Квантовые миры и возникновение пространства-времени

Лично мне как человеку, весьма довольному многомировой интерпретацией (при этом я признаю, что в ней по-прежнему сохраняются открытые вопросы), все вышеперечисленное кажется адовой работой, направленной на решение проблем, которых на самом деле нет. Честно говоря, кьюбисты не менее ожесточенно воспринимают теорию Эверетта. По словам Мермина, «кьюбизм трактует [ветвление на множество одновременно существующих миров] как доведение до абсурда стремления материализовать квантовое состояние». Да, такова квантовая механика: что для одного – абсурд, для другого – ответ на все вопросы.

⚪ ⚪ ⚪

В сообществе ученых, изучающих основания физики, собрались очень неглупые люди, долго и серьезно размышлявшие над этими проблемами, но пока они не пришли к согласию относительно того, какой из подходов к квантовой механике наиболее хорош. Одна из проблем заключается в том, что люди подходят к этой проблеме с разным жизненным опытом, поэтому наиболее серьезную обеспокоенность у каждого вызывают свои соображения. Исследователи, занимающиеся фундаментальной физикой – теорией частиц, общей теорией относительности, космологией, квантовой гравитацией, – обычно предпочитают эвереттовский подход, если вообще соблаговолят высказываться по поводу оснований квантовой механики. Все потому, что многомировая интерпретация исключительно устойчива по отношению к базовому физическому материалу, который она описывает. Вы даете мне набор частиц, полей, других имеющихся составляющих, сообщаете правила, по которым они взаимодействуют, – и все эти элементы легко вписываются в эвереттовскую картину. Другие подходы обычно более придирчивы – каждый раз требуется выстраивать картину с нуля, чтобы понять, как именно трактуется каждый новый случай. И если вы признаете, что мы не знаем, какова на самом деле основополагающая теория частиц, полей и пространства-времени, это кажется утомительным, тогда как многомировая интерпретация естественным образом подходит на роль тихой гавани. Как выразился Дэвид Уоллес, «эвереттовская интерпретация (насколько это вообще приемлемо с философской точки зрения) – единственная из современных интерпретационных стратегий, справляющаяся с задачей осмысления квантовой физики в том виде, в каком мы ее сегодня знаем».

Однако есть и другая причина, более личного характера. В принципе, любой согласится, что простые и красивые идеи заслуживают большего внимания при поиске научных объяснений. Если идея проста и красива, это еще не означает, что она верна, – все зависит от данных, – но когда борются несколько конкурирующих идей и у нас не хватает данных, чтобы выбрать одну из них, естественно воспринимать самые простые и красивые как наиболее заслуживающие доверия.

Вопрос только в том, кто определяет степень простоты и красоты. С одной точки зрения эвереттовская квантовая механика совершенно проста и красива. Гладко эволюционирующая волновая функция – и все. Но в результате этих изящных постулатов получается бурно ветвящееся древо из множества вселенных – явно не образец простоты.

С другой стороны, бомовская механика сконструирована довольно бессистемно. В ней есть как частицы, так и волновые функции, и они взаимодействуют посредством нелокального уравнения, которое далеко не кажется красивым. Но включение в теорию в качестве фундаментальных составляющих как частиц, так и волновых функций является естественной стратегией, как только мы сталкиваемся с базовыми экспериментальными требованиями квантовой механики. Иногда материя ведет себя как волна, а иногда как частица, поэтому мы включаем в теорию и то и другое. Теория ГРВ, в свою очередь, привносит в уравнение Шрёдингера внезапную стохастическую модификацию. Но, пожалуй, это наиболее простой и лобовой подход к физическому объяснению коллапса волновых функций.

Полезно различать, насколько проста сама физическая теория и насколько просто спроецировать эту теорию на наблюдаемую реальность. В том, что касается базовых составляющих, многомировая интерпретация, безусловно, настолько проста, насколько это возможно. Но разница между тем, что фактически сообщает сама теория (волновые функции, уравнение Шрёдингера), и тем, что мы наблюдаем в мире (частицы, поля, пространство-время, люди, стулья, звезды, планеты), кажется колоссальной. Другие подходы, возможно, вычурнее в своих основополагающих принципах, но их описание наблюдаемого мира гораздо понятнее.