На лужайке Эйнштейна. Что такое НИЧТО, и где начинается ВСЕ - Аманда Гефтер

Вдруг мне пришло в голову, что декогеренция должна подрывать роль наблюдателя, представлявшуюся Уилеру столь существенной для определения реальности.

– Он говорил об интерактивной Вселенной, поскольку квантовая механика предполагает, что наблюдатели проводят измерения, которые и служат причиной существования вещей, – сказала я. – Процесс декогеренции не делает ли это излишним?

– Как правило, вместо вас измерение выполняет окружающая среда. Но бывают ситуации, когда вы имеете дело с квантовой системой непосредственно. В этом случае выбор остается за вами: как вы хотите настроить свой измерительный прибор и что именно вы собираетесь измерять. Мысленный эксперимент Уилера с отложенным выбором – это фантастический пример, когда вы действительно имеете дело непосредственно с квантовой системой. В большинстве случаев из-за декогеренции беспокоиться о выборе не приходится. Но наша Вселенная позволяет нам многое, в том числе и вещи, которые носят характер прямого вмешательства.

– Если говорить об окончательной реальности, то различия между наблюдателем и окружающей средой быть не может, – подтвердил отец. – С определенной точки зрения, наблюдатель – это система или часть фотонов и молекул окружающей среды. Поэтому, когда вы выстраиваете формализм…

– Что вы имеете в виду под окончательной реальностью? – Журек прервал отца. – Систему отсчета, которая находится за пределами Вселенной и из которой можно наблюдать, как ведет себя волновая функция в целом? Хорошо. Но это позиция Бога, а не наша. Мы находимся внутри. «Окончательная реальность» – это большой ковер, под который вы можете замести много чего важного. Тем не менее, я думаю, отталкиваясь от нее, можно задать важные вопросы. Один из них, на который стоит обратить внимание: почему система? Это, вероятно, ваше направление мысли, верно? Почему бы не наблюдатель, не окружающая среда и не измерительный прибор – три в одном? Мой предварительный ответ состоит в том, что если вы не подразделяете Вселенную на системы, то у вас нет проблемы измерения. Поэтому вам не следует испытывать угрызения совести из-за того, что у вас имеются системы, когда вы пытаетесь найти решение.

В этом был определенный смысл. Со своей точки зрения, с точки зрения тех, кто внутри Вселенной, мы всегда стараемся подразделить ее на системы, следуя принципу Бора: наблюдатель и наблюдаемое или наблюдатель, наблюдаемое и окружающая среда. Как отмечал мой отец, сами категории не могут быть онтологически выделены – они всегда, в некотором смысле, зависимы от системы отсчета. Но, как говорит Журек, может быть, правильнее ставить вопрос о необходимости такого разделения вообще? Я подумала: а не дала ли Фотини Маркопулу уже ответ на него – световые конусы? Благодаря конечной скорости света мы все живем с ограниченной перспективой, наши горизонты вырезают области в едином мире, образуя системы. Существование темной энергии – и, как следствие, деситтеровского горизонта – делает эти горизонты еще более устойчивыми, а квантовую Вселенную – разделенной навсегда.

– Вторая фраза Уилера звучала так: «граница границы равна нулю», – сказала я.

– Ну, это действительно так, – подтвердил Журек. – Если у вас что-то окружено границей, нет нужды возводить еще одну. Оно уже замкнуто. Это наблюдение, закономерность, и оно поразительно просто. Всегда нужно стремиться давать всему простые объяснения.

«Если у вас что-то окружено границей, – записала я в своем блокноте, – нет нужды возводить еще одну. Это так просто?»

Я ждала, что Журек скажет еще что-то, но он молчал.

– И это все? – спросила я. – Мне казалось, что Уилер имел в виду что-то более глубокое.

