Согласно многомировой интерпретации в формулировке Дэвида Дойча, вы существуете во множестве экземпляров, часть из которых отличается друг от друга, а часть — нет. Количество двойников, неотличимых от вас, в Мультивёрсе всегда бесконечно. Количество отличимых версий в принципе конечно, но у этого множества нет чёткой границы, и у каждой отличимой версии есть бесконечность неотличимых копий. Очевидно, вы не можете однозначно сказать, кем из своих двойников являетесь, поэтому вынуждены называть «собой» их всех. Как пишет Дэвид Дойч,
«Предполагать смысл в вопросе, какая из идентичных копий — это я, значит предполагать, что существует некоторая система отсчёта вне мультивселенной, относительно которой можно ответить на этот вопрос: „Я третий слева“. Но что это за „лево“ и что это за „третий“? Нет никакой „точки зрения вне мультивселенной“».
Непривычно осознавать, что вы существуете во множестве экземпляров. Представить это довольно трудно. Отличимые экземпляры макроскопического объекта занимают разные положения в пространстве, поэтому их можно вообразить как ваших двойников, находящихся в разных местах помещения, где вы сейчас читаете эту статью. Экземпляры распределены по комнате неравномерно: основная их часть занята тем, чем вы занимаетесь чаще всего, и находится там, где вы бываете чаще всего. Некоторые экземпляры в это время вышли на улицу, и вероятность их найти в той или иной точке пространства зависит от того, какие места вы обычно посещаете. В какой;то вселенной вас можно найти даже на Марсе или в другой галактике, но это уже невообразимо маловероятные варианты. Ни одного из двойников вы не видите, потому что они находятся в параллельных вселенных, которые различаются между собой только местонахождением вас. Всё остальное в них неотличимо. Вселенные, где вас нет, где вы сами отличимы от себя или где помещение имеет другой вид, мы пока не рассматриваем.
Неотличимые экземпляры представить ещё сложнее. Они полностью с вами совпадают, то есть занимают одно и то же место. Поэтому их нельзя вообразить как две копии вас, расположенные рядом — это будут просто идентичные, но отличимые экземпляры. Свойство неотличимости контринтуитивно, потому что в одной вселенной два материальных объекта не могут занимать одно и то же место — это называется принцип запрета Паули. Точнее, не могут, если они состоят из фермионов: электронов, нейтрино и кварков, а следовательно — из любых их комбинаций, включая атомы. Бозоны, в том числе фотоны света, вполне могут накладываться друг на друга, как они это делают в когерентном луче лазера или в конденсате Бозе;Эйнштейна. Примерно так накладываются друг на друга и ваши неотличимые экземпляры, только они с вами никак не взаимодействуют. Неотличимых экземпляров вас много (возможно, бесконечно много), но каждому из них соответствует свой экземпляр пространства, так что предел Бекенштейна на количество информации в заданном объёме пространства не нарушается.
Как мы показали в предыдущей статье «Квантовая концепция времени», прошлое и будущее — это разновидности параллельных миров, наиболее близкие к миру настоящего. Следовательно, вы в прошлом и вы в будущем — это уже не вы, а ваши отличимые двойники. Как бы абсурдно это ни звучало, с точки зрения настоящего вас не было мгновение назад и не будет мгновением позже, так как существовать можно только «здесь и сейчас». В каждом мгновении существует отдельная копия вас, а иллюзию жизни во времени создают законы физики, соединяющие множество ваших двойников в последовательную историю. Строго говоря, вы даже не существуете как единое целое, поскольку каждая частица вашего тела находится в собственной системе отсчёта и в собственном настоящем, а взаимодействие между частицами ограничено скоростью света. Но в масштабах тела эффектами специальной теории относительности можно пренебречь, рассматривая организм как единый «снимок», связывающий все его частицы мгновенно. Тем не менее, каждая новая конфигурация этих частиц — уже другая версия вас. К тому же мы постоянно обмениваемся частицами с окружающей средой: сегодня вы состоите не из тех атомов,
из которых состояли 10 лет назад, а через 10 лет будете состоять совсем из других атомов. Тогда какая версия вас и в каком возрасте является более «вами», чем остальные? Очевидно, все они в равной степени — это вы. Однако следом за признанием личной идентичности во времени мы вынуждены обозначать понятием «я» и множество ваших копий в параллельных мирах, обладающих определёнными свойствами.
До какой степени можно модифицировать вас, чтобы копия оставалась вариантом именно вас, а не другого человека? Начнём с простого — будем переставлять местами или заменять атомы вашего тела, как детали корабля Тесея. Поскольку атомы одного и того же элемента взаимозаменяемые, это ни на что не повлияет. Если начать перемешивать атомы разных элементов и молекулы, а также изменять их энергетические состояния — мы получим множество ваших двойников, отличимых на микроскопическом масштабе и неотличимых на макроскопическом. Логарифм от числа таких двойников, умноженный на константу Больцмана — это будет энтропия вашего тела с точки зрения статистической механики — количество микросостояний, которые дают одно и то же макросостояние. Поскольку вы не знаете микросостояния всех своих атомов и молекул, вы не можете сказать, кем из своих «энтропийных» двойников являетесь, следовательно, все они являются вами. Аналогично и на клеточном уровне. Ваши клетки можно упорядочить огромным количеством способов, и это никак не отразится на состоянии всего вашего организма. Однако среди ваших клеток есть и такие, вариация которых не изменит вашего внешнего вида, но существенно повлияет на ваше поведение. Речь идёт о нервных клетках.
Насколько можно изменять ваш мозг, чтобы вы оставались самим собой? Каждый сам определяет свою идентичность, выбирая черты, которые он считает неотъемлемыми составляющими своего «я». Для кого;то это черты характера, для кого;то — воспоминания или навыки, для кого;то — знания и убеждения, для кого;то — только внешние признаки. В некоторых фантастических фильмах люди обмениваются телами, сохраняя без изменений свой субъективный опыт. В реальности это невозможно, поскольку сознание неразрывно связано с телом. Теоретически можно представить людей с другим телом и геномом, обладающих вашей структурой нейронных связей мозга и вашим сознанием. Но они существуют в крайне маловероятных ветвях Мультивёрса, поскольку для формирования вашей личности нужны ваши гены и ваши условия развития. Люди могут обладать одинаковыми характерами, думать одни и те же мысли и быть похожими внешне как две капли воды, но всё это проявляется в очень грубом приближении и только на макромасштабах. В реальности даже у неразлучных с рождения однояйцевых близнецов субъективный опыт и структура нейронных связей мозга будут различаться. И для каждого из ваших двойников существует огромное количество альтернативных жизненных путей, которые с рождения формируют его личность.
Число возможных соединений между нейронами одного и того же мозга невообразимо — порядка (1010)15. Каждое из этих состояний мозга реализовано где;то в Мультивёрсе, но с разной мерой, поскольку генетика и окружающая среда делают одни состояния более вероятными, другие — менее. Скорее всего, наибольшим весом обладают вселенные, где ваши двойники похожи на вас, если ваша жизнь не является непрерывной чередой невероятных случайностей. Но даже те двойники, которые имеют радикально отличающийся от вашего внутренний мир, противоположны вам по своим убеждениям, принимают другие решения, носят другие имена, общаются с другими людьми, освоили другую профессию и т. д. — все они бесконечно ближе к вам, чем другие люди в вашей вселенной, даже ваши близкие родственники. Что же в вас является самым устойчивым, трудноварьируемым компонентом, позволяющим провести чёткую границу между «я» и «не;я»?
Ответ напрашивается сам собой — это ваш геном. Молекула ДНК — единственная составляющая вашего организма, которая остаётся практически неизменной в течение жизни (не считая редких мутаций) и сохраняет свою структуру при каждом делении клетки. Но для нас значение имеет не вся ДНК, а только её кодирующая
часть, состоящая из генов — историю вашего генома можно проследить вплоть до последнего общего предка. Некодирующие участки ДНК гораздо легче варьировать, они у ваших двойников могут различаться. Но стоит изменить хотя бы одну «букву» в одном гене — и это будете уже не вы. Следовательно, мы нашли краеугольный камень вашей идентичности — все двойники, разделяющие ваш геном — это вы, а двойники с другим геномом — это уже не вы. Побочным эффектом такого критерия будет то, что вам придётся включить в понятие «я» своего однояйцевого близнеца или клона, если таковой имеется — его геном идентичен вашему. Но, учитывая небольшой процент близнецов в человеческой популяции и то, что в большинстве случаев они действительно очень похожи, цена, заплаченная за найденный нами критерий «я», получается невысокой. Если хотите, можете считать однояйцевых близнецов и клонов мультивёрсными двойниками, случайно оказавшимися в одной вселенной.
Геном - единственный физический критерий, отличающий ваших двойников от не ваших
Геном — единственный физический критерий, отличающий ваших двойников от не ваших
Продолжая варьировать свою ДНК, вы легко убедитесь, что полученные особи уже не будут вашими двойниками. Если рассматривать все возможные комбинации генов ваших родителей, ваши двойники окажутся неотличимыми от ваших «виртуальных» братьев и сестёр. Если рассмотреть всю совокупность комбинаций генов каждого из ваших родителей с генами каждого представителя противоположного пола из человеческой популяции, придётся включить в понятие «я» ещё и «виртуальных» сводных братьев и сестёр. Однако теоретически можно получить вашу комбинацию генов, перемешивая гены других родителей. Это очень маловероятно, но всё же в некоторых вселенных ваши двойники родились в другой семье, в другом месте и в другое время. Также практически невозможно представить, чтобы ваши двойники были противоположного пола — генетические различия между мужчиной и женщиной больше, чем между каждым из них и особью шимпанзе того же пола (трансгендерные переходы в расчёт не берём — они на генетике не отражаются). В конце концов, можно рассмотреть миры, где ДНК имеет другую структуру или другой химический состав, или нишу разума занял не Homo Sapiens, а какой;нибудь другой вид, и найти там существ, похожих на вас или обладающих вашим сознанием. Но это ещё менее вероятные миры, и при всём сходстве называть вами обитающих там существ язык не поворачивается.
