Существуют ли множественные миры?
Иногда писателям‑фантастам удается угадывать будущие события. Например, первые описания космических путешествий содержатся в романах Жюля Верна «С Земли на Луну» (1865) и «Вокруг Луны» (1869), опубликованных за сорок лет до первого полета аэроплана братьев Райт и за сто лет до посадки корабля «Аполло‑11» на поверхность Луны. Жюль Берн не только «запустил» свой снаряд с территории Флориды, но и «приводнил» его с поразительной точностью. После полета корабля «Аполло‑9» космонавт Фрэнк Борман направил письмо внуку Жюля Верна, где особо подчеркнул, что приводнение произошло в точке Тихого океана, которая находится всего в 4 километрах от указанной в романе! Можно найти и другие примеры удивительной проницательности авторов научно‑фантастических произведений, среди которых, по‑видимому, поразительной является история рассказа Клайва Картмилла «Deadline» («Крайний срок»), опубликованного в журнале «Astounding Science Fiction» летом 1944 г. В рассказе группа ученых занята исследованиями, очень сходными с теми, что проводились в период создания атомной бомбы. ФБР особенно насторожило то, что Картмилл присвоил разработке код «Гудзон‑ривер Проект», почти совпадающий с обозначением реальной засекреченной американской программы создания атомной бомбы, которая называлась «Манхэттенский Проект». Агенты ФБР долго с пристрастием допрашивали К. Картмилла и издателя журнала Джона В. Кембелла, однако все же вынуждены были признать, что рассказ является «просто вымыслом», основанным на известных публике концепциях последнего десятилетия, опубликованных в открытой печати.
|
|
|
Даже на таком фоне удивительной выглядит история с романом Джека Уильямсона «The Legion of Time» («Легион времени») [4], опубликованном в 1952 г. Дело в том, что многие научные идеи имеют очень старую предысторию и, например, о путешествии на Луну фантазировали еще древние греки. Жюль Берн выделялся среди писателей‑фантастов именно тем, что тщательно продумывал «научно‑техническое обоснование» своих романов (он привел правильное значение первой космической скорости), а возможность использования атомной энергии обсуждалась за десятки лет до Картмилла. Термин «атомная бомба» впервые использовал Г. Уэллс в романе «Освобожденный мир», изданном в 1913 г. Между тем в упомянутом романе Джеку Уильямсону впервые удалось нечто совершенно иное – он предсказал направление развития теоретической физики.
По силе воображения Уильямсон значительно превосходил современных ему фантастов после Второй мировой войны, включая тех, кто старательно использовал в своих сочинениях достижения точных наук. Он имел хорошую научную подготовку, но в своих произведениях предпочитал разрабатывать маловероятные и неожиданные идеи. В романе «Легион времени» описывается перемещение между различными параллельными мирами или вселенными. Позднее физик Джон Гриббин в книге «In Search of Schrodinger's Cat» («В поисках шредингеровского кота») (1984) напишет: «Насколько мне удалось понять, это первое упоминание в литературе и научной, и художественной идеи существования параллельных миров, которая позднее получила свою интерпретацию в квантовой механике».
|
|
|
Пытаясь как‑то объяснить то, что происходит, Уильямсон писал: «геодезические, или мировые, линии могут бесконечно разветвляться, отражая тем самым индетерминизм субатомного мира». Не стоит рассматривать это как набор бессмысленных терминов. Гриббин напоминает об известной диссертации на эту тему, написанной в 1957 г. Хью Эвереттом, в которой автор отмечает, что ему «не удалось красиво сформулировать эту мысль, хотя он и придал ей строгое математическое обоснование». В свое время диссертация Эверетта вызвала много споров, поскольку предлагала возможность развития, сопровождающегося непрерывным «расщеплением» Вселенной, с рождением бесконечного числа новых вселенных. Конечно, было бы неверно просто считать, что вселенные существуют «параллельно», так как они непрерывно разветвляются, порождая друг друга. Строго говоря, концепция множественности миров приводит нас к «отсутствию выбора вообще». В одной из вселенных (именно в той, которую мы знаем) Джон Уилкс Бутс застрелил президента Линкольна, в другой – рана президента оказалась не смертельной, еще в одной вселенной – покушение вообще не удалось. Наконец, мы найдем и такую вселенную, в которой нет ни Бутса, ни Линкольна. В каких‑то вселенных субатомные события не привели к возникновению Соединенных Штатов, в других – к возникновению и развитию человечества вообще[9].
