«Люди, подобные нам, те, кто верит в физику, — сказал когда-то Эйнштейн, — знают, что различие между прошлым, настоящим и будущим не более чем иллюзия, хотя и весьма навязчивая». «Те, кто верит в физику», — мне, откровенно говоря, в этом чудится какая-то невеселая задумчивость. «В физике, — повторяет Фримен Дайсон, — деление пространства-времени на прошлое, настоящее и будущее иллюзорно». Эти формулировки отдают смирением, которое при цитировании иногда пропадает. Эйнштейн утешал сестру и сына после тяжелой утраты и, возможно, думал также о собственной не столь уж далекой неминуемой кончине. Дайсон выражал солидарность и родство с людьми прошлого и будущего: «Все они наши соседи по Вселенной». Мысли, конечно, красивые, но произносились и писались они не в качестве окончательных заявлений о природе реальности. Сам же Эйнштейн несколько раньше сказал: «Время и пространство — это способы, посредством которых мы мыслим, а не условия, в которых мы живем».
Есть что-то извращенное в ученом, который верит, что будущее уже свершилось — жестко зафиксировано и ничем не отличается от прошлого. Первая мотивация научной предприимчивости, первичная установка ученого состоит в том, чтобы получить некоторый контроль над нашим бешеным движением в неизвестное будущее. Для древних астрономов умение предсказать движение небесных тел означало победу и триумф; предсказать затмение означало лишить это событие ореола ужаса; медицинская наука столетиями работает над тем, чтобы уничтожить болезни и увеличить продолжительность жизни, которую фаталисты называют предначертанной заранее; первое практическое применение законов Ньютона к земной механике состояло в том, что пушкари учились рассчитывать параболические траектории ядер и, соответственно, стрелять точнее; физики ХХ века не только сумели изменить ход войны, но и задумались над тем, чтобы предсказывать земную погоду и даже управлять ею при помощи новых вычислительных машин. А почему нет? Мы сами — машины по распознаванию образов, и задача науки — формализовать наши интуитивные представления, провести расчеты в надежде не просто на понимание — а это пассивное, академическое удовольствие, — но на подчинение природы, насколько это возможно (хотя возможности ограниченны), нашей воле.
Вспомните идеальный разум, по Лапласу, его «демон», довольно обширный, чтобы вместить в себя все силы и координаты, а затем подвергнуть их анализу. «Для него не осталось бы ничего неопределенного, и будущее, как и прошлое, предстало бы перед его глазами». Именно так будущее становится неотличимым от прошлого. Том Стоппард присоединяется к параду философов, не без остроумия перефразируя это утверждение: «Если бы вы могли остановить каждый атом в его позиции и направлении и если бы ваш разум способен был вместить все действия, приостановленные таким образом, тогда, если бы вы были очень, очень сильны в алгебре, вы могли бы написать формулу для всего будущего; и хотя никто не может быть настолько умен, чтобы сделать это, формула, должно быть, все же существует, как если бы кто-то мог». Стоит, пожалуй, спросить — поскольку так много современных физиков по-прежнему верят во что-то подобное, — почему? Если никакой разум не может быть настолько всеобъемлющим и никакой компьютер не в состоянии производить столько вычислений, почему мы должны относиться к будущему так, словно оно предсказуемо?
Подразумеваемый ответ, который иногда формулируется и явно, состоит в том, что Вселенная — сама себе компьютер. Она вычисляет собственную судьбу шаг за шагом, бит за битом (или кубит за кубитом[207]). Известные нам в начале XXI века компьютеры, за исключением их манящей квантовой разновидности, работают детерминистски. Определенные входные данные всегда дают на выходе одно и то же. Наши входные данные, повторим, представляют собой всю полноту начальных условий, а наша программа — законы природы. Это весь наш инструментарий — и вообще все, что у нас есть: будущее во всей его полноте уже существует. Никакой информации добавлять не нужно, открывать больше нечего. Никакой новизны и никаких сюрпризов не будет. Остается лишь клацанье логических передач — простая формальность.
Однако мы уже знаем, что в реальном мире всегда царит некоторая неразбериха. Измерения приблизительны. Знание несовершенно. «Детали сходятся одна с другой не плотно, а с некоторым люфтом, — писал Уильям Джеймс, — так что выкладывание одной из них не обязательно определяет, какие будут остальными». Вероятно, Джеймс был бы приятно удивлен откровениям квантовой физики: точное состояние частиц узнать попросту невозможно; бал правит неопределенность; на смену идеальному часовому механизму, о котором мечтал Лаплас, пришли распределения вероятностей. «Признается, что возможности могут превосходить подлинные условия, — мог бы сказать Джеймс (то есть он действительно это сказал, но намного раньше, чем до этого дошла реальная наука), — и что вещи, не открытые еще нашему знанию, могут сами по себе оказаться неопределенными». Вот именно. Физик со счетчиком Гейгера не в состоянии догадаться, когда раздастся очередной щелчок. Можно предположить, что наши современные квантовые физики-теоретики присоединились бы к Джеймсу и вместе с ним приветствовали бы индетерминизм.