«Я» — кристалл в Мультивёрсе?
Дэвид Дойч определяет «я» как эмерджентный квазиавтономный поток информации в Мультивселенной. Звучит жутко, но мы попробуем разобраться. Первое слово означает, что это понятие достаточно условное и существует лишь для нашего удобства, чтобы каждый раз не описывать вас на языке квантовой механики как совокупность огромного количества элементарных частиц. Квазиавтономность указывает на отсутствие причинного взаимодействие между вашими двойниками из параллельных миров, но в то же время наличие между ними слабой интерференции на микроскопических масштабах, из;за которой нельзя приписать конкретную частицу конкретному двойнику. Поток информации в Мультивёрсе — это структура, соединяющая некоторые из ваших экземпляров в единую последовательную историю или ветвь универсальной волновой функции. Вот как описывает её Дэвид Дойч:
«Когда мы что;то наблюдаем — научный инструмент, галактику, человека, на самом деле мы видим проекцию на одну вселенную намного более масштабного объекта, который неким образом простирается в другие вселенные. В некоторых из тех вселенных объект выглядит таким же, как его видим мы, а в некоторых — совсем по;другому или его вообще там нет. Мы — каналы информационного потока. Как и варианты истории, как и все относительно автономные объекты в рамках этих историй; но мы, разумные существа, — каналы крайне необычные, каналы, по которым (иногда) развивается знание. Это может иметь колоссальные последствия, не только внутри отдельной истории (где это может, например, выражаться в том, что влияние не уменьшается с расстоянием), но и в мультивселенной в целом. Поскольку знание развивается в процессе исправления ошибок и поскольку намного больше способов оказаться неправым, чем правым, сущности, создающие знания в разных историях, быстро становятся более похожими друг на друга, чем иные сущности. Насколько нам известно, процессы создания знания уникальны в обоих этих отношениях: все остальные результаты каких;либо воздействий уменьшаются с расстоянием в пространстве и в долгосрочной перспективе всё сильнее различаются по всей мультивселенной».
.Только что вы прочитали описание объекта, который Дэвид Дойч называет «кристаллом в Мультивёрсе». Подробнее мы расскажем о нём в статье об отличии живого от неживого. Главное, что нужно понять сейчас: знание (или эффективная сложность) — единственная физическая величина, влияние которой не убывает с расстоянием в пространстве и во времени. Если вы создаёте новое знание (например, делаете научное открытие), оно останется актуальным на все времена и во всех освоенных нами мирах. И даже то знание, которое вы уже носите в своей ДНК, делает вас особенным. С точки зрения Мультивёрса это выглядит так: в подавляющем большинстве возможных вселенных вас не существует, но в тех немногих, где вы есть, ваши двойники, скорее всего, будут очень похожими на вас. Потому что есть не так много способов изменить ваши гены, чтобы вы остались при этом в живых. Иначе говоря, в Мультивёрсе у вас гораздо больше способов быть мёртвым (или неродившимся), чем живым, и тот факт, что вы живы — невероятное везение, хотя и отчасти детерминированное миллионами лет вариации и отбора.
Ок, — скажете вы, — ну а как же моя индивидуальность, уникальная личность, богатый внутренний мир, самосознание — неужели всё это не имеет никакого значения? А если я ассоциирую себя только с этими ментальными свойствами, без которых все мои двойники, неотличимые внешне, покажутся мне чужими?
Действительно, с позиции редукционизма установить трансмировую идентичность на ментальном уровне невозможно: если ваши отличимые двойники будут разделять ваше состояние мозга...
Копии элементарных частиц в параллельных мирах могут быть отличимыми и неотличимыми. То же самое касается и людей. Согласно многомировой интерпретации в формулировке Дэвида Дойча, вы существуете во множестве экземпляров, часть из которых отличается друг от друга, а часть — нет. Количество двойников, неотличимых от вас, в Мультивёрсе всегда бесконечно. Количество отличимых версий в принципе конечно, но у этого множества нет чёткой границы, и у каждой отличимой версии есть бесконечность неотличимых копий. Очевидно, вы не можете однозначно сказать, кем из своих двойников являетесь, поэтому вынуждены называть «собой» их всех. Как пишет Дэвид Дойч,
«Предполагать смысл в вопросе, какая из идентичных копий — это я, значит предполагать, что существует некоторая система отсчёта вне мультивселенной, относительно которой можно ответить на этот вопрос: „Я третий слева“. Но что это за „лево“ и что это за „третий“? Нет никакой „точки зрения вне мультивселенной“».
Непривычно осознавать, что вы существуете во множестве экземпляров. Представить это довольно трудно. Отличимые экземпляры макроскопического объекта занимают разные положения в пространстве, поэтому их можно вообразить как ваших двойников, находящихся в разных местах помещения, где вы сейчас читаете эту статью. Экземпляры распределены по комнате неравномерно: основная их часть занята тем, чем вы занимаетесь чаще всего, и находится там, где вы бываете чаще всего. Некоторые экземпляры в это время вышли на улицу, и вероятность их найти в той или иной точке пространства зависит от того, какие места вы обычно посещаете. В какой;то вселенной вас можно найти даже на Марсе или в другой галактике, но это уже невообразимо маловероятные варианты. Ни одного из двойников вы не видите, потому что они находятся в параллельных вселенных, которые различаются между собой только местонахождением вас. Всё остальное в них неотличимо. Вселенные, где вас нет, где вы сами отличимы от себя или где помещение имеет другой вид, мы пока не рассматриваем.
Неотличимые экземпляры представить ещё сложнее. Они полностью с вами совпадают, то есть занимают одно и то же место. Поэтому их нельзя вообразить как две копии вас, расположенные рядом — это будут просто идентичные, но отличимые экземпляры. Свойство неотличимости контринтуитивно, потому что в одной вселенной два материальных объекта не могут занимать одно и то же место — это называется принцип запрета Паули. Точнее, не могут, если они состоят из фермионов: электронов, нейтрино и кварков, а следовательно — из любых их комбинаций, включая атомы. Бозоны, в том числе фотоны света, вполне могут накладываться друг на друга, как они это делают в когерентном луче лазера или в конденсате Бозе;Эйнштейна. Примерно так накладываются друг на друга и ваши неотличимые экземпляры, только они с вами никак не взаимодействуют. Неотличимых экземпляров вас много (возможно, бесконечно много), но каждому из них соответствует свой экземпляр пространства, так что предел Бекенштейна на количество информации в заданном объёме пространства не нарушается.
Прошлое и будущее — это разновидности параллельных миров, наиболее близкие к миру настоящего. Следовательно, вы в прошлом и вы в будущем — это уже не вы, а ваши отличимые двойники. Как бы абсурдно это ни звучало, с точки зрения настоящего вас не было мгновение назад и не будет мгновением позже, так как существовать можно только «здесь и сейчас». В каждом мгновении существует отдельная копия вас, а иллюзию жизни во времени создают законы физики, соединяющие множество ваших двойников в последовательную историю. Строго говоря, вы даже не существуете как единое целое, поскольку каждая частица вашего тела находится в собственной системе отсчёта и в собственном настоящем, а взаимодействие между частицами ограничено скоростью света. Но в масштабах тела эффектами специальной теории относительности можно пренебречь, рассматривая организм как единый «снимок», связывающий все его частицы мгновенно. Тем не
менее, каждая новая конфигурация этих частиц — уже другая версия вас. К тому же мы постоянно обмениваемся частицами с окружающей средой: сегодня вы состоите не из тех атомов, из которых состояли 10 лет назад, а через 10 лет будете состоять совсем из других атомов. Тогда какая версия вас и в каком возрасте является более «вами», чем остальные? Очевидно, все они в равной степени — это вы. Однако следом за признанием личной идентичности во времени мы вынуждены обозначать понятием «я» и множество ваших копий в параллельных мирах, обладающих определёнными свойствами.
До какой степени можно модифицировать вас, чтобы копия оставалась вариантом именно вас, а не другого человека? Начнём с простого — будем переставлять местами или заменять атомы вашего тела, как детали корабля Тесея. Поскольку атомы одного и того же элемента взаимозаменяемые, это ни на что не повлияет. Если начать перемешивать атомы разных элементов и молекулы, а также изменять их энергетические состояния — мы получим множество ваших двойников, отличимых на микроскопическом масштабе и неотличимых на макроскопическом. Логарифм от числа таких двойников, умноженный на константу Больцмана — это будет энтропия вашего тела с точки зрения статистической механики — количество микросостояний, которые дают одно и то же макросостояние. Поскольку вы не знаете микросостояния всех своих атомов и молекул, вы не можете сказать, кем из своих «энтропийных» двойников являетесь, следовательно, все они являются вами. Аналогично и на клеточном уровне. Ваши клетки можно упорядочить огромным количеством способов, и это никак не отразится на состоянии всего вашего организма. Однако среди ваших клеток есть и такие, вариация которых не изменит вашего внешнего вида, но существенно повлияет на ваше поведение. Речь идёт о нервных клетках.
