Интервью с физиком Шохини Гош (Shohini Ghose) на YouTube-канале Perimeter Institute посвящено глубоким взаимосвязям между законами квантовой физики и развитием человеческого общества. Исследовательница объясняет, как принципы неопределенности и суперпозиции способны разрушить укоренившееся бинарное мышление, и рассказывает о своем пути от изучения квантового хаоса до борьбы с системным неравенством в науке. Главная идея беседы заключается в том, что новая квантовая технологическая революция дает человечеству редкий шанс осознанно перестроить социальные институты.
🌀 Сила квантовой неопределенности и отказ от бинарности 1:06
Находясь на самой границе научного знания, Шохини Гош признается, что ее всегда привлекала именно неопределенность. В то время как обыватели часто воспринимают неопределенность как слабость, в квантовой физике она является фундаментальной основой теории, заложенной более века назад. По мнению Гош, человечеству пора прекратить попытки «знать все на свете» и принять тот факт, что Вселенная по своей природе текуча и вероятностна.
Квантовая механика описывает микромир через вероятности. На макроуровне, где действуют законы классической физики, эти эффекты обычно «вымываются» из-за взаимодействия частиц с окружающей средой. Однако в изолированных системах ученые могут наблюдать истинную природу вещей. Шохини Гош утверждает, что переход от бинарной логики классических компьютеров (где есть только «0» или «1») к квантовой суперпозиции (где существует «0» и «1» одновременно) должен подтолкнуть человечество к отказу от полярного мышления в повседневной жизни. По ее мнению, это позволит обществу выйти за рамки жестких дихотомий вроде «правильно или неправильно», «да или нет», расширяя спектр восприятия в политике, культуре и вопросах личной идентичности.
🍴 Квантовая запутанность на примере ножей и вилок 7:30
Объяснение квантовой запутанности (entanglement) традиционно вызывает трудности даже у специалистов. Шохини Гош подчеркивает, что распространенное представление об этой связи как о мгновенной передаче информации быстрее скорости света ошибочно — законы физики накладывают на этот процесс строгие ограничения.
Чтобы сделать концепцию доступной, физик предлагает оригинальную аналогию с кухонными приборами. Обычная связь между предметами понятна всем: если у нас есть пара из левой и правой перчатки или ножа и вилки, в их обнаружении нет сюрприза. Однако на квантовом уровне правила меняются. Представим квантовые нож и вилку:
- До момента измерения каждый из приборов обладает «текучей» идентичностью. Мы не можем сказать наверняка, где нож, а где вилка.
- Оба состояния («нож» и «вилка») сосуществуют в виде вероятностей.
- В момент, когда мы определяем, что один из электронов стал «ножом», второй мгновенно и безошибочно превращается в «вилку», даже если они находятся на противоположных концах Вселенной.
Эта комбинация вероятностной идентичности и идеального сопряжения делает квантовые частицы мощным инструментом для вычислений, в отличие от стабильных макроскопических столовых приборов.
🚀 От индустриальной к квантовой социальной революции 11:45
Извлечение уроков из прошлого
Развитие науки неизбежно формирует социальную реальность. Промышленная революция прошлого создала мир массового маркетинга, жесткой стандартизации и стремления к абсолютной точности, что отразилось на поведении людей. Сегодня, когда человечество стоит на пороге масштабного внедрения квантовых технологий, Гош видит в этом уникальную возможность для проведения «квантовой социальной революции».
По мнению исследовательницы, квантово-информационная наука предоставляет редкий исторический шанс — заложить принципы инклюзивности и ответственности в дорожную карту технологий с самого начала, а не постфактум. Гош предлагает сыграть в мысленную игру: «Что бы мы изменили, если бы могли вернуться к истокам Промышленной революции, зная о всех ее разрушительных последствиях для экологии и здоровья?».
Чтобы избежать старых ошибок, разработчикам и лидерам мнений необходимо разрушить барьеры между дисциплинами. Гош считает, что технологические проекты в сфере квантовых вычислений или машинного обучения должны обязательно включать экспертов по социальным наукам, идентичности и инклюзивности, поскольку создаваемые продукты будут напрямую влиять на жизнь людей. Ее главный совет руководителям на стратегических совещаниях прост:
«Посмотрите на людей вокруг стола. Кто за ним сидит, а кого здесь не хватает?»
