Чистое квантовое состояние системы можно представить одним вектором состояния. Это означает, что мы обладаем полным представлением о системе и точно знаем, в каком состоянии она находится. Если необратимым внешним воздействием чистое состояние превратить в смешанное, состояние системы будет описываться вероятностным распределением всех чистых состояний. Мы получим набор случайных одночастичных волновых пакетов, и описать такое состояние одной волновой функцией будет невозможно.
Необратимость не является прямым следствием хаоса. Если рассматривать замкнутую систему классических частиц, в ней нет необратимости. Но любое, даже самое ничтожное внешнее возмущение приводит к появлению необратимости. И это внешнее окружение находится вне нашего контроля. На фронте необратимости происходит полное стирание информации и превращение её в энтропию. Перед фронтом понимается механическая система с полностью детерминированным поведением во времени, а за фронтом – хаос теплового движения. Хаос теплового движения в состоянии вызвать даже ничтожно малые шумы из необратимого внешнего окружения.
Это правило применимо и к квантовым объектам. Любое воздействие необратимого окружения может изменить волновую функцию квантовых частиц. Соприкосновение чистого состояния с необратимым внешним окружением приводит к возникновению фронта необратимости. Перед фронтом необратимости имеется сложно организованное обратимое чистое состояние. А за фронтом образуется набор случайных одночастичных волновых пакетов. Такое состояние следует назвать смешанным состоянием, поскольку поведение каждого из пакетов является случайным и происходит по вероятностным законам[97]
.Полностью изолировать систему от Вселенной невозможно. Флуктуации вакуума, реликтовое излучение, а также другие факторы в состоянии изменить волновую функцию квантовых частиц и вызвать необратимость. Теория квантовомеханических измерений, построенная венгеро-американским физиком и математиком Джоном фон Нейманом, указывает на её связь со Вторым началом термодинамики и проблему необратимости времени.
Известно, что при образовании атомного ядра у нуклонов неожиданно появляются новые свойства (появляется новая виртуальная информация), – между нуклонами начинают действовать ядерные силы. Взяв за основу эффект возникновения виртуальной информации при образовании вещества, А. М. Хазен сформулировал закон, согласно которому в Природе происходит самопроизвольный синтез информации (см. «Информация и Вселенная»).
То, что при образовании объектов возникает новая информация, уверены и учёные из Нижегородского университета Ю. Г. Кабалдин и О. В. Кретинин. В своей статье «Время как информация» они пишут: «… Вселенная как квантовая система генерирует информацию, которая воплощается в виде законов природы…
Стандартная космологическая модель утверждает, что на ранней стадии Вселенной, в эпоху кварк-глюонной плазмы уже были сформированы все взаимодействия в их современном состоянии. В процессе охлаждения кварк-глюонной плазмы кварки начали группироваться, включая протоны и нейтроны. Глюоны переносили сильное взаимодействие и участвовали в нём. Это однозначно указывает на присутствие ядерных сил во Вселенной до образования первого атомного ядра. Но если образование ни первого, ни последующих атомных ядер не сопровождалось синтезом новой информации, следует заключить, что все они получали необходимую информацию извне, непосредственно при рождении. Подобное утверждение будет справедливо и для атомов.
Разрушив атом или его ядро, мы разрушаем виртуальную информацию, но реальный код происхождения, по которому образован атом, разрушить невозможно, поскольку он не хранится в атоме. Распространив понятие «код происхождения» на всю материю во Вселенной, мы приходим к идее о существовании генетического Кода Вселенной.
Поскольку вещество – высшая форма организации неживой материи, следует заключить, что все физические тела содержит в виртуальном виде полную информацию о неживой материи. В таком представлении любую физическую теорию следует рассматривать как предполагаемую модель, созданную путём моделирования виртуальной информации, которую содержит описываемая теорией физическая система. При этом реальная фундаментальная информация хранится в генетическом Коде Вселенной. Она недоступна для исследования и не может быть разрушена никаким известным науке способом, в том числе и в чёрной дыре.
Предположим, что чёрная дыра поглотила определённое количество вещества, в результате излучения Хокинга преобразовала его в поток излучения и вернулась в своё первоначальное состояние. По мнению учёных, информация о поглощённом веществе, которое превратилось в излучение, полностью исчезла вместе с веществом.