Глава 1 В отражении зеркала ума

Какая замечательная игра!

Твоя голова — пустая раковина,

А твой ум без конца резвится.

(Древняя санскритская пословица)


Потянуть себя за шнурки

В самом термине «реальность» есть что-то неправильное. В самом деле, если поверить результатам последних исследований природы материи, тогда окружающий наш мир, тот самый мир, который мы воспринимаем своими чувствами, создан… из пустоты.

Физики в своем бесконечном исследовании строительных кирпичиков материи, по прошествии почти столетия после открытия Эйнштейном теории относительности, пришли к тому, что напоминает всполохи в море вероятности. Если все, что воспринимаешь, разложить на составные части, то увидишь частицы, которые то возникают, то исчезают, когда за ними наблюдают. Когда же за ними не наблюдают, они и вовсе не существуют. Сам факт наблюдения придает их существованию нестабильность и кратковременность. Если вы отведете взгляд, они возвратятся в состояние невещественной тени. Смущает то обстоятельство, что триллионы этих нестабильных «вещей» составляют физический объект, некий предмет, столь недолговечное существование которого зависит от наблюдателя. В этой конкретной вселенной вы и являетесь этим самым наблюдателем. Ваш организм также состоит из электронов, кварков и прочих элементарных частиц. В подобную модель вселенной, в которой живем мы с вами, можно поверить, только если верить в то, что человек, потянув вверх шнурки своих ботинок, может приподнять себя над землей.

А как же вы, читающее эту книгу существо? Где вы начинаетесь и заканчиваетесь в этом таинстве? Вы это ваше тело? Логика подсказывает отрицательный ответ, потому что некоторые части вашего тела можно отсечь, и все же вы будете жить в оставшихся частях тела. Поэтому некорректно говорить, что на вашем портрете изображены вы сами. Вы пребываете в своем лице не больше, чем в ногте. Кто же вы? Расположение главных таких органов чувств, как зрение и слух, внушают вам ложное представление о том, что ваше «я» расположено в голове. При этом вы делаете вывод о том, что вы это ваш мозг. А если бы ваши глаза, уши и язык были расположены в колене? Разве тогда у вас не возникло бы ощущение, что вы пребываете непосредственно за коленной чашечкой?

Современная нейропсихология полагает, что мысль зарождается в мозге. Ощущения и эмоции можно представить себе как электрические импульсы в определенных центрах нейронных сетей мозга. Дает ли это нам право полагать, что наше «я» находится в голове? Согласно логике, это так, но разве сами мысли не могут быть следствием всей деятельности существования, повсюду во времени и пространстве? Телевизор воспринимает радиоволны и проецирует картинку на свой экран. В телевизоре не существует «студия», которую мы видим на экране. Именно сознание заставляет нейроны разряжаться, сам импульс в нейронной цепочке не создает ощущение сознания.

Вы и есть ваше «я», поскольку вы вериге в то, что вы существуете. Вы знаете об этом благодаря своим воспоминаниям. Вы знаете о том, кто вы, потому что помните предыдущие события своей жизни. Вы можете восстановить в памяти все, что происходило пять минут назад. Вы сможете убедиться в этом, если отложите эту книгу, а по прошествии какого-то времени продолжите чтение, возвратившись на два абзаца вверх. Вместе с тем, можно ли быть уверенным в том, что именно так все и было? А вдруг эти воспоминания внушили вам секунду назад? Откуда вам знать? Единственным «доказательством» прошлых событий служат лишь ваши воспоминания. Вы можете быть уверены лишь в том, что именно вы воспринимаете окружающий мир в этот самый миг. Как только этот миг проходит, ваше сознание переходит к следующему мигу. Таким образом, вы движетесь по времени в череде не связанных между собой мгновений, которые существуют в точке встречи того, что вы уже восприняли (назовем это прошлым), и тем, что вам еще только предстоит воспринять (назовем это будущим).

Вы движетесь вдоль временной линейки ощущений. Это путешествие началось, когда вы впервые начали воспринимать вселенную вне себя, в миг своего рождения. А закончится оно, когда вы перестанете воспринимать эту вселенную, в миг вашей смерти. Поэтому в действительности вы представляете собой серии ощущений, которые существуют между небытием вашего состояния до рождения и небытием вашего посмертного состояния. На протяжении миллиардов лет вы не существовали, и еще миллиарды лет вам предстоит не существовать. В невероятно краткий промежуток времени нечто воспринимало что-то, а затем снова исчезло.

Религиозные люди рассуждают на такие темы легко. По их мнению, божество (высшее или еще какое-нибудь) отводит каждому сознательному существу определенный срок жизни в физической вселенной. По прошествии какого-то времени это божество возвращает нематериальную личность обратно в сферу вечности, где нет ни времени, ни пространства. Время, проведенное существом в физической вселенной, составляет всего лишь небольшую часть его жизни. Разумеется, человек не в силах понять логику и побуждение такого божества. Подобные толкования просто принимают на веру.

Люди, у которых нет религиозного утешения, могут счесть смерть пугающей и смущающей неизбежностью. Смерть кажется им чем-то бессмысленным. Даже у верующих людей есть только эта простая истина о том, что «бытие» представляет собой единственное известное нам состояние сознания. Нам невозможно вообразить, что в будущем наступит момент, когда вы как сознательное существо исчезнете, но остальная вселенная по-прежнему будет существовать, уже без вас. Всю свою жизнь вы провели в каком-то месте. В один миг вы полетите в зияющую дыру безвременья, свойственного беспредельному небытию. Мысль о том, что вас не будет нигде в пространстве и времени, в буквальном смысле непостижима.

