Файл: Дойч. Структура Реальности.doc

По той же причине каждый теневой атом в перегородке может вза­имодействовать лишь с небольшим количеством других теневых ато­мов, находящихся около него, и те, с которыми он взаимодействует, образуют перегородку, весьма похожую на реальную. И так далее. Вся материя и все физические процессы имеют такую структуру. Если ре­альной перегородкой является сетчатка глаза лягушки, значит, должно быть много теневых сетчаток, каждая из которых способна остановить только одного теневого двойника каждого фотона. Каждая теневая сет­чатка взаимодействует только с соответствующими теневыми фото­нами, с соответствующей теневой лягушкой и т.д. Другими словами, частицы группируются в параллельные вселенные. Они «параллельны» в том смысле, что в пределах каждой вселенной частицы взаимодейст­вуют друг с другом так же, как в реальной вселенной, но воздействие, оказываемое каждой вселенной на остальные, весьма слабое, и прояв­ляется оно через явление интерференции.

Таким образом, мы вывели цепочку умозаключений, которая начи­нается со странных картин тени и заканчивается параллельными все­ленными. На каждом этапе мы обнаруживаем, что поведение наблюдае­мых нами объектов можно объяснить только присутствием невидимых объектов и их определенными свойствами. Основная идея заключает­ся в том, что интерференция одной частицы определенно исключает возможность существования только реальной вселенной, которая нас окружает. А факт существования такого явления интерференции не­оспорим. Тем не менее, теория существования мультиверса не пользу­ется особой популярностью у физиков. Почему?

Ответ, к сожалению, окажется нелицеприятным для большинства. Я еще вернусь к этому в главе 13,но сейчас мне хотелось бы под­черкнуть, что аргументы, представленные мной в этой главе, обраще­ны лишь к тем, кто ищет объяснений. Те, кого устраивают обычные предсказания и у кого нет особого желания понять, как получаются предсказанные результаты экспериментов, могут при желании просто отрицать существование всего, кроме того, что я называю «реальными» объектами. Некоторые люди, например, инструменталисты и позити­висты, принимают эту линию как сущность философского принципа. Я уже сказал, что я думаю о таких принципах и почему. Другие лю­ди просто не хотят думать об этом. Как-никак, это стольграндиозный вывод, и он вызывает беспокойство, когда о нем слышишь впервые. Но я полагаю, что все эти люди ошибаются. Я надеюсь убедить читате­лей, которые терпеливо относятся ко мне. что понимание мультивер­са —это предварительное условие наилучшего возможного понимания реальности. Я говорю это не в духе суровой определенности искать ис­тину независимо от того, насколько неприятной она может оказаться (хотя надеюсь, что приму и такую позицию, если до этого дойдет). Напротив, я говорю это потому, что итоговое мировоззрение намного более цельно и обладает гораздо большим смыслом, чем все предыду­щие мировоззрения. Оно возвышается над циничным прагматизмом, который в наше время зачастую является суррогатом мировоззрения ученых.

«Почему нельзя просто сказать, —спрашивают некоторые физики-практики, —что фотоны ведут себя так,словносталкиваются с неви­димыми объектами? Почему нельзя оставить это в таком виде? Почему мы должны идти дальше и принимать теорию о существовании неви­димых объектов?» Более экзотический вариант этой же по сути идеи заключается в следующем. «Реальный фотон осязаем, теневой фотон — это просто способ возможного, но не осуществленного поведения реаль­ного фотона. Тогда квантовая теория заключается вовзаимодействии реального с возможным».Это, по меньшей мере, звучит достаточно глу­боко. Но, к сожалению, люди, которые придерживаются какого-то из этих взглядов (включая выдающихся ученых, которые должны бы быть лучше осведомлены), во всем, что касается этого вопроса, неизменно начинают нести чушь. Поэтому давайте будем рассудительными. Клю­чевой момент состоит в том, что реальный, видимый фотонведет себя по-разномув соответствии с тем путем, который открыт где-то в аппа­рате, чтобы пропустить что-то, что, в конце концов, задержит видимый фотон. Что-то перемещается по этим путям, и отказаться называть это «реальным» все равно, что играть в слова. «Возможное» не может вза­имодействовать с реальным: несуществующие объекты не могут из­менять траекторию движения существующих. Если фотон отклоняется от своей траектории, на него должно что-то воздействовать, и это что-то я назвал «теневым фотоном». Название еще не делает это реальным, но не может быть, чтобы действительное событие, как-то: появление и обнаружение реального фотона, —было вызвано воображаемым со­бытием, тем, что фотон «мог сделать», но не сделал. Причиной других событий может стать только то, что действительно происходит. Если сложное движение теневых фотонов в эксперименте с интерференцией было бы просто возможностью, которая на самом деле не имела места, то наблюдаемое нами явление интерференции в действительности не произошло бы.

