Единая теория всего. Том 2. Парадокс Ферми  - Константин Образцов

Как-то за очередной партией Савва пытался объяснить товарищу свое понимание принципа квантовой неопределенности и многомировую интерпретацию Эверетта на примере шахмат.

– В квантовой физике принцип неопределенности – это фундаментальное соображение, – говорил он, неспешно расставляя фигуры. – Если совсем просто, то он означает, что невозможно точно измерить две характеристики частицы, например фотона, и чем точнее устанавливается один параметр, тем более неопределен второй. То есть мы никогда не сможем определить одновременно координаты и вектор движения субатомной частицы. Это связано с корпускулярно-волновым дуализмом, а именно со способностью элементарных частиц проявлять свойства, присущие и волне, и частице. Собственно, они и есть одновременно и волны, и частицы. Это понятно?

– Безусловно, – соврал Гуревич.

– Это очень, очень простое объяснение, – предупредил Савва. – Такое простое, что почти неправильное. Про то, как незаряженный пион распадается на два фотона, я тебе рассказывать не собираюсь.

– Спасибо, дружище!

– Так вот. Дуализм – это очень значимый элемент квантовой физики; второй принципиально важный – неопределенность. При попытках оценить движение субатомных частиц в ходе эксперимента мы можем с большей или меньшей уверенностью сказать только о начальной и финишной точках отрезка движения, но о его траектории судить невозможно. Поэтому принято считать, что, например, электрон или фотон идет одновременно по всем возможным траекториям, реализует все мыслимые сценарии своего движения, чтобы в итоге оказаться в конечной точке.

– Но это ведь просто некое допущение, верно? – уточнил Гуревич.

– Нет, не так. Это реальность квантового мира, такая же, как знаменитая запутанность, которую Эйнштейн называл «жуткой», при которой изменение одной частицы мгновенно передается другой со скоростью, превышающей скорость света. Одновременно существуют все варианты движения частицы – и точка. На этом построена многомировая интерпретация, которая, в частности, предполагает в некотором смысле существование параллельных вселенных.

– Старик, это что-то уже совсем фантастическое.

– Фантастическим обычно называют всё то, чего не встречают по дороге с работы домой, – спокойно ответил Савва. – А это другое. Вот, смотри.

И он показал на доску, где в ожидании предстоящего боя выстроились фигуры.

– Сейчас здесь присутствуют все партии, которые были или будут сыграны когда-либо. Их количество оценочно определено Клодом Шенноном, называется числом Шеннона и составляет приблизительно 10120. Для понимания: количество атомов в наблюдаемой Вселенной оценивается в 1081. Но я делаю ход, – он переставил белую пешку на Е4, – и вот уже возможных к реализации сценариев дальнейшей игры стало меньше, пусть и ненамного. Каждый раз на доске присутствует фактически бесчисленное множество возможностей для продолжения игры, и они так же объективны, как существующая позиция, пока я не сделаю очередной ход и не изменю этим самым реальность игрового мира, в которой появится новое множество сценариев, одновременно существующих в настоящем и будущем. И всё это – на доске из шестидесяти четырех клеток и с участием тридцати двух фигур. А теперь представь себе числовой объем сферы вероятности, которая вмещает все параллельно существующие сценарии развития мира, где миллиарды человек ежесекундно генерируют обстоятельства, влияющие на взаимосвязь гипотетических и состоявшихся событий. И каждый из этих сценариев образует собственную реальность, которая настолько же объективна, как та, которую мы сейчас проживаем.

– Не вмещаю, старичок, – признался Гуревич. – Это ты гений, а у меня голова маленькая, и сейчас там фазированные антенные решетки, которые при раскрытии в космосе начинают вибрировать, и как погасить эту вибрацию, я пока не понимаю.

– Кстати, хотел с тобой одной идеей поделиться, – сообщил Савва. – Как раз по твоей проблематике. Предположим, возможно сгенерировать помеховый сигнал с абсолютно универсальной когерентностью по отношению ко всем частотам радиоволн и вообще любого электромагнитного излучения. Это решит проблему подавления средств связи и обнаружения?

– Ты про «белый шум» говоришь? Так это и есть широкополосная помеха, я же рассказывал…

– Нет, не то. Представь сигнал, который…ну, пусть будет, подстраивается под любую частоту, идеально совпадая по длине волн, понимаешь? Универсальный, с миллиардами вариантов полной идентичности.

– Ну, звучит как ответ на все вопросы, – осторожно начал Гуревич, – но только я не понимаю пока…

– Вот посмотри. Я тут набросал на скорую руку.

И Савва протянул приятелю несколько исписанных мелким почерком листов. Тот взял и внимательно стал читать.

– Я предположил, – продолжал Савва, – что можно было бы использовать в качестве базовой идеи принцип квантовой неопределенности. Если принять, что субатомные частицы реализуют одновременно все возможные варианты движения, то чисто теоретически мы имеем право предположить, что гипотетическая волна в периоде распространения будет иметь свойство когерентности частотным характеристикам любого электромагнитного излучения. Радиоволнам в том числе, хоть бы они меняли частоту каждую наносекунду.

Гуревич оторвал взгляд от бумаг.

– Дружище, то, что ты тут написал, я понимаю через строчку, если честно, хотя общая идея ясна. Но это что-то совсем глубокая теория, не находишь? То есть я в принципе не представляю связи между колебаниями на квантовом уровне и реальным радиосигналом.

Савва задумался, сделал ход и сказал:

– Эйнштейн говорил, что для решения кажущейся неразрешимой задачи нужно подняться на один уровень выше предлагаемых в ней условий. В качестве исходной модели представим несколько уровней окружающего мира. Первый – тот, который является в нашем понимании привычно материальным и распространяется до атомных структур; его законы более или менее точно описываются классической физикой, он доступен наблюдению, и на него мы можем воздействовать теми или иными техническими средствами, которые есть в нашем распоряжении. Но атомы не являются конечным строительным материалом реальности. Субатомный или тем более субквантовый уровень полностью недоступен как нашему наблюдению, так и описанию с помощью известных законов физики и относительно постижим только при помощи творчески применяемого математического аппарата и физических гипотез, в рамках которых мы вынуждены прибегать к довольно рискованным метафорам типа струн или «очарованных кварков». Это настоящий квантовый мистицизм, но именно на этом, принципиально невидимом и условно доступном пониманию уровне расположены механизмы, определяющие наш так называемый материальный мир. Очевидно, что там существуют еще не описанные формы взаимодействий, квантовые флюктуации, которые меняют реальность – кто знает, как часто, и воспринимаем ли мы эти изменения, замечаем ли их; может быть, ежеминутно или ежечасно мир меняется радикально – и мы вместе с ним, с нашими воспоминаниями, убеждениями, мыслями, всякое мгновение рождаясь, как новые личности, а потому не в состоянии отследить изменения, подобно тому, как пассажиры сверхзвукового самолета не чувствуют скорости и расстояния, в то время как пересекают океаны и континенты…