Файл: Дойч. Структура Реальности.doc

Чтобы понять квантовую концепцию времени, представим, что мы разрезали мультиверс на множество отдельных снимков точно так же, как мы делали это с пространством-временем. С помощью чего мы можем снова склеить их? Как и раньше, законы физики и внут­ренние физические свойства снимков являются единственным прием­лемым клеем. Если бы время в мультиверсе было последовательнос­тью моментов, должна была бы существовать возможность распозна­вания всех снимков пространства в данный момент, словно мы соби­раем их в супер-снимок. Неудивительно, оказывается, не существует способа сделать это. В мультиверсе снимки не имеют «временных пе­чатей». Не существует такого понятия, что снимок из другой вселен­ной оказывается «в тот же самый момент» определенным снимком в нашей вселенной, поскольку это опять неявно выражало бы, что вне мультиверса существуют временные рамки, относительно кото­рых происходят все события в мультиверсе. Таких рамок не сущест­вует.

Следовательно, не существует фундаментального разграничения между снимками других времен и снимками других вселенных. В этом и заключается особый смысл квантовой концепции времени:

Другие времена —это всего лишь особые представители других вселенных.

Это понимание впервые появилось из ранних исследований квантовой гравитации в 1960-х годах, в частности, из работы Брайса Де Витта, но насколько мне известно, в общем случае было сформулировано только в 1983году Доном Пейджем и Вильямом Вутерсом. Снимки, которые мы называем «другими временами в нашей вселенной» отличаются от «других вселенных» только с нашей перспективы, и только в этом за­коны физики особенно тесно связывают их с нашим снимком. Следова­тельно, наш снимок содержит наибольший объем свидетельств именно о существовании этих снимков. По этой причине мы и обнаружили их за тысячи лет до того, как открыли оставшуюся часть мультиверса. которая, по сравнению с ними, очень незначительно взаимодействует с нами через эффекты интерференции. Для того чтобы говорить об этих снимках, мы создали специальные языковые конструкции (прошлые и будущие формы глаголов). Мы также придумали другие конструкции (такие как высказывания«если… то…»,условные и сослагатель­ные формы глаголов), чтобы говорить о других типах снимков, даже не зная об их существовании. Традиционно мы относили эти два типа снимков —другие времена и другие вселенные —к абсолютно различ­ным концептуальным категориям. Теперь мы видим, что это различие необязательно.

Теперь продолжим преобразование наших понятий о мультиверсе. Сейчас в нашей груде гораздо больше снимков, но давайте снова начнем с отдельного снимка одной вселенной в один момент. Если мы сейчас поищем в груде другие снимки, очень похожие на исходный, мы обнару­жим, что эта груда весьма отличается от разобранного пространства-времени. Во-первых, мы находим много снимков, которые абсолютно идентичны исходному. В действительности, любой снимок, который вообще присутствует, присутствует в бесконечном множестве копий. Таким образом, имеет смысл спросить не сколько снимков обладают таким-то свойством, а только какая частьбесконечного количества снимков обладает этим свойством. Ради краткости, говоря об опреде­ленном «количестве» вселенных, я всегда подразумеваю определенную часть от общего количества в мультиверсе.

Если, кроме вариантовменя в других вселенных, существуют и Многочисленные идентичныекопиименя, которая из них я? Безуслов­но, я —это все они. Каждая из них только что задала этот вопрос, «которая из них я?», и любой истинный способ ответа на этот вопрос должен дать каждой из них один и тот же ответ. Принять, что вопрос, какой из идентичных копий являюсь я, имеет физический смысл, зна­чит принять, что вне мультиверса существует некая система отсчета относительно которой можно дать ответ —«Я —третья копия сле­ва... ».Но какое может быть «лево», и что значит «третий»? Подобная терминология имеет смысл, только если представить, что снимки меня выстроены в различных положениях в некотором внешнем пространст­ве. Но мультиверс существует во внешнем пространстве не больше чем он существует во внешнем времени: он содержит все существу­ющее пространство и время. Он просто существует, и физически он является всем, что существует.