Однако все может оказаться не таким, как видится. Сознание может продолжать жить после смерти физического тела, подтвердив достоверность идеологии какой-нибудь религиозной системы. В каком-то смысле все религии могут оказаться правильными. Мы решим этот вопрос, если решительно изменим свою точку зрения на него. Ответ лежит не в теологии или философии, а в самом неожиданном источнике — физике.


Интересный вопрос: делится ли двойка?

Мы найдем решение в атомах, а точнее в тех элементах, из которых атомы состоят. Как вы, должны быть, помните из школьных уроков физики, вся материя состоит из молекул. Если вы возьмете какой-то физический предмет и начнете делить его до тех пор, пока он не утратит способность делиться, вы в конечном итоге увидите малейшую «частицу» этого предмета, невидимую частицу. В большинстве случаев она будет молекулой, хотя в некоторых более чистых веществах молекулу можно разделить на составляющие ее атомы.

Вещества, которые можно разделить до атомного уровня, называются элементами. В октябре 2005 года наука узнала 115-ый элемент. Когда атомы этих элементов соединяются в единое целое, мы можем «создать» другие вещества. Например, воду можно разделить на молекулы, каждая из которых состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Если вы разделите молекулу воды, то вместо воды получите просто кислород и водород. Молекулы и, до некоторой степени, атомы ведут себя в соответствии с разумной логикой. Они соблюдают правила нормальной науки, а именно науки 19 века и науки «здравого смысла». Однако ученые захотели узнать, из чего состоят сами атомы. Именно тогда и начались их трудности. Тогда же разошлись пути «фундаментальной» науки и здравого смысла. Когда мы начинаем наблюдать за поведением объектов, которые меньше атома, все становится очень причудливым.

Когда физики начали ставить опыты с объектами, составляющими атом, им пришлось поменять весь свой подход к физике. Этот раздел физики ученые назвали «квантовой» физикой, поскольку результаты экспериментов не напоминали то, что они знали о законах явления, получившего название «классической» физики. Новая физика научилась исключительно успешно предсказывать поведение элементов и стала той основой, на которой построена почти вся современная технология. Какой бы причудливой ни казалась нам эта физика, она точно отражает все, что происходит в жизни.

Латинское слово «квант» означает пакет. Строительные блоки материи это не маленькие твердые «точки» вещества, но кванты — маленькие пакеты энергии, волны вероятности, вызывающие всполохи на ткани реальности. Сами по себе они не имеют плотности. Они не занимают пространство в том смысле, какой мы придаем этому термину в макромире. Более того, одно из самых поразительных открытий квантовой физики заключается в том, что эти «частицы» могут находиться одновременно в двух точках. К тому же, они исчезают в одной точке и появляются в другой, не преодолевая отрезок пространства между этими точками.

Это больше, чем теория. Двойственное положение таких субатомных частиц, как электроны, можно показать и повторить экспериментально. Такое положение вещей, возможно, кажется нам совершенно невероятным, и все же это так. Но на этом чудеса не заканчиваются.

Частицы света (фотоны), выпущенные словно пули в стену с двумя близко расположенными длинными вертикальными разрезами, проходят через нее с одним неизменным условием: каждая частица проходит одновременно через оба разреза. Для того чтобы понять, как может произойти такое, на первый взгляд, невозможное явление, вам нужно представить себе, что вы бросили камешек в пруд. Волны формируют круги, которые расширяются от той точки, в которой в воду упал камешек. А теперь вообразите, что произойдет, если в пруду установят препятствие. Волны врезаются в это препятствие и возвращаются обратно, к своему источнику. И если в препятствии проделать два отверстия (причем они оба должны быть гораздо меньше длины волны кругов), тогда по другую сторону препятствия из каждого отверстия пройдет свой пакет волн — образуются два пакета волн, словно мы бросили еще два камешка именно туда, где располагаются отверстия. Новые пакеты кругов, распространяясь, начинают «взаимодействовать» друг с другом, разрушая поток двух пакетов полукругов. В одних местах два пакета кругов вместе формируют сверхбольшие круги, в других местах эти два пакета кругов исключают друг друга, отчего в воде не остается волн, или же они становятся очень слабыми.

Аналогичный эксперимент можно провести со светом. Свет излучается через единственный продольный разрез в препятствии. Свет встречает второе препятствие, в котором прорезаны уже две щели. Свет ведет себя как волна, по ту сторону каждого разреза он образует еще один волновой паттерн. Две волны мгновенно начинают смешиваться, интерферировать. За вторым препятствием установлено еще одно препятствие. Когда свет встречает этот экран, то демонстрирует паттерн света и темные полосы. Эти полосы называют краями интерференции. Они указывают на места, в которых световые волны накладываются друг на друга (конструктивная интерференция) и в которых волны взаимно исключают друг друга (деструктивная интерференция).

