Если рассмотреть множество микроскопических физических явлений — фотон, электрон, атом водорода, лазер — и миллион других известных экспериментальных установок, то можно вывести простые законы, которые, судя по всему, управляют всеми малыми объектами (если только не спрашивать о гравитации). Эти законы описывают эволюцию крайне абстрактного математического объекта, который я называл «распределением амплитуды», но который чаще называют «волновой функцией».

И тут возникают жуткие вопросы о правильном обобщении, охватывающем все эти микрослучаи. Назовем объект «зелубым», если он выглядит зеленым до 1 января 2020 года, а после этой даты выглядит синим. Если все изученные к настоящему моменту изумруды казались зелеными, то какое обобщение будет верным: «Изумруды зеленые» или «Изумруды зелубые»?

Ответ таков: правильное обобщение — «Изумруды зеленые». Сейчас я не буду вдаваться в аргументацию. Это не тема данного эссе, к тому же очевидный ответ в данном случае оказывается верным. Истинный Путь не глуп: насколько бы изощренной ни была ваша логика, в конечном итоге она должна приводить к правильному ответу, а не к ошибочному.

В аналогичном смысле простейшие обобщения, которые охватывали бы только наблюдаемые микроскопические явления, принимают форму «Все электроны имеют спин 1/2», а не «Все электроны имеют спин 1/2 до 1 января 2020 года» или «Все электроны имеют спин 1/2, если только они не являются частью запутанной системы весом более 1 грамма».

Когда мы переносим внимание на макроскопические явления, картина затуманивается. Мы не можем ставить эксперименты над волновой функцией человека так же, как над волновой функцией атома водорода. Вам ни в коем случае не удастся просто считать волновую функцию каким-нибудь маленьким квантовым сканером. Но в случае, скажем, человека размеры всего организма сводят на нет нашу способность проводить точные расчеты или точные эксперименты — мы не можем подтвердить, что квантовые уравнения соблюдаются до мельчайших деталей.

Мы знаем, что явления, которые принято считать «квантовыми», не исчезают просто так при объединении множества микрообъектов. Лазеры испускают поток когерентных фотонов, а не делают, скажем, что-то совершенно иное. Атомы обладают именно теми химическими свойствами, которые предписывает им квантовая теория, что позволяет им объединяться в стабильные молекулы, из которых состоит человек.

Так что, в некотором смысле, у нас есть масса доказательств того, что квантовые законы масштабируются до макроуровня без особых изменений. Макроскопическая химия по-прежнему работает.

Но мы не можем напрямую проверить, ведет ли себя совокупная волновая функция составляющих человека частиц именно так, как предписывают простейшие квантовые законы. О, мы знаем, что молекулы и атомы не распадаются, мы знаем, что макроскопические зеркала по-прежнему отражают свет своей серединой. Мы можем получить множество высокоуровневых предсказаний из предположения, что микро- и макромир управляются одними и теми же законами, и каждое проверенное предсказание подтвердилось.

Но если кто-то станет утверждать, что макроскопическая квантовая картина отличается от микроскопической в какой-то пока еще не поддающейся проверке детали — в чем-то таком, что проявляется лишь в неизмеримом двадцатом знаке после запятой в микроскопических взаимодействиях, но перерастает во что-то большее в макроскопических масштабах, — что ж, мы не можем доказать, что они неправы. Именно бритва Оккама говорит нам: «Существует бесчисленное множество новых фундаментальных законов, которые можно постулировать в двадцатом знаке после запятой; с чего вы вообще думаете именно об этом?»

Если мы проведем расчеты на основе простейших законов, управляющих всеми известными случаями, мы обнаружим, что люди оказываются в состояниях квантовой суперпозиции — точно так же, как фотоны в суперпозиции отражения от полупрозрачного зеркала и прохождения сквозь него. В мысленном эксперименте с котом Шрёдингера нестабильный атом переходит в суперпозицию распада и нераспада. Детектор, настроенный на атом, переходит в суперпозицию срабатывания и несрабатывания. (На самом деле суперпозиция теперь представляет собой совместное состояние [распад-атома × срабатывание-детектора] + [стабильный-атом × несрабатывание-детектора].) Заряд взрывчатки, подключенный к детектору, переходит в суперпозицию взрыва и невзрыва; кот в коробке переходит в суперпозицию мертвого и живого; а человек, заглядывающий в коробку, — в суперпозицию тошноты и спокойствия. Один и тот же закон на всех уровнях.

