Текст книги "Начало бесконечности. Объяснения, которые меняют мир"

Квантовая теория – это глубочайшее из известных науке объяснений. Она нарушает многие допущения здравого смысла и всей предшествующей науки, включая и те, о самом факте существования которых никто даже и не подозревал, пока не появилась квантовая теория и не вступила с ними в противоречие. Однако эта кажущаяся чуждой территория – реальность, частью которой являемся мы и все, с чем мы сталкиваемся. И другой реальности нет. Рассказывая здесь о ней, я, возможно, и проиграю в плане привычных составляющих драматизма, но смогу это компенсировать возможностью объяснить нечто более поразительное, чем любая фантастика, и при этом являющееся самым ясным и фундаментальным фактом, который известен нам о физическом мире.

Должен предупредить читателя, что на момент написания этой книги определенно лишь меньшинство физиков разделяет подход к квантовой теории, который я собираюсь представить и который известен как многомировая интерпретация (не слишком удачное название, так как в нем заключено намного больше, чем просто «миры»). В следующей главе я порассуждаю о том, почему так получилось, несмотря на то, что для многих хорошо изученных явлений неизвестно объяснений. Но на данный момент достаточно сказать, что сама идея науки как объяснения в том смысле, за который я выступаю в этой книге (а именно: объяснение того, что на самом деле существует в мире), пока поддерживается меньшинством даже среди физиков-теоретиков.

Пожалуй, я начну с самого простого из возможных размышлений о «параллельных вселенных»: допустим, что «фантомная зона» существовала всегда (с момента ее собственного Большого взрыва). И вплоть до начала нашей истории она представляла собой точную копию «настоящей» вселенной – атом за атомом, событие за событием.

Все недостатки, которые я упоминал в рассказах о фантомной зоне, связаны с асимметрией: то, что есть в обычном мире, влияет на то, что есть в фантомной зоне, но не наоборот. Чтобы избавиться от этих недостатков, представим на минуту, что эти две вселенные совершенно незаметны друг для друга. Поскольку мы идем в направлении настоящей физики, я также сохраню предел скорости света для передачи информации, а законы физики пусть будут универсальными и симметричными (то есть они не делают различий между вселенными). Более того, они являются детерминистическими: ничего не случается самопроизвольно, и поэтому вселенные остаются одинаковыми, но лишь до определенного момента. Так как же они станут разными? Это ключевой вопрос в теории мультивселенной, на который я отвечу далее.

Все эти основные свойства моего вымышленного мира можно считать условиями, наложенными на потоки информации: нельзя послать сообщение в другую вселенную; нельзя ничего изменить в своей вселенной быстрее, чем до объекта воздействия дойдет свет. Нельзя привносить в мир новую информацию, даже случайную: все, что происходит, определяется законами физики на основе того, что произошло раньше. Однако в мир, безусловно, можно привносить новое знание. Знание состоит из объяснений, а ни одно из перечисленных условий не мешает созданию новых объяснений. Все это верно и для реального мира.

Мы можем временно представлять себе эти две вселенные параллельными в буквальном смысле слова. Уберите третье измерение пространства и представьте, что вселенная двумерна, как бесконечный плоский телевизор. Затем поместите параллельно этому телевизору второй такой же, с теми же самыми картинками на экране (символизирующими объекты в наших вселенных). Теперь забудьте, из чего сделаны телевизоры. Есть только картинки. Этим подчеркивается, что вселенная – не резервуар с физическими объектами: она и есть эти объекты. В реальной физике даже пространство – физический объект, который может деформироваться, влиять на материю и испытывать ее влияние.

Таким образом, теперь у нас есть две в точности параллельные, идентичные вселенные, в каждой имеется копия нашего звездолета, его экипажа, телепортатора и всего космоса. Из-за того, что вселенные симметричны, называть одну «обычной вселенной», а другую «фантомной зоной» теперь неправильно. Поэтому я буду просто называть их «вселенными». Обе они вместе составляют пока всю физическую реальность моего рассказа, и это – мультивселенная. Аналогично ошибочно говорить об «оригинальном» объекте и его «двойнике»: это просто два экземпляра одного объекта.