Все компьютеры в наших мысленных экспериментах, если не всегда в наших домах, детерминистские, потому что они так спроектированы. Аналогично научные законы — детерминистские, потому что люди их так записали. Они идеально точны, что достижимо в мыслях или в Платоновом идеальном царстве, но невозможно в реальном мире. Уравнение Шредингера — первейший инструмент современной физики — разбирается с неопределенностями, сводя вероятности в единую систему — волновую функцию, описывающую амплитуду вероятности. Чудовищно абстрактный объект эта волновая функция! Физик может записать ее как Ψ и не беспокоиться слишком о ее содержании. «Откуда мы ее взяли? — спрашивал Ричард Фейнман. — Ниоткуда. Невозможно вывести ее из чего бы то ни было нам известного. Она вышла из головы Шредингера». Она просто была и остается поразительно эффективной. И стоит ею воспользоваться, как уравнение Шредингера возвращает детерминизм в процесс. Расчеты носят детерминистский характер. Имея надлежащие входные данные, хороший квантовый физик может с определенностью рассчитать результат и продолжить вычисления. Единственная проблема возникает при возвращении от идеализированных уравнений в реальный мир, который они, по идее, должны описывать. Нам в конце концов приходится парашютировать из Платоновой абстрактной математики в подлунный мир лабораторных столов. В этот момент, когда требуется провести акт измерения, волновая функция схлопывается, или коллапсирует (как говорят физики), вырождаясь в конкретное физическое состояние. Кот Шредингера оказывается либо жив, либо мертв. Как говорит лимерик,
Удивительно до изумленья,
Что нам «пси» не решает сомненья,
Как там кот, жив иль мертв
(Не один ли нам черт?):
Остаются лишь предположенья.
Коллапс волновой функции в квантовой физике служит поводом для споров в квантовой физике, предметом которых является не математика, а философский подтекст. Что все это может означать — вот основная проблема, и различные подходы к ней называются интерпретациями. Есть копенгагенская интерпретация, первая из многих. Копенгагенский подход состоит в том, что коллапс волновой функции — неудобная необходимость, этакая физиологическая потребность, без которой не обойтись[208]. Девиз этой интерпретации «Заткнись и считай». Есть еще бомовская интерпретация, гипотеза о «скрытых параметрах», квантовое байесианство, объективный коллапс и — последняя по порядку, но определенно не по значению — многомировая. «Стоит пойти на любую встречу, и оказываешься будто в священном городе во время большого переполоха, — говорит физик Кристофер Фукс. — Встретишь все религии и жрецов каждой из них, сцепившихся в священной войне».
Многомировая интерпретация — фантастическая выдумка, которую защищают некоторые умнейшие физики нашего времени. Это интеллектуальные наследники Хью Эверетта, если не Борхеса. «Многомировая интерпретация воплощает в себе весь блеск и публичность, — написал Филип Болл, английский популяризатор науки (из физиков), в 2015 г. — Она утверждает, что у каждого из нас имеется множество копий, которые живут другими жизнями в других Вселенных и, вполне возможно, занимаются всем тем, о чем мы мечтаем, но чего никогда не добьемся (или на что никогда не осмелимся). Кто мог бы сопротивляться такой идее?» (Он-то может, вообще говоря.) Поборники многомировой интерпретации подобны Плюшкиным, они не в состоянии ни от чего избавиться. Для них не существует таких вещей, как невыбранная тропка. Все, что может случиться, случается. Все возможности реализуются, если не здесь, то в другой Вселенной. В космологии Вселенных тоже хватает. Брайан Грин называет девять различных типов параллельных Вселенных: «стеганая», «инфляционная», «бранная», «циклическая», «ландшафтная», «квантовая», «голографическая», «условная» и «окончательная». Многомировую интерпретацию невозможно опровергнуть средствами логики. Она слишком притягательна: любой аргумент, который можно выдвинуть против нее, был уже рассмотрен и (как им кажется) отвергнут ее заслуженными защитниками.
Для меня лично самые эффективные физики — те, кто сохраняет некоторую скромность в отношении своей программы. Бор сказал: «В нашем описании природы целью является не раскрытие реальной сути явлений, но лишь прослеживание как можно глубже отношений между многообразными аспектами нашего опыта». А вот слова Фейнмана: «У меня есть приблизительные ответы, и возможные убеждения, и различная степень уверенности в отношении разных вещей, но я не уверен ни в чем абсолютно». Физики создают математические модели, обобщенные и упрощенные — по определению неполные (согласно Геделю) и лишенные богатства и разнообразия реальности. Модели выявляют закономерности среди беспорядка и пользуются ими. В самих моделях времени нет. Они существуют в неизменном виде. График, отражающий время и расстояние в декартовых координатах, содержит в себе и прошлое, и будущее. Пространстве