Люди, взаимодействующие с суперпонированными системами, сами эволюционируют в суперпозиции. Но в мозге, который видит взорвавшегося кота, и в мозге, который видит живого кота, множество нейронов будет возбуждаться по-разному, и, следовательно, много, много частиц окажется в разных положениях. Они крайне далеки друг от друга в конфигурационном пространстве и будут взаимодействовать в экспоненциально ничтожной степени. Речь идет не о тридцатом знаке после запятой, а о 10³⁰-м знаке. Никакой конкретный разум, никакой конкретный когнитивный причинно-следственный процесс не видит размытой суперпозиции котов.

Тот факт, что «вам» кажется, будто вы видите кота только живым или только мертвым, — это как раз то, что предсказывают простейшие квантовые законы. Таким образом, исходя из нашего текущего опыта, у нас нет никаких причин полагать, будто квантовые законы на макроуровне чем-то отличаются от законов микроуровня.

И физики подтверждают суперпозицию на все более крупных масштабах. Судя по всему, сейчас предпринимаются попытки проверить суперпозицию на 50-микронном объекте, который по размеру больше большинства нейронов.

Существование других версий нас самих и даже других Земель не предполагается дополнительно. Мы просто предполагаем, что на всех уровнях действуют одни и те же законы, поскольку у нас нет причин считать иначе, а все экспериментальные тесты до сих пор проходили успешно. Существование других декогерировавших Земель — это логическое следствие простейшего обобщения, соответствующего всем известным фактам. Если вы думаете, будто бритва Оккама утверждает, что другие миры — это «лишние сущности», которые плодятся без необходимости, то вам стоит проверить математику теории вероятностей; бритва Оккама работает совершенно иначе.

И все же есть одна конкретная загадка, которая кажется странной при попытке распространить микроскопические законы на все уровни, включая людей в состоянии суперпозиции:

Если мы попытаемся получить вероятности, подсчитывая число отдельных наблюдателей, то нет очевидной причины, по которой интеграл от квадрата модуля волновой функции должен коррелировать с результатами статистических экспериментов. Не существует известной причины для вероятностей Борна, и даже кажется, что априори, если бы мы просто считали наблюдателей, мы бы ожидали вероятности 50/50 для любого бинарного квантового эксперимента, развивающегося по обоим сценариям.

Робин Хансон предполагает, что если экспоненциально меньшие, чем в среднем, декогерировавшие сгустки амплитуды («миры») испытывают интерференцию со стороны экспоненциально малых утечек из более крупных сгустков, мы снова получим вероятности Борна. Я считаю это интересной возможностью, потому что она столь естественна.

(У меня самого недавно были мысли в другом направлении: если я попытаюсь подсчитать наблюдателей очевидным способом, то получу странные на вид результаты в целом, а не только в случае квантовой физики. Если, к примеру, я разделю свой мозг на триллион аналогичных частей при условии выигрыша в лотерею под анестезией; позволю моим «я» проснуться и, возможно, слегка отличаться друг от друга; а затем снова объединю их все в одно «я»; то подсчет наблюдателей очевидным способом говорит, что я должен быть в состоянии заставить себя выиграть в лотерею (если я могу разделять свой мозг и объединять его обратно, как мог бы делать загруженный разум).

В связи с этим мне кажется очень интересным, что у правила Борна нет проблемы разделения-объединения. В рамках унитарной квантовой физики правило Борна — это единственное правило, которое не позволяет «наблюдателям» обладать экстрасенсорными способностями — что не объясняет правило Борна, но, безусловно, является интересным фактом. При наличии правила Борна даже разделение и объединение миров все равно приводило бы к непротиворечивым вероятностям. Возможно, физика использует лучший антропный подход, чем я!

Возможно, мне стоит руководствоваться физикой, вместо того чтобы пытаться логически вывести это априори, и посмотреть, куда это меня приведет? Но меня пока никуда не привело, так что это вряд ли можно назвать «ответом».)

