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

В свою очередь, глаз смотрит через пропасть в дальний кончик буквы, из настоящего в прошлое. Этот взгляд, предположительно, придает смысл (материальность, реальность) Вселенной. Замкнутая U-система.

Вселенная создает нас, чтобы мы могли создать ее? Реальность, для Уилера, была как лист Мёбиуса, как руки на рисунке Эшера, рисующие сами себя. Была ли это просто замкнутая логика, или это было единственное удовлетворительное объяснение мироустройства? Альтернативы этому, конечно, не было. Либо ты довольствуешься бесконечной регрессией черепах поверх черепах, и тебе остается только гадать, откуда, черт возьми, все эти черепахи пришли, либо реальность снова резко притормозит у какой-то новой частицы или поля, и ты снова интересуешься: почему? Откуда это взялось? Такая причинно-следственная петля казалась гораздо более приемлемой, но я не могла отделаться от мысли, что вершиной мастерства, тем, что навсегда бы прекратило все разговоры на тему «откуда это все берется?», была бы петля из ничего.

Так, по представлениям Джона Уилера, Вселенная наблюдает процесс своего рождения, тем самым создавая себя.

Рис.: Б. Уилсон.

Я наблюдала, как Уилер прокладывал свой тернистый путь через, казалось бы, никак не связанные друг с другом области физики, прежде чем поняла, что он старается тщательно объединить их вместе в одно большое, хотя и незаконченное, ви́дение реальности, – настолько ошеломляющее, что оно могло бы показаться безумным, если бы его автором был кто-то другой.

В основе этого видения была главная загадка – квант. Совершая свободный выбор объекта измерения – частицы или волны, положения в пространстве или импульса, – наблюдатель вызывает к существованию бит информации, превращая туманную неопределенность в единичный фрагмент реальности. Такие биты, говорит Уилер, и были строительными кирпичиками Вселенной. Физическая реальность в основе своей состоит не из электронов, не из кварков или струн, не из пространства или времени, а из информации, – а информация, по сути, рождается посредством наблюдения.

Но что конкретно Уилер имел в виду, когда говорил про наблюдателя? Без внятного разъяснения слово «наблюдатель» ничего не значило. Фотини Маркопулу объясняла, что наблюдателями она называет системы отсчета. Такое же значение им придавалось и в теории относительности. Но в квантовой механике все гораздо сложнее, особенно в интерпретации, которая стремится придать наблюдателю привилегированную роль – такую, как способность создавать реальность. Уилер сам признавал эту проблему. «Любое исследование концепции „наблюдателя“ и тесно связанного с ним понятия „сознание“ обречено на дурной конец в бескрайнем мистическом болоте», – писал он. И все же временами он, опасно балансируя на краю трясины, приписывал наблюдателю гораздо больше сознания, чем имеется у системы отсчета.

«Если бы череда случайных мутаций и естественный отбор не приводили к возникновению сознательной жизни, а в какой-то момент и к появлению наблюдателя, – писал он, – Вселенная не могла бы возникнуть… было бы ничто, а не нечто». И потом: «Если не говорить о том, с чем согласны мы и наши последователи, то для многих мысль о мире без какой-либо цели оборачивается глубоким шоком. После этого возникает ощущение какого-то противоречия; и затем, наконец, приходит ясность: ощущение, что мы, будучи настолько незначимыми в этом огромном мире, в действительности являемся носителями бесценного дара, светочами во всей темной Вселенной».

Я улыбнулась поэтичному образу, но сама мысль заставила меня съежиться. Как бы мне ни хотелось представить себя носителем бесценного дара, я не могла понять, чем может помочь наличие сознания – и не в последнюю очередь просто потому, что ученые не знают, что такое сознание. Но чем бы оно ни было, оно подчинено тем же законам физики и состоит из тех же частиц, полей или битов информации, как и все остальное. Конечно, Уилер согласен с этим: в первой дуге его цикла посредством слепой череды мутаций и естественного отбора Вселенная порождает наблюдателей. Ничего мистического или сверхъестественного не происходит. Но если все это так, то какое же преимущество у одних физических объектов (мозгов) по сравнению с другими (камнями) превращает их в «наблюдателей», способных, заглянув в прошлое, создать Вселенную? Я была в замешательстве, но решила пока принять слова Уилера на веру и посмотреть, к чему он клонит. Я продолжила чтение.