Причину того, что эффект интерференции обычно столь слаб, и его сложно обнаружить, можно найти в законах квантовой меха­ники, которые им управляют. Существенны два частных следствия этих законов. Первое: каждая дробноатомная частица имеет двойников в других вселенных, и только эти двойники ей мешают. Любые дру­гие частицы этих вселенных не оказывают на нее непосредственного воздействия. Следовательно, интерференцию можно наблюдать лишь в особых случаях, когда траектории частицы и ее теневых двойни­ков расходятся и затем вновь сходятся (так же, как фотон и тене­вой фотон стремятся к одной и той же точке на экране). Даже вре­мя должно быть синхронизировано: если на одной из двух траекто­рий возникнет задержка, интерференция ослабнет или прекратится. Второе: для того, чтобы обнаружить интерференцию между любыми двумя вселенными, необходимо, чтобы между всеми их частицами, положение и другие свойства которых не идентичны,произошло вза­имодействие. На практике это означает, что можно обнаружить ин­терференцию только между двумя очень похожими вселенными. На­пример, во всех описанных мною экспериментах интерферирующие вселенные отличаются положением только одного фотона. Если фо­тон при движении воздействует на другие частицы, и, в частности, если мы видим его, то эти частицы или наблюдатель тоже станут различными в различных вселенных. Если это так, то последующую интерференцию, включающую этот фотон, на практике невозможно будет обнаружить, потому что требуемое взаимодействие междувсе­мичастицами, которые подверглись влиянию, будет слишком сложно обеспечить. Здесь я должен упомянуть, что стандартная фраза, опи­сывающая этот факт, а именно: «наблюдение разрушает интерферен­цию», —весьма обманчива по трем причинам. Во-первых, она пред­полагает некоторое психокинетическое влияние сознательного «наблю­дателя» на основные физические явления, хотя такого влияния не существует. Во-вторых, интерференция не «разрушается»: ее просто (го­раздо!) сложнее увидеть, потому что для этого необходимо управлять точным поведением гораздо большего количества частиц. И, в-треть­их, не только «наблюдение», но илюбоевоздействие фотона на его окружение, зависящее от выбранной им траектории, делает то же са­мое.

Ради читателей, которые могли видеть другие формы изложения квантовой физики, я должен кратко показать связь между аргумен­тами, приведенными мной в этой главе, и обычным способом пред­ставления этого предмета. Возможно, из-за споров, возникших среди физиков-теоретиков, традиционно отправной точкой была сама кванто­вая теория. Сначала теорию формулируют как можно точнее, а затем пытаются понять, что она говорит нам о реальности. Это единствен­ный возможный подход к пониманию мельчайших деталей квантовых явлений. Но в отношении вопроса о том, состоит ли реальность из од­ной вселенной или из многих, этот подход излишне сложен. Именно поэтому в данной главе я отошел от него. Я даже не сформулировал ни одного постулата квантовой теории, я просто описал некоторые физи­ческие явления и сделал неизбежные выводы. Но если начинать с тео­рии, существуют две вещи, которые никто не будет оспаривать. Первая заключается в том, что квантовая теория не имеет равных себе в спо­собности предсказывать результаты экспериментов даже при слепом использовании ее уравнений без особых размышлений об их значении. Вторая состоит в том, что квантовая теория рассказывает нам нечто но­вое и необычное о природе реальности. Спор заключается лишь в том, что именно. Физик Хью Эверетт первым ясно осознал (в 1957году, через тридцать лет после того, как эта теория стала основой физики дробноатомных частиц), что квантовая теория описывает мультиверс. С тех самых пор бушевал спор о том, допускает ли эта теория какую-то другую интерпретацию (повторную интерпретацию, или формулиров­ку, или модификацию и т.д.), по которой она описывает единственную вселенную, но продолжает правильно предсказывать результаты экспе­риментов. Другими словами, действительно ли принятие предсказаний квантовой теории вынуждает нас принять существование параллель­ных вселенных?

Мне кажется, что этот вопрос, а следовательно, и преобладающая тональность спора относительно этой проблемы имеет ошибочное на­правление. Признаться, для физиков-теоретиков, подобных мне, допус­тимо и оправданно прикладывать огромные усилия, чтобы достичь по­нимания формальной структуры квантовой теории, но не за счет то­го, чтобы потерять из вида нашу главную цель —понять реальность. Даже если предсказания квантовой теории можно было бы каким-то образом получить, не ссылаясь на другие вселенные, отдельные фото­ны все равно отбрасывали бы описанные мной тени. Даже ничего не зная о квантовой теории, можно увидеть, что эти тени не могут быть результатом какого-то одного случая движения фотона от фонарика к глазу наблюдателя. Их нельзя совместить ни с одним объяснением только на основе тех фотонов, которые мы видим. Или только на ос­нове перегородки, которую мы видим. Или только на основе видимой нами вселенной. Следовательно, если лучшая теория, имеющаяся в рас­поряжении физиков, не ссылалась бы на параллельные вселенные, это просто значило бы, что нам нужна теория лучше, теория, которая ссы­лалась бы на параллельные вселенные, чтобы объяснить то, что мы видим.

