На лужайке Эйнштейна. Что такое НИЧТО, и где начинается ВСЕ - Аманда Гефтер

Восьмое: аномально низкая мощность квадрупольной компоненты реликтового излучения, по-видимому, указывает, что размер всей Вселенной – это размер ее видимой части.

Девятое: реляционный характер квантовой механики и неизбежные ограничения, связанные с гёделевской самореференцией, доказывают, что субъект никогда не может быть объектом в своей собственной системе отсчета и что, в свою очередь, мир всегда разбит на части.

Десятое: М-теория, наше самое лучшее описание физического мира на сегодня, похоже, не содержит онтологии.

Одиннадцатое: реальность принципиально зависит от наблюдателя. Каждый ингредиент гипотетической окончательной реальности, каждый пункт, выписанный нами на салфетку в калифорнийской блинной, был вычеркнут. Ничто не инвариантно. Ничто в конечном счете не реально.

– Впечатляющая картина, – сказал отец.

Мягко сказано! Жуть брала, насколько это все укладывалось вместе. Но во что именно? В Ничто?

– Как ты думаешь, что все это значит? – спросила я.

– Я думаю то же, что и ты думаешь, – сказал он. – Это все – ничто, H-состояние, оно только выглядит чем-то, когда у тебя есть ограниченная внутренняя перспектива. Но у тебя и должна быть ограниченная внутренняя перспектива, потому что никакой внешней перспективы нет. Нет никакого «снаружи». Но есть возможность преобразования, которое можно выполнить, чтобы перейти в систему отсчета, связанную со светом, горизонтом, и возвратиться обратно в ничто, которое всегда рядом.

Да, я именно так и думала. Определить ничто как бесконечное, неограниченное и однородное состояние – у этого было два следствия: ничего нет вовне, и ничто никогда не изменится. На первый взгляд, идея представлялась обреченной: если ничего не может измениться, то как могла родиться Вселенная? Но ответ таился в первом принципе космологии Смолина: ничто дает рождение внутри себя. Вселенная рождается только внутри некоторой ограниченной системы отсчета, где и разворачивается ее история – из настоящего в прошлое. Вселенная осуществляется сверху вниз, но только относительно этой системы отсчета. За пределами этой системы отсчета нет ничего.

Невозможность божественной перспективы указывает на отсутствие какой-либо реальности за пределами точки зрения единичного наблюдателя. В конце концов, почему все законы физики должны быть определены в рамках единой системы отсчета, если в рамках той же системы отсчета не определена вся Вселенная?

– Знаешь, если ты начал с предположения, что внутренние системы отсчета создают Вселенную путем преобразования безграничного ничто в ограниченное что-то, то тебе и следовало ожидать, что осмысленная физика возможна только в пределах одной системы в один момент времени, с вылезающим бессмысленным избытком информации всякий раз, когда по ошибке из внимания ускользает наличие горизонта, – сказала я. – И если единственная система отсчета обозначает границу реальности, ты бы решил, что располагаешь свидетельствами отсутствия чего-либо за пределами космического горизонта.

– Свидетельства вроде аномально низкой мощности квадрупольной компоненты реликтового излучения? – спросил отец, улыбаясь.

Я улыбнулась в ответ. Заманчивая перспектива!

Одно было ясно: ключом к существованию была граница. С самого начала я подозревала, что одних световых конусов было бы недостаточно. Если времени бесконечно много, любой световой конус охватит все H-состояние, превращая нечто обратно в ничто. Казалось, что требовалось что-то более надежное, что-то вроде постоянной границы, обеспечиваемой темной энергией. Опять же, предположим, было бы достаточно сказать, что ни один наблюдатель не может измерить себя сам. Предположим, гёделевская неполнота и невозможность проводить измерения над собой удерживают ничто в его гавани, и тогда мир навсегда останется разделенным пополам – на наблюдателя и наблюдаемое.

Чтобы ничто превратить в нечто, требуется ограничить информацию конечным количеством, которое можно получить из бита. «Что-то информационно-теоретического характера лежит в основе физики, пространства-времени, самого существования, – написал Уилер по дороге в больницу в 1986 году. – Этой короткой фразой я бы ответил на просьбу о последнем слове, прежде чем я оставлю эту землю».

Я задавалась вопросом, почему из всех глубочайших мыслей, бродивших в его голове, Уилер выбрал именно эту в качестве своего последнего слова о природе реальности. Почему не самонастраивающийся контур природы? Или границу границы? Почему информация?

Теперь я начала понимать, чем информация в действительности была – асимметрией. Чтобы зарегистрировать бит информации, вам необходимо два различных состояния: черный или белый, спин вверх или спин вниз, 0 или 1. Вам нужна двоякость. Ведь энтропия была мерой недостающей информации, а вместе с энтропией появляется симметрия. Равномерно распределенный по объему газ – воплощение высокой энтропии; он всюду почти одинаков, предельно симметричен. А что такое симметрия? Это избыточность описания, избыточность информации[56]. Если вам надо описать шестиконечную снежинку, то информация, которая для этого требуется, описывает лишь один из ее углов и их число. Вам не нужна индивидуальная информация по каждому углу снежинки отдельно, потому что она будет в точности повторяться снова и снова. Шестиконечная снежинка симметрична, и потому одна и та же информация повторяется шесть раз. Чем больше в чем-то симметрии, тем меньше в нем информации.

В H-состоянии, придуманном отцом, все одинаково. Это состояние совершенной симметрии. А значит, информация, содержащаяся в нем, нулевая, что вполне резонно, если учесть, что мы имеем дело с ничем. И как же получить информацию из H-состояния, превращая ничто в нечто? Обозначить границы. Граница нарушает симметрию, создавая информацию. Но граница зависит от наблюдателя, как и информация, которую она создает.

«В классической физике вы можете определить состояние какой-то системы, а потом придет кто-то другой и тоже определит состояние той же самой системы и получит тот же самый результат, что и вы, – говорил нам Журек. – В квантовой механике такое, как правило, невозможно».

Теперь я поняла, почему это было невозможно. Проведение квантовых измерений сводится к выбору системы отсчета. В небулевой суперпозиции любых возможных точек зрения не существует никакой дифференциации, никакой информации. Квантовая интерференция уже позаботилась об этом. Когда вы делаете измерения, выбрав одну точку зрения в рамках булевой логики, ограничивающей возможные ответы двумя – «да» или «нет», вы нарушаете симметрию суперпозиции и создаете наугад бит информации. «Все дело в интерактивности, – сказал Журек, – это ключ к разгадке, как устроена Вселенная».