В 1800 году ученый Янг провел этот эксперимент для того, чтобы доказать, что свет не состоит из твердых частиц, что он представляет собой волну, которая движется по воздуху словно круги на воде. Эта идея вызвала один важный вопрос: как свет движется в вакууме? Без какого-то посредника передачи нельзя говорить о том, что волна существует. Однако было показано, что свет и некоторые его варианты (скажем, тепло) могут «излучаться» через вакуум. Для того чтобы объяснить, как тепло и свет пролетают от Солнца 96 миллионов миль пустого пространства прежде, чем достичь Земли, ученые предположили существование какого-то вещества, эфира, которое пронизывает пространство. Именно это загадочное вещество, как считалось, переносило волны по вакууму.

Ученые также обнаружили, что свет делает то, что противоречит волновой теории. Одну такую загадку стали называть фотоэлектрическим эффектом. Было замечено, что свет, изливаясь на твердый предмет, «выбивает» электроны с его поверхности. В 1905 году Эйнштейн написал на эту тему статью, которая принесла ему Нобелевскую Премию по физике. У него было простое объяснение фотоэлектрического эффекта: если бы свет состоял из твердых частиц, тогда удар этих частиц выбивал бы из орбиты электроны. Эйнштейн назвал эти частицы света фотонами. Частицы не нуждаются в посреднике для того, чтобы двигаться. Они могут с легкостью пересечь вакуум, и для этого им не нужен предполагаемый эфир. Впоследствии теория Эйнштейна была доказана экспериментами. Свет в самом деле состоит из фотонов. Вскоре ученые научились вычленять отдельные фотоны и изучать их в своих экспериментах. Однако подобное волне поведение света также продолжали исследовать. Складывается впечатление, что свет состоит как из твердых частиц материи, так и из вязкой волны. Что-то нужно было исправить. Для того чтобы разобраться в этом парадоксе, ученым пришлось снова проводить эксперимент с двумя разрезами, применяя самые передовые технологии и математические расчеты. В наше время к таким методикам прибегают во многих случаях. Результаты показали, что сама реальность — гораздо более странное место, чем даже можно было вообразить.

Предположим, что один фотон ударился в препятствие с двумя разрезами. Для того чтобы выйти с другой стороны, фотон должен миновать ту или иную щель. Для определения факта прохождения столь малой частицы света, нужна сверхчувствительная фотографическая пластина, ее устанавливают с другой стороны барьера. Каждый фотон, пролетая пластину, оставляет след на фотографической пластине в виде одной белой точки. Когда с пластиной сталкиваются тысячи, а затем и миллионы фотонов, начинает проясняться вся картина. Здравый смысл подсказывает нам, что образовавшиеся два круга белого света будут совпадать с траекторией каждого фотона через выбранную им щель. На самом деле, мы снова видим явление интерференции. Каждая частица проходит через свое отверстие, но что-то смешивается с ней, когда она проходит через препятствие и формирует неожиданный паттерн интерференции. Такая ситуация наводит физиков на единственный вывод: фотон начинает движение как частица, сталкивается с препятствием также как частица, но почему-то проходит через оба разреза. При этом фотон, проходя через отверстия, интерферирует с самим собой, а затем сталкивается с фотографической пластиной вместе с подобными ему фотонами и формирует совершенное пятно света с темными полосками. Прежде всего нас удивляет, как фотон умудряется пройти через два отверстия, и еще: как он «узнает» о том, где ему разместиться на фотографической пластине. Физик Р. Байерлайн попытался ответить на первую часть этого вопроса:

Свет движется как волна, но исходит и приходит как частица.

Но свет не имеет массы и, что странно, местоположения. Световые частицы (или волны) всегда движутся со скоростью света, поэтому они должны существовать вне времени и пространства. Для того чтобы быть «в пространстве», объект должен иметь массу. У света нет массы. Для того чтобы быть во времени, объект должен двигаться через время. Однако на скорости света время расширяется до такой степени, что скорость света падает до нуля. Это означает, что свет существует в безвременном состоянии. Еще больше нас сбивает с толку то обстоятельство, что свет это просто часть электромагнитного спектра, который мы воспринимаем невооруженным глазом. Электромагнитное излучение не проявляется физически в том или ином месте, оно просто присутствует. На самом деле, вы «видите» эту страницу, потому что нечто эфемерное отражается от бумаги и попадает на сетчатку ваших глаз.

Итак, у света странная природа. Но атомы, какими бы пустыми они ни были, в конечном итоге твердые и не страдают от шизофрении света: то волна, то частица. Или здесь та же история? К нашему прискорбию, теперь электроны и атомы также считают подобными свету, то есть иногда они представляют собой твердые частицы, а иногда нефизические волны. В 1987 году ученые исследовательской лаборатории Хитачи и университета Гакусин в Токио установили, что электроны также двойственны. Возможно, это так, и все же электроны невероятно малы, и никто никогда не видел и не фотографировал их. Атомы — другое дело. Мы можем сфотографировать более крупные атомы, поэтому они предстают перед нами подлинно «твердыми». Сложившаяся картина действительности впервые дала трещину в начале 1990-х годов, когда ученые германского университета Констанца доказали, что атомы также движутся как волна, а достигают пластины как частица. Затем невозможное (на первый взгляд) открытие было сделано в 1999 году Зайлингером в университете Вены. Он показал, что сферическая «клетка», построенная из шестидесяти атомов углерода, может пройти одновременно через два параллельных разреза.

