Квантовая суперпозиция (когерентная суперпозиция) - это суперпозиция состояний, которые не могут быть реализованы одновременно с классической точки зрения, это суперпозиция альтернативных (взаимоисключающих) состояний.
Все вышеизложенное о сущности принципа дополнительности в физике мы можем перенести и на обобщенный принцип дополнительности между рациональной и иррациональной сторонами действительности и ее познания. Например, дополнительность между мыслями и чувствами (эмоциями) человека. Каждый человек знает, что холодный рассудок исключает эмоциональное отношение к действительности, и, наоборот, во время эмоционального возбуждения (любви, ненависти, гнева) человеком совершаются поступки, необъяснимые с точки зрения разума и о которых человек в нормальном (разумном) состоянии будет сожалеть.
Предполагаемая здесь дополнительность между косным (мертвым) и живым указывает на несводимость этих форм бытия друг к другу. С точки зрения принципа дополнительности материя не является ни живой, ни мертвой, ни даже симбизом живого и мертвого. Мы только наблюдаем (познаем) ее либо как живую, либо как мертвую. Здесь уместно привести пример со шредингеровским котом. В то время как ящик вскрывается (акт наблюдения), мы обнаружим в нем либо живого, либо мертвого кота. Но пока ящик не вскрыт (нет акта наблюдения), мы не имеем права говорить о коте как о мертвом или живом. Кот находится в суперпозиционном состоянии, то есть является одновременно и живым и мертвым. Что же касается вопроса о том, как наглядно это представить, то от этого приходится просто отказаться. Наше наглядное мышление основано на аристотелевой логике с ее принципом исключенного третьего и поэтому оно принципиально не может отобразить суперпозицию живого и мертвого. На это способно, видимо, только наше интуитивное мышление, которое само является загадкой для многих (смотрите, впрочем, мою статью на эту тему [3]). Аналогичные рассуждения необходимо применять к любой рационально-иррациональной сопряженной паре.
Даже в известном диалектическом законе единства и борьбы противоположностей содержатся рациональный и иррациональный аспекты. Действительно, понятие противоположностей рационально, так как противоположности существуют обособленно, раздельно (например, плюс - минус, свет - тьма и т.п.). Именно в аспекте их разделения и происходит борьба противоположностей, как отдельных единиц, как соперников. В то же время единство противоположностей иррационально для рационального мышления (разума) и наглядно непредставимо. Аналог единству противоположностей мы находим в квантовой механике в понятии интерференции амплитуд между различными альтернативами (например, при прохождении одного электрона через обе щели одновременно и т.п.?!), а также в квантовой запутанности [15].
Единство противоположностей и заключается в интерференции их амплитуд. С точки зрения рационального мышления, рассматривающего все явления обособленно, раздельно, неподвижно, единство противоположностей является иррациональным феноменом.
Таким образом мы обнаруживаем, что если бы в природе отсутствовал иррациональный аспект, мир представлял бы из себя мертвую материю без всякого движения, то есть не существовал бы вовсе. Следовательно, само существование наблюдаемого мира предполагает дополнительность рационального и иррационального аспектов в любом явлении действительности.
С помощью принципа дополнительности рационального и иррационального аспектов природы легко разрешаются и апории Зенона. Действительно, апории Зенона неразрешимы только в рамках рационального мышления. Рассмотрим, например апорию "Стрела". Она состоит в следующем: если считать, что пространство, время и процесс движения состоят из некоторых "неделимых" элементов, то в течение одного такого "неделимого" тело (напр., стрела) двигаться не может (ибо в противном случае "неделимое" разделилось бы), а поскольку "сумма покоев не может дать движения", то движение вообще невозможно, хотя мы его на каждом шагу наблюдаем.
Но разбиение на "неделимые" элементы это рациональное действие. Согласно же принципу дополнительности, необходимо учесть также иррациональный аспект движения. Иррациональный аспект наглядно непредставим (потому он и иррационален), но именно он ответственен за переход тела (стрелы) от одного неделимого элемента к другому неделимому элементу или за процесс ее "становления", когда стрела одновременно и находится на данном отрезке пути и не находится на нем (и "да" и "нет" одновременно). Таким образом, состояние покоя обеспечивает рациональный аспект явления, а состояние движения - иррациональный аспект явления.
Похожая ситуация присутствует и во всех остальных апориях Зенона. Можно утверждать, что любой процесс характеризуется наличием и "точек покоя" и "точек становления", то есть состоит из рациональных и иррациональных моментов.
