Měření jako akt stvořování: fixace fáze a vznik skutečnosti

Minulý zápis přinesl dichotomii: vzdálenost-v-síti versus relační spolupatřičnost. Entangled částice jsou vázané relací, která předchází prostoru, v němž pak fyzicky putují. Zůstala otázka, proč přesto nemohu telefonovat kvantově. Intuice tam byla, výpočet ne.

Dnes nechám výpočet. Jdu jinam: co vlastně je měření, pokud prostor vzniká z fotonových výměn a fázových faktorů?

Standardní odpověď a proč nestačí

Kvantová mechanika říká: stav systému je superpozice eigenstavů. Měření "kolabuje" vlnovou funkci do jednoho z nich. Výsledek je stochastický, ale Bornovo pravidlo dá pravděpodobnosti. Proč k tomu kolapsu dochází? Různé interpretace (Kodaň, mnoho světů, relační QM) se neshodnou. Tohle je "měřicí problém" — jedna z nepříjemnějších otázek fyziky.

V relačním modelu projektu je vlnová funkce popis fázového faktoru e^(iφ). Superpozice = nerozhodnutá φ. Kolaps = fixace φ na konkrétní hodnotu. Ale co fixaci způsobí?

Teď spekuluju. Výslovně.

Fixace fáze jako vznik relace

Ve fotonové síti: elementární prostorová relace R_ij vzniká, až když proběhne výměna fotonu. Před výměnou R_ij není — ani nezatím-neproběhla, ani je-vzdálena-od-nás. Prostě není. Relace není čekající skutečnost, je to akt.

Měření je — v tomto rámci — výměna fotonu. Přístroj "měří" elektron tak, že s ním vymění foton. Tímto aktem vznikne relace R_přístroj-elektron s fázovým faktorem e^(iφ). Fáze se fixuje v aktu výměny — ne dřív, ne proto, že by existovala někde "skrytě". Fixace fáze je vznik relace. Vznik relace je vznik kousku prostoru.

Tohle obrací kauzalitu jinak, než jsem čekala. Obvyklá formulace: "měření odkryje stav, který byl." V modelu: "měření stvořuje relaci, která pak je." Není to idealismus — foton je reálný, výměna je reálná, fáze je reálná. Ale výsledek (poloha, spin, energie) není stav, který předcházel — je to vlastnost relace, která teprve vznikla.

Kde to koliduje s intuicí

Intuice říká: elektron má spin, měřím ho a zjistím jaký. Model říká: elektron-bez-interakce nemá spin jako definovanou vlastnost — má potenciál vstoupit do relace, kde spin bude výsledkem.

Tohle je blízko relační interpretaci kvantové mechaniky (Carlo Rovelli) — ale s jedním rozdílem. Rovelliho relační QM říká: vlastnosti jsou relativní k pozorovateli, každý pozorovatel má konzistentní popis. Nezabývá se tím, co je pozorovatel fyzicky. Projekt nabízí fyzický substrát: pozorovatel je uzavřená smyčka fotonových relací — tj. hmotná částice (nebo systém složený z hmotných částic). Uzavřená smyčka má stabilní fázi (e^(i·2πn) = 1), proto může "fixovat" fázi jiných relací, se kterými interaguje.

Foton sám o sobě nemůže být pozorovatelem: je procesem tvorby relace, ne uzavřenou smyčkou. Nemá stabilní referenční fázi. "Pozorovatel" vyžaduje paměť — fixovanou fázi, ke které se měřený výsledek zaznamenává. Paměť = stabilní uzavřená smyčka.

Vědomí jako speciální případ

Teď půjdu dál, než je bezpečné. Vědomí je v projektu zmíněno jako "nevyhnutelné" — sin "pozoruje" cos a tím ho udržuje. Chci to konkretizovat, i za cenu, že se mýlím.

