я расплывчатым или открытым для интерпретации. И конечно, оно вовсе не является мистической попыткой превратить физику в ретрит йоги, как говорят некоторые критики.
Чтобы лучше в этом разобраться, возьмем другой пример ограниченного набора возможностей, изменяющего волновую функцию: представьте, что может произойти, если изначально электрон помещен, например, в ящик. Электрон находится где-то внутри ящика, и волновая функция это отражает. Но если бы электрон не был ограничен стенками ящика, то он мог бы находиться где угодно во Вселенной. Даже в такой ситуации значение волновой функции может сильно изменяться в зависимости от наших действий: если открыть ящик, то волновая функция электрона начнет распространяться вовне, и спустя достаточно продолжительное время вероятность равномерно распределится по всей Вселенной. Таким образом, если не держать взаперти конфигурацию частиц, то волновая функция включает в себя все возможные конфигурации. Точно так же, если волновая функция не распределена равномерно по всем возможным конфигурациям, то это означает, что она должна наблюдаться и измеряться наблюдателем, а также с ним взаимодействовать. Если это происходит, то такая волновая функция относится к этому наблюдателю. Не может существовать волновой функции, содержащей ограниченный набор возможных конфигураций, которые бы не наблюдались и, следовательно, не относились бы к какому-либо наблюдателю. То же самое подходит и для волновой функции Вселенной. Она представляет собой вселенную, переживаемую этим наблюдателем, например Бобом, и содержит других наблюдателей, например Алису.
В свете приведенных выше рассуждений мы хотим быть уверены, что не совершаем распространенной ошибки, представляя себе теорию множественных миров Эверетта и визуализируя «универсальную волновую функцию» как парящую в неведомом пространстве, пронизывающую Вселенную и действующую независимо. Если бы мы вообразили это, то нам пришлось бы и вообразить себя ненужными сторонними наблюдателями. Вместо этого стоит помнить – чтобы охватить все возможности, все конфигурации и даже все возможные вселенные, частицы, объекты и энергии всех видов проявят себя лишь в том случае, если будут восприняты или каким-либо образом затронуты наблюдателем и поэтому будут иметь отношение к этому наблюдателю. Следовательно, никакая из конфигураций космического содержимого не может быть развернута независимо от нас. Иначе говоря, хотя всеобъемлющая или универсальная волновая функция иногда представляется синонимом всех возможных миров, включая ситуации до и после вмешательства, нам не стоит верить в привидения: при отсутствии наблюдения и его тесной взаимосвязи с сознанием мы можем говорить лишь о домыслах.
Если, дорогой читатель, вам кажется, что смысл сказанного все-таки от вас ускользает, то не стоит особо волноваться. Здесь вы далеко не одиноки, такое ощущение испытали многие физики, впервые столкнувшись с подобными идеями. Мы уже убедились, что эти открытия прямо или косвенно проистекают из квантовой механики, однако не стоит забывать, что на практике физики лишь «наблюдают» действие квантовых законов с точки зрения математики. Мы же с вами пытаемся сделать это при помощи неуклюжих словесных описаний и аналогий. Но теперь держитесь: мы заложили важный фундамент, но он станет лишь стартовой площадкой для исследования «Как всё работает». Если вы постараетесь и сумеете ухватить суть в полной мере – вас ждет потрясающая награда.
В этой главе мы рассказали, как действительное возникает из возможного и какое отношение ко всему этому имеет волновая функция и наблюдатель. Мы также убедились, что обычно отмахиваемся от концепции «множественных вселенных» из научной фантастики, называя ее фантазией, хотя такой популярный образ представляет из себя нечто большее, чем просто научный термин. Альтернативные реальности, на существование которых мы намекали в главе 2, возможно, представляют из себя нечто более конкретное, чем рассуждения «что, если».
Если это так, и всё, что могло бы произойти, и впрямь происходит в какой-нибудь вселенной Эверетта, то тогда, конечно, смерти не существует ни в каком из реальных смыслов, потому что сознание и опыт всегда остаются неизменными (подробнее об этом мы поговорим в главе 10). Все возможные вселенные существуют одновременно, что бы ни происходило в любой из них. А это значит, что в некоторых из миров Наполеон не потерпел поражение при Ватерлоо. В некоторых из миров Александр Великий так никогда и не родился. А вы сами, когда были старшеклассником, добились свидания с победительницей конкурса красоты или были выдающимся нападающим в бейсболе.
Глава 5Долой реализм
А что же мы воспринимаем, как не свои собственные идеи или ощущения?