🧩 Идентичность ученого и разрушение «научных силосов» 22:53
Понятие идентичности занимает центральное место в размышлениях Шохини Гош. Традиционный академический подход требует строгого разделения: наука — в одном департаменте, личная жизнь — в другом. Сама Гош начинала свой путь в рамках этой классической парадигмы, будучи студенткой магистратуры и аспирантуры в США на Среднем Западе. В то время она была одной из немногих женщин и представительниц цветного населения в аудитории, но искренне верила: если делать отличную физику, все остальное не имеет значения.
Со временем Гош осознала ошибочность этого суждения. Она столкнулась с тем, что академическая среда не является равным игровым полем, а восприятие научных результатов часто зависит от пола и происхождения исследователя из-за системных барьеров и скрытых предвзятостей. Осознание этого подтолкнуло её к депрограммированию собственного мышления. Общение с коллегами из областей психологии, гендерных исследований и социологии помогло ей понять, что личную идентичность (иммигрантки, женщины, физика) невозможно изолировать от профессиональной деятельности.
Отвечая на вопрос выпускницы Мумбайского университета Прии Бхории (Priya Bhoria) о поиске баланса между научной работой и активизмом, Гош заявляет, что не верит в жесткие пропорции вроде «30% на одно и 70% на другое». Стремление к четкому расписанию она называет «жаждой определенности», которая противоречит самой сути квантового подхода. По мнению Гош, её деятельность представляет собой суперпозицию, где главным критерием успешности выступает не пропорциональность, а внутреннее ощущение осмысленности и достижение поставленных целей.
🦋 Квантовый хаос: от ошибок в коде к мировому открытию 37:51
Научная карьера Шохини Гош во многом определилась счастливой случайностью в аспирантуре, о чем в своем видеовопросе напомнила ее бывшая студентка, а ныне постдок в Perimeter Institute Мину Кумари (Minu Kumari). Научный руководитель Гош, профессор Иван Дойч (Ivan Deutsch), поручил ей смоделировать поведение электрона в системе под воздействием магнитов и лазеров. Задача состояла в создании классической (не квантовой) модели для последующего сравнения.
Написанный Гош программный код упорно отказывался работать стабильно: любые минимальные изменения параметров приводили к совершенно хаотичным и случайным траекториям движения электрона. Будучи аспиранткой, она не сразу поняла, что столкнулась с классическим «эффектом бабочки». Коллеги по исследовательской группе помогли распознать в этом феномен хаоса. С тех пор вопрос о том, как макроскопический хаос проявляется на квантовом уровне, стал центральным в ее работе, ведь природа квантового хаоса до сих пор остается одной из нерешенных загадок физики.
Для проверки теоретических выкладок группа Ивана Дойча объединила усилия с экспериментаторами под руководством Поля Йессена (Paul Jessen) из Университета Аризоны. Ученым удалось совершить прорыв: они фиксировали состояния отдельных атомов в контролируемой среде в разные моменты времени, а затем объединили эти изображения в единый таймлапс. Полученный «фильм» наглядно продемонстрировал хаотическое поведение на квантовом уровне, что стало первым подобным наблюдением в истории науки. В настоящее время Гош совместно с Мину Кумари продолжает исследовать взаимосвязь между квантовой запутанностью и хаосом.
❌ Культура неудач и «кино в темноте» 43:47
В своем популярном выступлении на TED Шохини Гош произнесла фразу, вызвавшую смех в зале: «Если квантовая физика вас запутывает — не волнуйтесь, вы все делаете правильно». Она убеждена, что для занятий квантовой наукой необходимо обладать особым складом ума: быть любопытным и спокойно переносить фрустрацию от отсутствия интуитивно понятных ответов.
Гош сравнивает труд ученого с балетом или баскетболом: за красивым финальным результатом всегда скрываются изнурительные тренировки и колоссальная работа. По мнению исследовательницы, в научном сообществе критически не хватает открытого обсуждения неудач. Ученые охотно публикуют статьи о редких моментах триумфа, замалчивая годы бесплодных поисков. Гош предлагает в шутку создать «Журнал провальных экспериментов» и предварять каждое научное выступление слайдом со шкалой боли и демонстрацией «абсолютно темного фильма», отражающего годы работы без результатов.
