Макроскопическая декогеренция, также известная как многомировая интерпретация, была впервые предложена в статье Хью Эверетта III в 1957 году. Статью проигнорировали. Джон Уилер велел Эверетту обратиться к Нильсу Бору. Бор не принял его всерьез.

Раздавленный неудачей, Эверетт ушел из академической физики, изобрел обобщенное применение множителей Лагранжа в задачах оптимизации и стал мультимиллионером.

Лишь в 1970 году, когда Брайс Девитт (автор термина «многомировая интерпретация») написал статью для Physics Today, широкое научное сообщество впервые узнало об идеях Эверетта. С тех пор макроскопическая декогеренция постоянно находит новых сторонников и сегодня, возможно, является преобладающей точкой зрения (а возможно, и нет).

Но представьте, что декогеренция и макроскопическая декогеренция были бы осознаны сразу после открытия квантовой запутанности в 1920-х годах. И представьте, что никто не предлагал теорий коллапса вплоть до 1957 года. Стала бы популярность декогеренции сегодня неуклонно падать, в то время как теории коллапса медленно набирали бы обороты?

Представьте альтернативную Землю, где самый первый физик, открывший запутанность и суперпозицию, воскликнул: «Святые угодники, да там же чертова прорва других Земель!»

За прошедшие годы было предложено множество гипотез, объясняющих загадочные вероятности Борна. Но никто до сих пор не предложил постулат коллапса. Эта возможность просто никому не приходила в голову.

И вот однажды Хьюв Эретт заходит в кабинет Бильса Нора...

— Я просто не понимаю, — сказал Хьюв Эретт, — почему никто в физике, кажется, даже не интересуется моей гипотезой. Разве статистика Борна — это не величайшая загадка современной квантовой теории?

Бильс Нор вздохнул. Обычно он даже не стал бы тратить время, но что-то в этом молодом человеке заставило его попытаться.

— Хьюв, — говорит Нор, — каждый физик ежегодно встречает десятки людей, которые думают, что объяснили статистику Борна. Если ты придешь на вечеринку и скажешь кому-нибудь, что ты физик, то с вероятностью как минимум один к десяти у этого человека окажется новое объяснение статистики Борна. Это одна из самых известных проблем в современной науке, и, что еще хуже, это проблема, которую, как кажется каждому, он способен понять. Чтобы привлечь к себе внимание, новая гипотеза Борна должна быть... чертовски хороша.

— И это, — говорит Хьюв, — это не хорошо?

Хьюв указывает на статью, которую принес Бильсу Нору. Статья короткая. Заголовок гласит: «Решение проблемы Борна». Текст статьи гласит:

При проведении измерения квантовой системы все части волновой функции, кроме одной точки, мгновенно исчезают, причем уцелевшая часть выбирается недетерминированным образом, определяемым статистикой Борна.

— Давай я точно удостоверюсь, — осторожно говорит Нор, — что правильно тебя понял. Ты говоришь, что у нас есть волновая функция — эволюционирующая согласно уравнению Уилера — Девитта — и вдруг вся эта волновая функция, за исключением одной части, просто спонтанно обращается в ноль. Везде одновременно. И это происходит тогда, когда мы там, на макроскопическом уровне, что-то «измеряем»?

— Именно! — говорит Хьюв.

— То есть волновая функция знает, когда мы ее «измеряем». Но что именно представляет собой «измерение»? Как волновая функция узнает, что мы здесь? И что происходило до того, как появились люди, чтобы что-то измерять?

— Гм... — Хьюв задумывается на мгновение. Затем он тянется к бумаге, вычеркивает «При проведении измерения квантовой системы» и вписывает поверх: «Когда квантовая суперпозиция становится слишком большой».

Хьюв радостно поднимает глаза. — Исправил!

— Понимаю, — говорит Нор. — И насколько же велика эта «слишком большая»?

— На уровне 50 микрон, возможно, — говорит Хьюв. — Я слышал, на этом масштабе её еще не тестировали.

Внезапно в комнату заглядывает студент: — Эй, вы слышали? Они только что подтвердили суперпозицию на уровне 50 микрон.

— Оу, — говорит Хьюв, — ну тогда на любом другом уровне. На каком угодно, лишь бы результаты экспериментов сходились.

Нор кривится. — Послушай, молодой человек, правда будет не самой приятной. Готов ли ты выслушать меня до конца?

— Да, — говорит Хьюв, — я просто хочу знать, почему физики не желают меня слушать.

