Примечания
1
В.И. Ленин. Материализм и эмпириокритицизм. – М.: Звено, 1909.
2
К.А. Томилин. Предисловие к публикации Э. Шрёдингера. – «Поиски пути», 1925.
3
В.И. Ленин. Материализм и эмпириокритицизм. – М.: Звено, 1909.
4
Не нужно недооценивать силу мысленных экспериментов. Иногда в физике они играют роль едва ли не большую, чем эксперименты натурные. Так, например, Галилей открыл, что тяжелые и легкие тела падают с одинаковой скоростью благодаря мысленному эксперименту, а вовсе не благодаря швырянию предметов с Пизанской башни, о чем гласит легенда, но чему нет никаких достоверных сведений.
Раньше считалось, что тяжелые вещи летят к земле быстрее легких. Галилей опроверг эти идущие еще со времен Аристотеля заблуждения следующим рассуждением. Допустим, мы разделим тяжелое тело на две неравные части. Тогда получается, что более тяжелый кусок прилетит вниз быстрее легкого. А если мы свяжем их веревкой, тогда при падении легкая часть будет тормозить тяжелую, а тяжелая ускорять легкую, и как тогда должно упасть тело – с некоей средней скоростью или, как если бы мы его не разделяли вовсе, ведь мы его соединили обратно веревкой?! А мы можем и не веревкой связать, а просто легкое тело положить сверху на тяжелое! Да и вообще не заморачиваться с разделением, а просто считать, что любое тяжелое тело состоит из тысяч легких, слепленных вместе, при этом легкие должны падать медленнее, чем одно тяжелое, но ведь они вместе одно тяжелое и составляют! Приходим к абсурду, а значит, все тела – и легкие, и тяжелые – падают на землю с одинаковой скоростью. Если конечно, им не мешает воздух» (Г. Галилей, трактат «О движении», 1590).
5
Х. Гюйгенс. Трактат о свете, 1698.
6
М. Планк. Революция в микромире. Квантовая теория. – М.: ДеАгостини, 2012.
7
Примеч. редакции. Эйнштейн сказал: «Квантовая механика заслуживает большого уважения. Но внутренний голос подсказывает мне, что это еще не идеал. Теория многое открывает, но не приближает к разгадке тайны Всевышнего. Что касается меня, то я по крайней мере убежден, что Он не бросает кости», 1926 г.
8
Н. Бор. Дискуссии с Эйнштейном о проблемах теории познания в ядерной физике, 1958 г.
9
Дж. Уилер. Прошлое и двухщелевой эксперимент с отложенным выбором, 1978 г.
10
Квантовая система описывается так называемом вектором состояния в гильбертовом пространстве. Что это такое, объяснить невозможно. Самое простое будет сказать, что данный вектор – это абстрактный математический объект, не напоминающий ничего из привычных нам физических параметров, присущих классическим системам. Есть определенные правила сложения и перемножения таких векторов. Причем, что интересно, в квантовой механике вовсю фигурируют комплексные числа, в состав которых входит мнимая единица, то есть квадратный корень из минус единицы. С точки зрения привычного нам школьного курса это вещь невозможная, ведь «минус на минус дает плюс», поэтому корня из минус единицы просто быть не может. Но у математиков бывают и не такие закидоны!.. И здесь даже само название «мнимая единица» как бы прозрачно намекает нам на нереальность всего этого зыбкого и удивительного квантового мира.
11
И. Нейман. Математические основы квантовой механики, пер. с нем. М. К. Поливанова и Б. М. Степанова. – М.: Наука, 1964.
12
Если в 1957 году никто не принял концепцию Эверетта, а уж Бор отнесся к ней максимально холодно, огорчив Эверетта и заставив его приналечь на спиртное (это не шутка), то опрос, проведенный журналом «New Scientist Mag» в январе 2017 года, дал потрясающий результат. Среди опрошенных полутора сотен квантовых физиков 39 % придерживались старомодной боровской, то есть копенгагенской интерпретации квантовой механики (которую кратко можно выразить так: «заткнись и просто считай»); четверть всех физиков придерживалась иных интерпретаций, включая многомировую интерпретацию Эверетта, а 36 % вообще никогда не задавались вопросами об интерпретациях. Последних можно сравнить с агностиками, а не с «атеистами» Бора. Агностики, как известно, существование бога не отрицают, они просто не задаются столь туманными вопросами, им все равно. Многие из этих «агностиков» были настолько не в теме, что даже не особо разбирались в тонкостях различных интерпретаций квантовой механики, им было достаточно работающих уравнений. У них даже не было твердой уверенности «атеистов-копенгагенцев» в том, что задаваться вопросами физического толкования уравнений квантовой механики философски неоправданно и бессмысленно, они этим просто не интересовались! Один из опрошенных написал, что считает подобные опросы пустой тратой времени. Но сам факт того, что число поклонников Эверетта, спившегося от огорчения и непонимания, столь значительно выросло в физической среде, заставляет задуматься!