Что же все это означает? Мало того, что стул, на котором вы, возможно, сейчас сидите, состоит из огромных пустых пространств, но и вся его твердость зависит от того, решили атомы быть твердыми частицами или нетвердыми волнами. Что же подтолкнуло атомы сделать свой выбор? Ответ прост, но ужасен. Переводит атом из состояния нефизической волны в состояние твердой материальной точки именно наш ум, обрабатывая нервный сигнал, поступивший от ягодиц. Вы воспринимаете материю сознанием, тем самым проявляя ее физически.

Недавние исследования еще больше сбивают нас с толку. Они показали, что двойственную природу имеют не только атомы, но и молекулы. Атомы и молекулы представляют собой строительные кирпичики всего, что мы воспринимаем, начиная стулом, на котором вы, по всей вероятности, сейчас сидите, и заканчивая бумагой, на которой напечатаны эти слова. По сути, вы сами созданы из триллионов этих шизофренических частиц. Отсюда вопрос: если они демонстрируют столь странное поведение, тогда почему мы вообще воспринимаем твердые объекты, которые подчиняются законам классической физики? Какое чудо позволяет индивидуальному безумию стать коллективным здравомыслием? Согласно общепринятой точки зрения современных физиков, именно наблюдение за этими частицами побуждает их к соответствующему поведению.

Это умозаключение в народе стали называть «копенгагенским толкованием», поскольку пионеры квантовой теории жили в датской столице. Группа увлеченных своим делом ученых под предводительством Нильса Бора предположила, что мы, воспринимая эти частицы, подталкиваем их к решению о том, в каком месте им следует расположиться. Не успели вы охватить их взором, как они уже равномерно расположились в «волне вероятности», причем в обоих местах. В один миг наблюдения частицы принуждаются выбрать одно положение, исключив все остальные потенциальные положения.

Согласно Копенгагенскому Толкованию, частицы могут пройти через оба разреза в стене, когда за ними не наблюдают. Как только экспериментатор применяет к ним какую-то форму измерений (исследователя), частица принуждена пройти через ту или иную щель. Другими словами, когда «большой» мир наблюдает за частицами, они принуждены перейти от своего квантового поведения к макрокосмическому «классическому» поведению. Атомы вынуждены действовать «нормально», поскольку в своей совокупности им следует стать деревьями, стульями или книгами. Такое исследование называют разрушением волновой функции, потому что при появлении наблюдателя волна разрушается и превращается в частицу. А до того, как за ней наблюдали, она была одновременно волной и частицей. Ученые называют это суперпозицией.

Многие ученые просто не могли принять доводы Копенгагенской Теории. Согласно ей, без наблюдения частицы будут оставаться в волне вероятности, не имея возможности выбрать то или иное положение. Наблюдатель разрушает волновую функцию, тем самым физически проявляя материю. Без наблюдателя ничего нет. Критики спрашивали, что же составляет этого самого «наблюдателя». Зрители должны быть сознательными, или же достаточно просто некоего бездумного измерителя? Некоторые ученые заключили (и хорошо обосновали свою позицию), что для того, чтобы наблюдать, нужно воспринимать, а для этого совершенно необходима осознанность. А что происходит с объектами, которые не наблюдаются? Что творится с камнями на Луне? Религиозные люди считают Копенгагенское Открытие доказательством истинности своего учения. Наблюдает за всеми вещами Бог, тем самым вдыхая жизнь во все сущее. Однако многие ученые сочли подобные доводы неприемлемыми. Австрийский физик Шрёдингер решил показать, что эта идея о влиянии наблюдения на частицы нелепа, и для этого провел свой знаменитый эксперимент кот в ящике.


Гипотетический кот среди голубей

Шрёдингер попросил нас представить себе, что мы поместили кота в ящик без отверстий и запечатали его. В этом ящике лежит бутылка отравляющего газа. Над бутылкой завис молоточек, удерживаемый задвижкой. А задвижка в свою очередь связана с детектором. Этот детектор способен найти даже одну частицу радиоактивной пыли, свидетельствующей о распаде одного атома. Считается, что это событие произойдет с 50 % вероятностью. Если атом распадется, детектор пошлет сигнал на задвижку, и та отпустит молоточек. Этот современный эквивалент «дамоклова меча» упадет на бутылку, разобьет ее и высвободит отравляющий газ. Разумеется, бедный кот мгновенно погибнет. Соответственно, если атом не распадется, тогда молоточек не упадет, и кот останется жив. Мы можем определить состояние кота, только открыв ящик и заглянув в него. Согласно Копенгагенской Теории, волновая функция нуждается в наблюдателе, который должен поспособствовать ее разрушению, которое в свою очередь вызывает разрушение или сохранение нашего атома. Таким образом, кот находится в подвешенной ситуации (между жизнью и смертью) до тех пор, пока его не увидят.

Шредингер ясно чувствовал, что его мысленный эксперимент выявил серьезный недостаток Копенгагенского Толкования. Дело в том, что именно Копенгагенская Теория, как бы нелогично это ни казалось, наиболее точно объясняет результаты всех экспериментов, которые провели после того, как в мире появился гипотетический кот Шредингера. Один из поклонников Копенгагенского Толкования Ян фон Нойманн предположил, что это гибридное состояние переносится не на кота, а на измерительный прибор, который определит или не определит распад. Только тогда оно переносится на кота, который в свою очередь, когда мы открываем ящик, переносит гибридное состояние на наблюдателя. Это явление, получившее название «цепь фон Нойманна», просто продолжает передачу от наблюдателя к наблюдаемому. Что же разрывает эту цепь? «Все очень просто, — говорит физик Вигнер. — Цепочку разрывает сознание человека».

