Файл: Дойч. Структура Реальности.doc

Вот как все должно произойти, если концепция времени свобод­на от присутствия перекрывающих рамок времени, которое является внешним по отношению к физической реальности. Временная печать снимка —это показания некоторых естественных часов, существую­щих в пределах этой вселенной. На некоторых снимках —на тех, ко­торые содержат человеческую цивилизацию, например, —существуют действительные часы. На других —существуют физические перемен­ные —такие, как химический состав Солнца или всей материи в про­странстве, —которые можно рассматривать как часы, потому что они принимают определенные, отличные значения на разных снимках, по крайней мере, в пределах определенной области пространства-времени. Мы можем стандартизировать и градуировать их, чтобы согласовать друг с другом в местах их совпадения.

Мы можем восстановить пространство-время, используя внутрен­ний порядок, определяемый законами физики. Мы начинаем с любого из снимков. Затем мы вычисляем, как должны выглядеть предыдущий и последующий снимки, находим эти снимки в оставшемся наборе и приклеиваем их к обоим сторонам исходного снимка. Повторение этих действий воссоздает все пространство-время. Такие вычисления слиш­ком сложны, чтобы их можно было выполнить в реальной жизни, но они приемлемы в мысленном эксперименте, в котором мы представля­ем себя оторванными от реального физического мира. (Так же, строго говоря, в доквантовой физике существовала бы непрерывная бесконеч­ность снимков, так что только что описанный процесс пришлось бы заменить ограниченным процессом, в котором пространство-время со­бирается за бесконечное число этапов; однако принцип остается тем же самым).

Предсказуемость одного события из другого не означает, что эти события являются причиной и следствием. Например, электродинами­ческая теория гласит, что все электроны переносят один и тот же заряд. Следовательно, используя эту теорию, мы можем предсказать —и час­то предсказываем —результат измерения одного электрона, исходя из результата измерения другого. Но ни один результат не былпричиной другого. В действительности, насколько нам известно, величина заряда электрона не была вызвана никаким физическим процессом. Возмож­но, ее «вызывают» сами законы физики (хотя законы физики, насколько они нам сейчас известны, не предсказывают заряд электрона; они прос­то говорят, что все электроны имеют один и тот же заряд). Но, в любом случае, это пример событий (результатов измерений электронов), од­но из которых можно предсказать, исходя из другого, но которые не делают случайного вклада друг в друга.

Вот еще один пример. Если мы наблюдаем, где находится один эле­мент полностью собранной мозаики, и знаем формы всех элементов и то, что они правильно собраны, мы можем предсказать, где находятся все оставшиеся элементы. Но это не значит, что элемент, местоположе­ние которого мы наблюдаем, является причинойтого, что все оставши­еся элементы находятся там, где они находятся. Существует ли такое причинно-следственное отношение зависит от того, как собирали всю мозаику. Если наблюдаемый нами элемент положили первым, то он действительно является одной из причин нахождения других элемен­тов там, где они находятся. Если первым положили другой элемент, то положение наблюдаемого нами элемента былоследствиемэтого, а не причиной. Но если бы мозаику создали единственным проходом лез­вия, имеющего форму этой мозаики, и никогда не разбирали, то ни одно из положений элементов не было бы ни причиной, ни следствием Других положений. Их не собирали бы в любом порядке, а создали бы одновременно, в таком положении, что правила мозаики уже были бы соблюдены, что сделало бы эти положения взаимно предсказуемыми. Тем не менее, ни одно из них не стало бы причиной других.

Детерминизм физических законов о событиях в пространстве-времени подобен предсказуемости правильно собранной мозаики. За­коны физики определяют, что происходит в один момент, исходя из того, что происходит в другой, точно так же, как правила мозаики определяют положения некоторых элементов, исходя из положения дру­гих. Но как и в случае с мозаикой, то, являются ли события в раз­личные моменты причинойдруг друга или нет, зависит от того, как сложились моменты. Глядя на мозаику, мы не можем сказать, была ли она собрана по кусочкам. Но в случае с пространством-временем нам известно, что бессмысленно «класть» один момент за другим, по­скольку это было бы потоком времени. Следовательно, мы знаем, что даже несмотря на то, что некоторые события можно предсказать, ис­ходя из других событий, ни одно событие в пространстве-времени не являлось причиной другого. Мне хотелось бы еще раз подчеркнуть, что все это соотносится с доквантовой физикой, в которой все, что происходит, происходит в пространстве-времени. Однако мы видим, что пространство-время несовместимо с существованием причинно-следственного отношения. Дело не в том, что люди ошибаются, когда говорят, что определенные физические события являются причиной и следствием друг друга, дело в том, что интуиция несовместима с зако­нами физики пространства-времени. Однако это нормально, поскольку физика пространства-времени ложна.

