В 1956 году, когда Эверетт заканчивал работу над диссертацией, Уилер побывал в Копенгагене и показал новый сценарий Бору и его коллегам, в том числе Оге Петерсену. По крайней мере, он попытался это сделать. К тому времени учение о квантовой теории, построенной по принципу «волновые-функции-коллапсируют-и-не-докучай-мне-вопросами-как» оформилась в догму, и те, кто ее принимал, не были заинтересованы в пересмотре оснований: ведь предстояло выполнить еще столько интересной прикладной работы. Трансатлантическая переписка между Уилером, Эвереттом и Петерсеном продолжалась, в том числе когда Уилер вернулся в Принстон и помог Эверетту окончательно доработать диссертацию. Борьба, сопутствовавшая этому процессу, отражается в эволюции самой работы: первый черновик Эверетта назывался «Квантовая механика методом универсальной волновой функции», а окончательная версия – «Волновая механика без вероятностного компонента». Этот документ, позже названный «расширенной версией» диссертации, был опубликован только в 1973 году. «Краткую версию» Эверетт в конце концов подал на соискание степени PhD[14] под названием «Об основаниях квантовой механики», а в 1957 году она была опубликована как «Формулировка квантовой механики через “соотнесенные состояния”». В нее не попали многие из самых сочных изначально подготовленных Эвереттом разделов, включая исследования основ теории вероятности и информации, а также обзор проблемы квантовых измерений. Вместо этого Эверетт сосредоточился на возможностных приложениях его теории в квантовой космологии. (В опубликованной работе не было ни одного упоминания об амебах, но Эверетт ухитрился вставить слово «деление» в сноску, добавленную уже при корректуре, когда Уилер этого уже не видел.)
Кроме того, Уилер написал «оценочную» статью, опубликованную вместе с работой Эверетта. В ней он высказался о радикальности и важности новой теории, в то же время пытаясь затушевать ее явные расхождения с копенгагенской интерпретацией.
Споры продолжались, но без особого прогресса. Здесь стоит привести отрывок из письма Эверетта к Петерсену, в котором чувствуется разочарование:
Пока обсуждение моей работы окончательно не угасло, позвольте подлить немного масла в огонь… покритиковав «копенгагенскую интерпретацию»… Я не думаю, что вы можете отмахнуться от моей точки зрения как от простого непонимания позиции Бора…
Я думаю, что основание квантовой механики на положениях классической физики было необходимым промежуточным шагом, но сейчас пришло время… считать [квантовую механику] полноправной фундаментальной теорией, ни в коей мере не зависящей от классической физики, и уже из нее выводить классическую физику…
Позвольте мне отметить еще некоторые досадные аспекты копенгагенской интерпретации. Вы говорите о массивности макроскопических систем, что якобы позволяет пренебречь квантовыми эффектами при изучении их взаимодействий (в дискуссиях о разрыве измерительной цепочки), но никогда не обосновываете эту категорически утверждаемую догму. [И] нигде невозможно найти никакого последовательного объяснения этой «необратимости» процесса измерения. Опять же, она определенно не подразумевается ни волновой, ни классической механикой. Еще один «сам себе постулат»?
Но Эверетт решил не продолжать академическую борьбу. Перед защитой диссертации он принял место в Группе оценки систем вооружений Министерства обороны США, где изучал последствия применения ядерного оружия. Он занимался исследованиями в области стратегии, теории игр и оптимизации и сыграл определенную роль в создании нескольких новых компаний. Неизвестно, в какой степени решение Эверетта не продолжать академическую карьеру было связано с тем, что его новая теория с самого начала столкнулась с критикой, – возможно, ему просто претила академическая среда.
Однако он сохранил интерес к квантовой механике, пусть даже никогда больше не публиковался на эту тему. Уже после того как Эверетт защитил диссертацию и работал в Пентагоне, Уилер убедил его лично съездить в Копенгаген, поговорить с Бором и другими. Визит не задался; впоследствии Эверетт рассудил, что «он был изначально обречен на провал».
Брайс Девитт, американский физик, редактировавший тот журнал, в котором вышла диссертация Эверетта, написал ему письмо, в котором посетовал, что реальный мир, очевидно, не «ветвится», так как ничего подобного мы не ощущаем. Эверетт ответил ему, сославшись на столь же дерзкую идею Коперника о том, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. «Так и тянет спросить: вы ощущаете вращение Земли?» Девитт был вынужден признать, что это весьма хороший ответ. Поразмыслив над этой проблемой некоторое время, к 1970 году Девитт стал ярым сторонником Эверетта. Он приложил немало усилий для продвижения и общественного признания теории, до того томившейся в безвестности. В рамках этой стратегии в 1970 году он опубликовал влиятельную статью в журнале Physics Today, а затем, в 1973 году, сборник эссе, в которых наконец была изложена полная версия диссертации Эверетта с комментариями. Сборник был назван «Многомировая интерпретация квантовой механики» – запоминающаяся формулировка, которая закрепилась с тех пор.