Все это звучит очень заманчиво, но Шредингер рассуждал о гипотетическом эксперименте, который в действительности никогда не проводил. А все дело в том, что ученые очень долго утверждали, что существует некое невидимое препятствие между тем, что происходит на уровне квантовой механики и «подлинным» миром дождевых капель, роз и котят. У «микрокосмического» и «макрокосмического» миров разные законы. Журнал «Nature» в 2000 году писал о том, что группа исследователей в Государственном Университете Нью-Йорка (SUNY) воспроизвела то, что казалось неосуществимым: эксперимент в духе эксперимента с котом Шредингера, на макрокосмической стороне барьера. Ученые использовали сверхпроводящие квантовые аппараты интерференции. Эти устройства выполнены в виде кольца, в которых постоянные потоки, созданные из миллионов пар электронов, могут циркулировать либо по часовой стрелке, либо против нее, не разрушаясь. Сначала исследователи пустили поток электронов по часовой стрелке. Затем они стали излучать на аппарат микроволны, которые своей энергией ускорили движение электронов по часовой стрелке. Теперь эта система могла переходить от движения по часовой стрелке к движению против часовой стрелки, и обратно. Главный вопрос заключается в том, помнит система или забывает о своем квантовом состоянии во время движения. Для того чтобы получить ответ на этот вопросы, ученые измерили вероятность движения нынешнего потока электронов против часовой стрелки, когда меняется форма двойного потенциала. Результаты оказались именно такими, какие ожидали: система пребывает в макроскопической суперпозиции состояний.

Выводы этого эксперимента поражают. Шредингер был одновременно прав и не прав. Он был прав, когда утверждал, что кот будет находиться в двух состояниях (теперь физики называют данное явление суперпозицией), но ошибался, заявляя о том, что логическая невозможность такого состояния отменяет Копенгагенское Толкование. К каким бы выводам ни пришли ученые относительно «суперпозиции», ее подлинное существование уже не вызывает сомнений.

Но к каким бы умозаключениям мы ни приходили, в этом явлении все-таки происходит что-то странное, оказывая на нас огромное воздействие и влияя на наши отношения с вселенной. Эти результаты подразумевают, что человеческое сознание в действительности представляет собой «творца» реальности. Именно ум порождает материю, а не наоборот. Вы создаете окружающую вас действительность. Если вы не наблюдаете реальность, значит ее попросту нет. Неожиданно вопрос о том, остается ли включенным свет в холодильнике, когда вы закрываете дверь, получает совершенно новое значение.

Исследователи в Государственном Университете Нью-Йорка во время своего эксперимента умозрительно поместили кота среди голубей. Еще прежде ошеломительных результатов этого эксперимента большинство ученых считали положения суперпозиции неприемлемыми. С того самого момента, как Коперник предположил, что Земля вращается вокруг Солнца, человек был вынужден отойти от центра всех вещей. Последние 100 лет астрономические открытия все убедительнее показывают, что человек незначителен во вселенной, которая каждый год представляется нам все более огромной. Снова придать человеку главную роль в мироздании, по меньшей мере, значило прослыть ретроградом. Следовало предпринять что-то еще для того, чтобы остановить бесконечный регрессивный процесс, вызванный цепочкой фон Нойманна.

Свыше 25 лет продолжались дискуссии. Эйнштейн, чья Теория Относительности стала настоящей сенсацией, просто не мог принять Копенгагенское Толкование. Его знаменитый тезис «Бог не играет в кости» стал его ответом на идею о том, что вся физическая вселенная создана волнами вероятности. Многие другие ученые (например, Шредингер) пытались показать логическую абсурдность суперпозиции, но никому из них не удалось выдвинуть убедительную альтернативу. Возможно, копенгагенская теория не вписывалась в рамки строгой логики, и все же оно фантастически успешно предсказывала поведение субатомных частиц. Ученые нуждались в радикально новом толковании явления, происходившего в начале цепи фон Нойманна. В 1957 году молодой аспирант Эверетт дал новое определение слову «радикально».


Скачок интуиции

Эверетт заявил, что нелепо верить в то, что жизнь волновой функции поддерживается лишь наблюдением сознательного ума. Волна существовала еще прежде наблюдения и впредь будет существовать, просто она изменилась. Как же это новое, радикальное и несверхъестественное предположение объяснило то, что происходит? А все дело лишь в том, что волновая функция сама разделяется на две реальности. В одной реальности она разрушается после атомного распада, а в другой этого не происходит. В результате две реальности сосуществуют. Когда ящик открывается, наблюдатель в свою очередь распадается на две одинаковые версии самого себя, причем первый наблюдает за мертвым котом, тогда как второй наблюдает за живым котом. Так Эверетт разрешил ужасное предположение о том, что ум неким образом отличается от материи.

Итак, вместо нефизического ума мы приобретаем сценарий научно-фантастического фильма о параллельных вселенных. Поэтому, если человек принимает предположение Эверетта, одна версия ученого проявляется и пишет один доклад, а тем временем в другой вселенной его другое «я» пишет свой доклад. Очень быстро всполох причины и следствия меняет каждую вселенную, поначалу несильно, но по мере того, как каждый новый сценарий порождает свой вывод, две зеркальные вселенные расходятся в изначально совершенно разные места.

