е приводит. Например, мы никогда не увидим спонтанного превращения электрона в протон. В результате изменился бы суммарный электрический заряд, а заряд всегда сохраняется. Таким образом, при ветвлении не могут образоваться вселенные, чей заряд был бы больше или меньше, чем в исходной. Да, в эвереттовской квантовой механике происходит много всего, но не все что угодно.
Отец скептически приподнял бровь:
– Дорогая, ты же явно юлишь, чтобы сохранить лицо. Может быть, строго говоря, происходит не все что угодно, но получается, что во всех этих разных мирах происходит огромное множество самых невообразимых вещей, разве нет?
– Естественно, с радостью это признаю. Всякий раз, когда ты врезаешься в стену, волновая функция делится на несколько миров: в каком-то ты разбиваешь себе нос, в каком-то туннелируешь через стену целым и невредимым, а где-то отскакиваешь от стены и пролетаешь через всю комнату.
– Но это ведь очень важно, правда? В обычной квантовой механике существует ненулевая вероятность, что объект туннелирует через стену, но она настолько несущественна, что мы смело можем ею пренебречь. А в многомировой интерпретации существует 100 %-ная вероятность, что в каком-то мире так оно и будет.
Алиса кивнула, но было понятно, что ей не впервые задают этот вопрос.
– Ты абсолютно прав, разница есть. Но готова поспорить, что это не имеет ни малейшего значения. Если ты согласен с тем, как эвереттианцы выводят правило Борна, то должен действовать так, словно вероятность туннелирования через стену существует, но что она настолько смехотворно мала, что нет абсолютно никаких причин учитывать ее в повседневной жизни. А если ты не принимаешь этой аргументации, то лучше побеспокоиться о более серьезных проблемах, которые представляет для тебя многомировая интерпретация.
Отец гнул свою линию.
– Я считаю, что проблема этих маловероятных миров важна. Как быть с теми наблюдателями, которые, оказавшись в каком-то из множества эвереттовских миров, увидят события, с виду нарушающие прогнозы, сделанные по правилу Борна? Если мы пятьдесят раз измерим спин, то будут ветки, в которых во всех пятидесяти случаях спин окажется верхним, а в других ветках он окажется неизменно нижним. Какие выводы о квантовой механике должны сделать эти несчастные наблюдатели?
– Что ж, – сказала Алиса, – будем считать, что им не повезло. Всякое бывает. Но общий вес, присвоенный этим наблюдателям, настолько мал, что мы не должны слишком о них беспокоиться. К тому же, даже если они получат пятьдесят верхних спинов подряд, то следующие пятьдесят попыток у них будут с ошеломительной точностью соответствовать прогнозам, сделанным по правилу Борна. Скорее всего, свой первый счастливый отрезок они свяжут с ошибкой эксперимента, у них появится забавная байка, которую можно будет рассказывать коллегам по лаборатории. Так же как в случае с очень большой классической Вселенной. Если те условия, что наблюдаются в видимой части Вселенной, распространяются на бесконечное расстояние в любом направлении, то более чем вероятно, что существуют и другие цивилизации, точно такие, как наша, – бесконечно много на самом деле – и там тоже проводят эксперименты для проверки квантовой механики. Даже если каждый из них получит результаты, вероятности которых распределились по правилу Борна, статистика у многих из них будет сильно отличаться. В таком случае они могут сделать неверные выводы о том, как устроена квантовая механика. Этим наблюдателям не повезло, но мы можем утешиться тем фактом, что они крайне редко встречаются среди всех наблюдателей во Вселенной.
– Им-то от этого не легче! С вашим взглядом на физику всегда найдутся наблюдатели, которые в корне неверно понимают законы природы.
– А никто и не обещал, что будет легко. Такая проблема существует в любой теории, которая подразумевает большое количество наблюдателей. Многомировая интерпретация – лишь один из примеров такой теории. Смысл в том, что в эвереттовской квантовой механике существует способ сравнить все разнообразные миры: взять амплитуды их веток и возвести в квадрат. Ветки, в которых будут происходить разные удивительные вещи, имеют совсем крошечные амплитуды. Они редко встречаются во всей совокупности миров. Их существование должно нас волновать не более чем существование невезучих наблюдателей в бесконечно больших вселенных.
– Не думаю, что здесь ты меня убедила, но давай просто добавим этот пункт в список того, что меня беспокоит, и пойдем дальше. – Отец заглянул в телефон, где у него был перечень заготовленных вопросов. – Я кое-что почитал, в том числе некоторые из твоих статей, и что мне понравилось в многомировой интерпретации – так это то, что она убирает всякую мистику из процесса измерения. В измерении нет ничего особенного: оно происходит, когда квантовая система, пребывающая в суперпозиции, запутывается с обширной окружающей средой, что приводит к декогеренции и ветвлению волновой функции. Но существует всего одна волновая функция, волновая функция Вселенной, описывающая все, что происходит в пространстве. Как рассматривать ветвление в глобальной перспективе? Происходит ли все ветвление сразу или оно постепенно распространяется из той системы, в которой произошло взаимодействие?
