Ухмылка шредингерова кота
Ухмылка шредингерова кота
Открытие Эверетта, встреченное без рукоплесканий, обрело защитников лишь десятилетия спустя, в то время как самого ученого при жизни предпочитали считать сумасшедшим чудаком. И тем не менее в XXI веке именно его изыскания заслуживали внимание. Ведь наслоение пластов времени позволяет получить разгадки множества тайн и необъяснимых явлений. Джейк Гудман, один из сторонников и почитателей эвристического течения, последний год с головой ушел в исследование времени и его особенностей. В ученых кругах над ним даже подтрунивали, удивляясь тому, что этот педант от науки увлекся почти сказочной затеей. При этом удивительно, каким образом Джейк переключился на изучение времени. Еще год назад он был серьезным ученым, земным до мозга костей, трудившимся на ниве космологии. Планеты, созвездия, другие вселенные и галактики интересовали его исключительно с точки зрения наблюдателя, не оставляя места для поэзии и философии. Нас сближало то, что мы оба болели космосом, только каждый по-своему. Я придумывал свои миры, населял их фантастическими существами, и мне было безразлично, где мои герои проживают свои жизни – на планете в альфе Центавра или в восьмом измерении под зеленым небом, продираясь сквозь косматые синие джунгли в погоне за шестипалым снугриком. Я одинаково верил и в тех, и в других, когда писал о них. Порой обращался за советами к Джейку, который, неизменно ехидничая, придавал правдоподобность моим байкам.
Но ровно полтора года назад Джейка будто подменили. Тогда он отправился на международный конгресс в Вашингтон, где вместо двух недель застрял на целый месяц, да еще пропал на пару недель из зоны видимости, заставив Маргарет нещадно ревновать.
Я помню те недели, когда сообщили, что участники конференции разъехались восвояси, а Джейков телефон молчал. Вернувшись, он увлекся теорией времени и все пытался создать двигатель, способный покорить космические пространства. Ведь летающие аппараты, пресловутые НЛО, каким-то образом покрывают огромные межгалактиктические расстояния.
А сколько случаев, когда наблюдатели оказывались втянутыми в эту игру!..
Взять, к примеру, одно примечательное происшествие, свидетелями которого стали чилийские военныю… Это случилось в 1977 году. Как-то ночью, на территории базы, расположенной недалеко от маленькой неприметной деревушки, приземлился загадочный объект. Выяснить странные обстоятельства этого вызвался капрал Армандо Вальдо. Он пропадал всего четверть часа, однако когда вернулся, был твердо убежден, что провел на космическом корабле не меньше недели! Его слова было трудно опровергнуть: многодневная щетина на его лице ясно указывала на то, что офицер отсутствовал не одни сутки.
Другой любопытный эпизод, который стоит отметить, произошел три года спустя уже в Старом свете. Там на автомобиль опустился светящийся шар, внезапно появившийся в тихом предместье Парижа. Находившийся за рулем машины юноша исчез с концами на целую неделю. А когда его наконец нашла сбившаяся с ног полиция – тот уверял, что отсутствовал всего каких-нибудь пять минут.
Это всего два случая, зафиксированные в разных уголках планеты, – по большому счету капля в море аналогичных сюжетов. На самом же деле их тысячи. У таких «игр со временем» есть и еще одна характерная черта – обычно у контактеров «барахлят» часы: либо указывают неверное время, либо вообще останавливаются.
Следовательно, можно сделать вывод: инопланетные цивилизации как-то решили проблему времени, используя искривление пространства себе во благо. Объединив в одно целое звездолет и машину времени, они покорили космос. А нашу земную физику положили на обе лопатки. Ведь если так, то теория относительности становится лишь частным случаем. Правда, Эйнштейн предрекал нечто подобное.
Многочисленные эксперименты, проводимые с целью изучения НЛО (например, осуществляемые в Америке самолетами радиолокационной разведки прямые замеры параметров летающих тарелок или косвенные замеры – посредством разнообразной аппаратуры, как любителями, так и специалистами), подтвердили, что большинство объектов создают вокруг себя поле измененного времени. Это достигается ими либо с помощью особого режима излучения электромагнитных волн по всей поверхности аппарата, либо несколькими светящимися шарами и боковыми поверхностями тарелки.
