Гиперпространство

Антропный аргумент — более изощренный вариант давнего аргумента, что Бог поместил Землю как раз на таком расстоянии от Солнца, какое требуется. Если бы Бог расположил Землю слишком близко к Солнцу, развитию жизни на ней помешала бы жара. Если бы Бог поместил Землю чересчур далеко, на ней было бы слишком холодно. Ошибочность этого довода заключается в том, что миллионы планет в галактике находятся на неоптимальном расстоянии от своих солнц и жизнь на них невозможна. Однако некоторые планеты по чистой случайности расположены по отношению к своему солнцу именно так, как надо. Наша планета — одна из них, из этого и следует исходить при обсуждении данного вопроса, В конце концов большинство ученых разочаровалось в антропном принципе, так как он не имеет предсказательной силы и его невозможно проверить. Пейджелс нехотя заключил, что «в отличие от принципов физики, антропный принцип не позволяет определить, верен он или нет; способов проверить его не существует. В отличие от общепринятых принципов физики, антропный принцип не является объектом экспериментальной фальсификации — верный признак того, что он не относится к научным» [124] . Физик Алан Гут высказывается напрямик: «В эмоциональном отношении антропный принцип чем-то раздражает меня… К этому принципу люди обращаются, когда не могут придумать ничего получше» [125] .

124

Хайнц Пейджелс «Идеальная симметрия: Поиски начала времен» (Heinz Pagels, Perfect Symmetry: The Search for the Beginning of Time, New York: Bantam, 1985), c. 378.

125

Процитировано в: Алан Лайтмен и Роберта Брауэр «Истоки: Жизнь и миры современных космологов» (Alan Lightman, Roberta Brawer, Origins: The Lives and World of Modern Cosmologists, Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 1990), c. 479.

С точки зрения Ричарда Фейнмана, цель физика-теоретика — «как можно быстрее доказать свою ошибку» [126] . Но антропный принцип бесплоден, его невозможно опровергнуть. Или, как сказал Вайнберг, «хотя наука явно невозможна без ученых, неочевидно то, что Вселенная невозможна без науки» [127] .

Полемика об антропном принципе (а значит, о Боге) на долгие годы утихла и лишь недавно оживилась вновь, благодаря волновой функции Вселенной Хокинга. Если Хокинг прав, тогда действительно существует бесконечное множество параллельных вселенных, часто имеющих иные физические константы. В некоторых из них распад протонов может происходить слишком стремительно, в звездах не образуется достаточного количества элементов тяжелее железа, Большое сжатие случается слишком быстро после возникновения жизни и т. п. В сущности, бесконечное множество параллельных вселенных умирает, так как физические законы в них не способствуют развитию жизни в том виде, в каком мы ее знаем.

126

Ричард Фейнман, интервью. См.: «Суперструны: Теория всего?», под ред. Пола Дэвиса и Джулиана Брауна (Paul Davies and J. Brown, ed., Superstrings: A Theory of Everything? Cambridge: Cambridge University Press, 1988), c. 196.

127

Вайнберг «Проблема космологической константы», с. 7.

В одной из таких вселенных, параллельной нашей, законы физики совместимы с известной нам жизнью. Доказательством служит то, что сегодня мы обсуждаем этот вопрос. Если так, тогда, возможно, незачем ссылаться на Бога, чтобы объяснить, почему жизнь, которую мы ценим такой, какая она есть, возможна в нашей Вселенной. Однако мы вновь открываем возможность слабого антропного принципа, т. е. нашего сосуществования с множеством умерших вселенных, среди которых только наша совместима с жизнью.

Второй спор, вызванный волновой функцией Хокинга, более глубок, и, в сущности, он до сих пор не получил разрешения. Он носит название проблемы кота Шрёдингера.

Еще раз о коте Шрёдингера

Поскольку теория «дочерних вселенных» и «червоточин» Хокинга пользуется возможностями квантовой теории, она неизбежно вызывает так и не разрешенный спор о фундаментальных вопросах. Волновая функция Хокинга не разрешает полностью парадоксы квантовой теории, она всего лишь представляет их в новом неожиданном свете.

Как мы помним, квантовая теория гласит, что для каждого объекта есть волновая функция, определяющая вероятность нахождения этого объекта в той или иной точке пространства и времени. Кроме того, согласно квантовой теории, состояние частицы невозможно узнать без наблюдения. Прежде чем сделаны измерения, частица может находиться в одном из разнообразных состояний, описанных волновой функцией Шрёдингера. Таким образом, до того, как сделано измерение (наблюдение), узнать состояние частицы нельзя. По сути дела, пока не проведено измерение, состояние частицы — ни то ни се, сумма всех возможных состояний.