В главе 8я сказал, что для того, чтобы какой-либо объект стал причиной своей собственной репликации, должны быть выполнены два условия: во-первых, этот объект действительно должен реплицироваться; и во-вторых, большая часть его вариантов в этой же самой ситуации не должна реплицироваться. Это определение реализует идею о том, что причина —это нечто важное для ее следствий, а также работа­ющее для причинно-следственного отношения в целом. Чтобы Х стало причиной Y, должны выполняться два условия: во-первых, что как X, так и Y, происходят, и во-вторых, что Yне произошел бы, если бы Х был другим. Например, причиной жизни на Земле был солнечный свет, потому что как солнечный свет, так и жизнь произошли на Земле и потому что жизнь не появилась бы, не будь солнечного света.

Таким образом, рассуждение о причинах и следствиях неизбеж­но касается и вариантов причин и следствий. Один из таких вариан­тов всегда говорит, что произошло бы,если бы, при прочих равных условиях, такое-то событие было другим. Историк мог бы высказать следующее суждение, что«еслибы Фарадей умер в 1830году,тораз­витие техники задержалось бы на двадцать лет». Смысл этого сужде­ния кажется совершенно ясным и, поскольку в действительности Фа­радей не умер в 1830году, а открыл электромагнитную индукцию в1831,довольно убедительным. Это все равно, что сказать, что откры­тие Фарадея, а следовательно, и то, что он не умер, частично стало причиной произошедшего технического прогресса. Но что значит, в контексте физики пространства-времени, рассуждать о будущем не­существующих событий? Если в пространстве-времени не было тако­го события, как смерть Фарадея в 1830году, то там нет и последст­вий этого события. Конечно, мы можемпредставитьпространство-время, содержащее такое событие; но тогда, поскольку мы всего лишь представляем его, мы также можем представить, что оно содержит лю­бые, желаемые нами последствия. Мы можем представить, например, что за смертью Фарадея последовалоускорениетехнического прогрес­са. Мы можем попытаться обойти эту двусмысленность, представляя только такие пространства-времена, в которых, несмотря на отличие рассматриваемого события от того, которое имело место в действи­тельном пространстве-времени, действуют те же самые законы физи­ки. Неясно, что оправдывает подобное ограничение нашего воображе­ния, но, в любом случае, если действуют те же самые законы физики, то рассматриваемое событие немогло быбыть другим, потому что за­коны недвусмысленно определяют его, исходя из предшествующей ис­тории. Таким образом, пришлось бы представить и другую предшест­вующую историю. Насколько другую? Историческое следствие нашего придуманного изменения критически зависит от того, что мы будем подразумевать под «прочими равными условиями». А это имеет двой­ной смысл, от которого невозможно избавиться, поскольку существу­ет бесконечно много способов представить такое положение вещей до1830года, которое привело бы к смерти Фарадея в этом году. Некото­рые из этих вещей несомненно привели бы к ускорению технического Прогресса, а другие —к замедлению. К каким из них мы обращаемся в своем высказывании«если... то.. .»⁷Что считается «прочими рав­ными условиями»? Как бы мы ни старались, мы не преуспеем в устра­нении этой двусмысленности в рамках физики пространства-времени. Невозможно избежать того факта, что в пространстве-времени в точ­ности одно событие имеет место в реальности, а все остальное —фан­тазии.