|
|
|
Даже убежденные сторонники концепции множественности миров признают, что она способна «сбить с толку» любого человека. С предельной ясностью это выражено в многократно цитируемом высказывании физика Брайса де Витта: «Каждый квантовый переход, происходящий в любой звезде, в любой галактике и вообще в любом уголке вселенной, расщепляет локальное физическое состояние на Земле на мириады копий этого состояния. Я до сих пор помню шок, который испытал, впервые осознав глубину концепции множественности миров». Восприятию этой идеи сопротивляется «здравый смысл» человека, служащий выражением нашего чувства «реальности». С другой стороны, следует отметить, что даже противники теории Эверетта признают, что она математически безупречна и согласуется с целым рядом других концепций квантовой механики. Как уже отмечалось в гл. 15, новейшие экспериментальные исследования показывают, что квантовая механика может описывать не только атомы и молекулы, но и воспринимаемый нами мир макрообъектов.
|
|
|
Частично противодействие восприятию теории множественности миров обусловлено ее сложностью и тем, что она практически не может быть проверена. По определению множественные миры не имеют связи друг с другом, что делает невозможными экспериментальные проверки их существования. В связи с этим можно напомнить, что модель раздувающейся (инфляционной) вселенной в теории Большого Взрыва тоже не поддается проверке, что вовсе не помешало ей получить широкое признание. Почему же физики с трудом воспринимают теорию множественности миров? Причина, мне кажется, в том, что инфляционная модель позволила космологам решить важные задачи. Поэтому они не замечают невозможность ее проверки. Концепция же множественных вселенных, являясь математическим следствием квантовой механики, практически не решает проблему, а скорее, создает новые, вследствие чего физики и игнорируют ее. Читатель, конечно, почувствует «двойной стандарт» такого подхода, поскольку сторонники теории множественности миров утверждают то же самое. Теория инфляции полезна космологам, и в равной степени им легко отказаться от концепции множественности миров. Примером непоследовательности может служить и позиция одного из создателей водородной бомбы Джона Уилера, который первым предложил термин «черная дыра». Когда‑то Уилер, будучи наставником Эверетта, сам активно участвовал в развитии теории множественности миров, однако позднее выступил ее противником, считая, что эта концепция «содержит слишком много метафизической ерунды».
При этом интересно, что Уилер получил целый ряд теоретических результатов, приводящих к одному из вариантов идеи множественности существующих миров. В соответствии с его расчетами Вселенная (точнее, любая вселенная) расширяется лишь до некоторой степени, после чего она начинает сжиматься. Сжатие продолжается до тех пор, пока плотность и температура не станут бесконечно высокими, в результате чего с неизбежностью происходит новый Большой Взрыв. Однако каждая из вселенных, возникающих и погибающих в этом бесконечном циклическом процессе, отличается от предшествующей. Даже если ничтожное количество субатомных частиц в новой вселенной ведет себя иначе, нежели в предшествующей вселенной, всё в новой вселенной будет хотя бы немного отличаться от предыдущей и в конце концов окажется совершенно иным. Например, в одной из этих вселенных могут отсутствовать законы гравитации Ньютона или теории относительности Эйнштейна. В упоминавшейся выше книге «Тайная мелодия» Трин Хуан Туан пишет: «Большая часть таких циклов не создаст условий для развития разумных форм жизни. Возможно, требуемые условия случайно возникнут в каких‑то из них… Безумное размножение вселенных у Эверетта Уилер заменил их бесконечной сменой, однако глобальная идея остается прежней – существует бесконечное число вселенных, в которых случайным образом изменяются физические константы, начальные условия и даже сами законы природы. Более того, все вселенные оказываются полностью изолированными друг от друга». В книге Туана, написанной в середине 1990‑х годов, также подчеркивается, что научное обоснование циклической теории Уилера по некоторым причинам выглядит «более слабым», чем в исходной теории Эверетта о делящихся вселенных. Прежде всего не существует доказательств того, что количество вещества во вселенной достаточно для протекания циклов расширения и коллапса. Этот довод приобретает особую важность в свете последних открытий астрофизики, свидетельствующих о том, что вселенная будет расширяться вечно.
Джон Арчибальд Уилер, один из разработчиков американской водородной бомбы. Дж. Уилер придумал термин «черная дыра» и выдвинул теорию циклического расширения и сжатия вселенной. Учет квантовых свойств в таких масштабах приводит к тому, что каждый Большой Взрыв порождает вселенную с новыми физическими законами. (Предоставлено Американским институтом физики. Архив Эмилио Сегре.)
Для некоторых космологов более приемлема концепция множественных миров, предложенная Стивеном Хокингом. Астрофизик Митио Каку в книге «Hyperspace» («Гиперпространство») (1994) [1] пишет, что Хокинг работает «скорее как специалист по классической теории относительности, а не как физик‑теоретик, занимающийся квантовой механикой» (другими словами, вначале Хокинга вдохновляли идеи Эйнштейна, а не принцип неопределенности Гейзенберга). Однако через несколько лет он приходит к выводу, что основой «теории великого объединения» (так иногда называют гипотетическую теорию, которая будет включать в себя квантовую физику, теории Эйнштейна и законы Ньютона) может служить только квантовая теория.