Несмотря на всю привлекательность концепции наблюдателя, гипотеза Уилера о Вселенной, построенной из битов информации путем проведения наблюдений и измерений, обладала очевидным недостатком: как мог один наблюдатель провести достаточное количество измерений, чтобы создать все, что мы видим вокруг? Оставим в стороне галлюцинации и злых демонов. Вселенная содержит гораздо больше битов информации, чем создается за несколько наблюдений, которые могут провести даже целая планета наблюдателей. «И мыши, и люди, и все на земле, кто хоть как-то соучаствует в наблюдениях и способен сообщать обнаруженные смыслы другим, никогда не смогут произвести достаточный объем информации, чтобы вынести столь большую нагрузку», – писал Уилер.

Он предложил двоякое решение. Во-первых, общее количество битов во Вселенной должно быть конечным. Я знала, что общая теория относительности исключает такую возможность – ее пространственно-временное многообразие непрерывно, между любыми двумя точками всегда существует бесконечное количество точек, некий континуум, от осознания которого мою душу в подростковом возрасте охватывал дух бунтарства, которое понял бы Зенон. Вам необходимо бесконечное число битов только для того, чтобы описать гравитационное поле, не говоря уже о всей Вселенной. Но я знала также, что общая теория относительности – не последнее слово в науке о пространстве-времени; мое знакомство с петлевой квантовой гравитацией научило меня этому. На масштабах пространства-времени в одну миллионную миллиардной миллиардной миллиардной долей сантиметра, благодаря квантовой механике, континуум распадается. При большем увеличении понятие точки теряет смысл, ткань реальности рвется в клочья, как в центре черной дыры или в сингулярности при рождении Вселенной.

«Пространство-время, – писал Уилер, – часто считается бесконечным физическим континуумом, но у нас есть свидетельства (наиболее яркие – Большой взрыв и коллапс звезд) того, что оно не может быть континуумом». Более того, «квантовые флуктуации геометрии и квантовые скачки в топологии наполняют все пространство и на планковском масштабе длин придают ему пенистую структуру».

Во-вторых, необходимо учесть вклад всех наблюдателей, не только тех, живущих сегодня, но и всех, кто когда-либо существовал и когда-либо будет существовать. Это был смелый шаг, учитывая его вопиющее пренебрежение обычным правилом времени, которое гласит, что будущее наступает после прошлого. Но квантовая механика уже нарушает это правило, и никто не знал этого лучше Уилера.

В конце 70-х годов он предложил мысленный эксперимент, известный как отложенный выбор и построенный на основе классического опыта с двойной щелью, он взрывал мозг похлеще оригинала. В классической версии у наблюдателя есть выбор: он может наблюдать интерференционную картину, появляющуюся на фотографической пластине после того, как фотон пройдет одновременно через обе щели, а может расположить детекторы в каждой из щелей и выяснить, по какому пути прошел фотон, тем самым разрушив интерференционную картину. В новой версии Уилера наблюдатель делает этот выбор после того, как фотон прошел через щели. В самый последний момент он может заменить фотографический экран, установив два небольших телескопа: направив один на левую щель, а другой на правую. С помощью телескопов вы сможете определить, через какую щель прошел фотон, и окажется, что фотон всегда выбирает только один путь. Но если наблюдатель решает поставить пластину на прежнее место, на ней снова возникнет интерференционная картина, показывая, что фотон прошел через обе щели. Отложенный выбор наблюдателя диктует фотону, по одной траектории он распространялся или сразу по двум… уже после того, как он миновал щели.