Аннотация: Возможно, что вся вселенная состоит из одной единственной частицы...
"Мельница Лейбница" - мысленный эксперимент, предложенный Готфридом Лейбницем в его "Монадологии". Если представить себе, что сознание - это мельница, на вход которой поступает пшеница (впечатления, ощущения), а на выходе появляется мука (мысли), то зайдя внутрь мельницы и наблюдая за работой отдельных ее частей, мы не увидим в них собственно сознания. Лейбниц предвосхитил интерпретацию результатов нейрофизиологии и когнитивистики: мы можем найти лишь общие приблизительные корреляции между мыслями и образами сознания с одной стороны и состоянием нейронов мозга с другой. Общепринятый физический или химический субстрат (носитель) сознания при этом отсутствует. С другой стороны эту же идею характеризует парадокс корабля Тесея: если все детали корабля Тесея заменить аналогичными новыми, то будет ли этот корабль оставаться кораблем Тесея? Если нет, то начиная с какого количества досок произойдет смена корабля в целом? Если да, то что такое корабль Тесея? В ситуации с человеком, мы знаем, что примерно за 7 лет происходит полная замена всех атомов и молекул в человеческом организме. Что же тогда позволяет нам самим сохранять представление о своей самоидентичности, а другим говорить о конкретной личности, которая, хотя и может претерпевать изменения физического, химического, биологического или психологического характера, но остается личностью того же самого человека? Казалось бы, что соображения самоидентичности Я при полной замене атомов полностью исключают любую материалистическую интерпретацию сознания, но эти аргументы практически полностью аннулируются... квантовой механикой. Дело в том, что в квантовой физике возникает принципиально новое неклассическое понимание тождественных частиц. Когда мы говорим, что два бильярдных шара одинаковы, мы на самом деле имеем ввиду, что они визуально просто очень похожи, а их физические характеристики совпадают с хорошей точностью, достаточной для традиционной игры в бильярд. В конце концов, мы можем нарисовать фломастером на них метки (например, цифры) и в каждый момент времени следить за тем, где находится тот или иной шар - проблем нет. Аргумент самоидентичности опирается на представление об атомах и молекулах как о подобного рода различимых шарах. Правда квантового мира заключается в том, что все элементарные частицы, а вместе с ними атомы и молекулы, - абсолютно тождественны и принципиально неразличимы. Если вы, к примеру, имеете систему, состоящую из двух электронов, то нет никакой возможности поставить на них какие-то метки и проследить, где находится "первый" электрон, а где "второй". Ситуация парадоксальна: перед вами два объекта - это объективный факт, но нет никакой возможности их как-то различить. В формулах квантовой механики это обстоятельство проявляется в дополнительных обменных слагаемых, входящих во все формулы для наблюдаемых характеристик систем тождественных частиц, т.е. неразличимость частиц имеет надежную экспериментальную проверку. Возвращаясь к нашей теме, можно сказать, что, несмотря на то, что замена атомов и молекул в организме человека и происходит, на самом деле... по существу в нас физически ничего не меняется, поскольку все атомы и молекулы тождественны друг другу в самом прямом и буквальном смысле. Квантовая неразличимость не решает проблему субстрата сознания, но она помогает ограничить возможные направления поисков. Любопытно, что квантовая тождественность не исключает возможность полной замены атомов и молекул, просто замененные атомы и молекулы ничем не отличаются от их предшественников. Лейбниц считал, что абсолютно тождественные объекты должны просто совпадать. Любопытная современная версия этой точки зрения принадлежит Дж. Уилеру, который предложил оригинальное объяснение тождественности всех электронов во вселенной: он считал, что все электроны тождественны, потому что есть только один электрон, которые делает пространственно-временные петли и на тех участках, где он движется вспять во времени, он воспринимается как позитрон в полном соответствии с правилами квантовой электродинамики.
Другой интересный аспект "замены молекул" человеческого тела возникает в задачке, которую я разбираю со школьниками, приступая к теме "Молекулярная физика". Я предлагаю кому-нибудь вспомнить своего любимого исторического персонажа, который жил давно - пусть это будет, например, Наполеон. Потом мы оцениваем количество молекул, принадлежавших Наполеону, которые в данный момент находятся в теле этого ученика. С учетом кругооборота веществ в биосфере оценка дает что-то около миллиона молекул. На самом деле, примерно столько же молекул находится в нас от каждого жившего до нас человека. Но вот понять какие именно молекулы принадлежали Наполеону квантовая физика нам запрещает :)