Квантовые миры и возникновение пространства-времени

Никаких таинственных коллапсов: волновая функция осталась на своем месте, она успешно продолжает эволюционировать согласно уравнению Шрёдингера, оставляя нас в суперпозиции с двумя запутанными состояниями. Однако обратите внимание, что происходит, когда электрон продолжает путь к экрану. Как и ранее, состояние любого электрона, оказавшегося в определенной точке экрана, складывается из двух составляющих: одна от левой щели L, а другая от правой R. Но теперь эти составляющие не интерферируют друг с другом. Чтобы получить интерференцию, мы должны сложить две равные по модулю противоположные величины:

1 + (–1) = 0.

Но на экране нет такой точки, где нашлись бы равные по модулю и при этом противоположные слагаемые волновой функции электрона от щелей L и R, так как, проходя через эти щели, электрон запутывается с разными состояниями остальной части мира. Говоря «равные и противоположные», мы имеем в виду именно «равные и противоположные», а не «равные и противоположные, не считая той штуки, с которой возникла запутанность». Попадание в запутанность с различными состояниями детектора и среды – иными словами, наступление декогерентности – означает, что две части волновой функции электрона больше не могут интерферировать друг с другом. Таким образом, они вообще не могут взаимодействовать. Поэтому, во всех смыслах, они относятся к отдельным мирам[13]. Для всех объектов, запутанных с одной ветвью волновой функции, остальные ветви волновой функции будут просто «пристанищем призраков».

Многомировая интерпретация квантовой механики раз и навсегда избавляется от всех тайн, связанных с процессом измерения и коллапсом волновой функции. Нам не требуются специальные правила, по которым следовало бы проводить наблюдение: волновая функция постепенно эволюционирует в соответствии с уравнением Шрёдингера. Нет ничего особенного в «измерении» и «наблюдателе». Измерение – это любое взаимодействие с квантовой системой, из-за которого она запутывается с окружающей средой, провоцирующее декогеренцию и ветвление на отдельные миры, а наблюдатель – это любая система, с подачи которой происходит такое взаимодействие. В частности, сознание никак с этим не связано. В качестве «наблюдателя» может выступать дождевой червь, микроскоп или камень. Нет даже ничего особенного в макроскопических системах, за тем исключением, что им никак не уйти от взаимодействий с окружающей средой и, следовательно, запутывания с нею. Цена, которую мы платим за столь простую и мощную унификацию квантовой механики, – признание существования множества отдельных миров.

⚪ ⚪ ⚪

Эверетт не был знаком с декогеренцией, поэтому предложенная им картина не была такой надежной и полной, какой мы ее изобразили. Но его способ переосмысления проблемы измерения и предложенная им унифицированная картина квантовой механики с самого начала располагали к себе. Даже в теоретической физике бывает обычное везение – человек нащупывает важную идею, поскольку оказался в нужном месте в нужное время, а не в силу собственной исключительности. Но не таков был Хью Эверетт: все, кто его знал, в один голос говорят о его невероятной интеллектуальной одаренности. Из его текстов понятно, что он целиком и полностью понимал значение своих идей. Если бы он дожил до наших дней, то с успехом подключился бы к современным дискуссиям об основаниях квантовой механики.

Сложнее было убедить в ценности этих идей других людей – в том числе его научного руководителя. Лично Уилер оказывал Эверетту большую поддержку, но также был предан и своему наставнику Бору и убежден в разумности копенгагенской интерпретации. С одной стороны, он хотел широко объявить об идеях Эверетта, но с другой – желал убедиться, что они не будут восприняты как прямое посягательство на боровскую трактовку квантовой механики.

Но теория Эверетта действительно напрямую атаковала предложенную Бором картину. Сам Эверетт это знал, и ему нравилось излагать суть этой атаки в образных выражениях. Так, в одном из ранних вариантов своей диссертации Эверетт иллюстрировал ветвление волновой функции, проводя аналогию с делением амебы: «Можно представить разумную амебу с хорошей памятью. По мере того как идет время, амеба все время делится, и всякий раз дочерние амебы имеют всю память предка. Следовательно, у амебы будет не линия жизни, а древо жизни». Уилеру претила прямота этой (довольно точной) метафоры, набросанной на полях рукописи. «Делится? Подберите слово получше». Научный руководитель и ученик без конца спорили о том, как лучше выразить новую теорию: Уилер выступал за осторожные и благоразумные формулировки, а Эверетт – за смелость и ясность.