Улыбка Шредингерова кота

Алексей Алешковский

«Он - как будто из другого мира», - говорим мы обычно о человеке, которого не понимаем. Или - который не понимает нас. Мир - это язык, даже если это – язык знаков. Поэтому саму по себе идею параллельных миров трудно назвать оригинальной. Что является для нас гарантией того, что мы просыпаемся каждый день в том же самом, а не в параллельном мире? Тапочки, стоящие с прежней стороны кровати или наличие собаки, которым можно объяснить их загадочное перемещение? Очевидно, все-таки языком. Даже если это - язык местности. Ибо лишь в топологии сновиденных миров, переступив один и тот же порог, несложно попасть сегодня - из Праги в Москву, а завтра - из Рио-де-Жанейро в Древнюю Элладу. Впрочем, все это - метафизика, не всегда интересная людям конкретным. Но конкретные люди в подавляющем большинстве своем не знают, что параллельные миры уже полвека прописаны в теоретической физике стараниями родившегося в 1930 году тихого американца по имени Хью Эверетт III.

Очень упорный мальчик

В 1957 году, в июльском номере Reviews of Modern Physics появляется его статья "Relative State" Formulation of Quantum Mechanics - «Формулировка относительного состояния в квантовой механике». Фактически, речь в ней идет о новой теории относительности. Надо заметить, что еще в 1943 году двенадцатилетний Эверетт написал Эйнштейну письмо с изложением оригинальных физических идей и даже удостоился покровительственного ответа: «Нет таких вещей, как непреодолимая сила и неподвижное тело. Но, кажется, есть очень упорный мальчик, победоносно преодолевший необычные препятствия, которые придумал себе сам . Что же придумал принстонский аспирант Эверетт на этот раз?

Людей, далеких от науки, она интересует постольку, поскольку кореллирует с их собственной жизнью. Школьный курс физики оставил во мне лишь фразу, насильно зазубренную после двойки на выпускном экзамене (пишу по памяти): «индукционный ток, возникающий в замкнутом контуре, имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через плоскость, ограниченную контуром, стремится компенсировать то изменение магнитного потока, которое вызывает данный ток». Тем не менее, двадцать лет спустя криминальные парадоксы квантовой механики, в которой один человек может одновременно зайти в несколько разных квартир, заинтересовали меня всерьез. Может быть, в пересказе двоечника последние сводки с фронта научных открытий будет проще воспринять нормальным людям.

В пересказе двоечника

Классическая механика Ньютона представляет нам мир, события в котором происходят независимо от наблюдателя. Если Чеширский кот улыбается, значит, это кому-нибудь нужно. Теория относительности Эйнштейна поставила реальность в зависимость от скорости наблюдателя. В некотором роде это тоже очевидно: проносясь мимо Чеширского кота со сверхзвуковой скоростью, мы вряд ли сможем рассмотреть его улыбку. Но Эверетт…

Однако сначала еще немного о котах. В 1935 году нобелевский лауреат Эрвин Шредингер придумал чисто хичкоковскую историю с несчастным котом, которого засунули в коробку с отравой. Неизвестно, сработает она, или нет. Шансы кота - 50:50. Так нужно для квантовой драматургии: в отличие от классической механики, которая может предсказать все наверняка, механика квантовая имеет дело с вероятностями. В физике живодерский сюжет, разворачивающийся перед нами в закрытой коробке, называется вектором состояния. Он имеет два значения, которым соответствуют кот мертвый и кот живой.

Гуманное отношение к животным

Наиболее увлекательно и даже отчасти гуманно проблему Шредингерова кота решил Хью Эверетт. Он предположил (и не только предположил, а доказал не опровергнутыми никем до сих пор математическими вычислениями), что вектор состояния расщепляет наш мир на два параллельных. В одном кот уже мертв, в другом - еще нет. И все это происходит одновременно: «После определенной последовательности наблюдений все деления существуют одновременно в суперпозиции», - объясняет Эверетт. Конечно, мы видим только один вариант. Но, может быть, проблема в том, что органы наших чувств подобны радиоприемнику, который в отдельно взятый момент времени может быть настроен лишь на одну волну бескрайнего эфира?..

В некотором роде, теория Эверетта вполне ортодоксальна и с христианской точки зрения: евангельская реальность действительно рядом, она параллельна и вечна. Однако вопросы теодицеи не входят в круг обсуждаемых ныне тем. Не будем обращаться и к другим научно-фантастическим выводам, которые лучше оставить на усмотрение наших читателей. Обратимся к проблеме наблюдателя. Если в каждом из параллельных миров - или в каком-то их количестве - существуют наши копии, то оригинал, вроде бы, должен находиться лишь в одном.

Знаменателен анекдот, приведенный оксфордским профессором Дэвидом Дойчем в его книге «Структура реальности»: «В исторической переписке Де Витт (один из основоположников теории квантовой гравитации. - А.А.) выдвинул целый ряд подробных технических возражений теории Эверетта, каждое из которых Эверетт опроверг. Де Витт завершил свое доказательство на неофициальной ноте, указав, что он просто не может почувствовать, что "расщепляется" на многочисленные различные копии всякий раз, когда принимает решение. Ответ Эверетта прозвучал как отголосок спора между Галилео и Инквизицией. "А вы чувствуете, что Земля вертится?" - спросил он - поскольку квантовая теория объясняет, почему мы не чувствуем этого расщепления, так же как теория инерции Галилео объясняет, почему мы не чувствуем, что Земля вертится. Де Витт признал свое поражение».