Наша Вселенная бесконечна сложна и состоит из огромного многообразия удивительных вещей, от кварков до дезоксирибонуклеиновой кислоты, от орехов до галактик, от черных дыр до людей. Это очень ценно и не может не вызывать благоговение. Нужно отметить, что в настоящее время, на существующем этапе развития науки, мы способны описать и понять Вселенную во всей ее сложности и многообразии, даже если наши знания пока еще не абсолютны. На создание удивительного количества всевозможных форм существования ушло около 13,7 биллиона лет. Разве не поразительно, что таким существам, как мы, люди, потребовалось всего несколько десятилетий, чтобы постичь Вселенную, смоделировать ее и делать точнейшие прогнозы (например, затмений), а также постоянно совершенствовать свои знания? Человечество – единственная из всех форм жизни на Земле, обладающая способностью открывать и постигать законы природы, а также разгадывать базовую природу материи. Плохо только то, что люди порой попадают во власть собственного высокомерия. Мы достигли поразительных успехов в понимании мира, и, скорее всего, не случайно. Я думаю, на нас возложена обязанность использовать все имеющиеся таланты для изучения основных управляющих принципов существования мира. Поступая таким образом, мы чтим Создателя. Наконец, мир не настолько загадочен и непредсказуем, чтобы сделать его постижение невозможным, и не настолько сложен, чтобы человеческий мозг не смог разгадать его.
Почему физические свойства мира таковы, какими они являются: удивительно сбалансированными и пригодными для возникновения и процветания жизни в нем? Являются ли эти физические основы Вселенной просто удачей или такое положение вещей кем-то запланировано? Если Вселенная запрограммирована, если радикальный антропогенный принцип верен, могут ли ученые понять цель разумной жизни в ней? Наука, как правило, не интересуется изначальными причинами. Аристотель говорил, что назначение вещи определяется ее функциями, а физик, нобелевский лауреат, изобретатель мазера и лазера Чарльз Х. Тоунс заметил:
Понимание порядка Вселенной и понимание ее назначения – отнюдь не одно и то же. Это совершенно разные вещи… А мы, как правило, с готовностью объединяем природу Вселенной с ее назначением.
Появившаяся в XX веке физическая теория (квантовая механика) содержит в себе некоторые революционные принципы. Они в свое время привели к радикальным научным теориям касательно назначения Вселенной. Квантовая механика допускает, что человеческая мысль, человеческие исследования (скорее даже человеческие наблюдения за природой) жизненно важны для космоса в целом. Джон Вилер, знаменитый профессор физики, коллега Эйнштейна и один из наиболее продуктивных и творческих мыслителей, работающих в области квантовой механики, пишет: «Мы знаем, что природа с точки зрения квантовой механики не является механизмом, неуклонно следующим по своему пути. Ответ, который мы получим на свой вопрос, зависит от самого вопроса, от того, насколько правильно мы проведем эксперимент и какую аппаратуру выберем для проведения эксперимента. Мы неизбежно вовлечены в процессы, происходящие в природе… В каждом элементарном квантовом процессе акт наблюдения, акт регистрации, акт участия наблюдателя (можно назвать как угодно) играет существенную роль в развитии материальной реальности, существующей перед нами. Как еще элементарный квантовый феномен может стать феноменом, если не через участие наблюдателя? Как еще можно сформировать картину мира, если не через биллионы наблюдений? Квантовый принцип занимает центральное место во всем порядке вещей и объясняет механизм возникновения мира».
Одно из выдающихся качеств Вселенной, в которой мы живем, – ее искаженность. Что это означает? Космос обладает свойствами, которые геометрически отражают свойства круглой поверхности шара или кривой. Противоположность космоса – ровная поверхность. Рассмотрим такой простой аналог. Если нарисовать на ровном листе бумаги треугольник, сумма его углов всегда будет равняться 180 градусам. Изображения на гладкой поверхности обладают свойствами евклидовой геометрии (названной в честь Евклида – античного автора, написавшего выдающийся труд по геометрии). Сумма всех углов треугольника, нарисованного на поверхности шара (являющегося, как уже упоминалось выше, моделью Вселенной), не будет равна 180 градусам; сумма будет другой, поскольку поверхность шара кривая. Сумма углов треугольника, нарисованного на выпуклой поверхности, будет меньше 180 градусов. Точно измерив величину углов треугольника, нарисованного на поверхности Земли, мы сразу же поймем, что Земля круглая, а не плоская. Неевклидова геометрия описывает подобные изогнутые поверхности. По большому счету, космос во Вселенной не подчиняется законам евклидовой геометрии. Но есть одна важная оговорка. В местных масштабах, меньших, чем скопления звезд и галактик, кривизна космоса ясно различима, но в масштабах космологических искривленность Вселенной очень мала, и, возможно, Вселенная даже является плоской. Искривленность пространства описана в теории относительности.
