Часть 4. Парадоксы Реальности (1/2)

Как представить себе физически явление альтернативных миров?

Чтобы разобраться, что такое параллельные реальности, можно, например, обратиться к квантовой механике.

Мы знаем, что можем замерить либо скорость квантовой частицы (скажем, электрона), либо ее координату, но до замера она представляет собой некую волновую функцию.

После замера функция, как говорится, «сколлапсировала». Эвереттовская квантовая механика (многомировая интерпретация) предполагает, что «волновая функция эволюционирует согласно уравнению Шредингера». И если, решая его, не применять всякие ухищрения: дополнять уравнение Шредингера новой динамикой, или добавлять в волновую функцию новые переменные и так далее, то мы увидим, что наличие множества миров вытекает отсюда автоматически как естественное логическое предположение: при замере мир делится надвое.

Не принципиально, что мы будем измерять, допустим, спин… Так как электроны находятся в суперпозиции верхнего и нижнего спина, то всё, содержащее электроны вплоть до целой Вселенной, тоже находится в суперпозиции <span class="footnote" id="fn_33835495_0"></span>, то есть представляет из себя волну.

Коллапс волновой функции вызывает странное ощущение в рамках академической квантовой механики, когда мы не можем сказать заранее, каким будет замеренный спин электрона, но после замера можем мерить сколько угодно раз и получать из раза в раз тот же самый результат, что получен первым.

Однако в концепции многомировой интерпретации все очевидно. Если мир разделился, то, оказавшись на ветке с нижним спином электрона, мы уже никак не можем при замере получить верхний.

Вероятность — не математически выраженная возможность или невозможность события, а как мы уже говорили, количество веток реальности с данным свойством на сто произвольных. Естественно, замерив некую величину, мы уже выбрали группу веток, а, перейдя на нее, мы естественно во всех дальнейших измерениях будем получать только те же результаты.

В своей книге «Квантовые миры и возникновение пространства-времени» Шон Кэрролл объясняет, что если замерять спин электрона, то согласно академической квантовой механике, у нас 50%-ная вероятность, что волновая функция сколлапсирует в верхний спин, и 50%-ная — что в нижний. А согласно многомировой интерпретации, существует 100%-ная вероятность, что волновая функция Вселенной разделится из одного мира на два. Действительно, в одном из этих миров наблюдатель увидит верхний спин, а в другом — нижний. И когда спин измерен, в результате декогеренции <span class="footnote" id="fn_33835495_1"></span> возникают два человека с двумя результатами измерений, которые ранее были одним «я»… Оба этих человека в равной степени имеют право считать себя тем самым «я», который приступил к замерам.

Таким образом, с физической точки зрения мы должны будем сказать, что если возможные события рассмотреть как волновую функцию, то значимость в долях всех веток, на которые вселенная в результате события разделилась, в сумме дадут единицу. «По мере дальнейшего ветвления миры становятся все тоньше, — как говорит Кэрролл, — и вносят в энергию метавселенной все меньший вклад».

Действительно ли бедный несчастный «кот Шредингера» <span class="footnote" id="fn_33835495_2"></span> для нас не жив и не мертв, пока мы не открыли коробку? Разумеется, это не так. Система уже спутана с людьми-наблюдателями. Поскольку жалко кота, то не хочется вникать в суть проблемы. Если бы Шредингер посадил бы в ящик таракана или хотя бы крысу, людям проще было бы четко представить себе подобный мысленный эксперимент. Конечно, «наблюдение» и коллапс волновой функции происходят в момент, когда срабатывает счетчик Гейгера (в данном случае счетчик и есть фактический наблюдатель). Но человек-наблюдатель не знает, в какой ветви вселенной он находится, пока не откроет коробку.

***

Поскольку обсуждаем мы вообще-то не физические законы, а альтернативные реальности, остановимся на литературном отступлении в книге Кэрролла, где о физике Эверетта беседуют дочь и отец. Отец говорит, что «всегда думал, что предполагается существование бесконечного количества миров и что многомировая интерпретация подразумевает, что где-то может произойти что угодно, а в волновой функции присутствуют все возможные миры». А дочь уточняет, что никогда не случится, допустим, спонтанного превращения электрона в протон, и «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».

Если же мы с вами хотим, чтобы в AU происходило всё, что угодно, необходимо вспомнить еще и про гипотезу Макса Тегмарка, что любому математически непротиворечивому набору физических законов соответствует независимая, но реально существующая вселенная. А еще всё это можно объединить с концепцией пузырьковой вселенной и инфляционной моделью вселенной… Ну, в общем…

Вернемся к идее ветвления реальностей при каждом нашем выборе. То есть появляются ли две альтернативные вселенные, когда я решаю выпить чай или кофе, повернуть налево или направо.

Эвереттианцы, конечно, посмеялись бы над нами. Ветвление в их понимании — результат того, что элементарная частица в квантовой суперпозиции взаимодействует с чем-то, то есть запутывается с окружающей средой, происходит декогеренция — волновая функция (составной системы, что важно для нас) делится надвое. Поэтому от того, что мы «приняли решение», ветвление вселенной не произойдет. Но это с их точки зрения.

Для нас все выглядит несколько иначе. Без какого бы то ни было обращения к квантовой механике и физике вообще, мы можем заранее сказать, что ветвление на альтернативные реальности, разумеется, не происходит оттого, что мы сделали выбор.

Более того, кофе мы, совершенно очевидно, выбрали, уже находясь на одной из веток, а чай — на другой. Пока мы были единым целым, мы не могли «принять» два решения, а только задаться вопросом, что мы хотим. Два решения появились после ветвления. Для нас, разумных, «ветвление» происходит, когда появляется макроскопическая альтернатива. Все остальные ветвления волновых функций мы просто не замечаем.

В какой-то момент волновая функция нас, запутанных с квантовой частицей, разделилась на две… При этом что-то каким-то образом задело химические процессы в нейронах, и почему-то повлияло на наше желание выпить чай или кофе. Но наше мышление обладает инерцией и не переключается сразу на два результирующий выбор. В течение какого-то времени наши два «я-здесь-и-сейчас» мысленно еще не разделились и чувствуют вопрос «что я хочу выпить?» с двумя возможными вариантами, а не ответ.

Для нас как макроскопической системы ветвление происходит в этот момент, хотя на микроскопическом уровне ветвление произошло давным-давно.