Павел Амнуэль - Уходящие в темноту. Собрание сочинений в 30 книгах. Книга 22

И не об этом ли писал Хорхе Луис Борхес за девять лет до Уиндэма в рассказе «Сад расходящихся тропок»?

«Стоит герою любого романа очутиться перед несколькими возможностями, как он выбирает одну из них, отметая остальные; в неразрешимом романе Цюй Пэна он выбирает все разом. Тем самым он творит различные будущие времена, которые в свою очередь множатся и ветвятся…

В отличие от Ньютона и Шопенгауэра ваш предок не верил в единое, абсолютное время. Он верил в бесчисленность временных рядов, в растущую головокружительную сеть расходящихся, сходящихся и параллельных времен… Вечно разветвляясь, время ведет к неисчислимым вариантам будущего».

Фантастика парадокс свободы воли именно так и разрешила: возникли идеи о том, что, если изменить что-либо в прошлом, то линия времени расщепится, история начнет идти по иному, альтернативному пути, но и прежний путь, прежняя Вселенная продолжат существовать, поскольку они уже есть, и исчезнуть не могут. Нагляднее всего это решение продемонстрировано в увлекательной фантастической повести Рафаила Нудельмана и Ариадны Громовой «В институте времени идет расследование» (1964 год).

Так в фантастику пришла новая парадигма, в бесконечное число раз увеличившая число возможных физических вселенных. Персонаж может изменить любое событие в прошлом. В результате ось времени раздваивается, в будущее протягиваются две независимые временные линии. Возникает еще один мир, отличный от нашего, мир, в котором ваша бабушка не встречается с дедушкой, мир, где вас попросту нет. Событие может быть изменено вновь, и линия раздваивается еще раз. Мироздание оказывается подобно разветвленному дереву, причем число ветвей не только может быть сколь угодно большим (и, следовательно, сколь угодно большим может быть число вселенных, в которых существует и развивается альтернативное человечество), но и число это бесконечно увеличивается, ибо свобода воли позволяет человеку менять события, создавая все новые и новые варианты будущего.

* * *

Независимо от писателей-фантастов к аналогичному представлению о мироздании пришли физики – точнее, американский физик Хью Эверетт III. В 1956 году Эверетт писал диссертационную работу об интерпретации решений волновых уравнений квантовой физики, иначе называемых уравнениями Шредингера.

Проблема была вот в чем. Уравнения Шредингера описывали состояние и взаимодействие элементарных частиц. В отличие от классической физики, где любой объект (неважно – атом, планета или галактика) находится каждый момент времени в одном-единственном вполне определенном состоянии, в мире квантов все не так. Состояние элементарной частицы представляет собой волну вероятности, похожую на гребень с широкими, практически бесконечными, краями. Электрон с разной степенью вероятности находится в любом из состояний, являющихся решениями уравнения Шредингера. В каком именно состоянии – невозможно узнать, пока этот электрон не становится объектом наблюдения. И дело даже не в том, что мы всего лишь не знаем, в каком состоянии находится электрон. Пока электрон не наблюдают, он на самом деле находится сразу во множестве (как говорят физики – суперпозиции) состояний!

В момент наблюдения вы фиксируете некое определенное состояние частицы. Иными словами, выбираете из всех состояний частицы одно-единственное. А что же происходит с остальными?

Электрон – вот он, вы его зафиксировали, его состояние уже известно. Но волновая функция электрона говорит о том, что частица находилась еще и в состоянии 2, и в состоянии 3, и в состоянии 4, и еще во множестве других состояний – в таком их количестве, сколько решений имеет уравнение Шредингера, написанное для данной частицы.

Куда в момент наблюдения деваются все решения уравнения, кроме единственного? Нильс Бор и Вернер Гейзенберг утверждали, что, как только частица попадает в «объектив» наблюдателя, все решения уравнения (то есть, все состояния частицы!) коллапсируют, исчезают, остается единственное.

Такая интерпретация событий, происходящих в квантовом мире, получила название копенгагенской, по названию города, где работали Бор и Гейзенберг. Физиков-практиков копенгагенская интерпретация вполне устраивала, поскольку предсказания квантовой физики выполнялись идеально, на сто процентов. Были построены синхрофазотроны, реакторы, открыты новые элементарные частицы. Расчеты атомной бомбы невозможно было провести, не используя уравнение Шредингера!

На вопрос «что происходит?» копенгагенская интерпретация давала однозначный ответ. А вопрос «почему?» физики-экспериментаторы предпочитали не задавать – формулы работают, ну и ладно. Теоретики, которых интересовала философская глубина квантовой теории, вяло продолжали спорить, не находя выхода из противоречия и соглашаясь с тем, что «да, это некрасиво, неправдоподобно, с чего бы волновой функции коллапсировать?.. Но… так устроен мир».

Альберт Эйнштейн говорил о двух критериях, определяющих хорошую теорию. Теория должна обладать внутренним совершенством (быть внутренне непротиворечивой) и иметь внешнее оправдание (соответствовать наблюдениям, эксперименту). Копенгагенская интерпретация квантовой физики полностью оправдывала себя внешне, но оставалась противоречивой внутренне.

Это противоречие и разрешил Хью Эверетт. Идея его проста, она является прямым и непосредственным следствием самой же квантовой теории, но именно потому революционна. Вот что писал Эверетт в своей диссертации:

«…С точки зрения теории все элементы суперпозиции (все „ветви“) являются „действительными“: ни один не более „реален“, чем остальные. Не нужно полагать, что все элементы, кроме одного, так или иначе разрушаются, так как все отдельные элементы суперпозиции индивидуально подчиняются волновому уравнению с полным безразличием к присутствию или отсутствию („реальности“ или нет) любых других элементов…»

Иными словами, никакого придуманного коллапса волновой функции не существует, и в момент наблюдения фиксируется не какое-то единственное состояние частицы, а все сразу! Но каждое состояние фиксируется «своим» наблюдателем. «Наш» наблюдатель обнаруживает электрон в состоянии номер 1, но в то же время наблюдатель номер 2 фиксирует состояние номер 2, наблюдатель 3 фиксирует… и так далее. Сколько решений имеет уравнение Шредингера, столько наблюдателей фиксируют все возможные состояния электрона. Возможно ли это в единственной Вселенной? Нет, невозможно. Значит, в момент наблюдения мироздание «расщепляется» на множество ветвей-вселенных, отличающихся друг от друга только тем, что в одной вселенной электрон наблюдали в состоянии 1, в другой – в состоянии 2 и так далее. Сколько решений имеет уравнение Шредингера, столько вселенных и возникает в момент наблюдения. А поскольку разнообразных событий каждое мгновение происходит великое множество, то и расщепляется мир на великое множество почти неотличимых копий, каждая из которых развивается по своему собственному пути. И потому на самом деле существует не одна вселенная – та, что представлена нашему взору и сознанию, – а великое множество вселенных.