В поисках кота Шредингера. Квантовая физика и реальность

Давайте вернемся к фундаментальному эксперименту квантовой физики – опыту с двумя прорезями. Даже в рамках классической Копенгагенской интерпретации, хотя это понимают немногие квантовые кулинары, интерференционная картина, получающаяся на экране, когда через аппарат проходит всего одна частица, объясняется интерференцией двух альтернативных реальностей, в одной из которых частица проходит сквозь прорезь А, а в другой – сквозь прорезь В. Смотря на прорези, мы замечаем, что частица проходит только через одну из них и интерференции нет. Но как частица выбирает, через какую прорезь пройти? Согласно Копенгагенской интерпретации, ее выбор случаен и соответствует квантовым вероятностям – Бог все же играет в кости с Вселенной. Согласно многомировой интерпретации, частица не выбирает. При необходимости сделать выбор на квантовом уровне не только сама частица, но и вся Вселенная раскалывается на два варианта. В нашей Вселенной частица проходит через прорезь А, в другой – через прорезь В. В каждой из вселенных существует наблюдатель, который видит, что частица проходит только через одну прорезь. Две вселенные навсегда разделены и совершенно не взаимодействуют – поэтому и не возникает интерференции на экране эксперимента.

Умножьте эту картину на число квантовых процессов, происходящих постоянно во всех регионах Вселенной, – и вы примерно поймете, почему классические физики оставляют эту идею без внимания. И все же, как выяснил двадцать пять лет назад Эверетт, это логичное, самодостаточное описание квантовой реальности, которое не вступает в конфликт ни с одним экспериментальным или наблюдаемым свидетельством.

Несмотря на безупречную математику, новая интерпретация квантовой механики, предложенная Эвереттом, едва пустила рябь, упав в 1957 году в бассейн научного знания. Вариант этой работы[65]

появился в журнале Reviews of Modern Physics вместе со статьей

[66]Уилера, привлекающей внимание к значимости трактовки Эверетта. Однако идеи так и остались в тени, пока их спустя более десяти лет не подхватил Брайс Девитт из университета Северной Каролины.

Непонятно, почему понадобилось так много времени, чтобы кто-то стал развивать эту концепцию, пусть и так незначительно, как в 1970-х годах. Помимо представления сложных математических вычислений, в своей статье для Reviews of Modern Physics

Эверетт детально объяснил, что аргумент о том, что разделение Вселенной на множество миров не может быть реальным, так как мы с этим никогда не сталкивались, не выдерживает никакой критики. Все отдельные элементы в суперпозиции состояний подчиняются волновому уравнению, проявляя полное равнодушие к реальности остальных элементов, и абсолютное отсутствие какого бы ни было влияния одной ветви на другую подразумевает, что ни один наблюдатель никогда не может знать о процессе разделения. Утверждать обратное – это все равно что утверждать, будто Земля не может находиться на орбите вокруг Солнца, поскольку, если бы это было так, мы бы чувствовали ее движение. «В обоих случаях, – говорит Эверетт, – сама теория предсказывает, что наш опыт будет именно таким, какой он и есть».

Превосходя Эйнштейна?

В случае многомировой интерпретации теория концептуально проста и обычна и делает предсказания, соответствующие нашему опыту. Уилер постарался, чтобы новая идея оказалась замеченной:

Сложно объяснить, насколько убедительно формулировка «относительного состояния» превосходит классические идеи. На этом этапе изначальное неудовольствие можно сравнить с несколькими моментами истории: когда Ньютон описал гравитацию посредством чего-то столь несообразного, как действие на расстоянии; когда Максвелл описал нечто столь естественное, как действие на расстоянии, с позиции столь неестественной, как теория поля; когда Эйнштейн отрицал преобладающий характер любой системы координат… в остальной физике нет ничего сравнимого с этим, за исключением принципа в общей теории относительности, в соответствии с которым все системы координат в равной степени оправданны[67].