Идеи с границы познания. Эйнштейн, Гёдель и философия науки

В 2006 году в этом направлении был сделан огромный шаг. Уроженец Германии Родерих Тумулка, работавший в Университете имени Ратджерса, на основании представлений Белла и других физиков, склонных к философии, сумел создать модель нелокальной запутанности, полностью соответствующую теории относительности Эйнштейна. В противоположность распространенным представлениям теория относительности вовсе не запрещает воздействия со скоростью больше световой (более того, физики иногда заговаривают о гипотетических частицах тахионах, которые движутся быстрее света). Теория относительности запрещает другое – абсолютное время, вселенское «сейчас», одинаковое для всех наблюдателей. А запутанные частицы и в самом деле требуют подобных вселенских часов, поскольку синхронизируют свое поведение на огромных расстояниях. Однако Тумулка нашел остроумный способ это обойти, пусть и очень тонкий. Он показал, что определенная спекулятивная ветвь квантовой механики, которую называют броской аббревиатурой ГРВ[27], позволяет запутанным частицам вести себя синхронно, не нарушая релятивистского запрета на абсолютную одновременность. Хотя механизм, стоящий за нелокальным «призрачным действием», остается загадкой, Тумулка по крайней мере доказал, что оно все-таки не противоречит теории относительности, и этот результат, возможно, стал бы неожиданностью для самого Эйнштейна.

Так или иначе, следствия нелокальности подрывают наше понимание пространства. Открытие нелокальности говорит о том, что мы, вероятно, живем в холистической вселенной, в которой даже самое далекое на самом деле вовсе не разделено. Вероятно, пространство нашей повседневной жизни – лишь иллюзия, простая проекция фундаментальной причинно-следственной системы. Красивая метафора этого – калейдоскоп (ее предложила философ Дженнан Исмаэль). Не нужно представлять себе запутанные частицы как «волшебные монетки», непостижимым образом обменивающиеся сообщениями через пространство. Лучше считать их множеством отражений осколка цветного стекла, крутящегося в калейдоскопе: просто одна и та же частица многократно отражается в системе зеркал.

Несмотря на такие радикальные следствия, физическое сообщество по большей части спокойно восприняло доказательство существования нелокальности. Молодые физики, сызмальства привыкшие к концепции нелокальности, не видят в ней ничего такого уж призрачного. Физик-экспериментатор Николя Гизин как-то заметил: «Здешние дети говорят, все так и есть». А среди старшего поколения бытует мнение, что странностей нелокальности можно избежать, если придерживаться «нереалистского» подхода к квантовой механике, то есть по примеру Нильса Бора считать ее не картиной реальности, а математической конструкцией, позволяющей делать прогнозы. Среди современных носителей подобного образа мысли можно отметить Стивена Хокинга, который говорил: «Я не требую, чтобы теория соответствовала реальности, поскольку не знаю, что такое реальность… От теории мне нужно только одно – чтобы она предсказывала результаты измерений».

Однако глубокое понимание запутанности и нелокальности необходимо еще, и чтобы разрешить вековые споры, как «интерпретировать» квантовую механику, то есть правдоподобно описать, что, собственно, происходит, когда делается измерение и волновая функция загадочно и случайно «коллапсирует». Именно эта проблема не давала покоя Эйнштейну, именно она до сих пор не дает покоя маленькому неуемному кружку физиков (в частности, это сэр Роджер Пенроуз, Шелдон Голдштейн и Шон Кэрролл) и специалистов по философии физики (в частности, это Дэвид З. Элберт, Тим Модлин и Дэвид Уоллес), которые по-прежнему требуют от физики того же, что Эйнштейн: единого умопостигаемого представления о том, каков мир на самом деле. Для них понятийные основы квантовой механики и роль в них «призрачного действия» остаются открытым вопросом, требующим доработки.

Глава двадцатая. Чем кончится Вселенная?

Один из моих любимых эпизодов фильма Вуди Аллена «Энни Холл» – момент, когда у Элви Зингера, альтер эго Аллена, в детстве случается экзистенциальный кризис. Его мать приглашает психиатра, некоего доктора Фликера, чтобы понять, что с ребенком.

– Элви, почему ты так подавлен? – спрашивает доктор Фликер.

– Вселенная расширяется, – отвечает Элви. – Вселенная – это все на свете, и если она расширяется, то когда-нибудь развалится, и это будет конец всему.

– А тебе-то какое дело? – вмешивается мать. И объявляет, обращаясь к психиатру: – Он перестал делать уроки!

– А что? – говорит Элви.

– Какое отношение имеет к этому Вселенная? – кричит мать. – Ты же здесь, в Бруклине! Бруклин не расширяется!

– И не будет расширяться еще пару миллиардов лет, – вмешивается доктор Фликер, – так что нам нужно постараться радоваться жизни, пока мы здесь, понимаешь, Элви? Ха-ха-ха!

(Общий план дома Зингеров, который по стечению обстоятельств находится под американскими горками на Кони-Айленд.)