О том, чего мы не можем знать. Путешествие к рубежам знаний - Маркус Дю Сотой

В нашем новом случае имеются две частицы, но, поскольку они в каком-то смысле зацеплены друг за друга, они описываются общей волновой функцией, что делает их подобными частице, детектируемой в опыте с двойной щелью. Такие частицы следует рассматривать как единый целостный объект. Согласно теореме Белла, свойства этих частиц не могут быть установлены до их путешествия на край Вселенной, что означает, что любые механизмы, определяющие их свойства, не могут быть локализованы в частице, но должны охватывать всю Вселенную.

Следовательно, если существует некий механизм, решающий, когда именно мой кусок урана должен испускать излучение (как мечтается моей детерминистической душе), такой механизм должен охватывать всю Вселенную. Он не может сводиться к некоей машине, заключенной внутри куска урана, лежащего на моем столе, потому что такая машина должна быть способна управлять состоянием частиц, находящихся на другом конце Вселенной, если они зацеплены с этим куском урана.

Эти результаты часто демонстрируют для опровержения любых попыток утверждать, что такой механизм, определяющий время испускания ураном альфа-частиц, может существовать. Но на самом деле в них следует видеть лишь условия, которым должна удовлетворять такая скрытая машина. Скрытый механизм может существовать – он просто должен быть очень странным. Как сказал Белл, доказавший, что такие скрытые машины должны охватывать всю Вселенную, «доказательство невозможности доказывает только недостаток воображения».

Однако многие не разделяют мое стремление исключить возможность случайности поведения урана. Это может быть связано с тем, что такая случайность образует в научной картине мира зазор, через который в нее может быть введен фактор, милый сердцу многих, – свобода воли.

Некоторые комментаторы утверждали, что если в квантовой физике действует истинная случайность и современное положение вещей не определяется прошлыми событиями, то это свидетельствует о том, что во Вселенной действует свобода воли. Кажется, что квантовые частицы вольны выбирать, куда им лететь и в каком виде проявляться при измерении. Человек, принадлежащий к макромиру, возможно, и не обладает свободой воли, но такие микрочастицы, по-видимому, могут делать что хотят… в разумных пределах.

Свобода воли таких частиц может быть выражением некоей большей свободы воли. Некоторые религиозные мыслители полагают, что известное неизвестное квантовой физики говорит о возможности существования внешнего агента, действующего в нашем мире и влияющего на его развитие. На сегодняшний день мы не располагаем механизмом предсказания исхода измерения системы, находящейся в состоянии квантовой суперпозиции. Если на долговременном масштабе такие исходы соответствуют результатам, которых мы можем ожидать в наблюдаемых случайных процессах, определение отдельных исходов, по-видимому, может быть делом рук такого агента. Такую возможность создает наша нынешняя неспособность объяснить, как макроскопический мир измерений взаимодействует с квантовым миром. Так может ли неизвестное квантовой физики быть местом, в котором находится теистический Бог? Чтобы добиться хоть чего-нибудь, пытаясь понять, может ли Бог скрываться в уравнениях квантовой физики, мне нужно было найти человека, который чувствует себя одинаково уютно и в храме, и в лаборатории. Поэтому я отправился в Кембридж.

Джон Полкинхорн изучал физику под руководством Поля Дирака в Кембридже, а затем – у Ричарда Фейнмана и Мюррея Гелл-Манна в Калтехе. Лучших учителей просто не бывает. Его исследования, в частности, способствовали подтверждению существования кварков, считающихся многими последним уровнем, до которого можно дойти, углубляясь в строение нашей игральной кости.

Сейчас Полкинхорн вернулся в свою альма-матер, и мы договорились встретиться у него дома в Кембридже. Я и сам пять лет занимался исследованиями в Кембридже и всегда с удовольствием туда возвращаюсь, хотя сердце мое отдано темно-синему Оксфорду[66]. Полкинхорн, решивший пройти рукоположение в священники после четверти века работы на передовом крае квантовой физики, – идеальный собеседник для обсуждения теологии квантового непознаваемого. Такой поворот его карьеры многим кажется чересчур резким. Сам он объясняет: «Я оставил науку не потому, что разочаровался в ней, но мне казалось, что примерно за 25 лет я сделал в ней все, что мог. Моя работа была с сильным математическим уклоном, а в математике самые лучшие результаты обычно получают до 45 лет».

Брр… Терпеть не могу, когда так говорят. Я все еще пытаюсь надеяться, что «математика – для тех, кому еще не за сорок» – это миф, что математика – не какой-то там молодежный клуб. Конечно, поскольку я нахожусь по ту сторону этой границы, ничего неожиданного в этом нет. Но пока у меня остаются неразрешенные вопросы, эта надежда заставляет меня продолжать работу. А неразрешенных вопросов на моем столе еще много. Но я, несомненно, могу понять стремление заняться решением новых задач… подобных, например, моим нынешним попыткам разобраться в квантовой физике. Для Полкинхорна таким поворотом стало рукоположение в сан, и он часто шутит над кажущимся противоречием между двумя профессиями, которым он посвятил свою жизнь: «Многие считают, что быть одновременно физиком и священником – занятие странное и даже лицемерное. Это вызывает такое же насмешливое удивление, как, например, мясник, объявивший себя вегетарианцем».

Но сам он думает, что эти две роли гармонично сочетаются друг с другом: «Главная причина попросту в том, что и наука, и теология занимаются поисками истины».

Я поинтересовался, есть ли какие-то вопросы, которые, по его мнению, недоступны той или другой дисциплине.

«Существуют два типа вопросов, на которые наука не может ответить. Некоторые из них происходят из самой науки. Первый тип вопросов – это то, что мы узнали из квантовой физики, что, хотя мир упорядочен, он также обладает смутным и капризным характером, и мы не можем добраться до того ясного, лишенного сомнений постньютоновского мира, который, по-видимому, где-то существует.

Но есть и другие вопросы, которые по самой своей природе не попадают в область действия науки. Я считаю, что наука добилась замечательных успехов, и очень ее уважаю, но этих своих успехов она добилась благодаря ограничению своих притязаний. Наука, по сути дела, задает один-единственный вопрос о том, что происходит в мире: как именно работает мир? При этом она намеренно, по самой своей природе, оставляет за скобками вопросы смысла, ценности и цели».

Мне уже приходилось встречаться с этой предполагаемой разделительной линией: наука определяет «как», а религия – «почему». Мне, однако, кажется, что эта изящная формулировка отражает фундаментально порочный взгляд на науку.

Наука разбирается со множеством вопросов «почему». Почему из моей банки урана вылетают альфа-частицы? Почему траектории планет, обращающихся вокруг Солнца, лежат в одной и той же двумерной плоскости, а не под произвольными углами друг к другу? Почему пчелы строят шестиугольные соты? Почему раз в четыре года численность популяции леммингов резко падает? Почему небо синее? Почему ничто не может перемещаться быстрее скорости света?