Мы вынуждены сделать вывод, что в физике пространства-времени условные высказывания с ложными посылками («если бы Фарадей умер в 1830году...») не имеют смысла. Логики называют такие высказы­ванияусловными высказываниями, противоречащими фактам,и опре­деляют их как традиционно парадоксальные. Все мы знаем, что значат такие высказывания, однако как только мы пытаемся точно изложить их смысл, кажется, что он тут же улетучивается. Источник этого па­радокса не в логике и не в лингвистике, а в физике —в ложной физике пространства-времени. Физическая реальность —это не пространство-время. Это гораздо большая и более многообразная категория,мульти­верс.В первом приближении мультиверс подобен огромному количест­ву сосуществующих и мало взаимодействующих пространств-времен. Если пространство-время подобно пачке снимков, причем каждый сни­мок является всем пространством в один момент, то мультиверс подо­бен огромной коллекции этих пачек. Даже это (как мы увидим) немного неправильное изображение мультиверса уже способно согласовать при­чины и следствия. Поскольку в мультиверсе почти определенно есть несколько вселенных, в которых Фарадей умер в 1830году, то отстал ли технический прогресс в этих вселенных от нашего технического прогресса —вопрос факта (который является объективным, хотя его и невозможно увидеть). В том, к каким вариантам нашей вселенной относится противоречащее фактам «если бы Фарадей умер в 1830го­ду...», нет ничего произвольного: оно относится ктем вариантам, которые действительно имеют местогде-то в мультиверсе. Именно это устраняет двойственность. Обращение к воображаемым вселенным не работает, потому что мы можем представить любые желаемые нами вселенные в любых желаемых нами соотношениях. Но в мультиверсе вселенные присутствуют в определенных соотношениях, так что име­ет смысл говорить, что некоторые типы событий «очень редки» или «очень часты» в мультиверсе и что некоторые события следуют за дру­гими «в большинстве случаев». Большая часть логически возможных вселенных не присутствует совсем —например, не существует все­ленных, в которых заряд электрона отличался бы от заряда электрона в нашей вселенной или в которых не работали бы законы квантовой фи­зики. Законы физики, к которым неявно обращается противоречащее фактам высказывание, —это законы, которые действительно работа­ют в других вселенных, а именно, законы квантовой теории. Следо­вательно, высказывание«если…то…»можно определенно принять как означающее, что «в большинстве вселенных, в которых Фарадей умер в 1830году, технический прогресс отстал от нашего». В общем, мы можем сказать, что событие Х является причиной событияYв на­шей вселенной, если как X,так и Yпроисходят в нашей вселенной, но в большинстве вариантов нашей вселенной, в которых Х не происходит,Yтакже не происходит.

Если бы мультиверс буквально был коллекцией пространств-времен, квантовая концепция времени ничем не отличалась бы от клас­сической. Как показано на рисунке 11.6,время по-прежнему было бы последовательностью моментов. Единственная разница заключалась бы в том, что в конкретный момент в мультиверсе вместо одной вселен­ной существовало бы множество. Физическая реальность в определен­ный момент была бы, в действительности, «супер-снимком», состоящим из снимков многих различных вариантов всего пространства. Вся ре­альность все время была бы пачкой всех супер-снимков, так же, как классически она была пачкой снимков пространства. Из-за квантовой интерференции каждый снимок уже не определялся бы полностью пре­дыдущими снимками того же самого пространства-времени (хотя при­близительно определялся бы, потому что классическая физика часто является хорошим приближением квантовой физики). Однако супер­снимки, начиная с определенного момента, полностью и точно опреде­лялись бы предыдущими супер-снимками. Абсолютный детерминизм не породил бы абсолютную предсказуемость, даже в принципе, пото­му что для предсказания необходимо знание того, что произошло во всех вселенных, а каждая наша копия может напрямую воспринимать только одну вселенную. Тем не менее, что касается концепции вре­мени, рисунок почти ничем не отличался бы от пространства-времени с последовательностью моментов, связанных детерминистическими за­конами, только в каждый момент происходило бы больше событий, но большинство их было бы скрыто от любой копии любого наблюдателя.

Однако мультиверс устроен не совсем так. Реальная квантовая те­ория времени —которая также была бы квантовой теорией гравита­ции —была мучительной и недостигнутой целью теоретической фи­зики в течение нескольких десятилетий. Но мы уже достаточно знаем о ней, чтобы понимать, что несмотря на совершенно детерминистичес­кий характер законов квантовой физики на уровне мультиверса, эти законы не разделяют мультиверс, как это показано на рисунке 11.6,на отдельные пространства-времена или на супер-снимки, каждый из ко­торых полностью определяет все остальные. Таким образом, мы знаем, что классическая концепция времени как последовательности момен­тов не может быть истинной, хотя она и обеспечивает хорошее при­ближение при многих обстоятельствах —то есть, во многих областях вселенной.