Центральным понятием квантовой механики является волновая функция, включающая полный набор возможных состояний данной системы. Хокинг предложил рассматривать всю Вселенную в качестве одной квантовой системы с бесконечным набором возможных состояний, т. е. ввести волновую функцию Вселенной, содержащую бесконечное множество возможных вселенных. Такая волновая функция, по‑видимому, должна представлять собой частный случай по отношению к нашей Вселенной (иначе мы просто не могли бы рассуждать о ее свойствах и играть роль ее наблюдателей), в то время как все остальные вселенные должны быть, образно говоря, «мертвыми». Конечно, существует возможность того, что среди бесконечного набора возможных состояний волновой функции существует и другая выделенная вселенная (возможно, даже более предпочтительная, чем наша), где значительно превосходящие нас по интеллекту существа уже давно решили задачи, над которыми мы ломаем голову.
Число вселенных в модели Хокинга бесконечно (как и число делящихся вселенных у Эверетта), однако многим физикам подход Хокинга нравится больше, поскольку его вселенные не входят в состав друг друга, а четко разделяются, занимая дискретные участки, или «пузырьки», пространства. В то же время модель Эверетта пугает тем, что каждое наше действие создает новые вселенные, в результате чего мы и сами расщепляемся между различными альтернативами. Некоторые из этих расщепляющихся вселенных могут не содержать автора этой книги, другие – ее читателей, а в некоторых вселенных отсутствуют и физики, размышляющие над данной проблемой. Представьте себе ситуацию, когда после расщепления Вы попадаете во вселенную, где Вас тут же сбивает машина с пьяным водителем за рулем (в предшествующей вселенной он просто промчался бы мимо Вас).
Существует, впрочем, еще одна причина, по которой концепция расщепляющихся вселенных Эверетта вызывает раздражение не только у физиков, но и практически у всех людей независимо от их занятий (включая водопроводчиков, банковских служащих и т. п.). Дело в том, что эта концепция уничтожает понятие о свободе воли. Действительно, в теории Эверетта совершенно неважно, что делает человек, поскольку всегда существует другая вселенная, в которой он делает что‑то совсем другое. Число вселенных в модели бесконечно велико, и в них осуществляются все мыслимые (и немыслимые!) поступки и события. Такое положение полностью уничтожает моральный аспект нашего поведения, как, впрочем, и представление о добре и зле вообще. Забавно, что в этой ситуации физики могут чувствовать себя особо обделенными, поскольку, строго говоря, целью их жизни и творчества является именно полное и точное описание поведения вселенной, а оно в данной модели вообще не имеет никакого смысла.
С другой стороны, теория расщепляющихся вселенных может показаться привлекательной людям, недовольным своей жизнью. Наверняка любому человеку будет приятна мысль о других вселенных, в которых он, например, женился на девушке своей мечты (в нашей Вселенной она почему‑то предпочла выйти за какого‑то жулика!), стал знаменитым врачом (по каким‑то причинам в нашей Вселенной его выгнали из медицинского колледжа за неуспеваемость!) или автором бестселлеров (в нашей Вселенной отвергнутые издателями рукописи ему приходится складывать на чердаке!) и т. д. Где‑то, в каких‑то абстрактных вселенных Вам удались все поступки, Вы забили решающий гол в важном матче, уловили чью‑то улыбку и раздобыли деньги в очень нужный момент. Короче говоря, где‑то и в какой‑то жизни Вам удалось всё! Впрочем, в модели Эверетта не стоит радоваться этим возможностям, поскольку во всех вариантах жизнь продолжает изменяться, превращаясь в следующий же момент или день в некий кошмар (даже в той самой, альтернативной вселенной!).
До сих пор мы имели дело с теориями множественности миров, разработанными многими выдающимися учеными современности. В их основе лежали строгие математические уравнения, к которым физики относились вполне серьезно даже в тех случаях, когда им не нравились полученные выводы. Это расщепляющие вселенные Эверета, вселенная из пузырьков или «пены» Хокинга, и бесконечные циклы расширения, сжатия и возрождения вселенных Уилера в результате новых Больших Взрывов, приводящих к полному обновлению. Однако существует и еще один тип множественных вселенных, который никому не удалось описать математически, но и не удалось полностью исключить, исходя из принципов квантовой механики.
В 1930‑х годах писатель‑фантаст Генри Хассе написал рассказ «Тот, кто сокращается», имевший большое влияние на молодого Айзека Азимова, который позднее включил этот рассказ в свою антологию фантастики «До Золотого века». Его сюжет построен на том, что ученый, занимающийся исследованием молекулярных структур, изобретает состав, позволяющий уменьшить размеры человека до молекулярного уровня, а затем заставляет своего помощника испытать действие состава. Эту часть рассказа нельзя воспринимать серьезно, она напоминает историю о напитке доктора Джекилла, однако затем Хассе придумал совершенно неожиданный сюжетный ход.