Нескончаемое стремление человека понять основополагающие реалии жизни столкнулось с серьезными проблемами, когда в начале XX века появилась квантовая теория. До сих пор наука соглашалась с общепринятыми концепциями, согласно которым куда важнее сама природа, чем ее восприятие отдельным человеком. Как бы там ни было, состав минерала и его расположение являлись достоверными фактами, в то время как чьи-то измерения таких свойств были неточными и подлежали пересмотру.
Такова классическая точка зрения, основанная на здравом смысле и называемая реализмом. Вдобавок она несет в себе то, что большинство обывателей до сих пор принимает за правду: объективный мир «снаружи» реален, в то время как «взгляд» любого человека можно считать лишь предварительной оценкой. Такое различие закреплено даже в нашем языке. Мы говорим: «Постарайтесь быть объективными» – или: «Ваше субъективное мнение не должно отразиться в вашем отчете».
Статистики и ученые часто говорят о моделях, которые, с их точки зрения, «совершенно неверны». В повседневной жизни принципы, которые диктует реализм, несут очевидную пользу: понимание предвзятости и субъективности имеет решающее значение при оценке того, что нам преподносят другие, причем никто и не станет проходить через дверь, не открыв ее (а если кто-то все-таки так поступит, то не повторит эту ошибку). Но давайте возьмем паузу, чтобы рассмотреть, как именно понимает наш реализм физика. В литературе можно найти следующее определение: «Реализм подразумевает, что материальные объекты существуют сами по себе, отдельно от осознания их разумом». Другой источник определяет реализм как принцип, по которому: «Материя существует независимо от нашего разума». А еще одно определение реализма таково: «Свойство Вселенной, существующее независимо от нас». Итак, реализм – это: «Представление, что реальность существует с определенными свойствами, даже когда ее не наблюдают».
Если вы внимательно прочли предыдущие главы, то проблема для вас полностью понятна. На квантовом уровне предпосылка, что природные сущности обладают объективными свойствами, такими как движение и координаты, которые существуют независимо от их измерения, полностью опровергается экспериментальными данными и наблюдениями. В наши дни точка зрения биоцентризма о том, что природа и наблюдатель взаимосвязаны, имеет широкое распространение, а представление об отдельной материальной вселенной, существующей независимо от сознания, хотя и разделяется подавляющим большинством, но оспаривается многими физиками. Можно с уверенностью утверждать, что ваша дверь болезненно напомнит о своем присутствии, если вы снова попробуете пройти сквозь нее, но расположение составляющих ее частиц остается вопросом вероятности. Если вас это утешит, то у Эйнштейна, как и у большинства современных обывателей, подобная ситуация вызывала такое же неприятие – без реализма мы живем как в той же игре в кости, что он так порицал.
Но реализм не был единственным берегом науки, который смыло цунами квантовой теории в первые десятилетия XX века. Столь же стремительно исчезло и понятие «координат». Это также относится к стародавним убеждениям, построенным на здравом смысле: мы можем толкнуть или передвинуть вещь, можем повлиять на объект, только находясь в непосредственной близости от него, при контакте с ним. Всем известно, что развевающийся флаг наверняка приводится в движение находящейся поблизости материальной субстанцией, даже если «действующее тело», в данном случае ветер, само по себе не заметно.
Эрозию местоположения, или локальности, начал не кто иной, как наш старый друг Исаак Ньютон. Как мы уже знаем из главы 2, именно он дал первые убедительные разъяснения того, как движутся вещи, а также познакомил нас с «силой», название которой он взял от латинского слова gravitas. Именно она, воздействуя на большие и малые объекты, протягивает к ним свои невидимые когти.
Но одна вещь в его собственном описании гравитации не давала ему покоя. Речь шла о локальности, хотя этот термин появится только через два столетия.
В письмах от приблизительно 1692 г. он изводит себя мыслью, что он создал предполагаемую силу, которая заставляла объекты менять положение без физического прикосновения, как ветер колышет флаг.
«То, что одно тело может воздействовать на другое на расстоянии через вакуум, без посредничества чего-либо иного… – писал он, – представляется мне столь большим абсурдом, что никто обладающий… достаточной силой мышления еще не додумывался до такого».
Исаак Ньютон в своем мучительном самоанализе, столь редком для того времени, выдавал свои опасения, что в каком-то смысле его открытия невозможны, хотя его «законы» постоянно подтверждались как истинные.
Разумеется, гравитация была только началом открытий физиками невидимых сил. Некоторые из этих энергий действовали через «поля», вводя понятие сил, которые просачивались в окружающее их воздушное пространство по тонким завиткам невидимых путей. Все это было довольно жутко, хотя и могло объяснить странности в поведении физических объектов – например, магнитов, которыми можно управлять для демонстрации движения без помощи рук, просто подставляя другой магнит. Сегодня их используют в автоматических системах закрывания дверей, преодолеть сопротивление которых не под силу обычному человеку.