Я сам недавно читал буквально следующее:
Искривление системы пространства-времени, предсказанное Эйнштейном в специальной теории относительности (СТО), было впервые обнаружено на практике вблизи нейтронных звезд. Астрономы из Университета штата Мичиган (США) говорят, что деформирование пространства-времени заключается в искажении потоков раскаленного вещества, в частности железа и его соединений, вращающихся вокруг нейтронных звезд. Помимо этого, новые открытия также помогли ученым установить предельные размеры нейтронных звезд.
В НАСА дополняют, что вокруг черных дыр и даже вокруг Земли также есть такие искажения, однако их степень различна – если вокруг черных дыр они бесконечно велики, то у Земли они почти неуловимы.
Что ж тут удивительного, когда физик углубляется в этот интереснейший феномен, как это и произошло с Джейком!
Удивительно то, что, вернувшись из поездки, он так ничем и не объяснил свое исчезновение, не ответил ни на один вопрос, даже совершенно не отпирался от нападок жены, и честно выдержал месячную обструкцию. Однажды я попытался вытащить из него подробности вашингтонской интрижки, но он так путано и неестественно сочинял любовную историю, что я сразу заподозрил плохой камуфляж. К тому же Джейк туманно намекал на присутствие наших незримых государственных хранителей ума, чести и совести. Из его недомолвок я пришел к выводу, что с ним имел разговор кто-то из благословенного ФБР или уполномоченный из службы Гувера. И стал подозревать, что разработки, связанные со временем, – секретный государственный заказ. Только не мог взять в толк, почему Джейк после возвращения стал так неравнодушен к спиртному, дерган и раздражителен. Правда, сам он списывал все на размолвки с Маргарет, вечно пилившей его за недостаток денег и ревновавшей к любой юбке.
Джейк пропадал в лаборатории денно и нощно, даже порой в выходные, в любое время суток мог что-то увлеченно записывать в блокнот. Много читал, даже древние хроники, где что-то было сказано о времени и его свойствах.
Итак, если вкратце пробежать по разработкам господина Гудмана, то мы узнаем, что он прежде всего от корки до корки штудировал Эверетта и его последователей. Рискну, дорогие читатели, немного ввести и вас в курс дела.
В 1935 году нобелевский лауреат Эрвин Шре-дингер придумал сюжет с несчастным котом, которого предполагалось запихнуть в замкнутое пространство с какой-нибудь отравой или ядовитым веществом, а далее вручить его судьбу в лапы провидению. Чем не психологический триллер? Вопрос, подохнет кот или нет, оставался открытым. Так было нужно для квантовой драматургии: в отличие от классической механики, которая может предсказать все наверняка, механика квантовая имеет дело с вероятностями. В физике сей живодерский сюжет принято называть вектором состояния, который имеет два значения: им соответствуют кот мертвый и кот живой. Своим экспериментом Шре-дингер хотел продемонстрировать неполноту квантовой механики.
Профессор запер кота в кабинете и туда же поместил пузырек с ядовитым газом, который при помощи специального механизма должен был разбиться, если счетчик Гейгера зафиксирует распад хотя бы одного атома радиоактивного вещества, расположенного рядом с пузырьком ядовитого газа.
Согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдения, то его состояние описывается суперпозицией (смешением) двух состояний – распавшегося ядра и не распавшегося ядра, следовательно, кот, сидящий в комнате, и жив и мертв одновременно. Если же дверь в комнату открыть, то экспериментатор обязан увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние – «ядро распалось, кот мертв» или «ядро не распалось, кот жив».
Наиболее увлекательно и даже отчасти гуманно проблему Шредингерова кота решил Хью Эверетт. Он предположил (и не только предположил, а доказал не опровергнутыми никем до сих пор математическими вычислениями), что вектор состояния расщепляет наш мир на два параллельных. В одном кот уже мертв, в другом – еще нет. И все это происходит одновременно: «После определенной последовательности наблюдений все деления существуют одновременно в суперпозиции» – объясняет Эверетт. – Конечно, мы видим только один вариант. Но, может быть, проблема в том, что органы наших чувств подобны радиоприемнику, который в отдельно взятый момент времени может быть настроен лишь на одну волну бескрайнего эфира?..»
Вышеозначенный парадокс как нельзя лучше иллюстрирует идею Хью Эверетта. На базе революционного открытия Эверетта понятие многомерности и многомирности времени постепенно приобретает статус аксиомы. В чем же суть теории? В классической механике считается, что события протекают независимо от наблюдателя. Создатель теории относительности – Эйнштейн – внес поправку на скорость наблюдателя.