Квантовая теория в общем случае не определяет, что произойдет на конкретном снимке, как это делает физика пространства-времени. Вместо этого она определяет, какая часть всех снимков в мультивер­се будет обладать данным свойством. По этой причине, мы, жители мультиверса, иногда можем делать только вероятностные предсказа­ния, даже несмотря на то, что то, что произойдет в мультиверсе, пол­ностью определено. Предположим, например, что мы подбросили монет­ку. Типичное предсказание квантовой теории могло бы быть, что если на определенном количестве снимков монетка была бы зафиксирована вращающейся определенным образом, а часы давали бы определенные показания,тотакже существовала бы половина этого количества все­ленных; в которых часы давали бы более поздние показания, а монетка упала бы «орлом» вверх, и вторая половина, в которой часы давали бы более поздние показания, а монетка упала бы «решкой» вверх.

Рисунок 11.7показывает небольшую область мультиверса, в кото­рой происходят эти события. Даже в этой небольшой области необходи­мо показать много снимков, поэтому мы можем выделить на каждый снимок только одну точку диаграммы. Все снимки, на которые мы смотрим, содержат часы некоторого стандартного типа, а диаграмма организована так, что все снимки с конкретными показаниями часов появляются в виде вертикального столбца, а показания часов увеличи­вается слева направо. Когда мы ведем взгляд вдоль любой вертикальной линии на диаграмме, не все снимки, которые мы проходим, различны. Мы проходим через группы идентичных снимков, как указывает тень. Снимки с самыми ранними показаниями часов расположены на левом краю диаграммы. Мы видим, что на всех этих снимках, которые яв­ляются идентичными, монетка вертится. На правом краю диаграммы мы видим, что на половине снимков с самыми поздними показаниями часов монетка упала «орлом» вверх, а на другой половине —«решкой» вверх. Во вселенных с промежуточными показаниями часов присут­ствуют вселенные трех типов в соотношении, которое изменяется в за­висимости от показаний часов.

Если бы вы присутствовали в изображенной области мультиверса, все ваши копии сначала видели бы, что монетка вращается. Затем, по­ловина ваших копий увидела бы, что монетка упала «орлом», а другая половина увидела бы, что она упала «решкой». На некотором проме­жуточном этапе вы увидели бы монетку в состоянии, в котором она все еще находилась бы в движении, но из которого можно было бы предсказать, какой стороной она упадет. Это разделение идентичных Копий наблюдателя на немного отличные версии ответственно за субъ­ективно вероятностный характер квантовых предсказаний. Дело в том, что если бы вы спросили в самом начале, какой результат подбрасы­вания монетки вам предстоит увидеть, ответ был бы, что это строго Непредсказуемо, поскольку половина ваших копий, задающих этот во­прос, увидела бы «орла», а вторая половина —«решку». Такое понятие, как «какая половина» увидела бы «орла», существует не больше, чем от­вет на вопрос «который из них я?». В практических целях вы могли бы рассматривать это как вероятностное предсказание того, что в 50% случаев монета упадет «орлом», а в оставшихся 50%случаев —«реш­кой».

Детерминизм квантовой теории подобно детерминизму классичес­кой физики действует как вперед, так и назад во времени. Из состояния совместного набора снимков «орлов» и «решек» при более поздних пока­заниях часов на рисунке 11.7полностью определяется состояние «вра­щения» при более ранних показаниях часов, и наоборот. Тем не менее, с точки зрения любого наблюдателя, информация теряется в процессе подбрасывания монетки. Поскольку, где бы не находился наблюдатель, получающий впечатление состояния «вращения» монетки, конечное сов­местное состояние «орлов» и «решек» не соответствует любому возмож­ному впечатлению наблюдателя. Следовательно, наблюдатель при более ранних показаниях часов может наблюдать за монеткой и предсказать ее будущее состояние, а также последующие субъективные вероятнос­ти. Но ни одна из более поздних копий наблюдателя не может наблю­дать информацию, необходимую для восстановления состояния «враще­ния», поскольку эта информация к тому времени распределяется между двумя типами вселенных, что делает невозможным восстановление, ис­ходя из конечного состояния монетки. Например, если мы знаем только то, что монетка упала «орлом», за несколько секунд до этого могло на­блюдаться состояние, которое я назвал «вращением», или монетка мог­ла вращаться в противоположном направлении, или все время лежать «орлом». В данном случае не существует возможности восстановления, даже вероятностного восстановления. Более раннее состояние монет­ки определяется не просто более поздним состоянием снимков «орла», а совместным состоянием снимков «орла» и «решки».