— Хорошо, — говорит Нор. Он вздыхает. — Послушай, если бы твоя теория действительно была верна — если бы целые участки волновой функции просто мгновенно исчезали — это был бы... дай подумать. Единственный закон во всей квантовой механике, который является нелинейным, неунитарным, недифференцируемым и разрывным. Он не позволял бы физическим процессам развиваться локально, когда каждая часть взаимодействует только со своими ближайшими соседями. Твой «коллапс» стал бы единственным фундаментальным явлением во всей физике с выделенным базисом и выделенным пространством одновременности. Коллапс был бы единственным явлением во всей физике, нарушающим CPT-симметрию, теорему Лиувилля и специальную теорию относительности. В твоей первоначальной версии коллапс также оказался бы единственным явлением во всей физике, имеющим сугубо ментальную природу. Я ничего не упустил?

— А еще коллапс — единственное акаузальное явление, — замечает Хьюв. — Разве это не делает теорию еще более чудесной и удивительной?

— Я думаю, Хьюв, — говорит Нор, — что физики могут счесть исключительность твоей теории аргументом отнюдь не в её пользу.

— Оу, — растерялся Хьюв. — Ну, думаю, я могу исправить эту проблему с недифференцируемостью, постулировав член второго порядка в...

— Хьюв, — прерывает его Нор, — мне кажется, ты не улавливаешь мою мысль. Физики не обращают на тебя внимания потому, что твоя теория — это не физика. Это магия.

— Но ведь статистика Борна — величайшая загадка современной физики, а эта теория предлагает механизм для статистики Борна! — протестует Хьюв.

— Нет, Хьюв, не предлагает, — устало говорит Нор. — Это всё равно что заявлять, будто ты «предложил механизм» для электромагнетизма, сказав, что заряженные частицы толкают туда-сюда маленькие ангелы в соответствии с уравнениями Максвелла. Вместо того чтобы говорить: «Вот уравнения Максвелла, которые указывают ангелам, куда толкать электроны», мы просто говорим: «Вот уравнения Максвелла» — и остаёмся со строго более простой теорией. Сейчас мы не знаем, почему работает статистика Борна. Но ты не дал ни малейшего повода думать, почему твой «постулат коллапса» должен устранять миры именно в соответствии со статистикой Борна, а не как-то иначе. Ты даже не используешь тот факт, что квантовая эволюция унитарна...

— Потому что она не унитарна, — вставляет Хьюв.

— ...что, как всем более-менее известно, как-то должно быть ключом к статистике Борна. Вместо этого ты просто говоришь: «Вот статистика Борна, которая указывает коллапсатору, как устранять миры», хотя строго проще сказать: «Вот статистика Борна».

— Но... — говорит Хьюв.

— Кроме того, — повышает голос Нор, — ты никак не обосновал, почему после коллапса выживает только один мир, и почему коллапс происходит до того, как в суперпозицию попадут какие-либо люди, что делает твою теорию крайне подозрительной для современного физика. Это как раз та непроверяемая гипотеза, которую сторонники «Единого Христа» используют для аргументации того, что мы должны «преподавать обе точки зрения», когда рассказываем старшеклассникам о других Землях.

— Я не сторонник «Единого Христа»! — протестует Хьюв.

— Ладно, — говорит Нор, — тогда почему ты просто берёшь и предполагаешь, что остаётся только один мир? И это далеко не единственная проблема в твоей теории. Какая именно часть волновой функции исчезает? И в каком базисе? Очевидно, что вся волновая функция не сжимается до дельта-функции, иначе обычные квантовые компьютеры не могли бы оставаться в суперпозиции при любом коллапсе в любом месте — чёрт, да обычная молекулярная химия начала бы рушиться...

Хьюв быстро вычёркивает на своём листке «одну точку», вписывает «одну часть» и произносит: — Коллапс не сжимает волновую функцию до одной точки. Он уничтожает всю амплитуду, кроме одного мира, но оставляет всю амплитуду внутри этого мира.

— Почему? — спрашивает Нор. — В принципе, раз уж ты постулируешь «коллапс», то «коллапс» может уничтожить любую часть волновой функции где угодно — почему должен оставаться ровно один аккуратненький мир? Коллапсатор знает, что мы здесь?

Хьюв отвечает: — Он оставляет один целый мир, потому что это согласуется с нашими экспериментами.

— Хьюв, — терпеливо произносит Нор, — для этого есть термин: «post hoc». К тому же декогеренция — непрерывный процесс. Если провести разделение по целым мозгам с возбуждением конкретных нейронов, то у этих частей будет практически нулевая взаимная интерференция внутри волновой функции. Но множество других процессов сильно перекрываются. Не существует способа ткнуть пальцем в «один мир» и уничтожить всё остальное, не делая совершенно произвольного выбора, в том числе произвольного выбора базиса...