– Я думаю, что ему нравилось в малом видеть великое. Чарли Мизнер, Кип Торн и я написали статью об Уилере, и мы включили в нее фотографии его записей на доске. Среди них была цитата на латыни. Мы долго не могли перевести ее, потому что наши познания в латыни оставляли желать лучшего, но это оказалась фраза Лейбница, которую он произнес после того, как понял, что если у вас есть всего два элемента, ноль и единица, то с их помощью вы можете построить полную математику. Добавление единицы к нулю дает вам все. Я думаю, что это в духе Уилера.

Это напомнило мне о теории множеств, о построении множества целых чисел из пустого множества путем простого заключения его в скобки.

– Разве тот факт, что граница границы равна нулю, на самом деле дает вам рецепт, как это сделать? Как получить все из ничего? – спросила я, отчаявшись услышать что-то более существенное. – У Уилера это звучало как ключ к разгадке.

Воображение нарисовало мне такую картину: Журек глубоко вздохнул, словно говоря: «Я знал, что однажды ко мне придут с подобной просьбой. Но я не подозревал, что это день настанет сегодня». Затем он подошел к очагу и надавил на кирпич в стене. Открылась секретная дверца, и за ней, в тайнике, стоял сундучок, обитый черным бархатом. Журек взял сундучок и направился обратно к дивану, где сидели мы с отцом, замерев и широко раскрыв глаза. Он нес сундучок двумя руками, словно боялся, что тот выпадет из его рук и наступит конец света. Я заметила U-диаграмму Уилера, вытесненную золотом на крышке. Журек остановился перед нами и приоткрыл крышку. Изнутри засиял ослепительный белый свет. Когда наши глаза привыкли к нему, мы увидели в самом центре, – который казался чем-то бесконечно далеким, но совершенно отчетливым, – разгадку тайны Вселенной.

На деле же Журек всего лишь пожал плечами:

– Я не знаю, что еще сказать.

Я вздохнула и решила пустить все на самотек.

– Мы пытаемся выяснить, что такое окончательная реальность, – сказала я. – Мы определили реальность чего бы то ни было как его инвариантность, независимость от наблюдателя. А что вы думаете о реальности?

– Мы убеждены, что наш язык достаточно хорошо развит, чтобы описать мир, в котором мы живем, но это не получается, – сказал Журек. – Он развивался с очень специфическими целями, далекими от фундаментальной физики. Философы пытаются заставить вас принять некий набор слов, но все эти слова становятся ненужными, когда вы начинаете всерьез размышлять о физике. Мой взгляд на реальность основан на том, что философы называют интерсубъективностью. Это то, о чем говорит квантовый дарвинизм. Реальность – это то, по поводу чего мы соглашаемся. В этом смысле реальность – это инвариант. Но эта инвариантность – а следовательно, и квантовая реальность – не фундаментальна, она становящаяся и приблизительная. Громкие слова соблазнительны, но посмотрите на них внимательно: вы же не знаете, что они значат.

Я кивнула, хотя была уверена: я знаю, что такое реальность.

– Если не ошибаюсь, вы с Уилером много работали над выяснением роли информации в физике, – сказала я.

– Мне бы очень хотелось понять причину, по которой информация начинает что-то значить, – сказал Журек. – Джон был гораздо смелее и пытался использовать ее как основу всего. Связь между информацией и реальностью – если использовать слово, которое я только что отмел как ненужное – крайне интересна. В классической физике информация абсолютно нереальна. Есть объекты, и информация просто описывает их; вы пользуетесь информацией о них. Совершенно субъективно. В квантовой механике информация приобретает фундаментальное значение. Уилер представлял себе картину, в которой наблюдатель пробивает границу. Информация за пределами ньютоновской физики, но внутри квантовой; это – физическое явление. Это абсолютно принципиальная вещь. Моя цель – понять, откуда она берется в квантовой механике. Но их связь часто похожа на улицу с двусторонним движением. Допустим, вы поняли, как информация появляется в квантовой механике, а затем вы переворачиваете вопрос и пытаетесь понять, как квантовая механика вытекает из более глубокого понимания информации. Джонни Уилер научил нас, как относиться к этой идее всерьез.