Квантовая механика Эверетта переворачивает все представления о Вселенной, с таким трудом и скрупулезностью собранные учеными за все время существования человечества.
Так, если мы будем резюмировать все вышесказанное, то суть теории Эверетта состоит в следующем. С помощью хитрых математических формул он доказывает: наблюдение за любым объектом суть взаимодействие, изменяющее состояние как объекта, так и наблюдателя. Под наблюдателем подразумевается не только человек, им может быть любая механическая или электронная система, способная обработать результаты наблюдений. Если же перейти к более простым примерам, то мы, под властью своего узкого мировосприятия, видим только одну грань Вселенной и считаем ее истинной, тогда как теория Эверетта расширяет эти границы до невиданных пределов. Мир, по Эве-ретту, – каскад причинно-следственных цепочек, образующих множество вселенных.
Относительная природа времени – это интереснейший феномен – феномен «Алисы в стране чудес». События, которые совершаются одновременно в своей системе координат, оказываются отнюдь не одновременными для наблюдателей, находящихся на других точках отсчета.
Эверетт выдвинул гипотезу для объяснения некоторых экстравагантных свойств квантового мира – например, того факта, что элементарная частица может, теоретически говоря, находиться сразу во многих местах пространства (с разной вероятностью в каждом из них), меж тем как измерение обнаруживает ее только в каком-то одном. Ученый высказал мысль, что каждая элементарная частица является в действительности совокупностью множества идентичных частиц – сегодня мы сказали бы «клонов» – в том смысле, что она одновременно принадлежит множеству параллельных вселенных, в каждой из которых находится на каком-то из мест; а в момент измерения, то есть фиксации частицы в данном месте, воздействие измерительного прибора «выделяет» из всего этого множества вселенных, то есть делает реальной, какую-то одну, в которой исследуемая частица и обнаруживается.
Что даст людям власть над временем, спросите вы? Что ж, я начну немного издалека, надеюсь, вы простите мне некоторую многословность.
Небеса не только пленительны и прекрасны. Они пробуждают в людях чувство удивления, признательности и благодарности Творцу. Ночное небо, эта «таинственная влага ночного воздуха» Уолта Уитмена, – источник вдохновения наряду с другими невероятными чудесами природы. Находящаяся в небе над нами Луна расположена на расстоянии примерно 180 000 миль от Земли. Путешествие к Луне – лишь первый шаг в нашем космическом путешествии, но расстояние от Земли до Луны больше, чем мы способны представить с помощью нашего воображения. Окружность же Земли равна приблизительно 25 000 миль. И если мы удалимся от Земли на космологически значимое расстояние, то количество нулей, следующих на нашем воображаемом измерителе за единицей, значительно увеличится.
Наша Галактика – Млечный Путь – содержит более ста биллионов звезд, формирующих гигантскую спираль со световым ореолом размером в примерно триста тысяч световых лет от края до края. Солнце находится на второй трети пути от центра Галактики до ее окраины. При этом наш Млечный Путь – всего лишь одна из множества галактик. Есть еще Андромеда, спиралевидная галактика, расположенная неподалеку от Млечного Пути, – она похожа на нашу и находится более чем в двух миллионах световых лет от нас. Андромеда состоит из сотен биллионов звезд, неизвестного количества планет, туманностей и других небесных тел. Галактики, в свою очередь, объединяются в группы. И Млечный Путь, и Андромеда – самые крупные составляющие такой группы, в которой наряду с ними существует еще более сорока меньших галактик различного типа. Дальше – больше. Малые группы галактик объединяются в большие, называемые суперскоплениями. В суперскоплениях галактики связываются гравитацией в громадные нити и цепочки, пронизанные обширными пустотами, простирающимися крайне далеко вглубь Вселенной.
Пока люди так и не нашли способ исследовать то, что находится настолько далеко от Земли; более того, мы были и остаемся заложниками своего настоящего, в то время как множество свидетельств повествует о гуманоидах, поборовших время. Теория Эверетта как раз и дает объяснение множеству аномальных явлений, в том числе и НЛО.
Неудивительно, что физики по-прежнему с опаской и интересом относятся к теории великого смутьяна. Ведь для покорения космоса у нас, землян, пока не существует технического оснащения. Земные скорости совершенно не пригодны для дальних полетов. Но ведь кто-то порою мелькает в нашем небе, кто сумел подчинить себе время? И мы имеем самое смутное представление о том, как им это удалось.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.