— Но... — говорит Хьюв.

— И главное, — продолжает Нор, — причина, по которой ты не можешь сказать мне, какая часть волновой функции исчезает, когда именно это происходит или что именно служит триггером, заключается в том, что если бы мы приняли твою теорию, она стала бы единственным неформально сформулированным, качественным фундаментальным законом, преподающимся во всей физике. Вскоре ни один физик в мире не сошёлся бы с другим в точных деталях! Почему? Потому что это был бы единственный фундаментальный закон во всей современной физике, в который верили бы без экспериментальных доказательств, точно определяющих, как именно он работает.

— Что, правда? — удивляется Хьюв. — Мне казалось, в физике полно гораздо менее формальных вещей. То есть, разве ты сам только что не говорил о том, что невозможно указать на «один мир»?

— Это потому, что миры не фундаментальны, Хьюв! У нас есть огромный массив экспериментальных данных, лежащих в основе фундаментального закона — уравнения Уилера — Девитта, которое мы используем для описания эволюции волновой функции. Мы просто применяем в точности то же самое уравнение, чтобы получить описание макроскопической декогеренции. Если бы не трудности с вычислениями, это уравнение, в принципе, указывало бы нам в точности, когда происходит макроскопическая декогеренция. Мы не знаем, откуда берётся статистика Борна, но у нас есть масса подтверждений тому, что она собой представляет. Но когда я спрашиваю тебя, когда или где происходит коллапс, ты не знаешь — потому что нет абсолютно никаких экспериментальных доказательств, которые помогли бы это установить. Хьюв, даже если этот «постулат коллапса» и работает так, как ты говоришь, ты никак не мог бы об этом знать! Почему не мириады других, столь же магических вариантов?

Хьюв защитным жестом поднимает руки: — Я же не говорю, что мою теорию нужно преподавать в университетах как признанную истину! Я просто хочу, чтобы её проверили экспериментально! Что в этом плохого?

— Ты не указал, когда именно происходит коллапс, так что я не могу построить тест, который бы опроверг твою теорию, — говорит Нор. — С учётом сказанного, мы уже ищем экспериментальные подтверждения изменения каких-либо квантовых законов на всё более макроскопических уровнях. Как из общих принципов — на случай, если в двадцатом знаке после запятой кроется что-то, проявляющееся только в макросистемах, — так и в надежде обнаружить нечто, проливающее свет на статистику Борна. Мы, разумеется, проверяем времена декогеренции. Но мы сохраняем широкий взгляд на возможные отличия. Никто не станет отдавать предпочтение твоему нелинейному, неунитарному, недифференцируемому, нелокальному, не-CPT-симметричному, нерелятивистскому, хреново-аказуальному, сверхсветовому, чертовски неформальному «коллапсу», когда дело дойдёт до поиска зацепок. По крайней мере, до тех пор, пока не увидят абсолютно неопровержимые доказательства. И поверь мне, Хьюв, потребуется чертовски много доказательств, чтобы доказать, что это — не ошибка. Даже если бы мы обнаружили аномальное время декогеренции — а я сомневаюсь, что обнаружим, — это вовсе не заставило бы нас принять твой «коллапс» в качестве объяснения.

— Что? — удивляется Хьюв. — Почему нет?

— Потому что найдётся ещё миллиард объяснений, которые гораздо более правдоподобны, чем нарушение специальной теории относительности, — говорит Нор. — Ты хоть понимаешь, что если бы это действительно происводило, при измерении поляризации фотона получался бы только один-единственный результат? Измерение одного фотона из запутанной пары влияло бы на другой фотон, находящийся на расстоянии светового года от него. У Эйнштейна случился бы сердечный приступ.

— Он не по-настоящему нарушает специальную теорию относительности, — говорит Хьюв. — Коллапс происходит ровно так, чтобы ты никогда не смог на самом деле обнаружить сверхсветовое влияние.

— Это не аргумент в пользу твоей теории, — говорит Нор. — К тому же у Эйнштейна всё равно случился бы сердечный приступ.

— Оу, — говорит Хьюв. — Ну, тогда мы скажем, что соответствующие свойства частицы не существуют до тех пор, пока не произойдёт коллапс. Если что-то не существует, то влияние на него не нарушает специальную теорию относительности —

— Ты только глубже себя закапываешь. Слушай, Хьюв, как общее правило: теории, которые действительно верны, не порождают столько путаницы. Но главное — для этого нет вообще никаких доказательств. У тебя нет логического способа узнать, что коллапс происходит, и нет никаких причин в это верить. Ты ошибся. Просто скажи «ой» и живи дальше.

— Но ведь когда-нибудь они могут найти доказательства, — говорит Хьюв.

