29 мая 2007 года на базе Московского Государственного Университета имени М.В.Ломоносова состоялось заседание «Время и история с точки зрения эвереттики», проведенное совместно Факультетом глобальных процессов МГУ, Российским междисциплинарным семинаром по темпорологии при МГУ и Международным Центром Эвереттических Исследований. Оно было посвящено 50-летию со дня выхода статьи Хью Эверетта «Формулировка квантовой механики через "соотнесенные состояния"» в июльском номере журнала «Reviews of Modern Physics» [1, С.10; 2, С.13]. На заседании обсуждались проблемы становления нового научного мировоззрения – эвереттики, теории времени с эвереттической точки зрения, выдвигались новые взгляды на исторические факты и процессы.
Открывая заседание, доцент МГГУ имени Н.Э.Баумана, руководитель Международного Центра Эвереттических Исследований Ю.А.Лебедев заявил, что научный переворот, сделанный теорией Хью Эверетта, вполне можно сравнить с переворотом, совершенным Николаем Коперником.
Как известно, «коперниканский переворот» не только заменил геоцентрическую систему мира на гелиоцентрическую, но и завершил процесс выделения науки из философии. Гелиоцентризм это не только новая позиция (не геоцентрическая) для рассмотрения небесных явлений, это начало нового мировоззрения, в котором человек смотрит с «позиций Господа Бога» (Н. Коперник). Такая позиция достигалась благодаря выполнению двух требований: унифицированное объяснение явлений на основе единого принципа и объединение небесного и земного.
Первое требование закладывало гносеологическое основание новой науки. В то время как Птолемей описывает движение каждой планеты различным образом, Коперник настаивает на объединении реальных движений всех планет в логически согласованную систему, в которой единый для небесного и земного движения объяснительный принцип опирается на физически обоснованное понимание движения.
Второе требование является фундаментом новой метафизики. В учении средневековых схоластов Космос имеет строго иерархическую структуру, где у каждой вещи есть свое собственное место. С позиций гелиоцентризма фундаментальные свойства мира инвариантны относительно системы отсчета и, тем более, относительно наблюдателя. Принцип Коперника, согласно которому не существует «привилегированных» мест в пространстве, постулировал независимость свойств реальности от человека, а также возможность описывать мир с «ничьей» точки зрения.
Таким образом, было заложено основание для появления экспериментального метода и формирования новой рациональности, понимаемой как измерение. Но не слишком ли самонадеянно сравнивать с Коперником Хью Эверетта?
Хью Эверетт родился 11 ноября 1930 года в Вашингтоне в семье кадрового военного Хью Эверетта Младшего (1904-1980). Поэтому в энциклопедиях и популярной литературе он часто именуется Хью Эвереттом Третьим (Hugh Everett ІІІ). На самом деле подобные случаи – когда мужчины носят не только одну фамилию, но и одно и тоже имя – нередки для англосаксонских семей. Уже в двенадцать лет он написал «ученое» письмо самому Эйнштейну, который в своем ответе отметил завидную остроту ума юного дарования. Альберт Эйнштейн угадал правильно: именно это качество отличало Хью Эверетта Третьего всю его жизнь [2, С.16].
По окончании школы Эверетт поступил на инженерно-химический факультет Католического Университета Америки (Вашингтон) и в 1953 году получил диплом бакалавра. Получив поддержку Национального Научного Фонда и военного ведомства, Эверетт продолжает учебу в Принстонском университете, где в 1954 году на втором курсе аспирантуры переходит под руководство знаменитого Джона Арчибальда Уилера, одного из ведущих разработчиков американского ядерного проекта и, пожалуй, самого остроумного физика ХХ века. В какой-то мере это и предопределило неоднозначную научную судьбу Хью Эверетта.
Теория, сделавшая Эверетта знаменитым, была порождением его безудержного остроумия. Она родилась на пирушке, которую в 1954 году устроили молодые физики Хью Эверетт, Чарльз Мизнер и ассистент Нильса Бора Ааг Петерсен. Двое последних стали провоцировать славящегося своей находчивостью Эверетта каверзными вопросами о парадоксах квантовой механики. В ответ он разгромил готовую диссертацию Чарльза Мизнера (тот вынужден был даже переработать ее) и на ходу сформулировал тезисы, ставшие основой теории, в будущем потрясшей многие представления о мире [2, С.17].
Причиной появления работы Эверетта стало давнее противоречие между двумя разными квантовомеханическими формулировками ‑ волновой и матричной. Идея Эверетта заключалась в преодолении одного из главных парадоксов копенгагенской интерпретации квантовой механики – парадокса коллапса волновой функции. Например, того факта, что элементарная частица может теоретически находиться сразу во многих местах пространства (с разной вероятностью в каждом из них), меж тем как измерение обнаруживает ее только в каком-то одном. Другими словами, происходит коллапс волновой функции электрона – она «стягивается» к области реального наблюдения. Но коллапс порождает резкое противоречие со специальной теорией относительности – в ней абсолютно запрещена мгновенность передачи информационного сигнала. И Эверетт нашел логически безупречный выход, предположив, что, на самом деле никакого коллапса не происходит, а все члены суперпозиции становятся реальными, но… в разных мирах [1, С.71, 85; 3, С.27].
