Вселенные: ступени бесконечностей

Амнуэль Павел Рафаэлович

Глава 2

Типы многомирий

Назовем физическим многомирием мироздание, в котором существует (сосуществует) множество физических миров (вселенных), взаимодействующих или не взаимодействующих друг с другом, но эволюционирующих независимо, по одинаковым (или близким) физическим законам. Многомирия могут быть структурированы так же, как миры (вселенные, реальности, ветви), населающие каждый тип многомирия.

Определение многомирия более высокого класса: системы многомирий, как единого онтологического целого, — первый необходимый шаг на пути авторского исследования современного состояния физической науки.

Идею о том, что многомирие вовсе не есть единственное множество различных миров (вселенных, реальностей), можно было выдвинуть (если не физикам, то писателям-предтечам) уже в сороковых годах ХХ века после появления текстов Уэллса и Борхеса. Очевидно, что мир, куда попадают персонажи романа «Люди как боги», имеет иное происхождение, иные физические возможности (теоретически —

Уэллс их не рассматривает), нежели расходящиеся из единой реальности миры-тропки Борхеса. И если многомирие по Уэллсу — это аналог нынешнего лоскутного многомирия, то многомирие по Борхесу — аналог эвереттовского многомирия. И уже два этих произведения (большой роман и небольшой рассказ) показывают, что должна существовать следующая ступень в иерархии миров — многомирие многомирий.

К тому времени, когда доктор Владимир Волков (Volkov, 2041) и профессор Клиф Дорштейн (Dorschtein, 2040) опубликовали работы, определившие переход к физике бесконечностей, число описанных физических многомирийсводилось к одиннадцати вариантам (на самом деле — к девяти, как мы увидим ниже).

Лоскутное многомирие. Его существование с неизбежностью следует из предположения о том, что мироздание бесконечно в пространстве-времени. Однако то, что мы называем Вселенной, — ограниченная область мироздания, доступная нашим наблюдениям. По различным оценкам, число элементарных частиц в доступной нам части мироздания (Вселенной), достигает от 1080 до 10 120. Точное число, естественно, оценить трудно, но оно и не имеет принципиального значения. Важно, что число это, хотя и чрезвычайно велико, но конечно. Следовательно, в бесконечном мироздании должно существовать бесконечное же число различных вселенных, отделенных друг от друга конечным или бесконечным пространством-временем. Бесконечное четырехмерное мироздание можно свести, по идее, к двумерному описанию, и тогда оно станет похоже на бесконечных размеров ковер, состоящий из бесконечного же числа лоскутов конечного размера. Лоскуты-вселенные могут быть различны, но есть и бесконечное число таких, какие полностью тождественны тому лоскуту, той Вселенной, в которой живем мы. Здесь, в отличие, скажем, от представления многомирия по Вольтеру или Гроссетесту, мы имеем действительно иные миры, не параллельные нашему, не перпендикулярные ему — существенно от нашего мира отличные или, напротив, полностью ему тождественные и, в то же время, иные. В бесконечном количестве таких миров бесконечное число читателей читают точно такую же книгу, как сейчас вы, и делают свои выводы из прочитанного. Но другое бесконечно большое число читателей в других лоскутных вселенных никогда не слышали о некоем Амнуэле, поскольку он или не писал книгу, о которой идет речь, или его просто не существует в данном мире, а в другом бесконечном числе лоскутных миров не существует и планеты Земля, и Галактики «Млечный Путь».

Лоскутное многомирие, вообще говоря, самый простой, но при этом, как видим, все равно бесконечно сложный тип многомирия, не требующий для своего существования никаких дополнительных физических предположений, кроме единственного, которого придерживались и античные философы, и их более поздние последователи: речь идет об идее бесконечности мироздания в пространстве и времени.

Персонажи романа Уэллса побывали, по идее, в одном из миров лоскутного многомирия — во вселенной, не имевшей к нашей никакого физического отношения. Разумеется, остается открытым вопрос: как могли персонажи романа попасть в другую лоскутную вселенную, если эти вселенные отделены друг от друга если и конечным, то, в любом случае, огромным пространством, и находятся вне достижимости никакими средствами доставки, не нарушающими принцип относительности. К проблеме взаимодействия мультимиров мы еще вернемся неоднократно, пока же скажу лишь, что, в принципе, физика рассматривает (пока, разумеется, сугубо теоретически) возможность «пересечения» границы миров через пространства более высоких измерений.

Многомирие по Борхесу было физически рассмотрено в 1957 году Эвереттом-мл. (Everett, 1957) и носит название эвереттовского многомирия. Физики обычно говорят о так называемой многомировой интерпретации квантовой теории, но я предпочитаю упомянутый термин, поскольку на самом деле существует не единственная многомировая интерпретация квантовой физики, смотри, напр. обзор Шроссера и др (Shrosser, Wagner & Chang, 2051).