Предположение Эверетта, в наше время известное как «Толкование множества миров», не остановилось на этом. Настоящая бифуркация вселенной произошла не в точке исследования, а в точке квантового события, то есть в «решении» атома, распадаться ему или нет. Это событие напишет собственные альтернативные сценарии на квантовом уровне, вызвав раскол среди расколовшихся. Эверетт вместе со своим последователем Девиттом предположил, что вселенная раскалывается в самом квантовом событии, что каждая вселенная начинает в свою очередь раскалываться, и это происходит с первой миллисекунды после Большого Взрыва! Таким образом, толкование множества миров логично заключает, что все возможные сценарии возникли или возникнут в этой новой, быстро развивающейся совокупности вселенных.

В принципе, квантовая физика изначально заявляла о том, что блоки материи, субатомных частиц, привносятся в существовании благодаря наблюдению. Если нет наблюдения, значит нет и материи. Однако все мы наблюдатели, поэтому было бы логично заключить, что каждый из нас создает свою версию реальности, свою личную вселенную. Тогда Эверетт предположил, что копенгагенское толкование правильно, но физики неправильно истолковали факты и сделали неверный вывод о том, что наблюдатель вызывает разрушение волновой функции. Для него волна вероятности не существует, так как здесь нет вероятности. В версии событий Эверетта нет одной шестой вероятности того, что кость упадет, дав конкретное число, кроме одного из одного. Вселенная просто раскалывается на шесть копий самой себя, причем каждая вселенная проявляет свою цифру. Пытаясь объяснить рукотворную вселенную, Эверетт просто поставил эгоцентризм с ног на голову. Все мы существуем в своих вселенных не потому, что создаем их, а потому, что у каждого из нас есть своя личная вселенная. Более того, в мире есть буквально триллионы версий каждого из нас, проживающего всевозможные версии своей жизни.

Толкование множества миров квантовой физики представляет собой просветляющее, если не смущающее, откровение. Копенгагенское Толкование получило подтверждение в эксперименте, проведенном в Нью-йоркском Университете, а информация об этих других вселенных были применена в Оксфордском Университете, в опытах физика Дэвида Дойча. Дойч придерживается поразительного мнения о том, что присутствие этих вселенных можно определить экспериментом.

Дойч снова возвращает нас к эксперименту с двумя разрезами. Он утверждает, что несмотря на то, что в единицу времени через разрезы пролетает лишь один фотон, мы видим картину, на которой нечто пролетает сразу через два отверстия. Другое таинственное существо встает на пути подлинного фотона и заставляет его двигаться так, чтобы нам казалось, будто через разрезы проходит больше, чем один фотон. Дойч полагает, что эти встревающие существа не только ведут себя как фотоны, но они в самом деле являются фотонами, «теневыми» фотонами, как он их называет. Они, по-видимому, взаимодействуют с «материальными» фотонами, которые можно увидеть и определить инструментами. Еще примечательнее то обстоятельство, что, согласно фактам, этих теневых фотонов гораздо больше, чем ощутимых фотонов. Дойч заявляет, что на каждый ощутимый фотон приходится, как минимум, триллион теневых фотонов! К тому же, каждый из этих теневых фотонов существует в своей вселенной, которая расположена столь близко, что способна влиять на траекторию одного фотона.

Мы видим свидетельства о том, что другие миры накладываются на наш мир. Каждый из триллионов теневых фотонов представляет собой часть параллельной вселенной, которая существует точно там же, где и наша вселенная. А это означает, что на наших ногтях расположены триллионы вселенных.

И для Эверетта, и для Дойча кошка Шредингера может быть одновременно живой и мертвой. Нужно лишь понять, что могут существовать больше, чем одна версия кошки. В той точке, где кошка стала либо живой, либо мертвой, вселенная раскололась на две копии, одна их которых содержит мертвую кошку, тогда как другая являет собой живую версию этого же животного. По сути, Эверетт предположил, что вселенная раскалывается в каждом квантовом событии. В этом сценарии все возможные события могут случиться и случатся в одной из этих альтернативных реальностей. Сначала эту идею высмеяли как явно фантастическую, но ее вскоре признало большинство физиков-теоретиков. Девитт собрал постулаты толкования множества миров и написал:

Каждый квантовый переход, происходящий на всех звездах, во всех галактиках, в каждом удаленном уголке вселенной, раскалывает наш местный мир на земле на мириады копий самого себя… А мы мстим ему шизофренией.

Если все это правда, тогда это самое расточительное расходование материи. Почему природа допускает существование бесчисленных вселенных? Может быть, на то есть свои причины? Возможно, существование этих вселенных оказывает прямое воздействие на вас, читателя этой книги? Может быть, эта вселенная — в действительности ваша личная вселенная.


Герои Тегмарка

В 1997 году физик Макс Тегмарк, работающий в Университете Пенсильвании, собрал воедино постулаты кошки Шредингера, Копенгагенскую Теорию и Толкования Множества Миров, а затем применил все их для того, чтобы показать, что смерть, возможно, всегда случается только с другими людьми.

