Геннадий и Руслана Бушуевы

Историческая стрела времени

Эта идея имеет и строгую естественнонаучную основу. Рассмотрим ее подробнее.

Теория Эверетта: В июльском номере известного журнала «Reviews of Modern Physics» за 1957 год появилась статья (фактически — реферат диссертации на степень доктора философии) молодого американского теоретика из Принстонского университета Хью Эверетта III под нарочито академическим названием «Формулировка квантовой механики посредством понятия «соответственное состояние» «. Он пишет: «Цель настоящей работы не отрицание общепринятой формулировки квантовой теории или противопоставление ей чего-то другого — она продемонстрировала свою применимость в подавляющем большинстве проблем — но, скорее, выдвижение новой, более общей и полной формулировки, из которой общепризнанная интерпретация может быть выведена».

В чем же суть теории Эверетта? В основе концепции Эверетта лежит утверждение, что в замкнутой Вселенной всякое наблюдение за объектом (взаимодействием) само является взаимодействием, причем не существует какого-то «супервнешнего наблюдателя», который мог бы изучать процесс нашего наблюдения, не взаимодействуя с ним. Это утверждение эквивалентно тому, что в случае появления такого «супервнешнего наблюдателя» он всегда может рассматриваться как обычный, а его процесс «наблюдения над наблюдением» сведется к процессу наблюдения над взаимодействием. Таким образом, с этой точки зрения философский Бог есть простой наблюдатель при условии, что он — часть Вселенной.

Далее, нам следует понять значение термина «соответственное состояние» («relative state»). Согласно Эверетту он означает, что в любой сложной системе, состоящей из выделенных по каким-то правилам подсистем, «подсистемы не имеют состояний, независимых от состояний остальных частей системы». То есть все связано со всем. (Хотя, разумеется, степень связи может быть различной). Кроме того, хотя физически можно выделить какую-то одну подсистему (пару объект-наблюдатель), физически же невозможно определить ее «истинное», «единственное» состояние.

Под наблюдателем Эверетт понимает не только человека, но и любую механическую или электронную систему, способную запоминать предыдущие результаты и действовать в соответствии с последним результатом наблюдения.

В зависимости от состояния объекта, состояния наблюдателя будут различными, а «истинное» состояние определяется как суперпозиция (сумма) всех физически возможных состояний. Иными словами, именно пара «объект-наблюдатель» при каждом событии (взаимодействии внутри объекта и фиксации результата) «расщепляется» и принимает состояния, соответствующие физически возможным результатам такого взаимодействия. Но, поскольку пара — это подсистема, вместе с ней делится, ветвится, расщепляется и вся система, т.е. Вселенная. Эверетт утверждает: «После определенной последовательности наблюдений все деления существуют одновременно в суперпозиции».

Почему вообще возникает этот процесс ветвления? Дело в том, что в отличие от классической картины мира, в квантовой механике установлено, что в процессе взаимодействия объект наблюдения не может остаться неизменным. Но наблюдение — это всегда тоже взаимодействие с наблюдаемым объектом: освещение, нагрев, механические операции и т.д., а также получение информации от объекта. И даже при пассивном наблюдении мы получаем информацию об объекте путем «изъятия» из окружающей объект среды по крайней мере части квантов излучения, что влияет и на состояние объекта, и на состояние наблюдателя.