В 1976 году Джон Уилер покинул Принстон и перешел на работу в Университет Техаса, где преподавал и Девитт. В 1977 году они вместе организовали семинар по многомировой теории, и Уилер уговорил Эверетта отвлечься ненадолго от оборонки и присутствовать на мероприятии. Конференция прошла успешно, а Эверетт заметно впечатлил собравшихся на ней физиков. Был среди них и молодой исследователь Дэвид Дойч, впоследствии ставший видным сторонником многомировой интерпретации и одним из первых, кто занялся квантовыми вычислениями. Уилер даже предложил организовать новый исследовательский институт в городе Санта-Барбара, где Эверетт мог бы вернуться к полноценной работе над квантовой механикой, но в конечном итоге из этого ничего не вышло.
Эверетт умер от внезапного сердечного приступа в 1982-м, когда ему был пятьдесят один год. Он вел нездоровый образ жизни, сильно переедал, пил и курил. Его сын Марк (впоследствии организовавший группу Eels) говорил, что поначалу переживал, что отец настолько себя не бережет. Позже он изменил свое мнение: «Я понял, что отцовский образ жизни был по-своему ценен. Он ел, пил и курил в свое удовольствие, а однажды просто внезапно и быстро умер. Учитывая, какие еще исходы мне доводилось видеть, жить в свое удовольствие, а потом быстро умереть – не самый плохой вариант».
7Порядок и случайностьОткуда берутся вероятности
Однажды солнечным днем в английском Кембридже Элизабет Энском встретилась со своим учителем Людвигом Витгенштейном.
«Почему люди говорят, – начал Витгенштейн в своей неподражаемой манере, – что думать, будто Солнце вращается вокруг Земли, а не наоборот, – естественно?»
Энском, конечно же, ответила, что все выглядит так, будто Солнце вращается вокруг Земли.
«Ну, – ответил Витгенштейн, – а как бы это выглядело, если бы мы могли заметить, что Земля вращается вокруг своей оси»?
Эта байка, рассказанная самой Энском, а впоследствии пересказанная Томом Стоппардом в пьесе «Прыгуны», особенно нравится сторонникам Эверетта. Физик Сидни Коулман любил упоминать ее в лекциях, а физик-философ Дэвид Уоллес открывает ею свою книгу «Эмерджентная Мультивселенная». И она, определенно, напоминает о вопросе, который Хью Эверетт задал Брайсу Девитту.
Легко понять, почему это наблюдение так важно. Любой разумный человек, впервые услышавший о многомировой интерпретации, сразу же решительно парирует: «Я же не чувствую, что расщепляюсь на множество людей, как только выполняется квантовое измерение. И мне не кажется, что рядом существуют всевозможные параллельные вселенные, кроме той, в которой я нахожусь».
Сторонник Эверетта отвечает, перефразируя Витгенштейна: «А что именно мы должны были бы видеть и чувствовать, если бы многомировая интерпретация оказалась верна»?
Остается надеяться, что обитатели эвереттовской Вселенной наблюдали бы именно то, что наблюдаем мы: физический мир, который, как представляется, с высочайшей точностью подчиняется законам академической квантовой механики и во многих ситуациях хорошо аппроксимируется классической механикой. Но концептуальная разница между «гладко эволюционирующей волновой функцией» и экспериментальными данными, которые эта функция призвана объяснить, довольно велика. Не очевидно, устроит ли нас в данном случае ответ, который можно дать на вопрос Витгенштейна. Теория Эверетта может быть строга по формулировке, но предстоит еще немало работы, чтобы полностью конкретизировать ее выводы.
В этой главе мы поговорим о главной загадке многомировой интерпретации: происхождении и природе вероятности. Уравнение Шрёдингера абсолютно детерминистское. Почему вообще в игру вступают вероятности и почему соблюдается правило Борна: вероятности равны амплитудам – комплексным числам, которые волновая функция ассоциирует с каждым возможным результатом, – возведенным в квадрат? Имеет ли вообще смысл говорить о вероятности оказаться в той или иной ветке, если «будущая версия» меня окажется в каждой ветке?
В академических, копенгагенских версиях квантовой механики нет необходимости «выводить» правило Борна для вероятностей. Мы просто припечатываем его как один из постулатов теории. Почему нельзя поступить так же в случае с многомировой интерпретацией?
Дело в том, что, хотя ответ в обоих случаях и звучит одинаково – «вероятности задаются квадратом волновой функции», – смысл этих формулировок сильно различается. В хрестоматийной версии правило Борна – это утверждение о том, как часто происходят события или как часто они будут происходить в будущем. В многомировой интерпретации нет места для такого дополнительного постулата. Мы точно знаем, что произойдет, исходя из того базового правила, что волновая функция всегда подчиняется уравнению Шрёдингера. Вероятность в многомировой интерпретации – это безусловное утверждение о том, во что мы должны