На лужайке Эйнштейна. Что такое ничто, и где начинается всё - Гефтер Аманда

Хью Эверетт, студент Уилера из Принстона, также принимал проблему второго наблюдателя за основную загадку квантовой механики. В 1955 году в своей диссертационной работе, выполненной под научным руководством Уилера, Эверетт писал: «Интерпретация квантовой механики… неосуществима, если мы рассматриваем Вселенную, в которой более одного наблюдателя». В качестве возможного выхода из создавшегося положения Эверетт предложил «постулировать существование только одного наблюдателя во Вселенной. Это позиция последовательного солипсиста, исходя из которой каждый из нас должен принять, что только он является единственным наблюдателем, при этом волновая функция остальной Вселенной и ее обитателей эволюционирует линейно, за исключением тех случаев, когда они попадают в поле его наблюдения. Это представление вполне самосогласованно, но вы должны чувствовать себя неловко, когда, например, пишете учебник по квантовой механике, в котором описывается редукция волновой функции посредством наблюдения. При этом учебник предназначается для лиц, к которым все сказанное не относится».

Но Эверетт предложил решение, которое было полной противоположностью решению Вигнера: вместо предпочтения сознательных наблюдателей, Эверетт отказался от понятия редукции волновой функции полностью. Вместо этого, сказал он, нам следует предположить, что Вселенная вместе со всеми содержащимися в ней наблюдателями описывается одной волновой функцией, которая никогда не редуцируется. В этом случае целесообразно рассматривать друга Вигнера, находящегося в состоянии суперпозиции. А также и самого Вигнера. А также и всех нас. С каждым незначительным выбором, который мы делаем, выключая будильник или просыпаясь, разбалтывая на завтрак яйца или доставая вафли, выезжая на 76-й хайвей или предпочитая ему Ореховую улицу, мы эволюционируем во все более сложные суперпозиции, соединяющие в себе состояния сделанности и несделанности всего того, что мы когда-либо сделали или не сделали. Если бы мы могли оказаться за пределами Вселенной и за пределами себя самих, мы бы увидели этот запутанный клубок, все эти бесчисленные повторения каждой возможной вариации, но так как мы не можем этого сделать, то мы неизбежно видим только ограниченную перспективу, в которой нам кажется, будто квантовые волновые функции претерпевают редукцию, и в которой нам кажется, будто мы живем в единой реальности.

В 1957 году журнал Review of Modern Physics опубликовал сокращенный вариант диссертации Эверетта вместе со статьей Уилера, описывающей ее положительные стороны. «В интерпретации квантовой механики Эвереттом, – писал Уилер, – не вводится концепция супернаблюдателя; в ней эта концепция отвергается с самого начала». Это хорошо, объяснял Уилер, потому что кроме интерпретации Эверетта «у нас нет под руками никакой другой состоятельной системы идей, допускающей квантование замкнутой системы, такой как Вселенная общей теории относительности». Опять же, для квантовой гравитации остается центральный вопрос: если нет ничего за пределами Вселенной, как придать смысл ее квантованию, оставаясь внутри? Теперь я понимала, что то же самое можно спросить иначе: а что происходит, когда имеется более одного наблюдателя?

Несмотря на одобрительное в целом отношение к деятельности Эверетта, сам Уилер все-таки больше склонялся к мнению Бора о фундаментальном значении разграничения наблюдателя и наблюдаемого, даже если «эта граница может быть похожа на лабиринт». Читая его дневники, было нетрудно понять почему. В квантовой теории Уилер подсмотрел механизм создания реальности из ничего, бит за битом, отвечая «да» или «нет» на череду вопросов. Но если наблюдатели не представляют из себя ничего особенного, если они – такая же часть системы, как и остальные физические объекты, то не остается никакой возможности ожидать от них специальных качеств, позволяющих творить реальность. Если наблюдатели навсегда застряли внутри, то им присуща все та же гёделевская неопределенность, как и всей системе в целом, бессильной судить об истинности неразрешимых предложений. В эвереттовской картине мира наблюдатели не играют активной роли. У них нет необходимости в редукции волновой функции, возникающей в результате множества различных состояний – они просто все накрыты одной большой волной Шрёдингера. Бытие в условиях наблюдательного короткого замыкания. Мы все барахтаемся в одной общей, огромной, универсальной волновой функции, лишенные – черт возьми! – всякой возможности как-нибудь узнать, откуда же она взялась.

