉R и |0〉R соответственно. Такое пространство в квантовой механике называется спиновым пространством. До тех пор, пока наблюдатель не засвидетельствовал смерть Ребе, его состояние было суперпозицией состояний |живой〉R и |мертвый〉R:
L |1〉R + d |0〉R
Когда наблюдатель (играющий роль друга Вигнера) измеряет состояние Ребе в базисе {|1〉R, |0〉R} и находит его мертвым, вероятности коллапсируют следующим образом: |l|2=0 и |d|2=1. С точки зрения первого наблюдателя (друга Вигнера), состояние Ребе коллапсировало в одно из собственных значений: 0 или 1. Если наблюдатель нашел Ребе мертвым, собственное значение состояния Ребе в этом базисе равно 0, а состояние равно |0〉R.
С точки зрения мудрецов (или Вигнера), до тех пор, пока они не знают результатов наблюдения первого наблюдателя, система представляет собой комбинацию Ребе R вместе с наблюдателем (другом Вигнера) F, которая описывается тензорным произведением R ⊗ F. Вектор состояния такой комбинированной системы задается как:
l (|1〉R ⊗ |1〉F) + d (|0〉R ⊗ |0〉F),
где |1〉F — это состояние друга, если он находит Ребе живым, а |0〉F — это состояние друга, если он находит Ребе мертвым. Это состояние суперпозиции Ребе, который жив, и Ребе, который не жив, которое существует с точки зрения мудрецов. Это состояние суперпозиции — это то, что позволило бы мудрецам продолжать молиться о том, чтобы состояние коллапсировало в его собственное значение |1〉R, т.е. |живой〉R.