Именно страсть, считает она, позволяет подниматься после очередного тупика. Иногда ошибки приводят к открытиям: Гош вспоминает случай, когда расчеты ее студента показались ей в корне неверными, но после перепроверки они вылились в полноценную научную статью благодаря своей неожиданной правоте.
⚙️ Центр Лоры: почему нужно чинить систему, а не женщин 48:21
Выявленные проблемы
Стремление осмыслить социальный контекст науки привело Шохини Гош к созданию Центра женщин в науке имени Лоры (Laura Center for Women in Science). Этот центр объединяет естествоиспытателей со специалистами в области гендерных исследований для выработки инклюзивных практик.
Анализ, проведенный центром, выявил серьезное несоответствие между существующими инициативами и реальными проблемами:
- Популяризация: Для девочек до сих пор организуют лагеря по математике, хотя статистика показывает, что они и так превосходят мальчиков в этой дисциплине. Проблема не в отсутствии интереса у девочек, а в барьерах на более поздних этапах.
- Менторство: По мнению Гош, женщины в академической среде сегодня «перегружены менторством» (over-mentored). Попытки давать советы бесполезны, если сама структура распределения возможностей и продвижения по службе смещена против них.
Практические решения для академии
Исходя из этого, главным лозунгом Центра Лоры стало утверждение: «Чините систему, а не женщин». Гош принимала активное участие в разработке Канадской хартии Dimensions (Canada's Dimensions Charter), нацеленной на системные культурные и политические изменения в масштабах всей страны.
Физик убеждена, что даже рядовые преподаватели могут внести вклад в инклюзивность с помощью простых шагов. Например, в стандартных учебниках физики упоминаются Исаак Ньютон, Альберт Эйнштейн, Нильс Бор и Джеймс Максвелл, но практически полностью отсутствуют женские имена — даже Мария Кюри чаще остается на страницах учебников по химии. Гош призывает лекторов самостоятельно играть активную роль и интегрировать истории женщин-ученых в курсы. Другой простой инструмент, который она использует в собственных публикациях — включение территориального признания (land acknowledgement) в раздел благодарностей, что позволяет зафиксировать уважение к коренным народам в официальном наследии науки.
📖 Проект «Invisible»: забытая история Бибхи Чоудхури 54:18
Главным проектом Шохини Гош во время пандемического локдауна стало написание книги под рабочим названием «Invisible» («Невидимые»), призванной вернуть в историю имена женщин, трансформировавших физику.
Особое место в книге занимает история Бибхи Чоудхури (Bibha Chowdhuri) — физика родом из Бенгалии, откуда родом и сама Гош. Чоудхури вела свои исследования в условиях, когда Индия была британской колонией, страдая от катастрофической нехватки финансирования и инфраструктуры. Несмотря на это, она:
- Получила докторскую степень по физике.
- Работала в командах двух разных лауреатов Нобелевской премии.
- Приняла непосредственное участие в открытии двух фундаментальных элементарных частиц.
- Опубликовала четыре статьи подряд в престижнейшем научном журнале Nature.
При всем этом Бибха Чоудхури так и не получила заслуженного официального признания при жизни.
В завершение беседы, отвечающая на вопросы ведущей Гош отмечает, что статистика вовлеченности женщин в физику остается тревожно плоской. В Канаде лишь около 20% старшеклассников, выбирающих будущую специальность, отдают предпочтение физике. По оценке Гош, это означает, что через 20 лет доля женщин среди профессоров математических и физических кафедр составит в лучшем случае те же 20% (один из пяти). При текущих темпах изменений для достижения подлинного гендерного паритета в высших научных эшелонах потребуется не менее столетия. Тем не менее, Гош, чья любовь к масштабным идеям когда-то зародилась благодаря сериалу «Звездный путь» (Star Trek), сохраняет оптимизм и видит в этой долгой борьбе еще одну сложную, но захватывающую задачу с высоким уровнем неопределенности.