Идея Эверетта проста и является прямым и непосредственным следствием самой же квантовой теории, но именно потому революционна. Вот что писал Эверетт в своей диссертации (Эверетт, 1957):

«…С точки зрения теории все элементы суперпозиции (все „ветви“) являются „действительными“: ни один не более „реален“, чем остальные. Не нужно полагать, что все элементы, кроме одного, так или иначе разрушаются, так как все отдельные элементы суперпозиции индивидуально подчиняются волновому уравнению с полным безразличием к присутствию или отсутствию („реальности“ или нет) любых других элементов…»

Иными словами, коллапса волновой функции не существует, и в момент наблюдения фиксируется не какое-то единственное состояние частицы, а все

сразу! Но каждое состояние фиксируется «своим» наблюдателем. «Наш» наблюдатель обнаруживает электрон в состоянии номер 1, но в то же время наблюдатель номер 2 фиксирует состояние номер 2, наблюдатель 3 фиксирует… и так далее. Сколько решений имеет уравнение Шредингера, столько наблюдателей фиксируют все возможные состояния электрона. Возможно ли это в единственной вселенной? Нет, невозможно. Значит, в момент наблюдения мироздание «расщепляется» на множество ветвей-вселенных, отличающихся друг от друга только тем, что в одной вселенной электрон наблюдали в состоянии 1, в другой — в состоянии 2 и так далее. Сколько решений имеет уравнение Шредингера, столько вселенных и возникает в момент наблюдения. А поскольку разнообразных событий каждое мгновение происходит великое множество, то и расщепляется мир на великое множество почти неотличимых копий, каждая из которых развивается по своему собственному пути. И потому на самом деле существует не одна вселенная — та, что представлена нашему взору и сознанию, — а великое множество вселенных.

Предвидя возражения, Эверетт писал:

«Аргументы, согласно которым картине мира, представленной этой теорией, противоречит опыт… подобны критике коперниканской теории на том основании, что подвижность Земли как реальный физический факт является несовместимой с интерпретацией природы здравым смыслом, поскольку мы не чувствуем такого движения».

Действительно: как такое возможно? Из-за того, что состояние электрона или любой другой частицы в любом месте нашей Вселенной описывается уравнением, имеющим не одно, а много решений, каждое мгновение возникает огромное число вселенных? С миллиардами галактик? И в каждой есть Земля? И мы с вами? А из чего они возникают? Откуда берется масса? И как вообще возможно мгновенное появление вселенной, имеющей размеры в миллиарды световых лет? Как быть с постулатом Эйнштейна о том, что ничто не способно перемещаться быстрее света?

Естественные вопросы, подсказанные здравым смыслом. Ответы на эти вопросы дает эвереттика — область знаний, изучающая многомирие по Эверетту.

* * *

Новые вселенные не возникают «из ничего» в момент наблюдения, они существуют в реальности так же, как существует, а не возникает из небытия, волновая функция. Электрон в любой момент времени находится в суперпозиции всех возможных состояний. И все эти состояния существуют реально, потому что ни одно из них не имеет преимуществ перед другими.

Сказанное относится не только к электрону, но и ко всей нашей Вселенной, и к каждой ее части, и к каждому из нас, потому что и электрон, и мы с вами, и вся Вселенная описываются волновыми функциями, решениями соответствующих уравнений Шредингера. Уравнения для изолированного электрона физики решать умеют, а для сложных систем — нет. Тем более — для систем, состоящих из триллионов элементарных частиц, как мы с вами или Вселенная. Но от того, что физики умеют или не умеют делать, мироздание не становится проще или сложнее — оно такое, какое есть. Это бесконечно сложная квантовая система, проявляющая себя бесконечным (или почти бесконечным) числом классических миров, один из которых мы и наблюдаем вокруг себя. Существуют и другие — как грани бесконечно сложного кристалла. Кстати, именно такой образ придумал для описания квантового мира российский физик Михаил Менский (2005), и в физической литературе этот «кристалл» носит название «кристалла Менского».

Каждый из нас обладает свободой воли. Каждый решает по утрам, например, налить кофе или чай, а может, позволить себе рюмку коньяка. Вы выбрали чай? Это означает, что и другие ваши решения существуют в Мультиверсе [3] — есть мир, в котором вы налили себе кофе, и мир, где вы опрокинули рюмочку коньяка.

Эвереттизм как область физики, изучающая исключительно эвереттовское многомирие (ветвящуюся мультивселенную), значительно изменился со времени первой статьи Эверетта, как изменилась теория эволюции по сравнению с «Происхождением видов» Дарвина. Российский ученый Юрий Лебедев, например, ввел в обиход понятие склеек, противоположное эвереттовскому ветвлению (Лебедев, 2000; Лебедев, 2009). Миры не только ветвятся, создавая неисчислимое многообразие эвереттовского Мультиверса, но и «склеиваются», пересекаются, и тогда можно наблюдать интересные феномены появления и исчезновения предметов. А в случае ментальных склеек мы можем «общаться» с самими собой в других ветвях Мультиверса, и тогда нас посещают неизвестно, казалось бы, откуда взявшиеся озарения и идеи.

3

До тридцатых годов ХХI века в англоязычной литературе для обозначения многомирия использовалось слово Multiverse в противоположность Universe (Вселенная). В русской транскрипции использовалась калька: Мультиверс. В тридцатых годах, с появлением работ, рассматривавших системы многомирий различных типов (многомирия многомирий), в английском языке устоялось выражение Multiworlds, соответствующеее русскому «многомирие многомирий».