В поисках кота Шредингера. Квантовая физика и реальность

Что насчет путей другой частицы на диаграммах Фейнмана? Насколько «реальны» они? О них мы можем сказать практически то же самое. Представьте себе диаграмму Фейнмана, которая вмещает в себя все пространство и время и на которой прочерчен путь каждой частицы. Теперь представьте, что мы смотрим на эту диаграмму сквозь узкую прорезь, которая позволяет увидеть только ограниченный отрезок времени, и равномерно двигаем эту прорезь вверх по оси. Сквозь прорезь виден сложный танец взаимодействующих частиц – создание пар, аннигиляция и более сложные процессы, – и панорама постоянно меняется. Но мы лишь смотрим на нечто зафиксированное в пространстве и времени. Изменяется наше восприятие, а не глубинная реальность. Будучи привязанными к равномерно перемещающейся прорези, мы видим позитрон, который движется вперед во времени, а не электрон, который движется во времени назад, но обе эти интерпретации одинаково реальны. Джон Уилер пошел дальше и заметил, что мы можем представить, как все

электроны Вселенной связаны посредством взаимодействий и формируют невероятно сложный, изломанный зигзагами путь сквозь пространство-время, вперед и назад. Став частью изначальной вспышки вдохновения, это привело к полной работе Фейнмана – представлению о «единичном электроне, скользящем вперед-назад, вперед-назад, вперед-назад по канве времени, чтобы соткать роскошный гобелен, содержащий, возможно, все электроны и позитроны в мире»[51]

. На такой картине каждый электрон, где бы он ни находился во Вселенной, является просто другим сегментом одной и той же мировой линии, мировой линии единственного «реального» электрона.

Эта идея не работает в нашей Вселенной. Чтобы заставить ее работать, необходимо найти столько же обратных сегментов мировой линии, столько же позитронов, сколько и прямых сегментов – электронов. Идея о фиксированной реальности, где изменяется лишь наша точка восприятия, тоже, вероятно, не будет работать на таком простом уровне – как ее совместить с принципом неопределенности?[52]

Но вместе эти идеи представляют собой гораздо более глубокое объяснение природы времени, чем дает нам наш повседневный опыт. Течение времени в обычном мире является статистическим эффектом, во многом вызванным расширением Вселенной и ее переходом из более горячего в более холодное состояние. Но даже на этом уровне уравнения относительности позволяют путешествия во времени, и эту концепцию легко понять с позиции пространственно-временных диаграмм[53]

.

Движение в космосе может продолжаться в любом направлении и также обращаться назад. Движение во времени в обычном мире происходит только в одном направлении, что бы при этом ни происходило на уровне частиц. Трудно представить в уме четыре измерения пространства-времени, каждое из которых находится под правильным углом к остальным, однако мы можем выбросить одно измерение и представить, что бы означало это строгое правило, если бы оно было применимо к одному из трех известных нам измерений. Это подобно тому, как если бы мы могли двигаться вверх или вниз, вперед или назад, но боковое движение было бы ограничено лишь, например, движением влево. Движение вправо было бы запрещено. Если сделать это правило частью детской игры и попросить детей найти путь к подарку, находящемуся с правой стороны («назад во времени»), им не потребовалось бы много времени для того, чтобы выбраться из ловушки. Достаточно просто повернуться, чтобы смотреть в другую сторону, поменяв левое на правое, и затем добраться до подарка, двигаясь влево. Также можно лечь на пол так, что подарок оказывается в «верхнем» направлении относительно головы. Теперь можно двигаться и «вверх» к подарку, и «вниз» к первоначальному положению, а затем снова встать и возвратиться к первоначальной ориентации относительно наблюдателей [54].

Разрешенная теорией относительности техника путешествий во времени во многом схожа с этим. Она требует искривления ткани пространства-времени таким образом, чтобы в локальной области в пространстве-времени линия времени указывала бы в направлении, эквивалентном одному из трех пространственных направлений в неискривленной области пространства-времени. Одно из других пространственных направлений берет на себя роль времени, и, подменяя пространством время, соответствующее устройство получало бы возможность совершать настоящие путешествия во времени – туда и обратно.