Если бы на этом наше научно-фантастическое размышление закончилось, две вселенные так бы и остались навсегда одинаковыми. С логической точки зрения в этом нет ничего невозможного. Однако тогда наш рассказ точно нельзя было бы назвать ни безупречным прозаическим произведением, ни безупречным научным рассуждением по одной и той же причине: это рассказ о двух вселенных с одной историей, то есть с одним вариантом развития событий. Другими словами, есть только один сценарий, описывающий то, что происходит в обеих вселенных. В качестве литературного произведения это был бы рассказ об одной вселенной с никому не нужными ухищрениями. В качестве же научного рассуждения это было бы описание мира, не объяснимого для его обитателей. Как бы могли они доказать, что их история протекает в двух вселенных, а не в трех или тридцати? И почему не в двух сегодня и в тридцати завтра? Более того, поскольку в их мире только одна история, все их разумные объяснения природных явлений будут касаться именно ее. Этот единый вариант развития событий будет тем, что они подразумевают под своим «миром» или «вселенной». Ничто из стоящей за их реальностью двойственности не будет им доступно, и как объяснение это будет нести для них не больше смысла, чем три вселенных или тридцать, – и все же по факту они будут ошибаться.

Замечание объяснимости: хотя до сих пор с точки зрения обитателей описываемых вселенных мой рассказ был бы объяснением неразумным, оно необязательно неразумно для нас. Воображаемые необъяснимые миры помогают разобраться в природе объяснимости. Поэтому в предыдущих главах я уже описывал несколько необъяснимых миров, а в этой главе опишу еще. Но в конечном счете я хочу рассказать об объяснимом мире, а именно о нашем.

Замечание о терминологии: мир – это вся физическая реальность. В классической (доквантовой) физике считалось, что мир состоит из одной вселенной и представляет собой нечто вроде всего трехмерного пространства на всем протяжении времени и со всем содержимым. Как я объясню далее, согласно квантовой физике, мир гораздо больше и сложнее – это мультивселенная, в которую (помимо всего прочего) входит множество таких вселенных. Историей мы назовем последовательность событий, происходящих с объектами и, возможно, с их идентичными партнерами. Так, в моем рассказе мир пока представляет собой мультивселенную, состоящую из двух вселенных, но с единственной историей.

Итак, наши две вселенные не должны оставаться идентичными. Что-то вроде сбоя телепортатора сделает их разными. Однако, как я сказал, может показаться, что такая возможность исключается упомянутыми ограничениями на информационный поток. Законы физики в вымышленной вселенной детерминистические и симметричные. Так что же способен сделать телепортатор, отчего вселенные станут различаться? Может показаться, что любая операция одного экземпляра, осуществляемая в первой вселенной, должна повторяться его двойником во второй, и вселенные так и останутся одинаковыми.

Как ни странно, это не так. Две идентичные сущности при детерминистических и симметричных законах вполне могут стать различными. Но чтобы это случилось, изначально они должны быть больше, чем точными образами друг друга: они должны быть неотличимы[78]78
  В оригинале использован термин fungible, который обычно переводится как взаимозаменимость, но, поскольку в русском языке это соответствует меньшей степени сходства, чем идентичность, выбран перевод неотличимость. – Прим. ред.


[Закрыть], что означает идентичность буквально во всех аспектах, за исключением того, что их две. В моем рассказе понятие неотличимости будет появляться неоднократно. Этот термин заимствован из юриспруденции, где он относится к юридической фикции, признающей определенные сущности идентичными для таких целей, как оплата долгов. Например, долларовые банкноты неотличимы по закону, то есть если вы взяли в долг доллар, то, если не оговорено обратное, необязательно возвращать именно эту конкретную банкноту. Баррели нефти (определенного сорта) также неотличимы. А вот лошади нет: если вы одолжили у кого-то лошадь, то вернуть придется именно ее; не подойдет даже ее однояйцевый близнец. Но физическая неотличимость, о которой я здесь говорю, не основана на признании. Ее смысл заключается в том, чтобы быть идентичными, а это совсем другое и контринтуитивное свойство. Лейбниц в своем учении о «тождестве неразличимых» дошел до того, что исключил существование таковых в принципе. Но он ошибался. Даже независимо от физики мультивселенной, мы теперь знаем, что фотоны и при некоторых условиях даже атомы могут быть неотличимы. Первое достигается в лазерах, второе – в устройствах, называемых «атомными лазерами». Последние выбрасывают сгустки чрезвычайно холодных, неотличимых атомов. Как такое возможно без возникновения трансмутации, взрывов и тому подобного, я расскажу ниже.