"Я" между сном и явью

В знаменитой книге «Квантовая психология» возмутитель интеллектуального спокойствия Роберт Антон Уилсон пишет: «Теперь мы видим, что подобно тому, как современная нейрология отрицает существование единой личности или "души" аристотелевского толка и говорит о множестве "я" в мозгу каждого человека, одна из ветвей квантовой теории также определяет существование множества "я". Другими словами, и наука о мозге, и квантовая механика утверждают, что все "я" из множества возможных являются одинаково "реальными" - для нейрологов эти "я" содержатся в химических процессах нашего головного мозга, для сторонников теории ЭУГ - в других вселенных, но в обоих случаях о "единой личности", как и в буддийской теории, не может быть и речи». Нельзя не поразиться тому факту, что, в соответствии с фрейдистскими, юнгианскими и гештальт-терапевтическими методами интерпретации снов, эти альтернативные «я», иногда вместе с их альтернативными вселенными, проявляются каждую ночь в наших сновидениях .

Так где же находится оригинал? И кто он? В интеллектуальном бестселлере 20-х годов прошлого века «Эксперимент со временем», написанном современником Эйнштейна Джоном Уильямом Данном, на основе анализа сновидений делается попытка сформулировать своего рода единую теорию поля, прекрасно объясняющую феномены телепатии или путешествий во времени. Стоит заметить, впрочем, что все абстрактные идеи, не формализованные (в отличие от гипотезы Эверетта) математически, на выживание в научном мире рассчитывать не могут. И, в отличие от шредингерова кота, даже не имеют на это никаких шансов. Поэтому теория Данна и осталась до сих пор курьезным артефактом где-то на периферии литературы и психологии.

Данн, который называет свою книгу «лишь общим введением в сериализм как теорию вселенной», вводит понятие серийного наблюдателя. В самом деле, если мы что-то думаем о себе, значит, нас анализирует некий сторонний наблюдатель. Если мы понимаем это, то понимает это некий третий наблюдатель. И так до бесконечности. «Сериализм, - пишет Данн, - выявляет существование высшего всеобщего наблюдателя - источника всякого сознания, намерения и вмешательства, скрывающихся за чисто механическим мышлением, - который содержит в себе не столь обобщенного наблюдателя - персонификацию всей генеалогически связанной жизни - и который может мыслить по-человечески и имеет способность к предвидению, превосходящему наши индивидуальные способности. В этом высшем наблюдателе мы, индивидуальные наблюдатели, и древо, ветвями которого мы являемся, живем и обретаем наше существование. И нам не уготовано никакого грядущего «поглощения»; мы уже поглощены, и нынешняя тенденция есть тенденция к дифференциации».

Жизнь и судьба

Стоит обратить здесь внимание на совершенно эвереттовские образы древа и ветвей, - ведь расщепление миров визуально несложно представить именно образом древа - к примеру, генеалогического… К слову, судьба открытия Эверетта была немногим лучше судьбы переведенной недавно в России книжки Данна. Окрыленный перепиской с Эйнштейном, молодой Эверетт летит в Копенгаген к Нильсу Бору, но возвращается не солоно хлебавши. И хотя учитель Эверетта, знаменитый физик Джон Уилер ставит своего ученика на одну доску с Ньютоном и Эйнштейном, разочаровавшийся в академической среде Эверетт уходит работать в Пентагон, потом создает свою корпорацию, сколачивает состояние, а в 52 года умирает от сердечного приступа.

Популяризация эвереттовских идей проходит также нелегко - очевидно, из-за их неочевидной практической применимости. В 2000 году в городе Костроме тиражом 192 экземпляра вышла книга Ю.Лебедева «Неоднозначное мироздание» - первая попытка подробно и доступно рассмотреть теорию Эверетта и некоторые научно-популярные выводы из нее. Лебедев цитирует известного физика Андрея Линде: «Проводя измерение, наблюдатель не редуцирует волновую функцию всех Вселенных к волновой функции одной из них (или их части), а лишь уточняет, кто он и в какой именно из этих Вселенных он находится».

Липкие пальчики времени

В этом контексте трудно не вспомнить теорию академика Фоменко, сдвинувшего традиционную хронологию на тысячу лет, благодаря чему стало возможным считать нескольких исторических персонажей одним и тем же. Сам Фоменко отрицает возможность параллельного существования нескольких историй - подобно тому как мирно уживаются с классической эвклидовой геометрии Римана, Лобачевского или Минковского. Тем не менее, теория Эверетта могла бы объяснить и этот феномен.

Ю.Лебедев вводит понятие пространственно-временной склейки, приводя в пример любопытную историю из желтой прессы: «В 1912 году в купе экспресса Лондон-Глазго прямо на ходу появился - и вскоре исчез, оставив как сувенир для свидетелей только старинную шляпу - крестьянин Пимп Дрейк из уже не существовавшей деревни Четнем. Свидетели - инспектор Скотланд-Ярда и медсестра. Впоследствии в архивах найдены и данные о Дрейке и изложения его рассказов о том, как он побывал "на экипаже дьявола".

В конце концов, почему вероятностным не может быть и прошлое?.. Идея склейки могла бы, наверное, объяснить и ряд других популярных феноменов – от полтергейста до НЛО, - но это уже задача будущего, в котором последнее слово пока еще остается за безупречным математическим аппаратом. И таким относительным временем.

P.S.

А для тех, кто любит ссылаться на авторитеты, в заключение еще раз процитирую звезду современной космологии Дэвида Дойча, который в своей «Структуре реальности» резюмировал: «история Эверетта - это действительно история молодого новатора, который оспаривал общепринятое мнение, и которого многие игнорировали, пока десятилетия спустя его точка зрения постепенно не стала новым общепринятым мнением. Однако основа новшества Эверетта заключалась не в том, чтобы заявить о ложности общепринятой теории, а в том, чтобы заявить о ее истинности!» В этом месте мы можем поставить улыбку кота :)) Того самого, который вышел из-под пера другого оксфордского профессора.