Уоллес, Дойч и другие пытаются вывести правило Борна из теории принятия решений. Я отношусь к этому довольно подозрительно, поскольку кажется, будто здесь присутствует элемент «Что со мной будет?», который я не могу изменить, скорректировав свою функцию полезности. Даже если бы мне были совершенно безразличны миры, где я не выиграл в квантовую лотерею, мне все равно кажется, что в некотором смысле я бы «в основном» просыпался в мире, где я лотерею проиграл. Именно это, как мне кажется, и требует объяснения.

Суть в том, что было предложено множество гипотез о борновских вероятностях. Не так много, как следовало бы, потому что эта загадка долгое время ошибочно помечалась как «решенная». Но все же предложений было немало.

Есть обоснованная надежда решить загадку Борна без новых фундаментальных законов. Ваш мир не расщепляется ровно на два новых подпроцесса в тот самый момент, когда вы видите надпись «ПОГЛОЩЕН» или «ПРОПУЩЕН» на ЖК-экране датчика фотонов. Мы постоянно находимся в состоянии суперпозиции и декогеренции, все время, иногда по непрерывным измерениям — хотя мозг дискретен и в его работе участвует активация целых нейронов, а состояние «сработал/не сработал» было бы крайне декогерентным состоянием даже для одного нейрона... Похоже, есть место для чего-то неожиданного, что могло бы объяснить статистику Борна — лучшего понимания антропного веса наблюдателей или лучшего понимания суперпозиций мозга — без новых фундаментальных законов.

Впрочем, мы не можем исключать и того, что в статистике Борна замешан какой-то новый фундаментальный закон.

Как пишет Джесс Ридель:

Если из истории физики и можно извлечь какой-то урок, то он состоит в том, что каждый раз, когда исследуются новые экспериментальные «режимы» (например, большие скорости, малые размеры, большая плотность массы, высокие энергии), наблюдаются явления, которые приводят к новым теориям (соответственно Специальной теории относительности, квантовой механике, Общей теории относительности и Стандартной модели).

«Каждый раз» — это слишком сильно сказано. Придирка, конечно, но также и важный момент: нельзя просто предполагать, что какой-то конкретный закон перестанет работать в новом режиме. Но вполне возможно, что в статистике Борна замешан новый фундаментальный закон, и этот закон проявляется только в двадцатом знаке после запятой на микроскопическом уровне (поэтому до сих пор и оставался незамеченным), но при суммировании дает существенные эффекты на макроскопическом уровне.

Может ли существовать какой-то еще не открытый закон, приводящий к тому, что существует только один мир?

Это ошеломляющая идея; она подразумевает, что все наши двойники в других мирах — все те различные версии нас самих, которые постоянно отпочковываются не только из-за проводимых людьми квантовых измерений, но и вследствие обычных энтропийных процессов — на самом деле исчезли, оставив нас в одиночестве! Эта версия Земли была бы единственной версией, существующей в локальном пространстве! Если инфляционный сценарий в космологии окажется ошибочным, а топология Вселенной — конечной и сравнительно небольшой, так что у Земли не будет далеких дубликатов, существование которых предполагала бы экспоненциально огромная Вселенная, тогда эта Земля могла бы оказаться единственной Землей, существующей где бы то ни было. Довольно тревожная мысль!

Но опасно слишком сильно концентрироваться на конкретных гипотезах, для размышлений о которых у вас нет конкретных оснований. Это в точности та же фундаментальная ошибка сторонников концепции «разумного замысла», которые берут любую случайную загадку в современной генетике и заявляют: «Вот видите, это наверняка сделал Бог!» Почему «Бог», а не мириады других возможных объяснений? — о которых вы подумали бы задолго до того, как постулировать божественное вмешательство, если бы не тот факт, что втайне вы с самого начала знали ответ, который хотите найти.

Не стоит даже задаваться вопросом: «А вдруг существует только один мир?», вместо этого нужно просто продолжать заниматься физикой и поднимать именно этот вопрос только тогда, когда того потребуют новые доказательства.

Может ли существовать некий пока неизвестный фундаментальный закон, дающий Вселенной привилегированный центр, который по чистой случайности совпадает с Землей, доказывая тем самым, что Коперник все время ошибался, а Библия была права?