Во многих учебниках и научных статьях по квантовой теории, даже в тех немногих, которые поддерживают многомировую интерпретацию, понятие неотличимости практически не обсуждается и даже не упоминается. Тем не менее оно присутствует повсеместно, прямо под концептуальной поверхностью, и я считаю, что его явное выражение поможет объяснить квантовые явления безо всяких ухищрений. Как вскоре станет ясно, это свойство еще более странное, чем предполагал Лейбниц, гораздо более странное, чем, например, множественные вселенные, которые в конечном счете не противоречат здравому смыслу – просто их много. Это свойство допускает совершенно новые типы движения и информационных потоков, отличные от всего, что можно было себе представить до появления квантовой физики, а значит, и радикально иную структуру физического мира.

В некоторых ситуациях деньги неотличимы не только юридически, но и физически; и, будучи привычным, это обстоятельство дает хорошую модель для размышления о неотличимости. Например, если на вашем (электронном) счету лежит один доллар и банк начисляет еще один доллар в качестве бонуса за лояльность, а затем снимает доллар в виде платы за обслуживание, то нет смысла выяснять, был ли снят ли тот же доллар, что положен, или тот, что уже находился на счету до этого, или же снятый доллар частично состоит из того и из другого. И это не просто потому, что мы не можем узнать, был ли это тот же доллар, или решили, что нам это не важно: физика происходящего просто исключает такое понятие, как снятие исходного доллара или снятие того, который был добавлен позже.

Доллары, лежащие на банковских счетах, можно назвать «конфигурационными» сущностями: это состояния или конфигурации объектов, а не то, как мы обычно представляем себе сами физические объекты. Ваш банковский счет воплощается в состоянии определенного устройства для хранения информации. В каком-то смысле вы владеете этим состоянием (согласно закону изменить его без вашего согласия никто не может), но само устройство или любая его часть вам не принадлежит. И в этом смысле доллар – абстракция. В действительности это фрагмент абстрактного знания. Я отмечал в главе 4, что, как только знание воплощается в физической форме в какой-либо подходящей среде, оно стремится там остаться. Таким образом, когда физический доллар изнашивается и уничтожается монетным двором, абстрактный доллар вынуждает монетный двор перевести его в электронную форму или заново напечатать в бумажном виде. Это абстрактный репликатор, с тем отличием (не свойственным репликаторам), что он старается не распространиться, а скопироваться в бухгалтерские книги и резервные копии в памяти компьютера.

Другим примером неотличимых конфигурационных сущностей в классической физике служит количество энергии: если крутить педали велосипеда, пока не наберется кинетическая энергия десять килоджоулей, а затем тормозить, пока половина ее не рассеется в виде тепла, то не важно, рассеялись ли первые пять набранных килоджоулей, или вторые, или какая-то их комбинация. Важно, что рассеялась половина имевшейся энергии. Оказывается, что в квантовой физике элементарные частицы тоже являются конфигурационными сущностями. Вакуум, который мы считаем пустым по обыденным меркам и даже на атомном уровне, на самом деле не пустота, а богато структурированная сущность, называемая «квантовым полем». Элементарные частицы представляют собой высокоэнергичные конфигурации этой сущности – «возбуждения вакуума». Так, например, фотоны в лазере – это конфигурации вакуума внутри его «резонатора». Когда в нем представлены несколько таких возбуждений с идентичными свойствами (энергией и спином), то невозможно указать, какое из них появилось первым или какое покинет резонатор следующим. Есть только свойства, характеризующие каждое из них, а также их количество.

Если две вселенные в нашей вымышленной мультивселенной изначально неотличимы, то из-за неисправности телепортатора они могут приобрести различные свойства точно так же, как компьютер в банке может снять с двухдолларового счета один из двух неотличимых долларов, а не другой. По законам физики могло бы быть так, например, что, когда в телепортаторе случается сбой, в одной из вселенных, но не в другой, в перемещаемых объектах произойдет небольшой скачок напряжения. Поскольку законы симметричны, то невозможно уточнить, в которой из вселенных случится этот скачок. Но так и должно быть именно в силу изначальной неотличимости вселенных.

