Новая инквизиция

Если мы захотим узнать, что делает и куда направляется одна из этих субатомных штуковин, то найдем «ответ» в решении одного из уравнений, за которые Шредингер получил Нобелевскую премию. Не будем забивать формулами головы отважных гуманитариев, лишь упомянем о наличии в них символического обозначения компонентов

«вектора состояния». Обратите внимание на множественное число в слове «компоненты». Мой друг-физик Сол Пол Сираг дал точное и понятное неспециалистам определение вектора состояния:

Вектор состояния — это математическое выражение, описывающее одно из двух или более состояний, в котором может находиться квантовая система; например, электрон может находиться в одном из двух спиновых состояний: «спином вверх» и «спином вниз». Квантовая механика особенно интересна тем, что каждый вектор состояния можно считать суперпозицией других векторов состояния.

Любой вектор состояния содержит не менее двух компонентов. В этом заключается причина широко известной квантово-механической неопределенности. Физики не могут предсказывать поведение квантовой системы; они могут лишь рассчитать вероятность ее перехода в каждое из двух или более вероятных состояний с помощью этого уравнения. Только вероятности, а не определенности.

Эта неопределенность стала горькой пилюлей для физиков, и даже для самого Шредингера, который разработал для нее математический аппарат. Тогда-то и появился живой-мертвый кот, привлекший внимание физиков к философскому анализу вопроса о роли квантовой неопределенности в наших представлениях о реальности.

Предположим, в коробке вместе с котом находится орудие убийства (заряженный пистолет со взведенным курком или шарик с ядовитым газом), которое на каком-то этапе квантового распада может сработать и убить кота. Если мы хотим узнать, сработало ли это устройство в данную секунду t, то решаем уравнение и в «самом лучшем случае», когда известны значения всех остальных функций, выясняем, что этот чертов вектор неопределенности по-прежнему находится в двух состояниях. А отсюда следует, что кот одновременно жив и мертв.

Естественно, здравый смысл подсказывает, что это не может быть правдой, и если мы откроем коробку, то найдем в ней или мертвого, или живого кота, а не живое-мертвое чудище…

Но математическая квантовая физика об этом не «знает», а «знает» лишь, что вектор состояния находится в «неопределенном состоянии» (такой термин действительно применяется), поэтому предсказывает, что кот тоже находится в «неопределенном» состоянии…

Так чему же нам верить: математической физике или здравому смыслу? Если читатель, знакомый лишь с той или иной формой фундаментализма, подозревает, что я собираюсь ответить на этот вопрос, то я его разочарую. За полвека, прошедшие с момента постановки Шредингером этой проблемы, физики так и не смогли прийти к общему мнению и до сих пор ведут жаркие споры.

Любая аргументация в пользу здравого смысла непосредственно связана с гносеологией, о которой ведется речь в данной главе. Все физические модели представляют собой выведенные из опыта абстракции, которые кодируются в полезные в данное время и в данной области исследований символические или формальные языки. Когда при расширении модели формализм придает ей неопределенность и приводит к «явно» абсурдным результатам, как в примере с котом Шредингера, нужно вспомнить, что любая модель — это полезный эмический инструмент, который создан человеческим умом и вовсе не тождествен этической (невербальной) реальности.

Итак, если человек слепо верит в истинность какой-то модели, то непременно становится ее идолопоклонником.

В то же время, здравый смысл нас тоже подводит, и «очевидное» с точки зрения здравого смысла — не всегда правильно. Достаточно вспомнить «абсурдное» учение Коперника, противоречившее «знанию» и уверенности в неподвижности Земли, или «абсурдное» учение Дарвина о том, что люди — это приматы, или «фантастическую» теорию Эйнштейна, противоречившую «объективному знанию» о том, что у стержня может быть лишь одна длина.

«Абсурдная» с точки зрения здравого смысла квантовая механика оказалась одной из самых полезных областей современной науки; на ее принципах построена не только современная физика (с разработками страшного ядерного оружия), но и телевидение, микроэлектроника и молекулярная биология. Если квантовая модель так эффективна, возможно, она истинна? А если квантовые уравнения ничего не значат, почему тогда работают квантовые технологии?

Эта неопределенность привела к созданию теории множественных вселенных, или модели ЭУГ, разработанной учеными Эвереттом, Уилером и Грэхемом. Согласно этой теории, каждый вектор состояния приводит к двум или более результатам. Эти результаты не могут одновременно существовать в одной вселенной, но могут существовать в разных вселенных. Отсюда вывод: существует множество вселенных. Значит, все, что может произойти, происходит в пространственно-временном континууме разных вселенных.