Задавая именно этот вопрос — а не мириады других вопросов, например, о том, не находится ли центр Вселенной в системе Проксимы Центавра или не окажется ли, что любимая начинка Вселенной для пиццы — это пепперони, — вы выдаете свою скрытую повестку. И хотя непосвященному это может быть неочевидно, наделить Вселенную привилегированным центром, который следует за Землей в ее движении сквозь космос, было бы довольно трудно в рамках любого математически простого фундаментального закона.

То же самое касается и вопроса о том, может ли существовать только один мир. В нем сквозит сентиментальная привязанность к человеческим интуитивным представлениям, ошибочность которых уже была доказана. Колесо науки вращается, но оно не крутится вспять.

У нас есть конкретные причины крайне подозрительно относиться к идее о существовании лишь одного мира. Понятие «одного мира» существует на более высоком уровне организации, подобно положению Земли в космосе; на квантовом уровне нет четких границ (хотя состояния мозга, различающиеся активацией целых нейронов, безусловно, декогерентны). Как фундаментальный физический закон мог бы вычленить один конкретный высокоуровневый мир?

Что гораздо хуже, любой физический сценарий, в котором существовал бы лишь один-единственный уцелевший мир, так что любое измерение имело бы только один результат, нарушал бы Специальную теорию относительности.

Если одни и те же законы верны на всех уровнях — то есть если многомировая интерпретация верна, — то, когда вы измеряете один из пары запутанных поляризованных фотонов, вы оказываетесь в мире, где фотон поляризован, скажем, вертикально, а ваши альтернативные версии оказываются в мирах, где фотон поляризован горизонтально. С вашей точки зрения перед проведением измерения вероятности равны 50 на 50. За световые годы от вас кто-то измеряет другой фотон под углом 20^° к вашему собственному базису. С его точки зрения вероятность получить любой из непосредственных результатов также составляет 50 на 50 — он сохраняет инвариантное состояние обобщенной запутанности с вашим далеким местоположением, что бы вы ни делали. Но когда вы встретитесь годы спустя, вероятность того, что вы встретите друга, получившего такой же результат, составит 11,6%, а не 50%.

Если существует только один глобальный мир, то у любого квантового измерения есть только один результат. Вы измеряете фотон, поляризованный либо вертикально, либо горизонтально, но не оба варианта сразу. За световые годы от вас вероятность того, что кто-то другой измерит фотон, поляризованный аналогичным образом в базисе, повернутом на 20^°, на самом деле изменяется с 50/50 на 11,6%.

Вы никоим образом не можете интерпретировать это как простое выявление свойств, которые уже существовали изначально; это исключено теоремой Белла. Похоже, не существует никакого непротиворечивого взгляда на Вселенную, при котором оба квантовых измерения давали бы по одному результату и при этом оба измерения были бы предопределены заранее, не влияя друг на друга. Что-то должно на самом деле меняться быстрее скорости света.

И это, по-видимому, универсальное возражение не только против теорий коллапса, но и против любой возможной теории, которая дает нам один глобальный мир! Не существует непротиворечивой картины, в которой измерения имеют единственный результат, но при этом определяются локально (даже если локально случайным образом). Какое-то загадочное влияние должно преодолевать пространственноподобный интервал.

Это вовсе не пустяк. Тут не получится просто отмахнуться, заявив: «влияние распространяется назад во времени к моменту создания запутанных фотонов, а затем вперед во времени к другому фотону, так что на самом деле оно никогда не пересекает пространственноподобный интервал». (Эта точка зрения высказывалась вполне серьезно, что дает некоторое представление о масштабах парадокса, порождаемого гипотезой одного глобального мира!) Одно измерение должно менять другое, но какое же измерение происходит первым? Существует ли глобальное пространство одновременности? Не могут оба измерения произойти «первыми», потому что, согласно теореме Белла, локальная информация никак не может объяснить наблюдаемые результаты, и так далее.

К слову, этот эксперимент уже был проведен, и если таинственное влияние действительно существует, ему пришлось бы распространяться в шесть миллионов раз быстрее света в системе отсчета Швейцарских Альп. Кроме того, экспериментально показано, что этому загадочному влиянию безразлично, измеряются ли два фотона в системах отсчета, в которых каждое из измерений происходит «раньше другого».