Тегмарк предложил мысленный эксперимент, подобный опыту с кошкой Шредингера. Он попросил слушателей вообразить, что полуавтоматическую винтовку прикрепили к устройству, которое измеряет Z-спин субатомной частицы. У всех субатомных частиц есть Z-спин, движение имеет вертикальный вектор «вверх» или «вниз». Однако направление спина имеет совершенно случайный характер, и его невозможно предсказать в отношении какой-либо отдельно взятой частицы. Если устройство «засекает» какую-то частицу, которая имеет нисходящий спин, тогда оно посылает сигнал на винтовку, и в затвор попадает один патрон. Если спин частицы определяется как восходящий, тогда затвор остается пустым, и винтовка издает лишь щелчок.

Для того чтобы испытать винтовку, экспериментатор встает перед машиной и просит помощника нажать гашетку. Помощник нервно выполняет инструкцию и нажимает спусковой крючок. Устройство определяет, что спин частицы восходящий, и не посылает пулю в затвор. Винтовка издает щелчок, и экспериментатор остается живой.

Экспериментатор предполагает, что им следует девять раз подряд повторить этот эксперимент. Она встает перед винтовкой, но каждый раз затвор остается пустым. После десятого повторения она говорит помощнику, что пора закончить испытание и идти домой, потому что уже вечереет. Экспериментатор чувствует удовлетворение, потому что она доказала себе, что толкование множества миров оказалось верным, и приглашает помощника выпить в честь успешного опыта пару бокалов вина.

А теперь давайте возвратимся в начало эксперимента и посмотрим на него глазами помощника. Он выполняет инструкции начальницы. Он нажимает на спусковой крючок три раза, но каждый раз винтовка лишь издает щелчок. Однако на четвертой попытке у субатомной частицы нисходящий спин — пуля попадает в затвор, и помощник, нажав гашетку, посылает ее в ствол. Пуля вылетает из винтовки, и, пробив череп экспериментатора, мгновенно убивает ее. В потрясении он звонит в полицию, и его арестовывают за убийство.

Что же там произошло? Экспериментатор жива или мертва? Они в самом деле пошли выпить, или помощнику предъявили обвинение в убийстве? Дело в том, что кошка Шредингера одновременно жива и мертва в разных вселенных — то же самое верно в отношении экспериментатора. В своей вселенной она не умерла, зато погибла во вселенной своего помощника. Здесь вся суть в том, что единственная реальность, которую экспериментатор способна воспринять, это именно та реальность, в которой она выжила.

Тегмарк сам признает, что для большинства людей жизнь и смерть приходят не через случайные квантовые события, а через несчастные случаи, болезни и великое множество других причин. Но Тегмарку, возможно, просто не удается понять, что человеческий мозг сам может работать вдоль квантовых линий. Все мы принимаем решения, основанные на квантовых толкованиях.

Если мы рассмотрим в мощный микроскоп частицу мозга, то перед нашим взором предстанут плотные скопления клеток. Большинство клеток называются глиальными. По-видимому, глиальные клетки призваны просто «склеивать» воедино структуру мозга и придавать ему определенную форму. Однако среди этих глиальных клеток встречаются россыпи нейронов, в пропорции один к десяти. Эти клетки приспособились посылать, получать и переносить электрические импульсы. В каждом нейроне есть центральный сегмент (обычно он имеет звездообразную форму), в котором расположено клеточное ядро. Из этого центрального тела исходят длинные тонкие отростки, длина которых варьируется от одного миллиметра до метра. Через ветвистые отростки нейрон может обмениваться электрохимическими сигналами с десятью тысячами других нейронов. Данные клетки должны как отдавать, так и получать электрохимические сигналы из соседних нейронов. Когда нервная клетка активирована, иначе говоря «разряжена», электрический поток бежит по нервной нити и высвобождает химическое вещество, которое называется нейротрансмиттером.

Нейротрансмиттеры представляют собой химических посредников, которые производятся нейронами для того, чтобы активировать другие нейроны и тем самым передавать импульсы из одной клетки в другую. В целом складывается целая система передачи посланий по всей нервной системе. Точка, в которой соединяются нейроны, называется синапсом, который состоит из аксона (передающего конца) одной клетки и дендрита (получающего конца) другой клетки. Между двумя нейронами существует микроскопический зазор, который называется синаптической щелью. Размер этого промежутка невероятно мал. Для измерения столь малых размеров ученые применяют систему измерения, которую называют ангстремами. Один ангстрем равен одной стомиллионной сантиметра. Синаптические промежутки бывают от 200 до 300 ангстремов.

Когда нервный импульс достигает аксонного конца одной клетки, химическое вещество высвобождается через мембрану, расположенную близко к синапсу. Затем это вещество какие-то миллисекунды движется по промежутку и попадает в постсинаптическую мембрану соседнего нейрона. Данный химический сигнал активируется электрической деятельностью нейрона. На другой стороне щели, на конце получающего дендрита, расположены специальные рецепторы, которые выполняют роль хранителей определенных нейротрансмиттеров. Затем новые полученные нейротрансмиттеры «инструктируют» дендрит послать определенный сигнал сначала в его ядро, а затем вовне, через аксоны. При этом говорят, что нейрон возбужден. Иногда эффект нейротрансмиттеров, созданный предсинаптическим аксоном, заключается в том, чтобы возбудить постсинаптический дендрит. Такой нейрон называют ингибитором.