Насколько можно изменять ваш мозг, чтобы вы оставались самим собой? Каждый сам определяет свою идентичность, выбирая черты, которые он считает неотъемлемыми составляющими своего «я». Для кого;то это черты характера, для кого;то — воспоминания или навыки, для кого;то — знания и убеждения, для кого;то — только внешние признаки. В некоторых фантастических фильмах люди обмениваются телами, сохраняя без изменений свой субъективный опыт. В реальности это невозможно, поскольку сознание неразрывно связано с телом. Теоретически можно представить людей с другим телом и геномом, обладающих вашей структурой нейронных связей мозга и вашим сознанием. Но они существуют в крайне маловероятных ветвях Мультивёрса, поскольку для формирования вашей личности нужны ваши гены и ваши условия развития. Люди могут обладать одинаковыми характерами, думать одни и те же мысли и быть похожими внешне как две капли воды, но всё это проявляется в очень грубом приближении и только на макромасштабах. В реальности даже у неразлучных с рождения однояйцевых близнецов субъективный опыт и структура нейронных связей мозга будут различаться. И для каждого из ваших двойников существует огромное количество альтернативных жизненных путей, которые с рождения формируют его личность.
Число возможных соединений между нейронами одного и того же мозга невообразимо — порядка (1010)15. Каждое из этих состояний мозга реализовано где;то в Мультивёрсе, но с разной мерой, поскольку генетика и окружающая среда делают одни состояния более вероятными, другие — менее. Скорее всего, наибольшим весом обладают вселенные, где ваши двойники похожи на вас, если ваша жизнь не является непрерывной чередой невероятных случайностей. Но даже те двойники, которые имеют радикально отличающийся от вашего внутренний мир, противоположны вам по своим убеждениям, принимают другие решения, носят другие имена, общаются с другими людьми, освоили другую профессию и т. д. — все они бесконечно ближе к вам, чем другие люди в вашей вселенной, даже ваши близкие родственники. Что же в вас является самым устойчивым, трудноварьируемым компонентом, позволяющим провести чёткую границу между «я» и «не;я»?
Ответ напрашивается сам собой — это ваш геном. Молекула ДНК — единственная составляющая вашего организма, которая остаётся практически
неизменной в течение жизни (не считая редких мутаций) и сохраняет свою структуру при каждом делении клетки. Но для нас значение имеет не вся ДНК, а только её кодирующая часть, состоящая из генов — историю вашего генома можно проследить вплоть до последнего общего предка. Некодирующие участки ДНК гораздо легче варьировать, они у ваших двойников могут различаться. Но стоит изменить хотя бы одну «букву» в одном гене — и это будете уже не вы. Следовательно, мы нашли краеугольный камень вашей идентичности — все двойники, разделяющие ваш геном — это вы, а двойники с другим геномом — это уже не вы. Побочным эффектом такого критерия будет то, что вам придётся включить в понятие «я» своего однояйцевого близнеца или клона, если таковой имеется — его геном идентичен вашему. Но, учитывая небольшой процент близнецов в человеческой популяции и то, что в большинстве случаев они действительно очень похожи, цена, заплаченная за найденный нами критерий «я», получается невысокой. Если хотите, можете считать однояйцевых близнецов и клонов мультивёрсными двойниками, случайно оказавшимися в одной вселенной.
Геном - единственный физический критерий, отличающий ваших двойников от не ваших
Геном — единственный физический критерий, отличающий ваших двойников от не ваших
Продолжая варьировать свою ДНК, вы легко убедитесь, что полученные особи уже не будут вашими двойниками. Если рассматривать все возможные комбинации генов ваших родителей, ваши двойники окажутся неотличимыми от ваших «виртуальных» братьев и сестёр. Если рассмотреть всю совокупность комбинаций генов каждого из ваших родителей с генами каждого представителя противоположного пола из человеческой популяции, придётся включить в понятие «я» ещё и «виртуальных» сводных братьев и сестёр. Однако теоретически можно получить вашу комбинацию генов, перемешивая гены других родителей. Это очень маловероятно, но всё же в некоторых вселенных ваши двойники родились в другой семье, в другом месте и в другое время. Также практически невозможно представить, чтобы ваши двойники были противоположного пола — генетические различия между мужчиной и женщиной больше, чем между каждым из них и особью шимпанзе того же пола (трансгендерные переходы в расчёт не берём — они на генетике не отражаются). В конце концов, можно рассмотреть миры, где ДНК имеет другую структуру или другой химический состав, или нишу разума занял не Homo Sapiens, а какой;нибудь другой вид, и найти там существ, похожих на вас или обладающих вашим сознанием. Но это ещё менее вероятные миры, и при всём сходстве называть вами обитающих там существ язык не поворачивается.
«Наша Вселенная — лишь крошечная грань большой Мультивселенной» (Дэвид Дойч)
«В вероятностном мире мы уже не имеем больше дела с величинами и суждениями, относящимися к определённой реальной вселенной в целом, а вместо этого ставим вопросы, ответы на которые можно найти в допущении огромного числа подобных миров» (Норберт Винер)
Говорят, интерпретации квантовой механики – это просто разные способы перевести её математический аппарат на человеческий язык. Есть мнение, что вопрос трактовки вообще не принципиален, если теория работает безо всякого «словесного багажа», по схеме «заткнись и считай!». Многие сохраняют нейтралитет, распределяя свои субъективные вероятности между различными интерпретациями поровну до тех пор, пока не будут получены убедительные экспериментальные свидетельства в пользу одной из них. Но согласитесь, одна наблюдаемая Вселенная и множество физически возможных вселенных – это совершенно разные онтологии, причём вторая автоматически включает в себя первую. Поэтому сторонники многомировой интерпретации в большинстве своём уверены, что их позиция философски более состоятельна, чем альтернативные объяснения. Сам Хью Эверетт утверждал, что его формулировка является метатеорией, поскольку содержит утверждения о других интерпретациях квантовой механики, и это «единственный полностью последовательный подход к объяснению как содержания квантовой механики, так и внешнего вида мира». По выражению Теда Банна, любая неэвереттовская интерпретация квантовой механики – это теория об «исчезающих мирах»: если вас не устраивает множественность миров, то приходится выдумывать специальные постулаты или вводить в уравнения дополнительные члены, чтобы от этих миров избавиться. А британский физик Дэвид Дойч и вовсе считает теорию Эверетта не интерпретацией квантовой механики, а её прямым прочтением, вытекающим из уравнения Шрёдингера и из результатов экспериментов. Давайте выясним, насколько оправданы эти заявления и какова реальная объяснительная сила эвереттовской теории.
Сейчас мы разберем многомировую интерпретацию для её углублённого изучения. Сразу оговоримся, что речь пойдёт только о Мультивёрсе Эверетта, или о мультивселенной III уровня по классификации Макса Тегмарка. Она включает в себя альтернативные версии нашей вселенной с её законами физики и фундаментальными константами. Законы физики в Мультивёрсе универсальны (точнее, мультиверсальны) и симметричны, они не делают различий между вселенными. Но они накладывают определённые условия на потоки информации: энергия и информация не могут возникать из ниоткуда и исчезать в никуда, не могут перемещаться быстрее скорости света или из одной вселенной в другую и т.д. Многие допускают ошибку, полагая, что в Мультивселенной возможно всё, поскольку на её просторах найдётся место любому воображаемому миру. Однако следует учитывать, что не все миры одинаково реальны и равноудалены от нашего. Например, математически возможные миры с другими законами физики «находятся» намного дальше от нас, чем параллельные миры Эверетта. И многомировая интерпретация на сегодняшний день является единственной теорией, наделяющей эти миры мерой удалённости или вероятности.
Почему наш мир не единственный
Наука часто вводит в теорию ненаблюдаемые понятия для того, чтобы объяснить наблюдаемые факты. Любой образованный человек знает, что наши органы чувств воспринимают весьма ограниченный диапазон частот, и наблюдаемая реальность – лишь вершина айсберга. Скрытая реальность включает в себя несколько уровней: 1) инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, инфразвук и ультразвук, атомы и далёкие галактики – явления, недоступные нам напрямую, но легко детектируемые измерительными приборами; 2) квантовые поля, вакуум, пространство-время, чёрные дыры – явления ненаблюдаемые, но косвенно проявляющие себя в экспериментах, воздействуя на наблюдаемые объекты в полном соответствии с предсказаниями математических моделей; 3) тёмная материя и тёмная энергия – предсказанные физическими теориями субстанции, о которых мы мало что знаем, но выдвигаем гипотезы об их природе и строим модели, согласующиеся с экспериментальными данными; 4) нефизические, философские понятия вроде сознания, для объяснения которых ещё не разработаны проверяемые теории; 5) абстрактные математические объекты вроде множества всех простых чисел или равностороннего треугольника, необходимые для вычислений в реальном мире; 6) эзотерические понятия вроде «тонких» миров, биополей и жизненных энергий, существование которых несовместимо с современными научными теориями. Как мы покажем далее, параллельные миры относятся к уровню 2.
Обыватель, впервые узнав о многомировой интерпретации квантовой механики, может задать разумный с его точки зрения вопрос: почему вселенных должно быть много? С какой стати учёные выдумали всё это многомирие? Неужели для объяснения результатов каких-то там экспериментов не нашлось ничего лучше, чем Мультивёрс? Эта идея совершенно не согласуется с нашим повседневным опытом и не может быть понята интуитивно. Но, если посмотреть на проблему с точки зрения квантовой механики, нам следовало бы задать другой вопрос. Почему должна существовать только одна вселенная с одной-единственной линией времени? И если физически возможны разные исходы эксперимента, почему реализуется только один из них, а не все сразу? Не является ли отрицание реальности альтернативных вариантов проявлением антропоцентризма или даже солипсизма? Конечно, инструменталисты и позитивисты скажут, что все эти философские вопросы не имеют смысла, поскольку цель науки – не познание реальности, а предсказание результатов наблюдений. В ответ я советую им почитать мою статью «Реализм против эмпиризма». А здесь мы продолжим наши метафизические упражнения, направленные на постижение объективной реальности.