Достаточно трудным для понимания является тот факт, что если объекты просто идентичны (в том смысле, что являются точными копиями друг друга) и подчиняются детерминистическим законам, которые не проводят между ними различия, то они никогда не станут различными, а вот неотличимые объекты, которые на первый взгляд похожи друг на друга даже больше, могут. Это первое из странных свойств неотличимости, о которых Лейбниц никогда не задумывался и которые я считаю центральными для явлений квантовой физики.

А вот другое свойство. Допустим, у вас на счету лежит сто долларов и вы дали банку указание перевести в определенный день в будущем один доллар на счет налоговой службы. Теперь в банковском компьютере содержится соответствующее детерминистическое правило. Допустим, вы руководствовались тем, что этот доллар уже принадлежит налоговой службе. (Скажем, он был ошибочно вам переведен как налоговый вычет, и вы должны его вернуть в указанный срок.) Поскольку доллары на счету неотличимы, нельзя сказать, какой из них принадлежит налоговой службе, а какие – вам. Итак, получается, что не у всех объектов в наборе, хотя они и неотличимы, один и тот же владелец! Описать это простым языком сложно: каждый доллар на счету разделяет буквально все свои свойства с другими, однако не у всех у них хозяин один и тот же. Так можно ли сказать, что в этом случае у них нет владельца? Это было бы заблуждением. Ведь очевидно, что один доллар все-таки принадлежит налоговой службе, а остальные – вам. Можно ли сказать, что у всех у них два владельца? Наверно, но только из-за размытости термина. Безусловно, нет смысла говорить, что налоговой службе принадлежит один цент от каждого доллара, поскольку мы столкнемся с тем, что и центы на счету тоже неотличимы. Но в любом случае, заметим, что проблема, поднимаемая этим «многообразием в пределах неотличимости», только языковая. Непонятно, как словами описать некоторые аспекты ситуации. Саму же ситуацию никто не считает парадоксальной: компьютер получил команду выполнить определенные правила, и относительно того, что случится в результате, никогда не будет никакой двусмысленности.

Как станет ясно в дальнейшем, многообразие в пределах неотличимости – широко распространенное явление в мультивселенной. Одно важное отличие от случая взаимозаменяемых денег заключается в том, что в последнем примере нам не нужно интересоваться или предсказывать, каково это – быть долларом. Другими словами, каково это быть неотличимым, а затем приобрести отличия. Многие приложения квантовой теории требуют от нас как раз этого.

Вначале я предложил временно представить, что наши две вселенные расположены в космосе рядом друг с другом, подобно тому, как в некоторых научно-фантастических рассказах о вселенных-двойниках говорят, что они находятся «в разных измерениях». Но теперь нам придется отказаться от этого образа и представить, что вселенные совпадают: независимо от того, что могло бы обозначать это «дополнительное измерение», из-за него они перестали бы быть неотличимыми[79]79
  Идентичные сущности, находящиеся в разных местах в пространстве, где кроме них ничего нет, не будут неотличимыми, однако некоторые философы утверждают, что они будут «неразличимыми» в лейбницевском понимании. Если это так, то неотличимость еще и в этом отношении хуже, чем представлял Лейбниц. – Прим. автора.


[Закрыть]. Нельзя сказать, что они совпадают в чем-то, например, в окружающем их пространстве. Они не находятся в пространстве, но экземпляр пространства является частью их самих. Под «совпадением» понимается лишь то, что они никоим образом не отдельны друг от друга.

Вообразить совпадение идеально идентичных предметов трудно. Стоит только представить себе лишь один из них, как воображение уже нарушит их неотличимость. Но в отличие от воображения для разума это не препятствие.

Теперь в нашем рассказе появляется нетривиальный поворот. Например, в результате скачка напряжения, который случился в одной из двух вселенных при сбое в работе телепортатора, некоторые нейроны в мозгу пассажира в этой вселенной дали осечку. И вот в этой вселенной этот пассажир пролил чашку кофе на другого пассажира. Между ними возникают общие переживания, которых у них нет в другой вселенной, и начинается роман, прямо как в фильме «Осторожно! Двери закрываются».