В. Гейзенберг отстаивал мысль, что дополнительность имеет универсальный характер. И в контексте развития физики, полагал он, эта идея пробуждает надежды на то, что "в окончательном состоянии различные культурные традиции, новые и старые, будут сосуществовать, что весьма разнородные человеческие устремления могут быть соединены для того, чтобы образовать новое равновесие между мыслями и действием, между созерцательностью и активностью" ([8], c.130).
М. Борн считал, что идея дополнительности имеет всеобщее значение, потому что существует много областей человеческой деятельности, где один и тот же факт можно рассматривать в различных, но взаимодополняющих аспектах ([9], c.73). Он был согласен с Бором в том, что представление о дополнительности можно применить в других областях знания, в частности в биологии, психологии, философии, политике, и заявлял, что не следует отказываться от такого обогащения нашего мышления ([10], c.463).
"Таким образом, - подводит итог Макс Борн, - физика ведет к тому, что нужно отказаться от представления всех сторон явления посредством одного и того же рода наблюдения и одной и той же системе понятий. Всегда существуют по меньшей мере два аспекта процесса, и в каждом отдельном случае необходимо выбирать, какому именно отдать предпочтение"
"Я считаю, - писал М. Борн,- что дополнительность - это важное понятие, ибо оно проясняет многое и за пределами физики... Это касается таких пар понятий, как материя и жизнь, тело и душа, необходимость и свобода. Вокруг них ведется философский и теологический спор на протяжении столетий из-за стремления привести все в одну систему. Если теперь оказывается, что даже в самой строгой и самой простой науке - физике, это сделать невозможно, что даже там различные аспекты нужно рассматривать с позиций дополнительности, то понятно, что того же самого нужно ожидать и везде".([10], c.532).
В. Паули также полагал, что представление о дополнительности выходит за рамки физики. Его философское значение состоит в том, что оно, выступая против односторонности, "могло бы стать первым шагом на пути прогресса к единой общей картине мира, в которой естественные науки составляют лишь часть ее" ([11], c.57). Я думаю, именно в этом и заключается предназначение и сущность принципа дополнительности между рациональными и иррациональными аспектами природы - построение единой общей картины мира.
5. Принцип дополнительности и мистицизм
В книге Фритьофа Капры "Дао физики" сказано: "Наука и мистицизм являются двумя дополняющими друг друга сторонами человеческого познания: рациональной и интуитивной. Современный физик -- последователь крайне рационалистического направления, а мистик - крайне интуитивного. Эти два подхода отличаются друг от друга самым принципиальным образом, и не только по вопросам истолкования смысла явлений материального мира. При этом для них характерна, как принято говорить в физике, дополнительность. Один подход не может быть заменен другим, каждый из них имеет уникальную ценность, а их соединение рождает новое, более адекватное мировосприятие. Перефразируя древнее китайское изречение, можно сказать, что мистики понимают корни Дао, но не его ветви, а ученые понимают ветви Дао, но не его корни. Наука не нужна мистицизму, мистицизм не нужен науке, но людям необходимо и то, и другое. Мистическое восприятие позволяет добиться глубокого понимания сути вещей, наука незаменима в современной жизни. Таким образом, лучше всего для нас было бы объединение мистической интуиции и научной рассудочности, а не динамическое их чередование."
Фундаментом, корнями рационального, объектного, разделенного макромира является микромир с его квантовым иррационализмом: 1. виртуальными частицами, получающими свою энергию из небытия; 2. туннельными переходами; 3. квантовой неделимостью и целостностью; 4. принципом неопределенности и т.д. и т.п.
Именно из принципа дополнительности следуют все непривычные особенности квантовой теории, в частности, ее вероятностный характер. Теперь сравним. Одно из возражений со стороны науки против мистицизма состоит в следующем. Наука, в отличие от мистики, основана на экспериментах, которые ученый может воспроизвести в любом месте в любое время неограниченное число раз. Мистики же оперируют фактами, которые невоспроизводимы в таком же смысле. Но нетрудно понять, что в силу вероятностного характера принципа дополнительности мы и не должны требовать рациональности от мистических явлений, на чем так настаивает наука, и их воспроизводимость вовсе не обязательна, так как в мистике, как и в квантовой механике, существенную роль играет наблюдатель и его психологическое состояние.