Вот это-то принципиально отличает трактовку Эверетта от «стандартной». Не только объект, но и наблюдатель, получив информацию об объекте, меняет свое состояние. При наблюдении меняется состояние каждого члена пары, тогда как в «стандартной» квантовой механике рассматривается изменение только объекта. Разумеется, поскольку наблюдатель — макрообъект, его физические параметры изменяются весьма незначительно. Но, как следует из теории Эверетта, кроме физического, крайне важно учитывать и информационное изменение в состоянии наблюдателя. Это важнейшее дополнение Эверетта к понятийному аппарату квантовой механики следует из того, что, согласно Эверетту, Y -функция наблюдателя в качестве параметра содержит его память. А она, естественно, сильнейшим образом зависит от «качества» наблюдателя. Если наблюдателем является прибор (фотопластинка, счетчик Гейгера, камера Вильсона и т.п.), то изменение его памяти детерминировано свойствами прибора (засветка, импульс тока, конденсация паров и т.п.). Если же наблюдатель разумен, то картина существенно усложняется. Но в любом случае — является ли наблюдателем данного события нобелевский лауреат по физике или лабораторная уборщица — изменение состояния разумного наблюдателя определяется не только информацией, полученной из опыта, но и волевой интерпретацией этой информации. Здесь же отметим, что заслуга Эверетта в прояснении физической картины состоит в том, что он привлек внимание к утверждению — после взаимодействия и регистрации результата этого взаимодействия наблюдателем, Y -функция пары «объект-наблюдатель» должна принять новое значение. Очень важно еще раз отметить, что Y -функция включает в себя и состояние памяти наблюдателя, т.е. в случае разумного наблюдателя состояние объекта зависит от психики наблюдающего. Оно описывается уравнением Шредингера и принципиально вероятностно. Таким образом, после любого взаимодействия система может перейти в ряд состояний пар «объект-наблюдатель» с определенной вероятностью. Число этих состояний определяется физическими (и, в соответствии с отмеченной особенностью Y -функции, психическими) условиями таким образом, что разветвившиеся пары реализуют все варианты конечного состояния, не противоречащие начальным физическим и психологическим (а в общем случае и «ноологическим») условиям.

Вне рамок теории Эверетта считается, что происходит следующее. В результате взаимодействия объект меняет свое состояние, причем из многих равновероятных какое-то одно состояние становится действительным.

Каменное гнездо оглашаемо громким визгом

тормозов; мостовую пересекаешь с риском

быть заплеванным насмерть.

На этом примере можно видеть процесс ветвления. (Кстати, именно этот термин употребляет сам Эверетт). В одной Вселенной пересечение мостовой связано с риском образования пары заклеванный пешеход — сбивший его автомобиль, в другой же — в паре с заплеванным пешеходом остается заплеванный той же грязью, но не совершивший наезда автомобиль.

Так что даже во вполне житейских ситуациях вполне представима вероятностная неоднозначность — что уж говорить о квантовых явлениях! А в соответствии с гипотезой Эверетта, реальный мир всегда имеет конкретную причину своего существования — он сам в предшествующий миг.

Восприятие информации о событии не может не изменять состояния наблюдателя. Причем любого наблюдателя — от магнитофона до академика.

Реальный мир ветвится при каждом происходящем в нем событии — от перехода электрона с одной орбитали на другую, до выборов президента России. Э.Шредингер — в своей нобелевской лекции также высказал мысль, которую вполне можно было бы поставить эпиграфом к статье Эверетта: «Никогда нельзя сказать, что в действительности имеет место, или в действительности происходит, но лишь указать, что будет наблюдаться в данном частном случае».

Мир постоянно делится на чудовищно большое число ветвей, возникающих вследствие аналогичных измерениям взаимодействий между мириадами его компонент. Кроме того, каждый квантовый переход, происходящий в каждой звезде, в каждой галактике, в каждом далеком уголке нашей Вселенной приводит к ветвлению нашего локального мира на Земле на мириады копий.

С этой точки зрения наблюдатель выступает не как пассивный свидетель, а скорее как участник создания Вселенной.

Линде считает, что наблюдатель становится творцом в копенгагенской интерпретации, а у Эверетта он — классический экскурсант по сотворенному кем-то лабиринту. Мне же представляется, что в копенгагенской версии наблюдатель довольствуется ролью советского туриста, для которого Париж — это город, где расположена музей-квартира В.И.Ленина и только. Эвереттовская же концепция превращает его в скульптора, истинного творца, перед которым лежит глыба мрамора, заключающая в себе все возможные шедевры мира, а он сам, отсекая лишнее, творит свое произведение.

Время в эвереттовых Вселенных

Самое важное в теории Эверетта для наших целей понятие — это ветвление Вселенных. Вследствие любых физических процессов возникает многозначность в параметрах состояния-следствия при однозначном состоянии-причине.

Прокрутить вверх