А подход Бора, как показал Вигнер, имел смысл только во Вселенной с одним наблюдателем. Таким образом, для Уилера оставалось только три варианта. Во-первых: он мог стать последовательным солипсистом и, следуя своим склонностям, двигаться куда угодно и говорить о чем угодно, словно его окружают малые дети. Во-вторых: он мог согласиться на эвереттовские ветвящиеся параллельные реальности и отказаться от надежды объяснить сущее через наблюдения. В-третьих: он мог утверждать, что сознание каким-то волшебным образом не подчиняется законам физики и еще более загадочным образом обладает способностью влиять на физический мир, вызывая редукцию волновых функций. «У меня нет никаких оснований чувствовать себя менее комфортно с „бытие из бита“, чем спрашивая, чей бит», – написал он.

Порой Уилер начинал склоняться к солипсизму, к идее, что каждый наблюдатель был единственным, кто способен управлять состоянием волновых функций в его или ее собственной независимой вселенной. Это тоже была многомировая концепция, но совсем не похожая на ту, о которой писал Эверетт. С точки зрения Эверетта, каждый наблюдатель занимает свою собственную ветвь единой, общей вселенской волновой функции. В солипсической картине мира для каждого наблюдателя существовала одна Вселенная – одна волновая функция. Вместо того чтобы всем вместе разделять одну реальность, каждому наблюдателю дается свой собственный мир.

«Я чувствую свою ошибку, когда ищу единого смысла, суммирующего опыт всех акторов-наблюдателей и строящегося на нем, поиском которого я так долго был занят, – писал Уилер в одном из дневников. – И тогда я цитирую [Уолтера Липпмана] (заставившего меня признать мыслимым отказ от каких-либо физических представлений, построенных на идее о „единстве мира“): „Человек – это не аристотелевский бог, озирающий все сущее единым взглядом“[44]».

«Является ли этот мир приводящим к заблуждению упрощением всех наших миров? – вопрошал он. – Что означают эти раздельные миры, и как они согласуются друг с другом – не это ли главный вопрос? … Много познавательных контуров и ни одного универсального? Это честность. И возникает захватывающий вопрос об их взаимосвязях – как связать их друг с другом. Воистину „большая жужжащая масса“[45]!» Через несколько дней он писал: «Идея, конечно, не новая, будто существует не один мир, а столько миров, сколько наблюдателей, и смысл возникает при их согласовании, но сколько должно быть согласования?»

– Он подбирается к вопросу, является ли Вселенная сама по себе инвариантом, – прошептала я отцу. Тот поднял глаза и наклонился, чтобы увидеть отрывок, на который я указывала: «Я готов задаться вопросом о самом термине „Вселенная“».

Но, читая дальше, я поняла, что солипсизм вызывал у Уилера чувство дискомфорта и он неизбежно отклонялся в сторону привычной точки зрения: «Я не могу сделать что-то из ничего, – писал он, – и вы не можете, но вместе мы можем».

Я вспомнила книгу Уилера «Дома во Вселенной», где он утверждал прямо, что необходимо несколько наблюдателей, чтобы построить реальность. Ни один наблюдатель, по его мнению, не способен сделать достаточно измерений, чтобы дать жизнь всем битам, которые понадобятся для построения целой Вселенной. «Мыши, люди и все на земле, кто когда-нибудь поднимется до уровня способности коммуникации, – прямо участвующие наблюдатели никогда не произведут такой объем информации, который будет достаточен, чтобы нести столь великое бремя», – писал он.