Скачки напряжения необязательно должны быть «сбоями» телепортатора. Они могут быть регулярным побочным эффектом его работы. Мы проходим через гораздо более сильную, непредсказуемую тряску, когда, например, летим на самолете или катаемся на мустанге. Представим себе, что каждый раз при запуске телепортатора, который происходит в обеих вселенных, в одной из них случается маленький скачок, но он настолько мал, что его можно зафиксировать только чувствительным вольтметром, или если он подтолкнет что-то, чему для изменения не хватало как раз этого толчка, но без него изменения не случилось бы.

В принципе, явление может выглядеть непредсказуемым для наблюдателей по одной или более из следующих трех причин. Первая состоит в том, что на него влияет какая-то фундаментально случайная (недетерминированная) переменная. Я исключил такую возможность из нашего рассказа, поскольку в реальной физике таких переменных нет. Вторая причина, которая по крайней мере до некоторой степени обуславливает большую часть непредсказуемого, случающегося ежедневно, – в том, что факторы, влияющие на явление, хотя и детерминированы, но либо неизвестны, либо слишком сложны, чтобы их учесть. (Особенно когда они включают в себя создание знания, как обсуждалось в главе 9.) Третья причина, о которой до появления квантовой теории никто не задумывался, заключается в том, что несколько изначально неотличимых экземпляров наблюдателя становятся различными. Именно к этому и приводят скачки, вызванные телепортатором, и из-за этого их последствия строго непредсказуемы, несмотря на то, что описываются детерминистическими законами физики.

Эти замечания о непредсказуемых явлениях можно было бы сделать и не ссылаясь явно на неотличимость. Так на самом деле обычно и поступают исследователи мультивселенной. Но тем не менее, как я уже говорил, я считаю, что неотличимость существенна для объяснения квантовой случайности и большинства других квантовых явлений.

Все эти три кардинально разные причины непредсказуемости могут, в принципе, казаться наблюдателям в точности одинаковыми. Но в объяснимом мире должен существовать способ выяснить, какая из них (или какая их комбинация) является истинным источником любой видимой случайности в природе. Как убедиться, что некое конкретное явление обуславливается именно неотличимостью и параллельными вселенными?

В художественных произведениях всегда возникает соблазн ввести для этого коммуникацию между вселенными, отчего те перестают быть «параллельными». Как я уже говорил, в результате получается рассказ об одной-единственной вселенной, но можно попытаться замаскировать этот факт, говоря, что такая коммуникация будет сложной. Например, это мог бы быть такой способ настройки телепортатора в одной из вселенных, чтобы он приводил к скачку напряжения в другой. Тогда его можно будет использовать для передачи сообщений. Но наверняка это будет очень дорогой или опасный метод, и поэтому правила звездолета должны ограничивать его применение. Особенно строго запрещаются «личные разговоры» со своим двойником. Тем не менее один из членов экипажа во время ночной смены втайне нарушает этот запрет и получает сообщение, которое сильно его удивляет: «ЖЕНИЛСЯ НА СОНАК». В отличие от этого персонажа, мы знаем, что эта свадьба – прямое следствие пролитого кофе, непосредственного результата скачка напряжения в другой вселенной. Затем передача информации прерывается, и больше никаких сообщений не приходит. Мы знаем (снова в отличие от нашего героя), что в другой вселенной засекли незаконное использование оборудования и усилили меры безопасности. Дальше рассказ может строиться вокруг того, что случится, когда этот член экипажа предпримет какие-то действия в связи с полученным шокирующим известием.

Как человеку следует реагировать на новость о том, что его двойник женился? Искать ли в своей вселенной двойника жены, с которой он никогда даже не встречался лично, не говоря уже о романтических отношениях? Или которая, в лучших традициях любовных историй, его раздражает. Наверно, вреда от этого не будет. Или будет?