— Я не могу представить, какие доказательства могли бы указать на именно эту конкретную гипотезу одного мира как на объяснение, но в любом случае прямо сейчас мы не нашли никаких подобных доказательств, — говорит Нор. — Мы не нашли ничего, что хотя бы отдалённо намекало на это! Ты не можешь обновлять свои убеждения на основе доказательств, которые теоретически могут когда-нибудь появиться, но ещё не появились! Прямо сейчас, сегодня, нет никаких причин тратить драгоценное время на размышления об этом вместо миллиарда других столь же волшебных теорий. Нет абсолютно ничего, что оправдывало бы твою веру в «теорию коллапса» хоть на йоту больше, чем веру в то, что когда-нибудь мы научимся передавать сверхсветовые сообщения, подключаясь к аказуальным эффектам от молитв Летучему Макаронному Монстру!

Хьюв выпрямляется с уязвлённым достоинством. — Знаешь, если моя теория неверна — и я признаю, что она может быть неверной, —

— Если? — удивляется Нор. — Может быть?

— Если, говорю я, моя теория неверна, — продолжает Хьюв, — то где-то там есть другой мир, где я — знаменитый физик, а ты — одинокий изгой!

Нор обхватывает голову руками. — О нет, только не это снова. Разве ты не слышал выражение «живи в своём собственном мире»? И уж кому-кому, как не тебе—

— Где-то там есть мир, где подавляющее большинство физиков верит в теорию коллапса, а макроскопическую декогеренцию за последние тридцать лет никто даже не предложил!

Нор поднимает голову и начинает смеяться.

— Что тут смешного? — подозрительно спрашивает Хьюв.

Нор смеётся ещё громче. — О боже! О господи! Ты правда думаешь, Хьюв, что существует мир, где о квантовой физике знают уже тридцать лет, и никто даже не подумал, что миров может быть больше одного?

— Да, — говорит Хьюв, — именно так я и думаю.

— О господи! То есть ты хочешь сказать, Хьюв, что физики обнаруживают суперпозицию в микроскопических системах и выводят количественные уравнения, описывающие суперпозицию в каждом отдельном случае, какой они только могут проверить. И за тридцать лет ни один человек не сказал: «Слушайте, а вдруг эти законы универсальны?»

— А с чего бы им это делать? — говорит Хьюв. — Физические модели иногда оказываются неверными, когда вы переходите к новым масштабам.

— Но чтобы даже не подумать об этом? — недоверчиво спрашивает Нор. — Это как если бы ты видел падающие яблоки, вывел закон всемирного тяготения для всех планет Солнечной системы, кроме Юпитера, и тебе даже в голову не пришло применить его к Юпитеру просто потому, что Юпитер слишком большой! Это... как какой-то комедийный номер, где парень открывает коробку, а в ней пирог на пружине, он открывает следующую коробку, там ещё один пирог на пружине, и он продолжает это делать, даже не задумываясь о возможности, что в следующей коробке тоже окажется пирог. Ты думаешь, Джон фон Нейман — возможно, человек с самым высоким g-фактором в истории — до этого бы не додумался?

— Именно так, — говорит Хьюв. — Не додумался бы. Поразмысли над этим.

— Это мир, где мой добрый друг Эрнест формулирует свой мысленный эксперимент с котом Шрёдингера, и в этом мире мысленный эксперимент звучит так: «Слушайте, предположим, у нас есть радиоактивная частица, которая переходит в суперпозицию распавшейся и нераспавшейся. Затем частица взаимодействует с датчиком, и датчик переходит в суперпозицию сработавшего и несработавшего. Датчик взаимодействует со взрывчаткой, которая переходит в суперпозицию взорвавшейся и невзорвавшейся; взрывчатка взаимодействует с котом, так что кот переходит в суперпозицию живого и мёртвого. Затем человек смотрит на кота», и на этом месте Шрёдингер останавливается и говорит: «Надо же, я просто не могу представить, что произойдёт дальше». Шрёдингер показывает это всем остальным, и они тоже такие: «Ого, понятия не имею, что тут может произойти, какой поразительный парадокс!» Пока, наконец, ты не слышишь об этом и не говоришь: «Слушайте, а может, именно в этот момент половина суперпозиции просто исчезает, случайным образом, быстрее скорости света?», а все остальные такие: «Ого, какая отличная идея!»

— Именно так, — снова говорит Хьюв. — Где-то это должно было случиться.

— Хьюв, это мир, где каждый отдельно взятый физик — да и, пожалуй, всё чёртово человечество — слишком глуп, чтобы записаться на крионику! Мы говорим о Земле, где президент — Джордж Буш-младший.

*