А сейчас я упомяну ещё о некоторых парадоксах квантовой механики – кота Шредингера и друга Вигнера. Первый назван именем учёного, который проиллюстрировал парадоксальность квантовой механики мысленным экспериментом и фактически показывает отличие понятия реальности в квантовой механике от той, как она понимается в классической физике и в нашей обычной интуиции. В чём состоит парадокс, предложенный Шредингером? Возьмём ящик и опустим в него кота и нестабильный, постепенно распадающийся атом. Поместим туда же устройство, которое разрушает ампулу с ядом, когда атом распадётся. В начале эксперимента атом ещё цел и кот жив. Если в некоторый момент атом распадётся, то кот умрёт. Эти два случая ясны, и их описание в квантовой механике не отличаются существенно от описания в классической физике.
Однако атом, как микроскопический объект, подчиняется законам квантовой механики, и это позволяет сделать необычные выводы. Согласно законам квантовой механики, любое состояние системы – вектор. Это означает, что так же, как в случае обычных векторов, состояния квантовой системы можно суммировать. Результат в случае двух или нескольких векторов состояния в квантовой механике называют суперпозицией. Состояние атома в начальный момент – это «нераспавшийся атом», но со временем оно становится суперпозицией – нераспавшийся атом + распавшийся атом. Первое слагаемое этой суммы постепенно уменьшается, а второе – увеличивается.
Вспомним теперь, что жизнь кота непосредственно связано с целостностью атома в силу того, что вместе с ним в ящике находится устройство, убивающее его, когда атом распадается. Поэтому мы должны заключить, что через некоторое время после начала опыта состояние системы из атома и кота, представляет собой суперпозицию – нераспавшийся атом и живой кот + распавшийся атом и мёртвый кот. Что же мы увидим, если откроем ящик в этот момент? Возможно, ли увидеть кота в состоянии, соответствующем суперпозиции живого кота и мёртвого? Очевидно, нет. Только либо живого кота и нераспавшийся атом, либо мёртвого и уже распавшийся атом.
Это парадокс. Описывая состояние в закрытом ящике, в соответствии с квантовой механикой мы должны представить его как суперпозицию. Но для открытого ящика описание, в соответствии с нашим опытом, должно быть одним из компонентов этой суперпозиции. Мы видим, что в этом рассуждении, приводящем к парадоксу, существенную роль играет наше Сознание. Пока ящик не открыт, информация в наше Сознание о состоянии системы ещё не поступила, а после открытия ящика мы осознаем его.