Можете назвать хотя бы один физический объект, существующий в единственном экземпляре? Элементарные частицы, атомы, молекулы, кристаллы, клетки, растения, животные, люди, планеты, звёзды, галактики, скопления галактик – всё это существует во множестве экземпляров. Тогда на каком основании мы должны думать, что наблюдаемая Вселенная уникальна и неповторима? Сверхскопления из сотен миллиардов галактик и войды пустого межгалактического пространства в миллионы световых лет говорят нам о том, что Вселенная очень избыточна, по крайней мере с точки зрения земной жизни. Поэтому нас не должна удивлять сверхизбыточность Мультивселенной – удивительнее было бы обнаружить её конечной или состоящей только из одного мира. Далее. Отдельные элементарные частицы, пока они ни с чем не взаимодействуют, находятся в состоянии суперпозиции. Пары запутанных частиц, пока они не провзаимодействуют с чем-то ещё, находятся в состоянии суперпозиции. Даже макроскопические объекты, если они изолированы от остальной Вселенной, могут находиться в суперпозиции. Тогда почему сама Вселенная, которая по определению является изолированной системой, не должна находится в суперпозиции всех своих возможных состояний? Именно эту мысль высказал Хью Эверетт III в своей диссертации, написанной в 1957 г. под руководством Джона Уилера.
Согласно ортодоксальной копенгагенской интерпретации, квантовый объект становится классическим, т.е. обретает определённые значения координаты или импульса, только в момент измерения. Волновая функция коллапсирует, и суперпозиция вероятностей обнаружить частицу в том или ином месте превращается в смешанное состояние с точной координатой и неопределённым импульсом или точным импульсом и неопределённой координатой, в полном соответствии с принципом неопределённости Гейзенберга. Но куда пропадают все остальные вероятности? Как информация о них может стираться в результате коллапса, если в квантовой механике действует правило унитарности операторов, предполагающее сохранение информации при любых обстоятельствах? Хью Эверетт предложил сумасбродное, но математически безупречное решение: волновая функция никогда не коллапсирует, она просто эволюционирует согласно уравнению Шрёдингера, и эта эволюция состояний полностью обратима. Только волновая функция охватывает всю Вселенную и описывает квантовую суперпозицию огромного множества состояний невзаимодействующих между собой параллельных вселенных. Она присваивает амплитуду каждой из возможных конфигураций 1088 частиц, распределённых в трёхмерном пространстве.
Логика копенгагенской интерпретации требует наличия внешнего наблюдателя за Вселенной, а такой наблюдатель в принципе невозможен, если это не Бог. Даже если забыть, что Вселенная по определению включает в себя всё, что существует, в том числе и всех наблюдателей, ни один наблюдатель не сможет мгновенно получить информацию обо всей Вселенной, поскольку информация не распространяется со сверхсветовой скоростью. Конечно, Богу можно приписать способность знать всё обо всём в обход законов физики, но в таком случае его уже нельзя описать как наблюдателя, осуществляющего квантовое измерение. Остаётся одно: признать, что Вселенная в целом является квантово-механическим объектом и находится в суперпозиции. Тогда отпадает и проблема границы Гейзенберга, отделяющей квантовый мир от классического: последнего попросту не существует. Квантовый мир един и описывается единой волновой функцией, но изнутри его можно описать бесчисленным множеством различных способов, и любое описание будет правильным, потому что вселенную никто не может наблюдать (описывать) извне.
Для описания запутанных подсистем Эверетт ввёл понятие относительного состояния, в котором оказывается одна из них при условии, что другая была найдена в определённом состоянии. Например, наблюдаемая вселенная – относительное состояние Мультивселенной для данного состояния наблюдателя. Любой результат наблюдения определяется относительно соответствующего состояния наблюдателя или измерительного прибора. Измерение – это не мистическое воздействие наблюдателя на систему, а взаимодействие одной части Вселенной с другой её частью, при котором они запутываются между собой. С каждым новым запутыванием единая волновая функция системы охватывает всё больше подсистем и в конце концов разрастается до универсальной волновой функции.
Существование других миров подтверждает Древняя буддийская Типитака:
«Монахи, там, докуда вращающиеся луна и солнце освещают своим светом [все] направления, простирается система тысячи миров. В этой системе тысячи миров существуют тысяча лун, тысяча солнц, тысяча царей гор Сумеру, тысяча [континентов] Джамбудипы, тысяча [континентов] Апарагояны, тысяча [континентов] Уттаракуру, тысяча [континентов] Пуббавидехи, тысяча четырёх великих океанов; тысяча Четырёх Великих Царей, тысяча [небесных миров, управляемых] Четырьмя Великими Царями, тысяча [небесных миров] Таватимсы, тысяча [небесных миров] Ямы, тысяча [небесных миров] Туситы, тысяча [небесных миров] дэвов, наслаждающихся творениями, тысяча [небесных миров] дэвов, имеющими власть над творениями других, тысяча миров брахм. И там, монахи, докуда простирается эта система тысячи миров, Маха Брахма считается наивысшим. Но даже в Маха Брахме существуют перемены, существуют изменения. Видя это так, обученный ученик Благородных разочаровывается этим. Будучи разочарованным, он становится бесстрастным к наивысшему, не говоря уже о низшем» (Косала Сутта АН 10:29)
Но не следует понимать это так, что «древние индусы о чём-то догадывались» и уж тем более что их научили квантовой механике какие-нибудь высокоразвитые пришельцы. История философии знает и более экзотические идеи. Просто приведенные цитаты свидетельствуют о том, что гипотеза Мультивёрса не настолько безумна, чтобы до неё никто не додумался задолго до появления многомировой интепретации Эверетта. Например, в 1941 г., за 16 лет до Эверетта, аргентинский писатель Хорхе Луис Борхес опубликовал рассказ под названием «Сад расходящихся тропок». В нём даётся описание одноимённого романа-головоломки, оставленного прадедом главного героя Цюй Пэном:
«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».
«"Сад расходящихся тропок" — это недоконченный, но и не искажённый образ мира, каким его видел Цюй Пэн. 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. И эта канва времен, которые сближаются, ветвятся, перекрещиваются или век за веком так и не соприкасаются, заключает в себе все мыслимые возможности. В большинстве этих времен мы с вами не существуем; в каких-то существуете вы, а я — нет; в других есть я, но нет вас; в иных существуем мы оба».
Больше об аналогии между Садом расходящихся тропок, эвереттовской Мультивселенной и работой нейросетей вы можете узнать в моём переводе статьи «Языковые модели – генераторы мультивселенных».
История многомировой интерпретации
В научном контексте идея Мультивселенной была впервые высказана в дебатах Больцмана и Цермело в 1895 г., за пять лет до официальной даты рождения квантовой физики. В 1952 г. Эрвин Шрёдингер прочитал в Дублине лекцию, которая не была ни записана, ни опубликована, и перед которой он предупредил слушателей, что то, что он собирается сказать, может прозвучать как «бред сумасшедшего». В своей лекции учёный предположил, что уравнение, названное в его честь, описывает множество вариантов развития событий, и это «не альтернативы, но все они действительно происходят одновременно». Но всё же автором многомировой интерпретации считается не Шрёдингер, а Хью Эверетт III (третий, потому что его отца и деда тоже звали Хью Эверетт). Идея множественности миров родилась одним прекрасным вечером в 1954 г. «после нескольких глотков хереса», когда Эверетт вместе с однокурсником из Принстона Чарльзом Мизнером и ассистентом Нильса Бора Оге Петерсеном стали обсуждать «нелепости в выводах квантовой механики». В ходе этой дискуссии Эверетт и предложил свою «корреляционную интерпретацию» (под «корреляцией» он подразумевал квантовую запутанность), впоследствии переименованную его научным руководителем Джоном Уилером в
интерпретацию относительного состояния (relative state interpretation). Сам Джон Уилер не был сторонником интерпретации Эверетта, хотя ему принадлежат слова: «кажется, невозможно избежать этой формулировки относительного состояния, если кто-то хочет иметь полную математическую модель квантовой механики…».
Есть несколько типов мультивселенных
Правда, как бы безумно это ни звучало. Мультивёрс в рамках многомировой интерпретации Эверетта – лишь одна из разновидностей мультивселенной. Он состоит из «параллельных вселенных», в каждой из которых действуют одни и те же законы физики и которым свойственны одни и те же мировые постоянные. Некоторые исследователи предлагают называть его Альтервёрсом, чтобы не было путаницы с инфляционным мультивёрсом. Мы будем использовать для квантовой мультивселенной традиционное название Мультивёрс (с большой буквы), чтобы отделить её от других мультивселенных. Также существуют множество возможных миров из теории струн, множество всех математически возможных миров (Конечный ансамбль по Максу Тегмарку) и множество всех логически возможных миров (модальный реализм Дэвида Льюиса). Эти множества гораздо шире Мультивёрса Эверетта, однако, если использовать многомировую интерпретацию как философскую метатеорию, их тоже можно считать особыми категориями параллельных миров со своими законами физики.
Физик Брайан Грин выделяет целых 9 типов мультивселенных: стёганую, инфляционную, бранную, циклическую, ландшафтную, квантовую, голографическую, симулированную и предельную. Мы будем пользоваться более популярной классификацией Макса Тегмарка, согласно которой существует четыре уровня Мультивёрса: области нашей бесконечной вселенной за пределами её космологического горизонта (I уровень), миры с другими значениями фундаментальных констант (II уровень), параллельные миры Эверетта (III уровень) и миры с другими законами физики (IV уровень). Есть мнение, что многомировая интерпретация согласуется с инфляционной Мультивселенной II уровня – уж больно эвереттовское «расщепление» миров напоминает вечную хаотическую инфляцию. В таком случае миры с другими константами можно рассматривать как очень «далёкие» от нашего параллельные миры, отделившиеся ещё на стадии инфляции. А по мнению Ясунори Номуры, Рафаэля Буссо и Леонарда Сасскинда, глобальное пространство-время, появляющееся в вечно расширяющейся мультивселенной, является избыточной концепцией. Это означает, что мультивселенные уровней I, II и III по сути эквивалентны. Соответствующая гипотеза называется «Мультивселенная = квантовое множество миров».
