Гельголанд. Красивая и странная квантовая физика

Короче говоря, запутывание – это просто то, как сплетающее реальность отношение воспринимается извне: проявление объекта по отношению к другому объекту в ходе взаимодействия, при котором свойства объектов становятся реальными.

* * *

Вы глядите на бабочку и видите цвет ее крылышек. По отношению ко мне произошло установление корреляции между вами и бабочкой – вы с бабочкой теперь находитесь в состоянии запутанности. Даже если бабочка улетит от вас, факт остается фактом: если я взгляну на цвет ее крылышек и потом спрошу вас, какой цвет увидели вы, то обнаружу, что это один и тот же цвет, хотя возможны и тонкие эффекты интерференции с конфигурацией, в которой у крыльев бабочки другой цвет…

С точки зрения извне вся доступная информация о состоянии мира содержится в этих корреляциях. И поскольку все свойства относительны, то все в мире существует только в этой сети взаимной запутанности.

Но в этом безумии есть система. Если я знаю, что вы взглянули на цвет крыльев бабочки и увидели, что они синие, то я знаю, что если я тоже на них взгляну, то также увижу, что они синие, – так гласит теория⁶⁷, несмотря на относительность свойств. «Раздробленные точки зрения», множественные перспективы, открывшиеся в силу того, что свойства всегда только относительны, воссоединяются через эту присущую самой грамматике теории связность, которая лежит в основе межсубъектности – фундамента объективности нашей общей картины мира.

Для всех нас, разговаривающих друг с другом, крылья бабочки всегда одного цвета.

3. Информация

Слова никогда не бывают точными; их выразительная сила в привносимом ими туманном облаке смыслов. Но порой они могут создавать путаницу ’cause you know sometimes words have two meanings[6]. Слово «информация», которое я употребил несколькими строками выше, очень многозначно и в разных контекстах означает разные понятия.

Его часто используют для обозначения чего-либо, имеющего смысл. В письме от отца «много информации». Для расшифровки такого рода информации требуется разум, понимающий смысл содержащихся в письме фраз. Это семантическое понятие информации, то есть понятие, связанное со смыслом.

Но у слова «информация» есть и более простое, совершенно «несемантическое» и «нементальное» значение – оно используется в физике, где не идет речи ни о разуме, ни о смыслах. Именно в этом значении я употребил слово «информация» в предыдущих абзацах, говоря, что у термометра «есть информация» о температуре пирога, имея в виду, что если пирог холодный, то показание термометра «холодное», а если пирог горячий, то показание – «горячее».

В этом простой и общий смысл слова «информация» в физике. Если уронить монету на землю, то есть два возможных результата – может выпасть орел или решка. Если уронить две монеты, то возможных комбинаций четыре: «орел – орел», «орел – решка», «решка – орел», «решка – решка». Но если наклеить две монеты на прозрачный пластмассовый лист, причем обе аверсом вверх, то возможных комбинаций уже не четыре, а только две: «орел – орел» и «решка – решка». Если на одной монете выпал орел, то и на другой тоже обязательно будет орел. Физики в таком случае говорят, что выпавшие стороны двух монет «коррелируют». Или же что стороны двух монет «имеют информацию друг о друге». В смысле, что одна увиденная вами монета «информирует» вас о второй.

В этом смысле утверждение, что одна физическая переменная «имеет информацию» о другой физической переменной, просто означает наличие какой-то взаимосвязи (общей истории, физической связи, клея на листе пластмассы), посредством которой значение одной переменной влечет некоторые следствия для значения другой⁶⁸. Именно в этом значении я здесь употребляю слово «информация».

Я не был уверен, стоит ли в этой книге говорить об информации, как раз из-за неоднозначности самого этого слова: каждый интуитивно стремится воспринимать его в предпочитаемом им значении и из-за этого возникает взаимонепонимание. Но понятие информации в квантовой механике играет важную роль, и поэтому я все же рискну поговорить о ней. Помните, что я здесь употребляю слово «информация» не в семантическом или ментальном, а физическом смысле.

* * *

Свойства физического объекта реализуются по отношению к другому объекту и, как мы уже видели, можно смотреть на них как на установление корреляции между двумя объектами, то есть как на информацию, которая имеется у второго объекта о первом.

Поэтому можно рассматривать квантовую механику как теорию информации (в упомянутом выше смысле), которая имеется у систем в отношении друг друга.

Классическую физику тоже можно свести к рассмотрению информации, которую физические системы имеют друг о друге. Но при этом есть два отличия, которые можно для краткости сформулировать в виде двух общих законов, или постулатов, и которые принципиальным образом отличают квантовую физику от классической, отражая то новое, что эта квантовая физика привнесла⁶⁹: