Электронная библиотека » Энтони Агирре » » онлайн чтение - страница 9


  • Текст добавлен: 18 апреля 2022, 10:49


Автор книги: Энтони Агирре


Жанр: Прочая образовательная литература, Наука и Образование


Возрастные ограничения: +12

сообщить о неприемлемом содержимом

Текущая страница: 9 (всего у книги 26 страниц) [доступный отрывок для чтения: 9 страниц]

Шрифт:
- 100% +

Это частный случай общего правила: если вы приводите квантовую систему в контакт с достаточно сложной средой, квантовая природа системы исчезает; в особенности это касается квантовой суперпозиции. Как только две возможности «декогерировали», любая новая система, взаимодействующая с декогерированными возможностями старой системы, создаст декогерентную комбинацию новой системы с каждым из вариантов старой; таким образом, описание подобной системы фактически распадается на описание двух (или, скорее, большего числа) отдельных «миров». Поэтому суперпозиция активированной и неактивированной клетки палочки быстро становится декогерентной, если включить окружающую палочку среду. Если она взаимодействует с клетками ганглия, вместе они формируют декогерентную суперпозицию клеток ганглия, которые и получили, и не получили сигналы от палочки. И так далее. Следуя формализму квантовой теории, мы получаем суперпозицию многих разных состояний мозга. Однако ключевым является тот факт, что ни одно из них не описывает что-либо, похожее на странное состояние полуживого-полумертвого зомби Муненори. Декогеренция полностью отрезает эти состояния друг от друга.


Это все хорошо, однако же возникает другой, причем гораздо более сложный вопрос: Как четыре возможные комбинации системы Муненори-фотоны превращаются в одного Муненори, который либо жив, либо мертв? Иначе говоря, как суперпозиция потенциальных исходов связана с единственным реальным исходом? Считается, что квантовое состояние дает полное и законченное описание реальности, содержащее всю необходимую для описания системы информацию. Однако похоже, что после декогеренции в две возможности, образующие-суперпозицию-но-не-интерферирующие-друг-с-другом, возникает серьезное противоречие между состоянием с этими двумя возможностями и «реальностью», при которой имеется только одна возможность: Муненори либо жив, либо мертв. Вы услышали звук или нет. Это главное несоответствие большинство ученых называет проблемой квантовых измерений.

К проблеме квантовых измерений существует примерно столько же подходов, сколько в мире людей, которые серьезно ею занимались. Это на редкость тонкий вопрос. Мы можем для пользы дела нарочито огрубить его, разделив большую часть подходов[50]50
  Для того чтобы описать все интерпретации, потребуется целая книга. Стоит упомянуть модели динамического коллапса и скрытых переменных. Оба представления довольно сильно отличаются от описанного эпистемического или онтического подходов, и они значительно менее популярны.


[Закрыть]
на две группы, которые можно было бы назвать эпистемическим и онтическим подходами.

Эпистемический (гносеологический) подход рассматривает квантовое состояние как математическое описание (или волновую функцию) всего, что наблюдатель может узнать о системе. Это напоминает вероятность P того, что при бросании кости грань с шестеркой окажется сверху: разные наблюдатели (например, вы или симулятор) могут приписать разные вероятности выпадению граней с разными цифрами, но после броска все согласятся, что вероятность того, что наверху окажется та грань, которая оказалась, составит P = 100 %, а тех, которые оказались в остальных позициях, P = 0 %. Подобно этому, в эпистемической интерпретации в волновой функции содержится вся информация о системе с точки зрения наблюдателя, имеющего к ней доступ. До измерения волновая функция приписывает разные вероятности различным исходам. После измерения вся вероятность превращается в стопроцентную вероятность того исхода, который в действительности наблюдается наблюдателем. С этой точки зрения, если мы рассмотрим цепь событий (начиная от попадающего на сетчатку глаза фотона и следуя дальше, через нервные волокна, к мозгу), приводящих к появлению суперпозиции конфигураций нейронов в мозгу Муненори, мы вправе описать любую из них в виде суперпозиции. Но в голове Муненори будет реально воспринята только одна из конфигураций, и на основании именно этой конфигурации и будет предпринято действие. Замену этой волновой функции новой, в которой отразится новая информация, полученная наблюдателем, часто называют коллапсом волновой функции. Однако для вероятностей этот термин обычно не используется, про них мы бы просто сказали, что они изменились «при получении дополнительной информации». Но с эпистемической точки зрения это одно и то же.

