Павел Амнуэль - Вселенные: ступени бесконечностей

Ступальский утверждает, что аксиомами эти положения являются для достаточно ограниченного круга лиц — во всяком случае, являлись таковыми, когда книги Лебедева были опубликованы. Действительно, можно ли назвать аксиомами (самоочевидными утверждениями) положения области науки, в самом существовании которой сомневалось в те годы более половины физиков? В том, что между двумя точками можно провести прямую линию и притом только одну (первый постулат Евклида), каждый, независимо от своего образовательного уровня, может лично убедиться, не обнаружив ни единого отступления от применимости этой аксиомы. «Конечно, — признает профессор Ступальский, — существуют и гораздо более сложные для понимания утверждения, которые, тем не менее, принимаются как аксиомы группами исследователей — особенно это касается некоторых математических дисциплин, многие аксиомы которых непонятны „простым смертным“, для которых аксиомы Евклида так же самоочевидны, как восход солнца на востоке». Однако Ступальский утверждает, что существование ветвлений миров и, тем более, склеек, необходимо доказать экспериментально. Ступальский ссылается на то, что ветвление миров само является не первичным утверждением философствующего разума, но следствием решений уравнения Шредингера, которое и является начальной аксиомой не только эвереттики, но всей квантовой физики, поскольку не было выведено из какого бы то ни было более раннего уравнения или формулы, но предположено для устранения неустранимых, казалось бы, противоречий в физической картине мира.

Здесь уместно сказать несколько слов о дискуссиях в физике времен становления эвереттики, как первой по времени науки о многомирии. Многие физики, считавшие утверждения Эверетта фикцией, не признавали существование многомирия элементом научного рассмотрения по той причине, что наличие множества иных миров (ветвей) невозможно ни доказать, ни опровергнуть, и, следовательно, здесь нарушается один из законов науковедения Поппера: любая научная теория должна быть верифицируема (она может быть проверена) и фальсифицируема (она может быть опровергнута). Каким образом можно доказать или опровергнуть существование иных ветвей, если ветви эти существуют вне нашей реальности и, следовательно, не могут быть наблюдаемы? Ненаблюдаемые же явления не являются предметом научного рассмотрения. Исходя из этой простой мысли, значительная часть физиков конца ХХ века отказывалась принимать эвереттовскую концепцию ветвлений.

Именно по этой причине эвереттике оказалась необходима аксиоматика. Уравнение Шредингера для конкретной частицы допускает множество решений, из которых наблюдаемо лишь одно. Существуют ли физически остальные решения уравнения Шредингера после того, как эксперимент над частицей произведен и результат известен? Либо да, либо нет. Если нет — верна копенгагенская интерпретация о коллапсе волновой функции в момент наблюдения. Если да — верна интерпретация Эверетта о существовании множественных вселенных. Выбор между этими идеями не обусловлен какими-либо известными в те годы реальными экспериментами. Это был свободный выбор, который должен был сделать для себя каждый физик, чтобы не впасть в когнитивный диссонанс, продолжая свои исследования. Поэтому можно говорить о том, что идея ветвления вселенных действительно являлась в первые годы ХХI века аксиоматической — результатом не эксперимента, не логического построения (гипотезы, которую можно доказать или опровергнуть), но уверенности в том, что данное утверждение однозначно справедливо.

Аксиоматично и утверждение о том, что вселенные не только ветвятся в каждый момент элементарного взаимодействия, но и имеют возможность «склеиваться», взаимодействовать друг с другом. Идея склеек даже более аксиоматична (если аксиомы можно сравнивать по уровням), чем идея ветвления, поскольку уравнение Шредингера в те годы предполагалось линейным, и как следствие, все его решения (ветви) друг от друга не зависели, из чего следовало, что и миры, этими решениями описываемые, не имеют возможности друг с другом взаимодействовать.

Впоследствии эпизоды ветвлений и склеиваний миров многократно наблюдались и подтверждались экспериментально, о чем пойдет речь далее. Какой смысл сейчас рассматривать аксиомы, экспериментально подтвержденные? Тем не менее, подобный анализ имеет онтологическое значение, и вот почему. Исторически сложилось, что копенгагенская интерпретация вполне удовлетворяла практически всех исследователей — как теоретиков, так и экспериментаторов. Математический аппарат квантовой физики прекрасно справлялся со всеми расчетами. Практически для всех физиков в те годы это было ясным указанием на то, что квантовая механика прекрасно работает, и, следовательно, нет никакой необходимости менять что-то в копенгагенской интерпретации. Оставалось непонятным, с чего бы волновой функции коллапсировать в момент наблюдения, но с этой неопределенностью, считавшейся чисто философской, вполне можно было примириться.

Идея Эверетта не изменила уже существовавших квантовых расчетов, не должна была изменить их в будущем, и, к тому же, в силу линейности уравнений Шредингера, ветви Эверетта не имели возможности взаимодействовать друг с другом, и, следовательно, экспериментаторы не имели ни малейшего шанса в опыте доказать (или опровергнуть) предположение о ветвлении мироздания.

Если существовала бы возможность рассчитать наблюдаемые явления, вытекавшие исключительно из идеи Эверетта, то наука о многомирии не нуждалась бы в аксиоматике, ее результаты были бы просто следствием, вытекавшим из уравнений Шредингера. Ситуация, однако, была скорее похожа на ту, что возникла в геометрии, когда математики задумались над недостаточной убедительностью пятого постулата Евклида. Действительно, пятый постулат (о параллельности) имел тот же недостаток, что впоследствии копенгагенская интерпретация квантовой физики: как и эта интерпретация, пятый постулат исключал все прочие возможности поведения прямых параллельных линий, кроме единственной: параллельные не пересекаются. Аналогичный коллапс возможностей, верно? И невозможность доказать противное, поскольку невозможно проследить поведение прямых в бесконечности, как невозможно проследить дальнейшую судьбу ответвленных миров в «физической геометрии» Эверетта.

Выход был — в принятии иных постулатов. Лобачевский принял аксиому о том, что параллельных прямых не существует, и в бесконечности все так называемые прямые расходятся друг от друга. Риман принял противоположные постулат о том, что параллельных прямых не существует, и все так называемые параллельные прямые в бесконечности пересекаются. Из этих постулатов, которые были рассмотрены вовсе не из практических соображений, а исключительно из чистой возможности, возникли новые типы геометрий. То, что сначала выглядело игрой изощренного математического ума, но впоследствии оказалось физической реальностью.