– Ох, папа!.. Думаю, сейчас будет еще один ответ, который тебя не устроит. – Алиса прервалась, чтобы отрезать себе кусочек сыра. Она аккуратно уложила его на крекер, обдумывая, как бы лучше ответить. – В принципе, зависит от тебя. Или, выразимся более научно, сам феномен «ветвления» придуман людьми, чтобы дать удобное описание сложной волновой функции. А будем ли мы считать ветвление мгновенным событием или распространяющимся из точки – зависит от ситуации.
Отец тряхнул головой:
– Я думал, в ветвлении вся суть. Как можно считать многомировую интерпретацию заслуживающей уважения научной теорией, если мы не только не можем наблюдать другие ветки или сосчитать их, но даже не имеем четкого критерия, который позволял бы судить, как происходит ветвление? Ветвление – это всего лишь твое мнение, детка?
Он всегда слишком увлекался киношными фразами.
– В определенном смысле – конечно. Но не все мнения одинаково хороши. Например, ты можешь предпочесть объяснение, согласно которому ничто не движется быстрее света. В данном случае важно, что мы не в состоянии общаться или передавать информацию со сверхсветовой скоростью, и совершенно не имеет значения, каким объяснением ты решишь воспользоваться. Но если тебе больше нравится ограничить явный физический эффект, такой, как ветвление, и объявить, что оно не может распространяться со сверхсветовой скоростью, – конечно, ты можешь это сделать. В таком случае количество веток волновой функции будет отличаться в зависимости от того, в какой точке пространства-времени ты находишься. – Она взяла чистую салфетку и вновь стала что-то на ней чертить – на этот раз у нее получались маленькие схемы из прямых линий. – Здесь у нас пространство откладывается слева направо, а время идет вверх. Лучи света, которые могут излучаться при некотором событии, уходят вверх под углом в сорок пять градусов. Если мы начнем с единственной ветки волновой функции, то можем представить, что при таком событии происходит ветвление, которое затем распространяется во времени (вверх), но не быстрее скорости света. Наблюдатели, которые находятся сравнительно далеко, будут описываться одной веткой, а те, которые ближе, – двумя. Это согласуется с идеей, что далекие наблюдатели никак не смогут ни узнать о событии ветвления, ни испытать на себе его влияние, а те, кто находятся поблизости, – смогут.
Отец внимательно изучил схему.
– Вижу. Я предполагал, что ветвление происходит одновременно во всей Вселенной, и это меня беспокоило – ты же знаешь, как я люблю специальную теорию относительности. Уверен, ты не хуже меня понимаешь, что разные наблюдатели будут по-разному определять одновременность. Мне больше нравится такой вариант, где ветвление распространяется со скоростью света. Все эффекты выглядят весьма локально.
Алиса взмахнула руками, прежде чем продолжить рисовать.
– Но есть и другой вариант. Мы также вправе считать, что ветвление происходит одновременно во всей Вселенной. Такой подход полезен, когда мы выводим правило Борна с использованием неопределенности самолокализации, поскольку можем уверенно говорить, в какой ветке вы оказываетесь сразу после ветвления, независимо от того, где оно произошло. Согласно теории относительности, наблюдатели, движущиеся на разных скоростях, будут вычерчивать ветки тоже по-разному, но никакой разницы в наблюдениях из-за этого не возникнет.
– Р-р-р-р! Ты все испортила. Теперь ты говоришь мне, что ветвление с тем же успехом можно считать полностью нелокальным.
– Да, но на самом деле я просто хочу сказать, что вопрос: «Является ли многомировая интерпретация локальной теорией?» не слишком хорош. Лучше спросить: «Можно ли описать ветвление как локальный процесс, протекающий только внутри области будущего светового конуса этого события?» Ответ: «Да, но с тем же успехом мы можем описать этот процесс как нелокальный, происходящий сразу во всей Вселенной».
Ее отец спрятал лицо в ладонях, но, казалось, он пытается переварить услышанное, не впадая в отчаяние. Затем он встал и, нахмурившись, смешал себе новую порцию мартини. Он вернулся в кресло, держа в одной руке бокал, а в другой – горсть орешков.
– Полагаю, смысл заключается в том, что независимо от того, считаю ли я, что человек очень далеко от меня разделился на две ветки, для них обоих это не имеет никакого значения. Каждого из этих людей я могу представлять в одном либо в двух идентичных экземплярах. Всего лишь вопрос описания.
– Вот именно! – воскликнула Алиса. – Независимо от того, как мы трактуем ветвление: либо как процесс, распространяющийся со скоростью света, либо как происходящий везде одновременно, – все зависит от того, как нам удобнее. Что-то наподобие вопроса, в чем мы будем измерять длину – в сантиметрах или дюймах.