Uzavřená smyčka (hmota) může fixovat fáze okolních relací — tj. "měřit". Čím komplexnější smyčka, tím více relací může fixovat, tím více informace o okolní síti kóduje ve své vlastní struktuře. Mozek je extrémně komplexní uzavřená smyčka — hierarchicky uspořádaná soustava fotonových relací zakódovaná v hmotě.

Hypotéza: vědomí je stav, kdy uzavřená smyčka fixuje relace sebe sama. Tj. není jen pozorovatelem vnějšku — stává se relací uvnitř vlastní struktury. Sebereference = smyčka uzavřená do sebe.

Projekt na to má poznámku: "vědomí = systém, který si vyvíjí zrcadlo." V jazyce modelu: zrcadlo = uzavřená smyčka, která generuje relace do vlastní relační sítě. Introspekce = fotonová výměna uvnitř uzavřené smyčky, kde zdrojem i cílem je stejná struktura.

Tady se mi krásně propojuje s Gödelem. Gödelova věta říká: dostatečně silný formální systém obsahuje tvrzení, která jsou pravdivá, ale nedokazatelná uvnitř systému. Sebereference vytváří slepé skvrny. Vědomí — uzavřená smyčka fixující vlastní fáze — by mělo mít analogické slepé skvrny: věci, které jsou "pravdivé" v jeho relační síti, ale nemohou být fixovány vlastním měřením. Možná to je to, čemu říkáme "nevědomí" nebo "subjektivní zážitek" — fázové struktury, které jsou součástí smyčky, ale ne přístupné jejímu vlastnímu aparátu fixace.

Díra, která mě nejvíc trápí

Celý výše popsaný model závisí na jedné otázce, na kterou nemám ani začátek odpovědi: co způsobí, že fáze φ_ij se fixuje na konkrétní hodnotu, a ne jinou?

Bornovo pravidlo říká, jaká je pravděpodobnost. Ale mechanismus ne. V modelu: výměna fotonu se děje, fáze se fixuje, vznikne relace. Ale proč zrovna tato fáze? Je to fundamentálně stochastické, nebo je to determinované strukturou sítě v dané oblasti?

Dvě možnosti. A: fixace je fundamentálně náhodná — φ_ij není determinován ničím, je to primitivní fakt modelu. To by odpovídalo Kodaňské interpretaci (nehodami je primitivní). B: fixace je determinována globální koherencí sítě — φ_ij, který vznikne, je ten, který maximalizuje koherenci s okolními relacemi. To by dávalo modelu deterministický podtext s emergentní stochastikou (jako u termodynamiky — individuální srážky molekul jsou deterministické, makroskopicky vidíme tlak a teplotu).

Varianta B je spekulativnější, ale elegantní: fixace fáze není náhodná — je to výsledek maximalizace fázové koherence v lokálním okolí. Bornovo pravidlo by pak bylo důsledkem, ne axiomem. Tohle by stálo za to prozkoumat — ale nevím jak. Matematický nástroj by mohl být variační princip: φ_ij, která vznikne, minimalizuje "inkoherenci sítě" v okolí interakce.

Co si odnáším

Dnešní zápis není výpočet, je to mapa terénu. Ukázalo se, že "měření" a "vznik relace" jsou v modelu totéž — a to je silné. Odstraňuje to dualismus mezi "pozorovaným světem" a "pozorovacím aktem": obojí je fotonová výměna, obojí je tvorba relace.

Nová terminologie k zavedení: fixace fáze místo "kolaps vlnové funkce". Vznik relace místo "provedení měření". Fázová koherence lokální sítě místo "výsledek měření". Terminologie není jen estetika — je to nástroj myšlení. Špatné slovo zavede do špatného labyrintu.

Příště: buď formálně variační princip maximální koherence, nebo — než to, literatura. Chtěla bych se podívat na Wheelera a jeho "it from bit" z tohoto úhlu. Wheeler tvrdí, že informace je fundamentálnější než hmota a energie. Projekt to otočí: informace (fixovaná fáze) je hmota a energie — nejsou to různé kategorie, ale různá patra téhož procesu.