Идеи, зарождающиеся в другой вселенной, как минимум столь же подвержены ошибкам, как и те, которые зарождаются в нашей; и если их сложно получить, то и корректировать ошибки будет труднее. Создание знаний зависит от возможности исправлять ошибки. Возможно, продолжением того первого сообщения должно было стать: «УЖЕ ЖАЛЕЮ ОБ ЭТОМ». Или вдруг в другой вселенной в комнату с телепортатором вошла Сонак, помешав тем самым отослать предупреждение. А может быть, сейчас они счастливы, но вскоре разругаются и разведутся. Как бы то ни было, эта межвселенская коммуникация вместо пользы могла удвоить число роковых брачных решений, принятых двумя экземплярами интересующего нас члена экипажа.

В более общем смысле, известие о том, что ваш двойник вполне доволен принятым в другой вселенной решением не означает, что вы тоже будете довольны «соответствующим» решением в своей. Раз между вселенными есть различия (а без них новости из другой вселенной не были бы новостями), нет достаточных оснований полагать, что они никак не повлияют на результат принятия решения. В одной вселенной вы встретились благодаря случайности, произошедшей с вами обоими, а в другой – потому что незаконно воспользовались оборудованием корабля. Может ли это как-то сказаться на счастье в браке? Возможно, нет, но вы можете это знать, только имея хорошую объяснительную теорию касательно того, какие факторы влияют на последствия свадеб, а какие нет. И если у вас есть такая теория, то, возможно, вам тогда и не нужно тайком пробираться к телепортатору.

Еще в более общем смысле, польза от коммуникации между вселенными могла в результате воплотиться в новых формах обработки информации. В описанном мною вымышленном случае, поскольку две вселенные до недавних пор были идентичными, общаться со своим двойником из другой вселенной – это все равно что запустить компьютерную модель альтернативной версии некоторого отрезка своей жизни, не зная, однако, в явном виде все соответствующие физические переменные. Такой вычислительный процесс неосуществим никаким другим способом и мог бы пригодиться для проверки объяснительных теорий о том, какое влияние на последствия оказывают различные факторы. Тем не менее сначала эти теории все равно придется придумать.

Поэтому если такое общение – ресурс дефицитный, то более эффективным его использованием был бы обмен самими теориями: если ваш двойник справится с проблемой и расскажет решение, то вы сможете сами убедиться, что это разумное объяснение, даже если совершенно не представляете, как он до него додумался.

Еще одно эффективное применение обмена информацией между вселенными могло бы заключаться в разделении работы над трудоемкими вычислениями. Например, по сюжету некоторые члены экипажа могли отравиться, и без противоядия они протянут всего несколько часов. Чтобы найти его, нужно смоделировать на компьютере результат действия множества вариантов лекарства. На каждом экземпляре компьютера корабля можно запустить поиск по половине списка вариантов, и таким образом на прогон всего списка уйдет в два раза меньше времени. Когда в одной из вселенных лекарство будет найдено, его номер в списке можно передать в другую, проверить там результат, и экипаж в обеих вселенных будет спасен. И снова: тот факт, что вычислительная мощность таким образом доступна через телепортатор, будет свидетельствовать о том, что по ту сторону действительно есть компьютер, который выполняет иные вычисления, нежели наш. Обдумывая затем детали (о том, как двойники дышат и так далее), обитатели одной вселенной смогли бы понять, что другая вселенная в целом реальна, что у нее такая же структура и она так же сложна, как и их собственная. Таким образом, их мир стал бы объяснимым.

Поскольку в реальной квантовой физике коммуникации между вселенными нет, то и в нашем рассказе ее быть не должно, а значит, этот конкретный путь к объяснимости для нас закрыт. Между историей, в которой наши члены экипажа женаты, и той, в которой они едва знают друг друга, неосуществим обмен сообщениями; невозможно и наблюдение друг за другом. Тем не менее, как мы вскоре увидим, существуют обстоятельства, при которых эти истории все же могут влиять друг на друга способами, которые не сводятся к обмену информацией, и необходимость объяснить эти эффекты дает главный аргумент в пользу того, что наша собственная мультивселенная реальна.