Когда эта идея впервые была выдвинута Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом, Эйнштейн восстал против нее. «Неужели Луна существует только потому, что мышь смотрит на нее?» — любил спрашивать он. Согласно строгой интерпретации квантовой теории, Луна до момента наблюдения не существует в том виде, в каком мы ее знаем. Ведь Луна может находиться в любом из бесконечного множества состояний, в том числе пребывать на небесах, взрываться, вообще быть где-то в другом месте. Именно наблюдения за Луной и измерения определяют, что на самом деле она движется вокруг Земли.

Эйнштейн не раз ввязывался в жаркие споры с Нильсом Бором, оспаривая столь неортодоксальный взгляд на мир. (В одном таком случае Бор раздраженно заявил Эйнштейну: «Вы не мыслите. Вы просто демонстрируете логику!» [128] ) Даже Эрвин Шрёдингер (из-за знаменитых волновых уравнений которого и начался спор) протестовал против такой интерпретации его уравнений. Однажды он посетовал: «Мне это настолько не нравится, что я сожалею о своей причастности» [129] .

128

Процитировано в: Коул «Ответные вибрации: Размышления о физике как образе жизни» (К. С. Cole, Sympathetic Vibrations: Reflections on Physics as a Way of Life, New York: Bantam, 1985), c. 204.

129

Процитировано в: Джон Гриббен «В поисках кота Шрёдингера» (John Gribben, In Search of Schrodinger’s Cat, New York: Bantam, 1984), c. vi.

Ставя под сомнение ревизионистскую интерпретацию, критики спрашивали: «А кот жив или мертв до того, как его увидят?»

Демонстрируя, насколько абсурден этот вопрос, Шрёдингер поместил воображаемого кота в запечатанный ящик. На кота направлено оружие, соединенное со счетчиком Гейгера, который, в свою очередь, соединен с некоторым количеством урана. Атом урана нестабилен и подвержен радиоактивному распаду. Если ядро атома урана распадется, счетчик Гейгера зафиксирует это, вызовет срабатывание оружия и пуля убьет кота.

Для того чтобы определить, мертв кот или жив, мы должны открыть ящик и увидеть кота. Но в каком состоянии находится кот до того, как мы откроем ящик? Согласно квантовой теории, мы можем утверждать только, что кота описывает волновая функция, относящаяся как к живому, так и к мертвому коту.

С точки зрения Шрёдингера, сама мысль о том, что кот и не живой, и не мертвый — апофеоз абсурда, тем не менее экспериментальное подтверждение квантовой механики вынуждает нас прийти именно к такому выводу. В настоящее время все эксперименты подтверждают квантовую теорию.

Парадокс кота Шрёдингера настолько невероятен, что напоминает реакцию Алисы на исчезновение Чеширского кота у Льюиса Кэрролла: «Значит, до вечера, — сказал Кот и исчез. Не сказать, чтобы Алиса так уж сильно этому удивилась — она уже привыкла ко всяким чудесам» [130] . С годами физики тоже привыкли к «чудесам» квантовой механики.

Есть как минимум три основных способа справиться с этой путаницей, которыми могут воспользоваться физики. Во-первых, можно допустить, что Бог существует. Поскольку все «наблюдения» подразумевают наличие наблюдателя, следовательно, во Вселенной должно быть некое «сознание». Некоторые физики, подобно лауреату Нобелевской премии Юджину Вигнеру, утверждали, что квантовая теория доказывает существование во Вселенной всеобщего космического сознания того или иного рода.

130

Пер. Б. Заходера. — Прим. пер.

Второй способ справиться с парадоксом предпочитает подавляющее большинство ныне работающих физиков, и этот способ — игнорировать проблему. Большинство физиков, возражающих, что в камере можно проводить измерения и в отсутствие какого-либо сознания, просто желают, чтобы каверзная, но неизбежная проблема исчезла сама собой.

Физик Ричард Фейнман однажды сказал: «Думаю, можно с уверенностью утверждать, что квантовую механику не понимает никто. По возможности следует воздержаться и не задаваться вопросом „Как такое может быть?“, поскольку есть риск зайти в тупик, откуда еще никто не находил выхода. Никто не знает, как такое может быть» [131] . Довольно часто можно услышать, что квантовая теория — глупейшая из всех теорий XX в. Кое-кто утверждает, что квантовая теория может претендовать лишь на бесспорную корректность.

131

Процитировано в: Хайнц Пейджелс «Космический код» (Heinz Pagels, The Cosmic Code, New York: Bantam, 1982), c. 113.