Данный процесс целиком проходит на уровне атомных частиц. Становится понятно, что квантовые события могут влиять на то, что происходит. Поэтому может статься, что синапс, колеблющийся на краю своего «преддверия выстрела», может испытывать влияние какого-то события на квантовом уровне. Другими словами, выстрел нейрона (или отсутствие такового) зависит от подобного квантового события, как оно было описано в эксперименте Шредингера. Например, согласно подсчетам Шредингера, у иона кальция 50 % вероятности попадания в рецептор мишени. Этот рецептор может разделить два возможных состояния ума. Вообразите, что он воздействовал на одно из этих решений, принимаемых в доли секунды. Скажем, вы едете на машине и приближаетесь к светофору. В это время загорается желтый свет. Вы раздумываете, нажать вам на педаль газа и проскочить перекресток или нажать на педаль тормоза и остановиться. Результат этого решения передается через синапс нейротрансмиттерами. Нейротрансмиттер велит вашей ноге нажать на педаль газа или тормоза. В этот момент у нас происходит квантовое событие. Вы нажимаете на педаль газа, минуете светофор и врезаетесь в грузовик. Вы мгновенно погибаете. Однако ваша смерть это только один исход. В другом исходе вы можете решить остановиться. В этот момент у нас есть два варианта: погибнуть или остаться в живых. Подобно экспериментатору в теории Тегмарка, вы следуете своей мирской линии и остаетесь в живых. В мирской линии всех прохожих вы умираете. Воспринимаемая вами вселенная всегда будет раскалываться так, чтобы вы могли выжить. Возможно, вы погибли в моей вселенной, и все же продолжаете жить в своей личной вселенной.

Но есть ли у нас некое объективное доказательство этой теории? К сожалению, наше сознание переживает все события и явления в высшей степени субъективно, поэтому мы можем предлагать лишь субъективные недоказуемые примеры.


Наши сновидения

Одним из основателей Общества исследования психики был Фредерик Майерс. Группа ученых и единомышленников в конце 19 века решила применить научный метод к таким явлениям, как привидения, медиумизм, предсказание, и прочим аномальным событиям. В то время ортодоксальная наука предпочитала просто игнорировать заявления людей, переживших подобные явления. В 1895 году Майерс опубликовал статью, которая называется «Подсознательное “я”», в Записках научного общества. В своей статье он подробно обсудил тот факт, что некоторые люди обладают способностью получать сверхъестественное знание о событиях прошлого. В конце статьи он рассказывает о том, как сновидения порой предсказывают будущие события. Он приводит несколько примеров. Мы остановимся на том его примере, который можно объяснить на основе знаний, полученных из квантовой физики, а именно из Толкования Множества Миров.

Майерс рассказывает о женщине, которой привиделся очень яркий сон. В этом сне она ездила на автобусе по Лондону. Автобус остановился на определенной улице. Водитель зачем-то стал выходить на дорогу, но свалился со своего высокого кресла и разбил голову об асфальт.

Женщина решила, что этот сон ей приснился из-за того, что она планировала на следующий день поехать в Лондон на автобусе. Сон не удержал ее, и она отправилась в поездку. Весь день прошел замечательно. Однако по пути домой автобус остановился на той самой улице из ее сна.

В моей голове вспыхнуло воспоминание о сновидении. Я закричала ему, чтобы он не двигался, вскочила со своего сиденья и крикнула полисмену, чтобы он поддержал водителя. Полисмен подскочил к водителю, и в ту же секунду тот вывалился из кабины.

Таким образом, полицейский поймал водителя, и беды удалось избежать. Женщина продолжает свой рассказ:

Мой предостерегающий сон отличался от действительности в двух моментах. В моем сновидении мы въехали на центральную улицу с запада, а на самом деле мы въехали на нее с востока. В моем сновидении водитель автобуса ударился об асфальт головой, а на самом деле это событие предотвратили наши быстрые действия, которые вызвало мое воспоминание о тревожном сне.

Комментируя этот несчастный случай, доктор Артур Функхаузер (американский психотерапевт, живущий в Швейцарии, специализирующийся на явлениях подобного рода), делает следующий комментарий:

Это все равно, как если бы поступок той женщины разорвал поток времени, создал развилку на пути, где увиденное ею во сне будущее представляло собой один из вариантов, а она выбрала другой вариант.

Возможно, доктор Функхаузер не знает о концепции Множества Миров, поскольку данная концепция как раз точно объясняет бифуркацию в тот момент, когда женщина вскрикнула. Оказалось, что водитель автобуса в ту ночь пережил сильный приступ диареи. Он не рассчитал свои силы, потерял сознание, поэтому и выпал из кабины. Если бы женщине не привиделся этот сон, тогда она не вскрикнула бы, и полисмен тогда не смог бы подоспеть к водителю.

Идея Тегмарка интересна, но в высшей степени неудовлетворительна, потому что ему не удалось объяснить механизм, который мог бы способствовать индивидуальному бессмертию. У него нет фактов, документированных или еще каких-то, по которым мы могли бы заключить, что он прав. На самом деле, на данной ступени можно считать рассказ о Квантовой Винтовке высокоинтеллектуальной, но вместе с тем явно выдуманной фантастической историей.

И все-таки я полагаю, что Тегмарк совершенно прав. Он открыл (хотя, возможно, лишь случайно) нечто не только подлинное, но и имеющее доказательство своей подлинности. Более того, у нас есть свидетельства в пользу того, что это альтернативное решение таинству смерти люди знали уже очень давно, но на протяжении сотен лет держали в тайне. Ответ вы найдете не только в этой книге, но и в собственном уме.

Загрузка...