Наука Плоского мира. Книга 3. Часы Дарвина

С философской же точки зрения подобная интерпретация не вызывает много вопросов, но находится на грани весьма сомнительной области. Физики имеют привычку принимать математические описания буквально – не только вводы, но и шаги, которые к ним привели. Они называют это «физическим мышлением», но на самом деле все наоборот: оно проецирует математические свойства на действительный мир – «материализуя» абстракции и воплощая их в реальность.

Мы не говорим, что это не работает – чаще всего такое мышление оправданно. Но материализация приводит к тому, что сами физики забываются и становятся плохими философами.

Одна из проблем «физического мышления» состоит в том, что иногда существует сразу несколько равносильных вариантов математических описаний – разных способов сказать одно и то же математическим языком. Если один из них справедлив, значит, справедливы и остальные. Однако их естественные толкования с точки зрения физики могут быть противоречивыми.

Хороший пример предлагает классическая (не квантовая) механика. Движущуюся частицу можно описать с помощью законов (или закона) движения Ньютона: ускорение частиц прямо пропорционально силам, которые на них воздействуют. С другой стороны, движение можно описать в соответствии с «вариационным принципом»: каждая из возможных траекторий частицы является величиной, называемой «действием». И именно фактическая траектория, по которой движется частица, уменьшает величину действия, насколько это возможно.

Логическое доказательство законов Ньютона и принципа наименьшего действия складывается в математическую теорему. В математике нельзя принять одно, отвергнув другое. Не задумывайтесь о значении «действия». В данном случае это не важно. Здесь важно различие между естественными толкованиями этих двух логически идентичных описаний.

Законы движения Ньютона – это местные правила. Здесь и сейчас дальнейшее поведение частицы всецело определено силами, здесь и сейчас воздействующими на нее. Тут не нужны ни дар предвидения, ни интеллект – лишь подчинение местным правилам.

Принцип наименьшего действия работает по-другому – он имеет всеобщее значение. Этот принцип говорит нам, что для того чтобы переместиться из точки A в точку B, частица должна каким-то образом наметить все возможные траектории между ними, рассчитать действие, связанное с каждой из них, и определить ту, при которой оно будет минимальным. Это «вычисление» не является местным, поскольку включает все траектории и в некотором смысле должно осуществляться до того, как частица поймет, куда ей двигаться. Таким образом, в этом естественном толковании математики частица наделяется чудесным даром предвидения и способностью совершать выбор – то есть зачатком разума.

Так что же такое частица? Безмозглый кусок материи, подчиняющийся местным правилам, или квазиразумная сущность с огромной вычислительной мощью, предвидящая и выбирающая траекторию среди возможных, чтобы минимизировать свое действие?

Мы знаем, что хотим выбрать.

Интересно, что принцип наименьшего действия – это механический аналог метода оптического «суммирования по историям» Фейнмана. Они в самом деле чрезвычайно похожи. Да, вы можете выразить математику квантовой механики так, чтобы она соответствовала утверждению, что свет движется по всем возможным траекториям и суммирует их. Но вы не обязаны применять это описание к действительной физике действительного мира, даже если математика для него справедлива.

Сторонники многомировой интерпретации верят в такое описание и даже идут еще дальше. Они считают, что в зеркале отражается история не только самого фотона, но и целой вселенной. Она также равна сумме всех возможностей – если вместо интенсивности света, обусловленного фотоном, взять квантовую волновую функцию вселенной, – и по аналогии мы можем схожим и эффектным образом объяснить это с позиции математики. А именно: вселенная действительно совершает все возможные действия, а наблюдаемое нами – это то, что происходит при их суммировании.

Существует, конечно, и менее эффектное толкование: вселенная подчиняется местным правилам квантовой механики и совершает ровно одно действие – то самое, которое происходит и чисто по математическим причинам равняется сумме всех возможностей.

В какое из толкований верите вы?

С точки зрения математики, если одно из них «верно», значит, и о втором можно сказать то же самое. А с позиции физики они содержат очень разные представления об устройстве мира. Мы же считаем, что, как и в случае с классической частицей, их математическое равенство не требует от вас обязательно принимать их физическую истинность за описание действительности. Лишь равенство законов Ньютона и принципа наименьшего действия требует верить в разумные частицы, способные предвидеть будущее.