13
К. Кастанеда. Учение дона Хуана. Путь знаний индейцев яки. Отдельная реальность. – София. 2006.
14
М. Менский. Сознание и квантовая механика. Жизнь в параллельных мирах. – М.: Век-2, 2011.
15
Р. Фейнман. Характер физических законов, пер. Наппельбаум Э. Л., Голышев В.П. – М.: АСТ, 2016.
16
М. Менский. Сознание и квантовая механика. Жизнь в параллельных мирах. – М.: Век-2, 2011.
17
Из письма Паули к Розенфельду от 1 апреля 1952 г.
18
«Инфляция, квантовая космология и антропный принцип» – лекция, прочитанная Андреем Линде в Стэнфордском университете США на конференции, посвященной 90-летию Джона Уилера «Science and Ultimate Reality: From Quantum to Cosmos».
19
Почему я в этом абзаце пишу «сигналов», а не «информации»? Потому что понятие сигнала шире, чем понятие информации. Как гениально заметил американский математик и основоположник кибернетики Норберт Винер, информация – это сигнал, которого ждут. То есть он совершенно явно ввел в свое определение наблюдателя! Если вы не знаете китайского, китайская речь будет для вас просто белым шумом, который не поддается дешифровке. Если нет считывателя информации с ключом для расшифровки, каковым ключом может быть знание языка или алфавита, например, то нет и информации. А есть просто бессмысленное расположение пятен краски на странице или колебания воздуха. Вы можете возразить:
– Но ведь считывать информацию можно и без сознания! Например, головка магнитофона прекрасно считывает участки намагниченности с магнитофонной ленты и преобразует их через динамики в звук.
Да. Считывает. Как считывается при копировании ДНК, а потом считывается информация с самой ДНК при построении организма. Разница между головкой и головой только в том, что голова понимает смысл информации.
20
Лопни клеточная мембрана, и клетка со всеми своими малюсенькими механизмами сольется с окружающим океаном, и ее детальки, которые могут существовать только внутри клетки, быстро развалятся тоже. Умри человек, и его сознание выльется в мир со всеми своими маленькими механизмами комплексов, привычек и знаний, которые могут существовать только внутри личности, и сразу же рассыплются по бесконечности после «отключения света». Если, конечно, сознание не может существовать, как о том говорил Линде, наподобие гравитационных волн, то есть в отрыве от гравитирующей массы.
21
Планковская длина – это величина размерности, составленная из фундаментальных физических констант (скорости света, постоянной Планка и гравитационной постоянной), которая считается «естественной единицей» длины: на расстояниях меньше этой длины известные физические теории перестают работать.
22
Антропный принцип. Однажды физики задались резонным вопросом: «Почему в нашей вселенной столь тонко подогнаны все фундаментальные физические константы, словно кто-то нарочно их настроил по соотношениям таким образом, чтобы здесь стала возможной разумная жизнь?» Эти константы по современным представлениям независимы, они никак не вытекают друг из друга, но при этом малейший сдвиг даже в одной из них делает существование жизни в мире совершенно невозможным.
Несколько примеров. Атом водорода стабилен только потому, что нейтрон чуть тяжелее, чем связка протон+электрон. Будь нейтрон хотя бы на долю процента легче, тогда протон в атоме водорода превратился бы в нейтрон, выплюнув нейтрино и позитрон, который, проаннигилировав с электроном, породил бы жесткое гамма-излучение. То есть вселенная была бы заполнена не звездами и галактиками, а жестким излучением, нейтрино и нейтронами… А если бы нейтрон был на долю процента тяжелее, тогда уже нейтроны превращались бы в протоны прямо в ядрах химических элементов, делая их нестабильными и разрывая кулоновскими силами, что обеднило бы химический состав такой вселенной, опять-таки сделав невозможной существование сложных структур.
Изменение электрического заряда электрона или протона на миллиардную долю также привело бы к катастрофическим для жизни последствиям в виде нестабильности атомов и молекул. То же самое касается и соотношения масс протона и электрона – там речь идет уже о тысячных долях процента.