Далее повествование ведется от имени самого помощника, который продолжал уменьшаться в размерах, бесконечно переходя из одной вселенной в другую. После приключений, соответствующих целым эпохам в причудливых мирах, путешественник вдруг обнаруживает себя в нашей Солнечной системе. Он попадает на Землю вблизи озера Эри в виде гиганта, чем страшно пугает жителей Кливленда. Сократившись до нормальных размеров, он разыскивает ученого‑фантаста, гипнотизирует его и рассказывает ему свою невероятную историю. Ученый в состоянии транса записывает все эти немыслимые приключения, но, вернувшись в нормальное состояние, видит, что его посетитель уменьшается в размерах и исчезает с того самого листа бумаги, где записан рассказ.
С литературной точки зрения интересно, что Хассе удалось (не формулируя общую идею явно) выразить довольно сложную идею, заключающуюся в том, что наш мир (наша Галактика и, если угодно, даже наша Вселенная) может представлять собой некие «молекулы» других, возможно, более сложных вселенных. Образно говоря, песчинки на берегу озера Эри могут содержать в себе (в весьма сложном смысле!) все известные нам вселенные. При этом несчастный герой рассказа Г. Хассе, выступающий в качестве некоего абстрактного «центра мироздания», продолжает уменьшаться в размерах, переходя на все более «мелкие» уровни вселенной, каждый из которых, однако, продолжает сохранять в себе весь мыслимый Космос.
Конечно, к рассказу Хассе можно относиться, как к обычному научно‑фантастическому сочинению с хитро закрученным сюжетом и блестящей литературной формой, однако вспомним, что идея упоминавшейся выше повести Джека Уильямсона «Легион времени» тоже сначала была отнесена к чистой фантастике и лишь позднее получила блестящее математическое обоснование, была признана и воспринята крупнейшими физиками современности.
Так существуют ли иные миры и вселенные? Многие великие ученые соглашаются с такой возможностью, однако считают подобные миры всего лишь интересным объектом для математических и физических упражнений, поскольку они совершенно «отделены» от нас и мы не можем иметь с ними никаких контактов. С другой стороны, по той же причине многие специалисты считают разработку описанных выше теорий совершенно бессмысленным занятием (исходя из их полной практической бесполезности!), а вытекающие из них философские проблемы называют «метафизической ерундой», следуя упомянутому выше высказыванию Уилера. С некоторым ехидством эти физики предлагают оставить проблемы этого типа философам и писателям‑фантастам. Однако Хокинг, Эверетт и ряд других крупных физиков современности все же считают, что такие вероятностные миры имеют отношение к описанию окружающей нас реальности и мы не можем просто пренебрегать возникающими проблемами и оставлять их без всякого ответа или внимания. В любом случае не следует забывать фразу великого средневекового мыслителя и философа Альберта Великого, писавшего в XIII веке: «…один из важнейших вопросов при изучении Природы сводится к тому, существуют ли иные миры или наш мир является единственным?» И, безусловно, всегда найдутся те, кто вновь и вновь будут задавать этот вопрос, каким бы странным или обескураживающим ни оказывался ответ.
Литература для дальнейшего чтения
1. Kaku, Michio. Hyperspace. New York: Oxford University Press, 1994. Митио Каку – физик‑теоретик, один из крупнейших специалистов по проблеме множественности миров и искривлению пространства‑времени. Его книга отличается ясностью изложения и содержит массу полезных ссылок и сведений. Автор обладает чувством юмора, что позволяет читателю легче воспринимать неожиданные ситуации, связанные с путешествиями во времени.
2. Thome, Kip S. Black Holes and Time Warps. New York: Norton, 1994. К. Торн настороженно относится к идее параллельных миров, но в его книге очень интересно описан процесс рождения новых физических теорий, поскольку автор был учеником и коллегой Дж. Уилера.
3. Berman, Bob. Secrets of Night Sky. New York: Morrow, 1995. Автор является астрономом по специальности и научным обозревателем журнала «Discover». Книга написана в очень легкой и непринужденной форме, в ней обсуждаются самые разные научные проблемы, включая концепцию множественности миров.
4. Williamson, Jack. The Legion of Time. New York: Pyramid Books, 1952. Знаменитый научно‑фантастический роман, опубликованный в 1952 г. (это первое издание давно стало раритетом, так что у букинистов цена отдельных экземпляров книги доходит до 100 долларов). Роман был переиздан в 1967 г., а в настоящее время доступен через Интернет (сайты alibris.com и BookFinder.com).
Глава 20.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 174; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!