Любая горизонтальная линия, проведенная по рисунку 11.7,про­ходит через последовательность снимков с увеличением показаний ча­сов. Может возникнуть соблазн думать о такой линии —как та, кото­рая показана на рисунке 11.8, —как о пространстве-времени, а о всей диаграмме как о пачке пространств-времен, по одному на каждую по­добную линию. Из рисунка 11.8мы можем вывести, что происходит в «пространстве-времени», определенном горизонтальной линией. В те­чение какого-то периода времени оно содержит вращающуюся монетку. Затем, в течение следующего периода оно содержит монетку, которая движется так, что можно предсказать, что она упадет «орлом». Одна­ко позднее, напротив, оно содержит монетку, которая движется так, что можно предсказать, что она упадет «решкой», и, в конце концов, она действительно падает «решкой». Однако это всего лишь недоста­ток диаграммы, как я уже указал в главе 9(см. рисунок 9.4,стр. 215). В этом случае законы квантовой механики предсказывают, что ни один наблюдатель, который помнит, что видел монетку в состоянии «пред­сказуемого появления орла» не может увидеть ее в состоянии «решки»: это и оправдывает то, что, прежде всего, мы называем это состояние «предсказуемым появлением орла». Следовательно, ни один наблюда­тель в мультиверсе не узнал бы события в таком виде, в каком они происходят в «пространстве-времени», определенном линией. Все это подтверждает то, что мы не можем склеить снимки произвольно, мы можем склеить их только так, чтобы отразить отношения между ни­ми, определяемые законами физики. Снимки, расположенные вдоль ли­нии на рисунке 11.8,недостаточно взаимосвязаны, чтобы оправдать их объединение в одну вселенную. Вероятно, они появляются в порядке увеличения показаний часов, которые впространстве-временибыли бы «временной печатью», достаточной для повторной сборки пространства-времени. Но в мультиверсе слишком много снимков, чтобы только пока­зания часов могли разместить один снимок относительно других. Что­бы сделать это, нам необходимо рассмотреть сложную деталь: какие снимки определяют какие.

В физике пространства-времени любой снимок определяется лю­бым другим. Как я уже сказал, в мультиверсе, в общем случае, это не так. Обычно состояние одной группы идентичных снимков (например, тех, в которых монетка «вращается») определяет состояние равного ко­личества различных снимков (например, снимков «орла» и «решки»). Из-за свойства обратимости времени, присущего законам квантовой физики, общее, многозначное состояние последней группытакже опре­деляет состояние первой. Однако в некоторых областях мультиверса и в некоторых областях пространства снимки некоторых физических объектов на некоторое время составляются в цепочки, каждое звено которых определяет все остальные в хорошем приближении. Стандартным примером могла бы стать последовательность снимков солнечной системы. В таких областях законы классической физики являются хо­рошим приближением квантовых законов. В таких областях и местах мультиверс действительно выглядит как на рисунке 11.6,в виде на­бора пространств-времен, и на таком уровне приближения квантовая концепция времени сводится к классической. Можно выявить прибли­зительную разницу между «различными временами» и «различными вселенными», а время —это приблизительно последовательность мо­ментов. Но это приближение никогда не выдерживает более детального исследования снимков, взгляда далеко вперед или далеко назад во вре­мени, или взгляда далеко в мультиверс.

Все экспериментальные результаты, которыми мы располагаем в настоящее время, совместимы с тем приближением, что время — это последовательность моментов. Мы не ожидаем, что это приближе­ние не выдержит какого-нибудь предсказуемого земного эксперимен­та, однако теория говорит нам, что оно должно сильно пострадать в определенных видах физических процессов. Первый —это начало все­ленной, Большой Взрыв. В соответствии с классической физикой время началось в тот момент, когда пространство было бесконечно плотным и занимало только одну точку, а до этого моментов не было. В соот­ветствии с квантовой физикой (насколько нам известно) снимки, очень близкие к Большому Взрыву не расположены в каком-либо определен­ном порядке. Свойство времени как последовательности начинается не при Большом Взрыве, а несколько позднее. В природе вещей не име­ет смысла спрашивать, насколько позднее. Но мы можем сказать, что самые ранние моменты, которые, в хорошем приближении, являются последовательными, имели место грубо, в соответствии с экстраполя­цией классической физики, через 10^-43секунд(время Планка)после Большого Взрыва.