Классификация мультивселенных по Максу Тегмарку.
Как однажды заметил Шон Кэрролл, перефразируя известное изречение Ричарда Фейнмана, «квантовую механику не понимает никто, кроме меня». То есть проблема не в том, что её никто не понимает, а в том, что каждый понимает её по-своему и считает своё понимание единственным правильным. Поэтому у каждой популярной интерпретации квантовой механики есть почти столько же разных интерпретаций, сколько физиков её поддерживают. В случае с многомировой интерпретацией можно выделить как минимум пять немного различающихся между собой формулировок: исходная интерпретация относительного состояния Хью Эверетта, каноническая интерпретация многих миров (MWI) Брайса ДеВитта, дополненная теорией декогеренции, интерпретация декогерентных историй Мюррея Гелл-Манна и Джеймса Хартла, а также интерпретация многих взаимодействующих миров Чарльза Сибенса и интерпретация многих умов (MMI) Дэвида Альберта и Барри Лоуэра. Мы будем объяснять многомировую интерпретацию в версии Дэвида Дойча, которую является наиболее продуманной и непротиворечивой. В этой формулировке квантовое измерение сопровождается не расщеплением, а дифференциацией исходно неотличимых миров.
Слева - кот Шрёдингера передаёт Шону Кэрроллу тайные знания о квантовых мирах. Справа - научно-популярное изложение этих знаний
Слева - кот Шрёдингера передаёт Шону Кэрроллу тайные знания о квантовых мирах. Справа - научно-популярное изложение этих знаний
Другие миры лежат за гранью нашего понимания и воображения
Миф. Миры с другими физическими законами или константами представить действительно трудно, но параллельные миры Эверетта устроены так же, как и наша вселенная, просто события там развиваются
по-другому. Большинство картинок по запросу «Мультивёрс» изображают множество вселенных в виде «пузырей» в космическом пространстве – это больше похоже на инфляционную мультивселенную II уровня. На некоторых визуализациях изображены копии Земли, Солнечной системы или галактики – это ближе к пространственной мультивселенной I уровня. По запросу «интерпретация Эверетта» чаще можно увидеть ветвящиеся деревья вариантов с разными копиями наблюдателя – это уже лучше отображает идею мультивселенной III уровня. Но, учитывая, что Мультивёрс скорее не разветвляется, а дробится внутри себя, его полезнее представлять как фрактал – здесь подойдут разные вариации дерева Пифагора и множества Мандельброта. Только следует помнить, что Мультивёрс бесконечно масштабируется не на плоскости и не в объёме, а в размерностях гильбертова пространства состояний. Но всё же объёмная модель будет лучше любого изображения. Наглядным изображением Мультивёрса является банальный одуванчик: его семянки расходятся во все стороны из центра, а с конца каждой из них в свою очередь расходятся волоски «парашютика», на конце каждого из которых можно вообразить ещё одну «летучку», и так до бесконечности.
Многомировая интерпретация предполагает существование множества миров
Миф. На самом деле интерпретация Эверетта предполагает один реально существующий мир (Мультивёрс), который описывается универсальной волновой функцией. Однако волновая фунция Вселенной включает в себя все возможные варианты развития событий, которые происходят в относительно автономных частях Мультивёрса – отдельных квазиклассических вселенных (синглвёрсах). При каждом квантовом измерении мир «расщепляется» на множество веток, каждой из которых соответствует своё значение измеряемой величины и, что самое главное, своя версия наблюдателя, осуществляющего измерение. «Мир» – это полная история взаимодействий до и во время рассматриваемого измерения, когда происходит расщепление. Каждый из этих «миров» описывает разные состояния универсальной волновой функции и не может причинно взаимодействовать с другими. Коллапса волновой функции в то или иное состояние не происходит, а скорее наблюдатель оказывается в мире, где он получил определённый результат измерения, и не подозревает об альтернативных возможностях, которые столь же реальны.
Вот как описывает Мультивёрс сам Эверетт в своей диссертации: «Таким образом, с каждым последующим наблюдением (или взаимодействием), наблюдатель «ветвится» во множество различных состояний. Каждая ветвь представляет собой иной результат измерения и соответствующего собственного состояния системы объекта. Все ветви существуют одновременно в суперпозиции после любой данной последовательности наблюдений».
В примечании к этому абзацу Эверетт отвечает на возражения оппонентов против «расщепления» наблюдателя: «Что касается вопроса, составляющего предмет спора – перехода от «возможного» к «действительному» – теория снимает эту озабоченность очень простым способом: такого перехода нет, и при этом он и не нужен для теории в соответствии с нашим опытом. С точки зрения теории все элементы суперпозиции (все «ветви») являются «действительными» ни один не более «реален» чем остальные. Не нужно полагать, что все, кроме одного, так или иначе разрушены, так как все отдельные элементы суперпозиции индивидуально подчиняются волновому уравнению с полным безразличием к присутствию или отсутствию («реальности» или нет) любых других элементов. Это полное отсутствие влияния одной ветви на другую также подразумевает, что никакой наблюдатель никогда не будет знать ни о каком процессе «расщепления»»....
По мнению Шона Кэрролла, принятие решений – классический процесс, определяемый биохимией мозга, поэтому, вопреки популярному представлению, вселенная не расщепляется, когда вы делаете выбор. Чудес (в смысле нарушения законов физики) не бывает, но, как мы показали в предыдущем пункте, есть вселенные, в которых кажется, будто магия сработала, но больше такого не повторится. В каких-то вселенных вы действительно можете выиграть в лотерею или туннелировать сквозь стену. Но эти истории нельзя адекватно объяснить без упоминания о существовании множества проигравших или множества других экземпляров вас и стены. Что лишний раз подтверждает полезность многомировой интерпретации.
Многомировая интерпретация нефальсифицируема и поэтому ненаучна?
Теоретически многомировую интерпретацию можно экспериментально опровергнуть, просто современные технологии этого ещё не позволяют. Теория Эверетта ошибочна, если существует физический процесс коллапса волновой функции Вселенной в одномировое квантовое состояние. Такой процесс предсказывают теории объективной редукции Диози-Пенроуза и Гирарди-Римини-Вебера, но они ещё далеки от экспериментальной проверки. Однако сторонники многомировой интерпретации перекладывают бремя экспериментального доказательства на своих оппонентов, поскольку именно они утверждают, что существует новая физика за пределами хорошо проверенного уравнения Шрёдингера. Что касается верификации расщепления миров, для этого нужно поставить эксперимент, в котором наблюдатель расщепляется, а окружающий мир – нет. Очевидно, потребуется обратимый машинный интеллект.
В 1985 г. Дэвид Дойч предложил вариант мысленного эксперимента под названием «друг Вигнера», в котором копенгагенская и многомировая интерпретации дают разные предсказания. Нужно, чтобы один экспериментатор (друг Вигнера) проводил измерение квантовой системы в полностью изолированной лаборатории, а второй экспериментатор (Вигнер) измерял уже саму лабораторию. Согласно многомировой интерпретации, в результате первого измерения друг Вигнера окажется в макроскопической суперпозиции, увидев в одной ветви реальности один результат, а в другой – другой. Если это так, Вигнер сможет интерферировать эти две ветви и проверить, действительно ли они находились в суперпозиции, или схлопнулись в одну ветвь, как предсказывает копенгагенская интерпретация. Но такой эксперимент требует ввести макроскопический объект (целую лабораторию или хотя бы друга Вигнера) в когерентную суперпозицию, то есть полностью изолировать его от окружающего мира, а это на сегодняшний день нереализуемо.
По некоторым оценкам, поставить такой эксперимент получится уже в середине XXI века. Этот прогноз основан на анализе динамики развития двух технологий: искусственного интеллекта и обратимой наноэлектроники. Во-первых, самосознающий машинный интеллект человеческого уровня может быть коммерчески доступен в 2030-е гг., исходя из оценки вычислительной мощности человеческого мозга в 1017 бит/сек – это легко посчитать, если знать общее количество нейронов (около 1010), среднее количество синапсов на нейрон (около 104) и среднюю скорость срабатывания нейрона (около 103 Гц). Во-вторых, до конца 2020-х гг. ожидается, что энергетическая стоимость логической операции упадёт ниже kТ (константы Больцмана, умноженной на температуру), что будет означать преодоление предела Ландауэра. А если в ходе логической операции термически рассеивается энергии меньше kТ, такая операция является термодинамически обратимой. Скептики говорят, что классический
компьютер вообще никогда не преодолеет предел Ландауэра. В таком случае следует ожидать реализации искусственного интеллекта на квантовом компьютере, что потребует гораздо более продвинутых технологий.
Как бы то ни было, имея в распоряжении обратимый искусственный интеллект, можно будет заменить им друга Вигнера и реализовать предложенный Дэвидом Дойчем эксперимент. Машина должна провести три обратимых измерения спина электрона или поляризации фотона: 1) вдоль оси Z, записав полученный результат («вверх» или «вниз») в своей памяти; 2) вдоль оси X, записав результат («влево» или «вправо») в своей памяти и затем обратив измерение вспять, стерев память о нём; 3) снова вдоль оси Z, записав результат в памяти. Согласно копенгагенской интерпретации, второе измерение наблюдателем (машиной) вызовет коллапс волновой функции, а значит, результаты первого и третьего измерений вдоль оси Z совпадут только в 50% случаев. Многомировая интерпретация предсказывает, что в ходе второго измерения машина расщепляется на «левую» и «правую» копии, а затем они снова воссоединяются, поэтому результаты первого и третьего измерений всегда будут совпадать.