Специальная теория относительности кажется нам, людям, контринтуитивной — чем-то вроде произвольного ограничения скорости, которое можно обойти, отправившись назад во времени, а затем вернувшись вперед. Законом, наказания за нарушение которого можно избежать, если вам удастся скрыть свое преступление от властей.

Но на самом деле Специальная теория относительности говорит о том, что человеческая интуиция о пространстве и времени попросту ошибочна. Не существует никакого глобального «сейчас», нет никаких «до» или «после» через пространственноподобные интервалы. Способность вообразить один-единственный глобальный мир, хотя бы в принципе, проистекает из неспособности понять СТО нутром. В противном случае было бы очевидно, что физические процессы протекают локально с инвариантными состояниями удаленной запутанности, а необходимая информация просто не присутствует локально, чтобы поддерживать существование единственного глобального мира.

Возможно, эта кажущаяся безупречной логика ошибочна — возможно, в том, как я применяю теорему Белла и теорию относительности для исключения любого единственного глобального мира, кроется некое скрытое допущение, о котором я и сам не подозреваю, —

— но подумайте, какое бремя доказательства ложится теперь на теорию единственного мира! Да и вообще, нет никаких причин изначально предполагать существование глобального единственного мира; это просто не то, о чем говорит современная физика! Идея единственного глобального мира — это древняя человеческая интуиция, которая была опровергнута, подобно идее всеобщего абсолютного времени. Принцип суперпозиции виден даже в полупрозрачных зеркалах; эксперименты раз за разом подтверждают это опровержение на все более крупных масштабах суперпозиции — но самое главное, больше нет никаких причин отдавать предпочтение гипотезе единственного глобального мира. Лестницу выбили прямо из-под этой человеческой интуиции.

Нет никаких экспериментальных доказательств того, что макроскопический мир является единственным (мы уже знаем, что микромир находится в состоянии суперпозиции). И сама эта перспектива неизбежно либо нарушает Специальную теорию относительности, либо совершает еще более кажущийся чудом скачок и нарушает кажущуюся безупречной логику. Последнее, конечно, на практике выглядит гораздо более правдоподобным. Но в абсолютном смысле это не так уж правдоподобно. В отсутствие экспериментальных доказательств необходимость постулировать произвольные логические чудеса — это вообще дурной знак.

Что касается квантового нереализма, то он кажется мне не более чем карточкой «Бесплатный выход из тюрьмы». «Ничего страшного, если мы нарушим Специальную теорию относительности, ведь всё это всё равно нереально!» Невозможно разумно предположить, что уравнения дают столь потрясающие предсказания буквально без всяких на то причин. Теорема Белла исключает очевидную возможность того, что квантовая теория представляет собой неполное знание о чём-то локально детерминированном.

Более того, макроскопическая декогеренция дает нам совершенно реалистичное понимание происходящего, при котором уравнения дают столь хорошие предсказания потому, что они отражают реальность. И поэтому идея о том, что квантовые уравнения просто «бессмысленны» и потому можно нарушать Специальную теорию относительности, лишь бы у нас в итоге остался один глобальный мир, вовсе не необходима. Для меня квантовый нереализм выглядит грандиозным блефом, выстроенным вокруг семантических знаков «Стоп» вроде «Бессмысленно!»

Нельзя с полной уверенностью утверждать, что существование множества Земель установлено столь же надёжно, как и любая другая научная истина. Существование других квантовых миров установлено не так твёрдо, как существование деревьев, которые большинство из нас может наблюдать лично.

Возможно, в этом двадцатом знаке после запятой кроется что-то такое, что на макроскопическом уровне складывается во что-то более крупное. Возможно, есть лазейка в кажущейся железной логике, утверждающей, что любой единственный глобальный мир должен нарушать Специальную теорию относительности, поскольку информация для поддержания единственного глобального мира недоступна локально. А возможно, Летающий Макаронный Монстр просто дурачит нас, и мир, который мы знаем, — это ложь.

Поэтому всё, что мы можем сказать о существовании множества Земель, — это то, что оно рационально так же вероятно, как, например, утверждение, что вращающиеся чёрные дыры не нарушают закон сохранения момента импульса. У нас есть глубочайшие, фундаментальные причины, связанные с вращательной симметрией пространства, подозревать, что сохранение момента импульса встроено в саму основу физики. И у нас нет никаких конкретных причин подозревать именно это нарушение наших старых обобщений в режиме более высоких энергий.