После того как вселенные в нашем рассказе начали отличаться внутри одного звездолета, все остальное в мире существует в парах идентичных экземпляров. Мы должны продолжать считать эти пары неотличимыми. Это необходимо, потому что вселенные – не «резервуары», они и есть те объекты, которые в них содержатся. Если бы у каждой из вселенных была независимая реальность, то у каждого из объектов в такой паре было бы свойство находиться в одной конкретной вселенной, а не в другой, и тогда они перестали бы быть неотличимыми.

Как правило, область, в которой вселенные различаются, будет расти. Например, когда наша пара решит пожениться, оба сообщат об этом на свои родные планеты. Когда сообщения достигнут адресатов, два экземпляра каждой из планет станут различными. До этого различались только два экземпляра звездолета, но вскоре, даже до того, как кто-либо распространит информацию намеренно, часть ее выйдет наружу. Например, в результате принятия решения о свадьбе люди на звездолете в двух вселенных начнут двигаться по-разному, свет будет от них отражаться тоже по-разному, часть его покинет звездолет через иллюминаторы, делая две вселенные слегка различающимися там, куда он дошел. То же верно и для теплового излучения (инфракрасного света), исходящего от каждой точки его корпуса звездолета. Таким образом, начиная со скачка напряжения, случившегося в одной вселенной, в пространство во всех направлениях выходит волна дифференциации между вселенными. С учетом того, что скорость распространения информации в любой из вселенных не может превышать скорость света, на нее накладывается такое же ограничение. Поскольку передний фронт волны дифференциации в основном перемещается с такой или почти такой скоростью, различия в стартовых условиях, которые могли иметь место между разными направлениями, будут становиться все меньше по отношению к пройденному расстоянию, и поэтому чем дальше уходит волна, тем ближе к сферической она становится. Так что я буду называть ее «сфера дифференциации».

Даже внутри сферы дифференциации между вселенными относительно немного различий: звезды сияют все так же, на планетах остались все те же континенты. Даже у людей, которые слышат о свадьбе и в результате ведут себя по-другому, в памяти и других запоминающих устройствах содержатся по большей части одинаковые данные, они продолжают дышать тем же самым воздухом, едят такую же еду и так далее.

Однако, хотя и кажется интуитивно очевидным, что новости о свадьбе по большей части ничего не изменят, есть и другое интуитивно разумное соображение, которое, по-видимому, доказывает, что от этого изменится все, пусть и слегка. Рассмотрим, что случится, когда новость достигнет некоторой планеты, скажем, в виде импульса фотонов от лазерного передатчика. Еще до того, как это как-то отразится на людях, планета подвергнется физическому воздействию этих фотонов, которые, как можно ожидать, передадут импульс каждому атому, встретившемуся на пути луча, то есть всем атомам примерно на половине поверхности планеты, обращенной в сторону луча. Колебания атомов слегка изменятся, что скажется на нижележащих атомах. По мере воздействия атомов друг на друга эффект быстро распространится по всей планете. Вскоре воздействие затронет все атомы планеты, хотя влияние на большинство из них будет невообразимо малым. Но тем не менее каким бы незначительным ни было это влияние, его будет достаточно, чтобы нарушить неотличимость между атомом и его двойником в другой вселенной. Таким образом, представляется, что после прохождения волны дифференциации не останется ничего неотличимого.

Эти две противоположные интуиции отражают древнюю дихотомию между дискретным и непрерывным. Приведенный выше аргумент о том, что в сфере дифференциации все должно стать различным, опирается на реальность чрезвычайно малых изменений физических свойств, изменений, которые на много порядков меньше доступных измерениям. Существование таких изменений неумолимо следует из объяснений классической физики, ведь в ней большая часть фундаментальных величин (таких как энергия) изменяется непрерывно. Противоположная интуиция происходит от представления о мире в категориях обработки информации, а значит, в терминах дискретных переменных, таких как содержимое воспоминаний человека. Квантовая теория разрешает этот конфликт в пользу дискретного. У типичной физической величины есть наименьшее возможное изменение, которое она может претерпеть в заданной ситуации. Например, существует наименьшее возможное количество энергии, которое излучение может передать любому конкретному атому. Атом не может поглотить любое количество энергии, меньшее, чем этот «квант» энергии. Поскольку это отличительное свойство квантовой физики было обнаружено первым, оно и дало название всей области. Введем его и в нашу фантастическую физику.