Вывод-
Итак, мы разобрали примеры параллельных вселенных в кино и литературе, а также развеяли популярные мифы, касающиеся многомировой интерпретации Эверетта. Конечно, здесь представлен не полный список мифов о Мультивёрсе. Скоро мы покажем, как работает расщепление миров на примере двухщелевого эксперимента, определим внутреннюю структуру Мультивёрса, объясним основы квантовой концепции времени и выясним, как Мультивселенная соотносится с пантеистическим Богом и Абсолютом мистиков. Также мы проясним, как многомировая интерпретация описывает наше «я», сознание и свободу воли, предполагает ли она квантовое бессмертие и в чём её практическая польза для нашей жизни. Разумеется, по ходу дела мы опровергнем оставшиеся мифы, касающиеся отношения человеческого разума с параллельными вселенными
«В бесконечной Вселенной всё может случиться» (Дуглас Адамс)
«До сих пор ещё не решено, и я думаю, что человеческая наука никогда не решит, конечна ли Вселенная или бесконечна?» (Галилео Галилей)
«Вещи, несовместимые с законами физики, никогда не произойдут — всё остальное произойдёт»
«Если я получаю штраф за парковку, всегда есть параллельная вселенная, где я его не получил. С другой стороны, есть ещё одна вселенная, где угнали мою машину» (Макс Тегмарк)
«…существует бесчисленное множество “нас” в тех же самых местах, с теми же именами и званиями, с теми же поступками, с теми же характерами, так же выглядящих, в том же возрасте, ведущих спор о том же самом» (Марк Туллий Цицерон)
Вспомните свои самые заветные мечты и самые безумные фантазии. Если вам кажется, что они неосуществимы, не нужно отчаиваться. В нашем мире возможно всё, что не противоречит законам физики. Более того, если предположить, что Вселенная бесконечна в пространстве или во времени, то эти фантазии уже где-то или когда-то осуществились, причём бесконечное число раз. Конечно, слабо утешает, что богатым и счастливым стали не вы, а ваш двойник, проживающий от вас на расстоянии порядка 10^10^28 м. Всё-таки непривычно осознавать, что в бесконечной Вселенной существует бесконечное число ваших копий. Но даже если ограничиться наблюдаемой Вселенной с её космологическим горизонтом, в её пределах тоже может произойти много интересного. Любой мыслимый материальный объект и любой жизненный сценарий обязательно реализуется, если подождать достаточно долго. Вопрос лишь в том, насколько долго. В любом случае за время, равное 10^10^120 лет, Вселенная успеет побывать во всех своих возможных состояниях и перебрать все возможные комбинации элементарных частиц. Какая-то из них и будет воплощением вашей мечты. Приглашаю вас на экскурсию по всем четырём уровням мультивселенной!
Если есть много разных вселенных, возникает необходимость их классификации. В статье «Иерархия Мультивселенной» (2005) и в книге «Наша математическая вселенная» (2014) Макс Тегмарк выделяет четыре уровня Мультивселенной. Рассмотрим каждый из них по очереди.
Четыре уровня мультивселенной
Мультивселенная I уровня: миры за пределами нашего космологического горизонта. Как известно, наблюдаемая область Вселенной (Метагалактика) ограничена сферой диаметром 93 млрд. световых лет – горизонтом частиц. Заглянуть дальше мы не можем никаким способом, поскольку объекты за горизонтом удаляются от нас со сверхсветовой скоростью, и свет от них никогда до нас не дойдёт. О размерах Вселенной за горизонтом нам ничего не известно, но наблюдения показывают, что пространство-время наблюдаемой вселенной плоское и евклидово, т.е. параллельные линии никогда не пересекаются и не расходятся. Следовательно, если Вселенная конечна, она представляет собой четырёхмерный тор (бублик), по крайней мере в 1000 раз превышающий размеры его наблюдаемой части, или же мы живём в бесконечной открытой Вселенной. Во втором случае за пределами горизонта частиц может существовать множество миров такого же размера и с такими же законами физики, как у нас, но с другими начальными условиями. Это не отдельные вселенные, а невидимые части нашей Вселенной, но, с учётом её бесконечности, число галактик и метагалактик в ней тоже бесконечно.
Другие миры за горизонтом наблюдаемой вселенной
Другие миры за горизонтом наблюдаемой вселенной
Большинство космологов признают, что наша Вселенная пространственно бесконечна, а это значит, что её наблюдаемая часть существует в бесконечном числе копий. Теория космической инфляции, о которой я рассказывал в предыдущей статье «Правда и мифы о Большом взрыве», предсказывает образование именно такой бесконечной эргодической вселенной со множеством сфер Хаббла, в которых реализуются все возможные начальные условия. Но каким образом за конечное время инфляции конечный пузырь новообразованной вселенной мог растянуться до бесконечного объёма? Хитрость в том, что для внутреннего наблюдателя вечная в будущем расширяющаяся вселенная конечного размера становится конечной в прошлом и бесконечной в пространстве. По тому же принципу для свободно падающего наблюдателя пространство и время внутри чёрной дыры меняются местами: сингулярность становится неотвратимым будущим, а время жизни чёрной дыры – её внутренним объёмом. Теоретически конечная в размерах чёрная дыра может содержать в себе бесконечное пространство. Так и наша Вселенная могла быть бесконечной с самого начала, когда её наблюдаемая часть была сжата до планковских размеров.
Однако бесконечность Вселенной в пространстве не означает, что она пребывает в бесконечном разнообразии возможных состояний. Ведь предел Бекенштейна ограничивает количество состояний системы заданного объёма площадью сферы соответствующего объёма, выраженной в планковских ячейках. Значит, рано или поздно уникальные конфигурации материи закончатся, и вселенные за горизонтом частиц начнут повторяться. Поэтому на просторах мультивселенной 1 уровня существует бесконечное количество копий нашей Метагалактики и всего, что она содержит. Можно даже рассчитать расстояние до ближайшей из них, зная, что в обозримой Вселенной примерно 1082 атомов, а весь объём Хаббла способен вместить максимум 10118 протонов. Тегмарк просто делит пространство на ячейки, в которых протон либо есть, либо нет, и подсчитывает количество возможных конфигураций частиц в пределах наблюдаемой вселенной. Так, чтобы встретить своего двойника, вам придётся преодолеть как минимум 10^10^28 м, чтобы встретить сферу диаметром 100 св. лет, идентичную нашей – 10^10^92 м, а чтобы повторилась в точности такая же вселенная – 10^10^118 м. Расстояния запредельные и физически непреодолимые, но по меркам бесконечной Вселенной это совсем рядом.
Мультивселенная II уровня: миры с другими фундаментальными константами. Их существование предсказывает теория хаотической инфляции Андрея Линде. Первичное скалярное поле инфлатона повсюду однородно, но иногда
вследствие квантовых флуктуаций его напряжённость локально падает, и посреди ложного вакуума образуется пузырь истинного вакуума – рождается новая вселенная. В первые моменты Большого взрыва инфляция в нашем участке (пузыре) пространства прекратилась, и поле инфлатона распалось на частицы. Но в соседних областях инфляция может продолжаться неограниченно долго и порождать другие вселенные, которые разделены между собой невообразимыми расстояниями. Значения фундаментальных констант в этих вселенных может различаться, потому что скалярное поле разряжается по-разному. В нашей вселенной его энергия не упала до полного нуля, остаточная напряжённость проявилась в виде тёмной энергии вакуума и в виде поля Хиггса, задающего частицам определённые значения массы. А в других вселенных поле могло разрядится иначе, и там тёмная энергия будет быстрее или медленнее расширять пространство, а частицы будут иметь другую массу и заряд. Могут даже существовать миры с другой размерностью или миры, где иное значение скорости света.
Фрактальное почкование вселенных в теории вечной инфляции
Фрактальное почкование вселенных в теории вечной инфляции
Все эти миры удалены от нас на бесконечное расстояние – даже если вечно двигаться со скоростью света, их никогда не достичь, поскольку пространство между вселенными расширяется быстрее, чем можно перемещаться в нём. Если инфляционная мультивселенная II уровня бесконечна, она будет автоматически включать в себя всю мультивселенную I уровня: среди миров с разными константами будут встречаться и миры с одинаковыми константами, в том числе бесконечность копий нашего мира. Также в состав мультивселенной II уровня входит весь ландшафт теории струн – независимо от того, имеет ли эта теория хоть какое-то отношение к физике. А струнные теоретики предсказывают как минимум 10500 возможных состояний вакуума и соответствующих им разновидностей вселенных. Тегмарк сравнивает эти состояния с агрегатными состояниями воды, которая может быть жидкостью, льдом или паром. Тогда мы похожи на рыбу, живущую в воде, воспринимающую её как пустое пространство и не подозревающую, что она может испариться или замерзнуть.
Мультивселенная III уровня: параллельные миры из многомировой интерпретации квантовой механики. Об этой интерпретации у нас уже есть несколько статей, так что подробно на ней останавливаться не будем. Математической основой мультивселенной Эверетта является бесконечномерное гильбертово пространство квантовых состояний. Волновая функция любого квантового объекта включает в себя множество значений его координаты/импульса, спина/поляризации и других переменных. Когда объекты взаимодействуют с измерительным прибором или запутываются с окружением (декогерируют), вселенная разветвляется на параллельные истории с разными результатами измерения. Такое ветвление происходит непрерывно с огромной частотой, поэтому существует множество параллельных вселенных, отличающихся от нашей тем больше, чем дальше от нас во времени произошло разделение. Всё, что физически может произойти, происходит где-то в мультивселенной III уровня, и вероятности квантовой теории представляют относительное число вселенных, в которых происходит один или другой вариант развития событий.