Но мы на самом деле не проверяли сохранение момента импульса для вращающихся чёрных дыр — насколько мне известно. (И поскольку я говорю здесь о рациональных предположениях в условиях неполного знания, суть дела останется абсолютно той же, если такое наблюдение уже было сделано, а я просто о нём ещё не знаю.) К тому же чёрные дыры — это гораздо более масштабный режим. Так что «послушание» чёрных дыр гарантировано не совсем так же надёжно, как то, что мой унитаз сохраняет момент импульса при смыве (хотя, если подумать, этого я тоже не проверял...)

И всё же, если вы совершите ошибку, слишком усердно размышляя над этой конкретной возможностью вместо миллиардов других — особенно если вы не понимаете фундаментальной причины, почему сохраняется момент импульса, — то вам может начать казаться всё более и более правдоподобным, что «вращающиеся чёрные дыры нарушают сохранение момента импульса», по мере того как вы будете придумывать всё новые и новые смутно правдоподобные причины, по которым это могло бы оказаться правдой.

Но рациональная вероятность чертовски мала.

Как и рациональная вероятность того, что Земля только одна.

Я упоминаю об этом, чтобы объяснить свою привычку говорить о многомирии как об очевидном факте. Многомирие и есть очевидный факт, если у вас всё правильно разложено по полочкам (вы понимаете самые основы квантовой физики, знакомы с формальной теорией вероятностей бритвы Оккама, понимаете Специальную теорию относительности и так далее). На самом деле для меня это гораздо более очевидно, чем утверждение, что вращающиеся чёрные дыры должны подчиняться закону сохранения момента импульса.

Единственная причина, по которой многомирие не признано повсеместно прямым следствием физики, для нарушения которого требуется магия, заключается в том, что случайное стечение обстоятельств в научной истории нашей Земли закрепило в академических кругах теорию, подобную флогистону, с ненаблюдаемым сверхсветовым магическим «коллапсом», пожирающим все остальные миры. А многие академические физики не обладают математическим пониманием бритвы Оккама — стандартного инструмента для избавления физики от невидимых ангелов. Поэтому, когда они сталкиваются с многомирием, и оно вступает в конфликт с их (уже подорванной) интуицией, будто существует лишь один мир, они говорят: «О, это же умножение сущностей» (что с точки зрения теории вероятностей в корне неверно), и продолжают жить своей обычной жизнью.

Я не принадлежу к академическим кругам. Мне не нужно лебезить и пресмыкаться перед каким-нибудь заслуженным физиком, который не понимает очевидного, но будет рецензировать мои статьи для научных журналов. Мне не нужно бояться, что мне откажут в постоянной должности из-за того, что я пугаю студентов «научно-фантастическими сказками о других Землях». Если уж я не могу говорить прямо, то кто тогда?

Поэтому позвольте мне заявить со всей ясностью от лица всех тех физиков, которые сами не решаются сказать это вслух: при нынешнем состоянии доказательств многомирие одерживает безоговорочную победу. Для постулирования единственной Земли нет больше оснований, чем для предположения, что два сталкивающихся топ-кварка распадутся с нарушением закона сохранения энергии. Для этого требуется не просто неизвестный фундаментальный закон, для этого нужна магия.

Дебаты уже должны быть окончены. Им следовало завершиться ещё пятьдесят лет назад. Перевес в доказательствах слишком велик, чтобы оправдать дальнейшие споры. В этом вопросе нет баланса мнений. Здесь нет никакой рациональной дискуссии, которую стоило бы преподавать. Законы теории вероятностей — это законы, а не просто рекомендации; при таких доказательствах у наилучшей оценки нет пространства для манёвра. Наши дети будут оглядываться на то, как в начале XXI века мы ВСЁ ЕЩЁ СПОРИЛИ об этом, и сделают совершенно верный вывод, что мы были сумасшедшими.

Мы и так слишком долго позорили нашу Землю своей слепотой к очевидному. Поэтому, ради чести моей Земли, я пишу о существовании многомирия как об установленном факте, потому что оно им и является. Единственный вопрос теперь в том, сколько времени потребуется жителям этого мира, чтобы обновить свои убеждения.

*