Аналогичная ситуация с трехмерностью нашего пространства. Во вселенных с другой мерностью пространства (2, 4, 5, 138 и т. д.) не возникает такого разнообразия в конструкции материи – становятся невозможными устойчивые орбиты планет и даже электронов вокруг атомов. Как пишут умные люди, «предельный переход общей теории относительности в ньютоновскую теорию тяготения возможен только в пространстве трех измерений».
Далее. Сильное взаимодействие между нуклонами сбалансировано, как в хорошем армянском автосервисе, столь тонко, что малейший сдвиг в сторону ее увеличения или уменьшения либо оборвал бы цепочку горения водорода в звездах, либо сказался на ее интенсивности с опять-таки губительными последствиями для возникновения жизни, например, весь водород вселенной выгорел бы в первые же дни ее существования, превратившись в стабильный гелий-2 и прекратив работу звезд.
Подобных констант и сочетаний физических параметров столь много, что японский физик Митио Каку однажды подсчитал, что столь точная их подгонка эквивалентна по вероятности тому, что карандаш, поставленный на остро отточенное острие, простоит в таком положении несколько лет.
Так вот, весь антропный принцип заключается в следующей формулировке ответа на вопрос об этом чуде точной настройки: «Только потому, что в нашей вселенной сложились такие условия, мы здесь возникли и можем задавать подобные вопросы. В других вселенных задаваться подобными вопросами просто некому!»
Но существуют ли они, эти другие вселенные? Проверить это невозможно принципиально, что выводит сам вопрос об их существовании за грань научного, переводя его в область метафизики, на что справедливо указывают многие физики. Но в таком случае корректна ли сама постановка вопроса о существовании? Или придется согласиться, что они существуют только математически – как теоретические объекты, порожденные математикой, о чем мы вот буквально сейчас и поговорим.
23
Вигнер Э. П. Необоснованная эффективность математики в естественных науках. Лекция Ричарда Куранта по математическим наукам, прочитанная в Нью-Йоркском университете 11 мая 1959 года, 1960
24
Янчилин В.Л. Неопределённость, гравитация, космос. – М.: Едиториал УРСС, 2003
25
Вот что по поводу отсутствия времени в квантовом мире писал Андрей Линде (выделение одного слова курсивом мое. – А. Н.):
«Если механика работает везде и всегда, мы можем попытаться применить ее ко всей вселенной, чтобы получить ее волновую функцию… Однако данный подход весьма часто приводит к парадоксам. К примеру, следствием уравнения… Шрёдингера для волновой функции всей вселенной, является то, что эта волновая функция не зависит от времени, так как полный гамильтониан вселенной, включающий гамильтониан гравитационного поля, тождественно равен нулю. Этот результат был получен в 1967 году Брюсом де Виттом. Потому описание вселенной с помощью ее волновой функции сталкивается с проблемой того, что вселенная как целое неизменна во времени.
Решение этого парадокса, предложенное Брюсом де Виттом, достаточно поучительно. Понятие эволюции неприменимо ко вселенной в целом, так как нет ни одного внешнего по отношению к ней наблюдателя, так же как нет часов, не принадлежащих ей. Более того, нас на самом деле интересует не то, почему вселенная в целом эволюционирует, мы просто пытаемся объяснить наши экспериментальные данные. Потому правильным вопросом будет: почему мы видим (выделено мною. – А. Н.) вселенную эволюционирующей именно так? Для того чтобы на него ответить, надо сначала поделить вселенную на две главные части: наблюдателя с его часами и измерительными приборами и остальную вселенную. Тогда можно показать, что волновая функция всей остальной вселенной зависит от состояния часов наблюдателя, что есть от его «времени». Эта зависимость от времени в некотором смысле объективна: результаты, полученные различными наблюдателями, живущими в одном и том же квантовом состоянии вселенной (в одном и том же мире. – А. Н.) и пользующимися достаточно хорошими приборами, будут совпадать».
Как видно, без введения наблюдателя вселенная оказывается мертвой и не эволюционирующей со временем. Это показывает необычно важную роль, играемую понятием наблюдателя в квантовой космологии. Джон Уилер подчеркнул сложность ситуации, заменив слово «наблюдатель» на «участник» и введя понятие вселенной, наблюдающей саму себя». (Из лекции «Инфляция, квантовая космология и антропный принцип», 2001).
26
Декогеренция – процесс постепенного разрушения состояния суперпозиции при взаимодействии квантового объекта с макроокружением (с прибором, например). Для ее изучения физики используют детальное динамическое описание взаимодействия прибора и частицы с помощью уравнения Шрёдингера. Этот подход позволяет ухватить такие детали процесса измерения, которые в редукции не видны. Но для нас с вами в первом приближении можно смело считать, что декогеренция – это коллапс волновой функции.