Ветвление вселенной по Эверетту
Ветвление вселенной по Эверетту
Наша Вселенная, какой мы её видим в текущий момент времени, находится в одном из примерно 10^10^118 возможных состояний в бесконечномерном гильбертовом пространстве. Это число на квинтиллион порядков больше гуголплекса – чтобы его полностью записать, не хватит вещества в наблюдаемой вселенной. Есть гипотеза, что ветвление вселенных Эверетта – это естественное продолжение космической инфляции. Ведь параллельные вселенные имеются не только у нашей вселенной уровня II, но и у других вселенных уровня II. Наше множество миров Эверетта объединяют общие физические константы и сеть причинно-следственных связей, восходящая к одному и тому же Большому взрыву. А мультивёрсные деревья других вселенных уровня II имеют другие значения констант и восходят каждое к своему большому взрыву.
Мультивселенная IV уровня: вселенные с другими законами физики за пределами нашего пространства-времени. Все предыдущие уровни мультивселенной имели единый свод фундаментальных законов физики. Даже если во вселенных различались значения физических констант, сам набор этих констант, а также переменных свойств и разновидностей элементарных частиц, полей, других физических объектов, оставался одинаковым в рамках Стандартной модели КТП и ОТО. Но почему бы не допустить существование вселенных с другими физическими законами? В самом деле, если абстрагироваться от понятий, которыми мы называем физические объекты и явления, останутся только формулы физических законов. А формулы есть ни что иное, как соотношения постоянных и переменных величин – уравнения, при помощи которых можно описать любой мир из бесконечной мультивселенной. В таком случае сами вселенные являются не более, чем решениями этих уравнений.
Согласно выдвинутой Максом Тегмарком гипотезе математической вселенной или Конечного ансамбля, физическая реальность включает в себя все математически возможные непротиворечивые структуры, то есть буквально всё, что может существовать, действительно существует. Тегмарк пришёл к этому выводу, занимаясь «физикой наоборот» (Physics from Scratch): вместо того, чтобы подбирать уравнения для нашего мира, исходя из наблюдений и экспериментальных фактов, он предложил задавать разные уравнения и смотреть, какой мир из этого получится. Естественно, при любых условиях у него «получался» какой-нибудь мир, а «теория всего» по определению должна описывать всё, что возможно. Отсюда Тегмарк заключил, что на фундаментальном уровне физика и математика – это одно и то же. В противном случае пришлось бы признать, что есть уравнения с их решениями, и есть описываемый ими «реальный» мир, подчиняющийся этим законам. Но здесь слово «реальный» - просто ненужный «багаж», от которого Тегмарк призывает избавиться. А если реальность – это и есть математика, значит, каждая аксиоматика создаёт свою вселенную, которая существует просто потому, что может существовать.
Конечный ансамбль по Тегмарку включает всё, что может существовать
Конечный ансамбль по Тегмарку
включает всё, что может существовать
По мнению Макса Тегмарка, любому математически непротиворечивому набору физических законов соответствует реально существующая вселенная. Наша Вселенная – это математическая структура, а точнее одна из множества таких структур. Под математической структурой Тегмарк подразумевает набор абстрактных сущностей с отношениями между ними – числа, векторы, спиноры, тензоры, графы, геометрические фигуры и т.д. Фактически гипотеза математической вселенной является крайней формой платонизма: когда математики доказывают новую теорему или находят новый математический объект, они не создают их в своём уме, а открывают уже существующие структуры, аксиоматики или алгоритмы. Но, поскольку большинство формальных систем и математических функций неразрешимы по Гёделю и невычислимы по Тьюрингу, Тегмарк предлагает более консервативную гипотезу вычисляемой вселенной, согласно которой существуют только те математические структуры, которые можно вычислить. Эта гипотеза пересекается с вычислительными моделями Эдварда Фредкина, Юргена Шмидхубера и Стивена Вольфрама, о которых мы рассказывали в статье «Квантовый панкомпьютерализм против цифровой физики». Но если Тегмарк рассматривает вычисление как описание или моделирование Вселенной, то для сторонников цифровой физики вся эволюция Вселенной во времени является вычислением, выполняемым компьютерной программой.
Существуют ли наши двойники в мультивселенных уровней II и IV – вопрос философский, поскольку в мирах с другой физикой довольно трудно установить тождество личности. Но если эти миры субъективно неотличимы от нашего, и сами эти двойники неотличимы от нас, то почему бы и нет? А может, суперпозиция вселенных IV уровня тоже является квантовой, и мы живём в мире, где разные физические законы действуют одновременно, пока мы не проведём измерение? Иначе говоря, мультивселенные III и IV уровней тоже эквивалентны? Это уже слишком даже для меня, но солипсистам, позитивистам и квантовым байесианцам такие идеи заходят неплохо. Мне как реалисту не очень-то верится, что свиньи могли летать, пока Ньютон не изобрёл закон всемирного тяготения. Именно к таким абсурдным выводам приводит объединение физики с эпистемологией. Тем не менее, есть концепция рулиады Стивена Вольфрама, в которой реальность является результатом выполнения множества разных вычислительных правил. Подобных взглядов придерживается и Андрей Линде:
«Мы привыкли верить, что главной задачей физики является открытие лагранжиана (или гамильтониана) теории, правильно описывающей мир. Однако возникает вопрос: если наша вселенная некогда в далёком прошлом не существовала, в каком смысле мы можем говорить о существовании тогда законов природы, управляющих ею? Мы знаем, например, что законы нашей биологической эволюции записаны в нашем генетическом коде. Но где были записаны законы физики в то время, когда вселенной ещё не было (если такое время было)? Возможным ответом теперь является то, что окончательная структура (эффективного) гамильтониана фиксируется только после проведённых измерений, которые определяют константы связи в том состоянии, в котором мы живём. Различные гамильтонианы описывают различные законы физики в разных (квантовых) состояниях вселенной, и, проводя измерения, мы уменьшаем множество всех возможных законов физики до множества тех, которые выполняются в нашей (классической) вселенной».
Критика идей Тегмарка. Проблема меры в мультивселенной
А не слишком ли нас с Тегмарком далеко занесло? Может пора притормозить и взглянуть на мультивселенную более критически?
Главным аргументом противников мультивселенной является проблема вероятности, она же проблема меры в космологии. Теория инфляции предсказывает образование бесконечного числа разных типов вселенных, но не даёт способа вычислить доли каждого типа вселенной. Алан Гут объясняет проблему меры так:
«В одной вселенной коровы, рождённые с двумя головами, встречаются реже, чем коровы, рождённые с одной головой. [В бесконечной мультивселенной] существует бесконечное количество одноголовых коров и бесконечное количество двухголовых коров. Что происходит с соотношением?»
Макс Тегмарк признаёт, что отождествление мультивселенных разных уровней не решает проблему вероятности. Если пространство действительно бесконечно, мы просто не способны предсказать будущее исходя из прошлого.
«Когда мы пытаемся предсказать вероятность того, что случится что-то определённое, инфляция всегда даёт один и тот же бесполезный ответ: бесконечность, делённая на бесконечность. Проблема в том, что, какой бы эксперимент вы ни проводили, инфляция предсказывает, что где-то далеко в нашем бесконечном пространстве существует множество ваших копий, которые получат все физически возможные результаты. Так что, строго говоря, мы, физики, больше вообще ничего не можем предсказать!»
Тегмарк видит одно решение – исключить из физики все виды бесконечностей. Он предлагает одним махом избавиться как от бесконечно большого, так и от бесконечно малого, признав пространство-время не континуумом, а дискретной вычислимой структурой. Тогда пространство состояний мультивселенной содержит конечное число битов информации, как предсказывают вычислительные теории. Вот, например, что пишет сторонник квантового панкомпьютерализма Сет Ллойд:
«Предположим, что всё, что могло бы существовать, действительно существует. Мультивселенная – это не «баг», а «фича» […] Предположим, что физическая Мультивселенная содержит вещи, которые локально
конечны – в том смысле, что любая конечная вещь может быть описана конечным объемом информации. Набор локально конечных явлений хорошо определен математически: он состоит из явлений, поведение которых можно смоделировать на компьютере (точнее говоря, на квантовом компьютере). Поскольку и та Вселенная, которую мы наблюдаем, и разнообразные другие вселенные локально конечны, то все они содержатся в этой поддающейся вычислениям Вселенной.
Макс Тегмарк называет субъективное восприятие мира во времени внутренним наблюдателем «взглядом лягушки» (frog’s view), а математическое описание того же мира вне времени как четырёхмерной блок-вселенной – «взглядом птицы» (bird’s view). С точки зрения лягушки Вселенная существует только в настоящем моменте (презентизм) и непрерывно эволюционирует, а с точки зрения птицы прошлое, настоящее и будущее одинаково реальны (этернализм) и неизменны. Ещё интереснее дело обстоит в блочной мультивселенной. В статье «Квантовая концепция времени» мы уже выяснили, что другие времена – это разновидность параллельных миров, которые лягушка размещает последовательно на одной линии времени и считает прошлыми или будущими состояниями одной вселенной. А для птицы никакого движения нет, мультивселенная никуда не эволюционирует и не расширяется, а состоит из отдельных мгновений (срезов), соединённых в истории причинно-следственными отношениями. Число отличимых состояний вселенной постоянно, конечно и равно 10^10^118. Птица видит их все сразу, а лягушка перескакивает из одного состояния со своей копией в другое, где её копия отличается от предыдущей лишними воспоминаниями. «Время - это не иллюзия, но течение времени - иллюзия. Как и изменение. В пространстве-времени будущее существует, а прошлое не исчезает» - пишет Тегмарк.