Согласно такой трактовке, ни один из возможных исходов квантового взаимодействия не остается нереализованным, каждый из них осуществляется таким образом, что в результате образуется Альтерверс – причинно связанная система миров в конкретной ветви Мультиверса. По современным оценкам инфляционных сценариев возникновения физического мироздания космологический Мультиверс представляет собой огромное множество (по меньшей мере 10500 вселенных с различными формами физических законов и мировых констант) и в каждой из них при всяком взаимодействии порождается эвереттический альтерверс. Термин «альтерверс» был предложен М.Б.Менским и введён в научный оборот в работе [4]. То есть признается реальным физическое многомирие. Вселенная в каждый микромомент времени ветвится на «параллельные миры». Каждый такой мир представляет собой некую комбинацию микро- и макрособытий, которая могла бы реализоваться вследствие вероятностной изменчивости мира. Другими словами, каждый такой мир – как бы ветвь колоссального Древа Времен, развивающаяся с момента ответвления по общим для данной ветви Мультиверса физическим законам, но по альтернативным причинно-следственным путям [1, С.56].
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.
Далее, нам следует понять значение термина «соотнесенное» состояние». 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) [3, С.27].
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» 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, то есть Вселенная. Это ветвление Вселенных – самое важное в теории Эверетта.
Пятнадцать лет спустя после выхода фундаментальной статьи Эверетта один из основоположников теории квантовой гравитации Брайс Де Витт обосновал свою мысль так: «...Такой 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» [Цит. по: 3, С.28].
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 взаимодействие наблюдателя с объектом: освещение, нагрев, механические операции для получения 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, который, получив информацию об объекте, также меняет свое состояние.
Это принципиально отличает трактовку Эверетта от «стандартной» – в квантовой механике рассматривается изменение только объекта. 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 – функция наблюдателя в качестве параметра содержит его память. 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 [1, С.74-75]. 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 следует согласиться с комментарием одного из первых в нашей стране, и, безусловно, самого информированного биографа Эверетта Е.Б.Шиховцева: «Эверетт поступил с внешним наблюдателем так же, как Эйнштейн с выделенной системой координат» [Цит. по: 5]. Здесь важно не сравнение Эверетта с Эйнштейном, а подчеркивание равновеликой революционности их вклада в физику.
Таким образом, можно считать доказанным, что теория Хью Эверетта действительно содержит в себе потенциал интеллектуального переворота, равного коперниканскому: Эверетт превратил нашу Вселенную из единственной в одну из многих и заложил основу нового подхода, новой рациональности в науке: переход от логики факта к логике допущения (вероятностная логика).
Тем не менее, современники не оценили революционные идеи молодого физика, а попытка объясниться с Нильсом Бором привела к тому, что Хью Эверетт бросил науку и занялся бизнесом (и стал, между прочим, миллионером), а Нильс Бор никогда и ни при каких обстоятельствах до конца жизни не упоминал Эверетта… Принять теорию Эверетта ученый мир опасается, опровергнуть не может, а расстаться не хочет. Еще не так давно патриарх отечественной астрофизики И.С. Шкловский высказался, что современная наука не в состоянии даже подойти к проблеме многомирия и придется подождать по крайней мере до XXI века. XXI век уже наступил. Время эвереттовских вселенных пришло.
Литература:
1. Лебедев Ю.А. Эвереттическая Аксиоматика. ‑ М.: ООО Фирма «Леже», 2010‑ М.: ООО Фирма «Леже», 2009 – 269 с.
2. Лебедев Ю.А. Многоликое мироздание. Эвереттическая проблематика. ‑ М.: ООО Фирма «Леже», 2010 – 330 с.
3. Гуларян А.Б., Лебедев Ю.А. Неоднозначное мироздание // Лицейское и гимназическое образование. 2008. № 3. С.22-32.
4. Новиков И.Д., Кардашёв Н.С., Шацкий А.А., «Многокомпонентная Вселенная и астрофизика кротовых нор», УФН, т. 177, 9 сент. 2007. С. 1017–1023.
5. Лебедев Ю.А. Многомирие и эвереттика // http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/lebedev_doklad/lebede...
2. Лебедев Ю.А. Многоликое мироздание. Эвереттическая проблематика. ‑ М.: ООО Фирма «Леже», 2010 – 330 с.
3. Гуларян А.Б., Лебедев Ю.А. Неоднозначное мироздание // Лицейское и гимназическое образование. 2008. № 3. С.22-32.
4. Новиков И.Д., Кардашёв Н.С., Шацкий А.А., «Многокомпонентная Вселенная и астрофизика кротовых нор», УФН, т. 177, 9 сент. 2007. С. 1017–1023.
5. Лебедев Ю.А. Многомирие и эвереттика // http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/lebedev_doklad/lebede...
Артем Гуларян
Свежие комментарии