Таким образом, принятие предсказаний квантовой теории застав­ляет нас принять существование параллельных вселенных? Не само по себе. Любую теорию мы всегда можем истолковать в соответствии с принципами инструменталистов так, что она не заставит нас при­нимать что-либо относительно реальности. Но это отступление. Как я уже сказал, чтобы узнать, что параллельные вселенные существуют, нам не нужны глубокие теории: об этом нам говорят явления интерфе­ренции одной частицы. Глубокие теории нужны нам, чтобы объяснить и предсказать такие явления —рассказать: каковы другие вселенные, каким законам они подчиняются, как влияют друг на друга и как все это укладывается в теоретические основы других предметов. Именно это и делает квантовая теория. Квантовая теория параллельных все­ленных —это не задача, это решение. Это толкование нельзя назвать ненадежным и необязательным, исходящим из скрытых теоретических соображений. Это объяснение —единственно надежное объяснение — замечательной и противоречащей интуиции реальности.

Пока я использовал временную терминологию, предполагающую, что одна из множества параллельных вселенных отличается от дру­гих тем, что она «реальна». Пришло время разорвать последнюю связь с классическим понятием реальности, основанном на существовании одной вселенной. Вернемся к нашей лягушке. Мы поняли, что история лягушки, которая смотрит на далекий от нее фонарик в течение мно­гих дней, ожидая вспышку, которая появляется в среднем раз в день, — еще не вся история, потому что должны также существовать теневые лягушки в теневых вселенных, сосуществующие с реальной лягушкой и тоже ждущие появления фотонов. Допустим, что нашу лягушку на­учили подпрыгивать при появлении вспышки. В начале эксперимента у реальной лягушки будет множество теневых двойников, и изначаль­но все они будут похожи. Но уже через короткий промежуток времени они не будут так похожи. Невозможно, чтобы каждая лягушка увиде­ла фотон мгновенно. Но событие, редкое в одной вселенной, является обычным в мультиверсе. В любой момент где-то в мультиверсе су­ществует несколько вселенных, в каждой из которых в определенный момент фотон воздействует на сетчатку глаза лягушки, находящейся в этой вселенной. И эта лягушка подпрыгивает.

Почему же она подпрыгивает? Потому что в пределах своей вселен­ной она подчиняется тем же законам физики, что и реальная лягушка: на ее теневую сетчатку попал теневой фотон, принадлежащий этой все­ленной. Одна из светочувствительных теневых молекул этой теневой сетчатки отреагировала появлением сложных химических изменений, на что, в свою очередь, отреагировал зрительный нерв теневой лягуш­ки. В результате этого процесса в мозг теневой лягушки поступило сообщение, и у лягушки появилось ощущение, что она видит вспышку.

Или мне следует сказать «теневоеощущение того, что она видит вспышку»? Конечно, нет. Если «теневые» наблюдатели, будь то лягушки или люди, реальны, то все их ощущения тоже должны быть реальны­ми. Когда они наблюдают то, что мы можем назвать теневым объек­том, для них этот объект реален. Они наблюдают его при помощи тех же средств и в соответствии с тем же определением, что и мы, когда говорим, что вселенная, которую мы наблюдаем, «реальна». Понятие ре­альности относительно для данного наблюдателя. Поэтому объективно не существует ни двух видов фотонов, реального и теневого, ни двух видов лягушек, ни двух видов вселенных, одна из которых —реальная, а все остальные —теневые. В описании, которое я привел относительно образования теней или каких-то схожих явлений, не существует ниче­го, что разграничивает области «реальных» и «теневых» объектов, кроме простого допущения, что одна из копий «реальна». Говоря о реальных и теневых фотонах, я, очевидно, разделил их потому, что мы видим первые, но не вторые. Но кто «мы»? Пока я писал все это, множество теневых Дэвидов писали то же самое. Они тоже подразделяли фотоны на реальные и теневые; но среди фотонов, которые они называли тене­выми, есть фотоны, которые я назвал «реальными», а те фотоны, кото­рые они называли реальными, оказались среди тех, которые я назвал «теневыми».

Ни одна копия объекта не занимает привилегированного положения ни при объяснении теней, которое я только что изложил, ни во всем математическом объяснении квантовой теории. Субъективно я могу считать, что выделяюсь среди копий, поскольку я —«реальный», по­скольку я могу непосредственно воспринимать себя, а не других, но я должен смириться с тем, что все остальные копии чувствуют то же самое.

Многие из этих Дэвидов пишут эти же самые слова в это мгновение. У некоторых это получается лучше. А некоторые пошли выпить чашку чая.