Макс Тегмарк называет субъективное восприятие мира во времени внутренним наблюдателем «взглядом лягушки» (frog’s view), а математическое описание того же мира вне времени как четырёхмерной блок-вселенной – «взглядом птицы» (bird’s view). С точки зрения лягушки Вселенная существует только в настоящем моменте (презентизм) и непрерывно эволюционирует, а с точки зрения птицы прошлое, настоящее и будущее одинаково реальны (этернализм) и неизменны. Ещё интереснее дело обстоит в блочной мультивселенной. В статье «Квантовая концепция времени» мы уже выяснили, что другие времена – это разновидность параллельных миров, которые лягушка размещает последовательно на одной линии времени и считает прошлыми или будущими состояниями одной вселенной. А для птицы никакого движения нет, мультивселенная никуда не эволюционирует и не расширяется, а состоит из отдельных мгновений (срезов), соединённых в истории причинно-следственными отношениями. Число отличимых состояний вселенной постоянно, конечно и равно 10^10^118. Птица видит их все сразу, а лягушка перескакивает из одного состояния со своей копией в другое, где её копия отличается от предыдущей лишними воспоминаниями. «Время - это не иллюзия, но течение времени - иллюзия. Как и изменение. В пространстве-времени будущее существует, а прошлое не исчезает» - пишет Тегмарк.
Макс Тегмарк называет субъективное восприятие мира во времени внутренним наблюдателем «взглядом лягушки» (frog’s view), а математическое описание того же мира вне времени как четырёхмерной блок-вселенной – «взглядом птицы» (bird’s view). С точки зрения лягушки Вселенная существует только в настоящем моменте (презентизм) и непрерывно эволюционирует, а с точки зрения птицы прошлое, настоящее и будущее одинаково реальны (этернализм) и неизменны. Ещё интереснее дело обстоит в блочной мультивселенной. В статье «Квантовая концепция времени» мы уже выяснили, что другие времена – это разновидность параллельных миров, которые лягушка размещает последовательно на одной линии времени и считает прошлыми или будущими состояниями одной вселенной. А для птицы никакого движения нет, мультивселенная никуда не эволюционирует и не расширяется, а состоит из отдельных мгновений (срезов), соединённых в истории причинно-следственными отношениями. Число отличимых состояний вселенной постоянно, конечно и равно 10^10^118. Птица видит их все сразу, а лягушка перескакивает из одного состояния со своей копией в другое, где её копия отличается от предыдущей лишними воспоминаниями. «Время - это не иллюзия, но течение времени - иллюзия. Как и изменение. В пространстве-времени будущее существует, а прошлое не исчезает» - пишет Тегмарк.
Ни для кого не секрет, что человек видит себя и других совсем не такими, какими все мы являемся на самом деле. Но мало кто задумывается, насколько сильно он в реальности отличается от своего изображения в зеркале. В статье «Жизнь — это косичка в пространстве-времени» Макс Тегмарк рассматривает с высоты птичьего полёта, как мы выглядим в четырёхмерном пространственно-временном континууме Эйнштейна. У каждого объекта в этой блочной вселенной есть мировая линия – траектория движения в пространстве с течением времени. Например, Земля, вращаясь вокруг Солнца, имеет мировую линию в форме спирали, а Луна описывает аналогичную спираль вокруг Земли. Также мировая линия есть у каждой частицы в составе макроскопического объекта, фактически представляющего собой косичку или пучок этих мировых линий. Тегмарк отмечает следующую закономерность: неодушевлёные предметы имеют довольно простую мировую линию с прямыми траекториями частиц, а мировая линия живых существ представляет собой сложнопереплетённую косичку из кривых траекторий частиц, которая после смерти распадается на прямые траектории.
Ни для кого не секрет, что человек видит себя и других совсем не такими, какими все мы являемся на самом деле. Но мало кто задумывается, насколько сильно он в реальности отличается от своего изображения в зеркале. В статье «Жизнь — это косичка в пространстве-времени» Макс Тегмарк рассматривает с высоты птичьего полёта, как мы выглядим в четырёхмерном пространственно-временном континууме Эйнштейна. У каждого объекта в этой блочной вселенной есть мировая линия – траектория движения в пространстве с течением времени. Например, Земля, вращаясь вокруг Солнца, имеет мировую линию в форме спирали, а Луна описывает аналогичную спираль вокруг Земли. Также мировая линия есть у каждой частицы в составе макроскопического объекта, фактически представляющего собой косичку или пучок этих мировых линий. Тегмарк отмечает следующую закономерность: неодушевлёные предметы имеют довольно простую мировую линию с прямыми траекториями частиц, а мировая линия живых существ представляет собой сложнопереплетённую косичку из кривых траекторий частиц, которая после смерти распадается на прямые траектории.
Тело человека состоит из 1029 элементарных частиц (кварков и электронов), каждая из которых движется в пространстве-времени по замысловатой траектории, переплетаясь со всеми остальными. Одни частицы приходят, другие уходят, но в целом пучок мировых линий сохраняет свою сложную форму. «Представьте себе всю еду, которую вы съели в своей жизни, и подумайте, что вы просто часть этой еды, переставленная» - в шутку предлагает Тегмарк. Пучок мировых линий напоминает косу, только состоит из триллионов прядей с триллионами волос в каждой, образующих не повторяющийся узор. Самая сложная часть тела – это мозг, в котором 100 млрд нейронов обмениваются электрическими сигналами, постоянно перемещая по каналам миллиарды триллионов ионов натрия, калия и кальция. Мировые линии этих частиц образуют настолько сложный пространственно-временной жгут, что с ним не сравнится ни один суперкомпьютер. Но коса жизни имеет конечную длину и таким образом принимает форму дерева: в его родовых корнях частицы сходятся, чтобы сформировать плод в материнской утробе, а в посмертной кроне частицы расходятся в процессе разложения тела.
Перемножение 1088 ; 106 ; 1018 даёт 10112 разделений, соответственно общее число ветвей универсальной волновой функции на сегодняшний день равно порядка (1010)112. В одной из своих статей Шон Кэрролл предлагает модель полностью дискретной квантовой механики с конечным числом измерений гильбертова пространства, но проверить её на практике вряд ли возможно.
Количество параллельных вселенных экспоненциально увеличивается
Миф. В любой изолированной области пространства с постоянным количеством материи и энергии число возможных положений и импульсов элементарных частиц ограничено. Если мы представим вселенную как больцмановский контейнер с газом, число возможных состояний молекул этого газа будет огромным, но конечным. И если всё оставить на самотёк, любая комбинация частиц рано или поздно повторится – свершится возвращение Пуанкаре. Нет, не его самого, а сработает его теорема. Хотя и сам Пуанкаре, согласно его теореме, тоже может вернуться. Если бы наша обозримая вселенная была изолированной и стационарной, конечным было бы и количество параллельных вариантов вселенных. Но она ускоренно расширяется, пространство возможных состояний увеличивается, и число отличимых вариантов вселенной растёт. Мы не можем знать, бесконечна ли вселенная за пределами космологического горизонта, но расширяться она потенциально может до бесконечности. Поэтому и число параллельных вселенных изначально должно быть бесконечным. Только вначале, на момент Большого взрыва, они все были неотличимыми, а к моменту тепловой смерти все станут отличимыми.
Многомировая интерпретация описывает ежемоментное рождение новых вселенных. Но откуда на это берётся энергия?
Обычно на вопрос о сохранении энергии сторонники ММИ отвечают так: энергия в процессе ветвления миров сохраняется, потому что каждый мир получает «вес» в соответствии с вероятностью, ассоциированной с этим миром, а энергия всего Мультивёрса остаётся постоянной. Вообще закон сохранения энергии основан на наблюдениях внутри каждого отдельного мира, и он не должен соблюдаться в масштабах Мультивёрса. Но он всё же соблюдается, поскольку в квантовой механике сохранение энергии выражается в терминах средневзвешенных или ожидаемых значений: производная по времени ожидаемой энергии замкнутой системы обращается в нуль. Если распространить это утверждение на весь Мультивёрс, каждый мир будет иметь приблизительную энергию, но энергия полной волновой функции или любого её подмножества включает в себя суммирование по каждому миру с учётом его меры вероятности. Эта взвешенная сумма является постоянной.
ества включает в себя суммирование по каждому миру с учётом его меры вероятности. Эта взвешенная сумма является постоянной.
Вселенная не дублируется, а расщепляется, поэтому общий "вес" её ветвей сохраняется
Вселенная не дублируется, а расщепляется, поэтому общий "вес" её ветвей сохраняется
Другой способ показать, что наблюдаемые величины сохраняются во всей совокупности миров – это сказать, что в момент измерения не образуются новые миры. Все возможные вселенные есть изначально. Все возможные сценарии будущего есть прямо сейчас, в параллельных вселенных. При квантовом измерении происходит «расщепление» наблюдателя и всей окружающей его реальности на множество версий, каждая из которых соответствует своему исходу эксперимента. Но термин «расщепление» не совсем удачный, поскольку это не деление и тем более не умножение. Правильное описание процесса выглядит так: исходное бесконечное множество неотличимых вселенных расходится (дифференцируется) в определённой пропорции на бесконечные множества отличимых вселенных, количество которых определяется числом возможных исходов измерения. Существующие миры дробятся на всё более и более тонкие срезы, если рассматривать плотности вероятности как «толщину» или «меру» ветвей.
Научные Знания о Двойниках в МультиВселенной!
© Copyright: Игорь Озареньев, 2026
Свидетельство о публикации №226042200898
Свидетельство о публикации №226042200898
Рецензии