27
Рамачандран В.С. Рождение разума. Загадки нашего сознания – М.: Олимп-Бизнес, 2006
28
Francis Crick «The Astonishing Hypothesis: The Scientific Search For The Soul», Bill Webster, 1995
29
Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. – Журнал «Экология и жизнь», 2006
30
reddit.com – американский сайт, где обсуждается все на свете: от выбора профессии до видеоклипов музыкальных групп, от автомобилей до политики. И где-то в одном из дальних углов этого гигантского захламленного белым шумом чулана есть место, в котором люди делятся странными случаями, которые с ними приключились в жизни. Этот угол так и называется: «Глюк матрицы». Но мы с вами уже понимаем, что дело не в глюках и не в матрице.
31
Перевод текстов с английского на русский язык для данного издания выполнены автором книги, Никоновым А.Н.
32
В связи с невозможностью раздувать книгу до бесконечности феномен склеек в этой книге не рассматривался. Скажу лишь кратко, что склейками альтернатив или разных классических миров называют такие разошедшиеся реальности, которые полностью совпадают друг с другом. Об этом можно почитать: Юрий Лебедев. Реально ли многомирие // Наука и жизнь. № 4. 2010.
33
Брендон Свенсон чья история прогремела в США. И даже имела своим продолжением внесение законопроектов на местном уровне. Англоязычная Википедия сообщает нам следующее:
«Вскоре после полуночи 14 мая 2008 года Брэндон Свенсон (родился 30 января 1989 года) из Маршалла, штат Миннесота, США, съехал на своей машине в кювет по дороге домой после празднования окончания весеннего семестра с сокурсниками из Западного сообщества Миннесоты и кампуса Технического колледжа Кэнби. Невредимый он вышел из машины и позвонил родителям по мобильному телефону. Не уверенный в своем точном местонахождении, он сказал им, что, по его мнению, находится недалеко от Линда, и они поехали за ним, однако найти его не смогли. (Хотя все время находились на связи по телефону и по договоренности мигали друг другу фарами, но друг друга не увидели, потому что машина Свенсона была вовсе не там, где он думал. – А. Н.).
Свенсон продолжал говорить с родителями по телефону, пока через 47 минут не замолчал, воскликнув: «Вот дерьмо!» (По другой версии “Не может быть!”) С тех пор его никто не видел и не слышал.
Утром родители сообщили о пропаже Свенсона в полицию, которая посоветовала им подождать, так как такое поведение не было редкостью для молодых людей его возраста. Позже в тот же день обстоятельства его исчезновения изменились, поскольку записи его сотового телефона показали, что Свенсон был не у Линда, а недалеко от Портера, в 25 милях (40 км) от того места, где, по словам Свенсона, он находился, то есть в другом направлении (карту прилагаю ниже. – А. Н.). Эта информация привела к обнаружению его машины недалеко от Тонтона.
Было высказано предположение, что он мог случайно упасть в реку, недалеко от которой была найдена его машина, и утонуть, хотя тщательные поиски не обнаружили тела. (Дно реки, благо она небольшая, даже осушали. – А. Н.) Поиски с собаками продолжались в этом районе три года (сначала искали следы, потом использовали собак, натасканных на трупный запах. – А. Н.). Родители пропавшего успешно лоббировали законодательное собрание штата, чтобы принять Закон Брэндона, который требует, чтобы полиция немедленно начала расследование пропавших взрослых».
В общем, молодой человек, возвращаясь домой, вылетел с дороги, точнее, даже не вылетел, а скорее скатился, но машина оказалась на диагональном вывешивании, села на пузо, колеса до земли не доставали. И он позвонил родителям. По их словам, рассуждал он здраво, был не пьяным, судя по ходу беседы. То, что он не был пьян, подтверждают и его друзья.
Обратите внимание на карту.
После вечеринки Свенсон ехал из Линда к себе домой в Маршалл. А оказался между Тонтоном и Портером. Как он мог миновать родной город, не заметив этого, совершенно непонятно. Между Маршаллом и Линдом всего 10 километров. Ехать буквально 7–10 минут. Однако между моментом его выезда от друзей и звонком родителям прошло больше часа. Где он был все это время? Что за странный провал во времени?
И почему он думал, что до сих пор находится у Линда? (Когда Свенсон позвонил родителям, то сказал, что видит огни города и отправится туда пешком. Собаки некоторое время шли по его следу, который тянулся в сторону Портера.
34
Солипсизм – идеалистическое философское воззрение, согласно которому существует лишь одно только сознание – твое, читатель! А весь остальной мир, включая других людей, – придумка этого сознания.