Онтический подход по духу довольно сильно отличается от эпистемического. При этом подходе утверждается, что волновая функция – это реальность, или, по крайней мере, что она взаимно-однозначно связана с реальностью. Поэтому когда волновая функция распадается на два декогерентных мира, находящихся в суперпозиции, мы должны воспринимать это буквально и считать, что мир распался на два различных мира. Ни одна часть волновой функции никогда не умирает, вместо этого мы должны говорить о соотношении между частями волновой функции. Например, мы можем сказать: «Состояние с отметкой „много фотонов“ коррелирует с состоянием, помеченным значком „видно“. А состояние с отметкой „меньше фотонов“ коррелирует с состоянием, помеченным значком „не видно“». Поэтому один Муненори, который увидел блик света, может сделать вывод, что он увидел его потому, что прилетело много фотонов, а другой Муненори, который не увидел блика, заключает, что фотонов было недостаточно, чтобы их увидеть. С этой точки зрения, если мы подумаем о цепи событий, начиная с прилета фотонов к сетчатке, и далее – к нервным волокнам и к нейронам в мозгу, приводящим к суперпозиции конфигураций в мозгу Муненори, мы должны продолжить эту цепочку, признав, что мозг взаимодействует с остальной частью мозга, телом, воздухом вокруг него, травой на поле, на котором стоит Муненори, городом Киото, и так далее. Суперпозиция просто растет, в нее включаются все новые и новые члены.


Таким образом, этот мир распадается на мир, который распадается на множество миров, и тот мир, который известен нам как этот мир.

15. Чего узнать нельзя
(Монастырь Зуйо-дзи, Япония, 1627 год)

«Как ты думаешь, – спросил ты Умпо Дзеньё, когда вы сидели в саду, – Будда действительно знает всё, как это написано в сутрах?»

«О, – ответил мастер, – сутры – кладезь мудрости, но рассказанные в них истории древние и их не нужно воспринимать буквально. Я думаю, что Будда знал достаточно, а ты так разве не думаешь?»

«Да, но, ты полагаешь, это возможно – знать всё? А для просветленного существа? Или для Бога? (Или джинна, – подумал ты про себя.) Как ты все это отыщешь и измеришь? Где ты будешь хранить всю эту информацию? Что…»

«Я думаю, что ты знаешь слишком много! – засмеялся Дзеньё. – Налить тебе чашку чаю?»

Сегодня ты находишь у себя на столе тонкий пыльный томик. Книга озаглавлена «Чего узнать нельзя», и ты почти уверен, что обнаружишь в ней сплошь пустые страницы.

Но нет: оказывается, ты открыл поэтический сборник.

Иногда говорят, что нет ничего невозможного. В каком-то смысле это правда. Даже задачи, которые кажутся чрезвычайно трудными, часто могут быть решены, если в одном человеке сойдутся талант, удача и способность к тяжелой работе. Сложное переплетение событий и причин порождает в мире огромное число неожиданных сюрпризов, и часто бывает, что правила, которые запрещают какое-нибудь событие, не ясны или допускают исключения. Квантовая механика предоставляет много таких исключений – особенно на очень мелком масштабе: поведение объектов, невозможное в рамках классической физики, часто возможно, пусть даже с очень малой вероятностью, когда учитываются квантовые эффекты.

Как уже говорилось, есть вещи, которые, согласно существующим (и, нужно сказать, невероятно мощным) законам физики, невозможно сделать, или, в формулировке старинной книги поэм, данной тебе Дзеньё, «нельзя узнать». Вот три страницы из этой книги.

Страница 1

Монах в страшном напряжении ждет, когда в далеком храме зазвонит колокол.

Голубь пролетает над головой.

Момент наступает, решение принято, и монах умирает. Колокол звонит, но слишком поздно.

Первый запрет состоит в том, что сигналы не могут передаваться быстрее, чем свет, или, иначе говоря, мы не можем знать ничего, что случилось за границами области пространства-времени, называемой нашим световым конусом (конусом прошлого), из которого сигналы, идущие со скоростью света или меньшей, еще могли бы достичь нас. Монах, находящийся в определенном месте и в определенный момент – скажем, в момент принятия судьбоносного решения, – может или не может услышать звон далекого колокола. Звук может достичь его слишком поздно. Если бы у него был телескоп, он сумел бы увидеть звонящий колокол до того, как услышит звук, поскольку свет распространяется быстрее, чем звук, и, следовательно, узнать, что колокол прозвонил, даже еще не услышав звука. Но если и свет не может достаточно быстро дойти до него в данное место и время, чтобы предупредить его, тогда, согласно теории относительности Эйнштейна, он не сможет узнать, что колокол уже известил о событии.

Почему невозможно получить эту информацию? Есть несколько аргументов в рамках специальной теории относительности. Возможно, наиболее убедителен следующий аргумент. Если два наблюдателя – А и В, находящиеся в разных системах отсчета, – могут посылать сигналы со скоростью больше скорости света, тогда наблюдатель А может послать сигнал наблюдателю В и получить этот сигнал, отправленный обратно В, еще до того, как А послал его! Это парадокс наиболее неприятного типа. Он почти в точности повторяет парадокс, возникающий при воображаемых путешествиях во времени, который разрушает наши надежды на создание машины времени. Такие парадоксы очень наглядны, но в них мало смысла. Это дает веские основания полагать, что если специальная теория относительности правильна, то скорость всех сигналов должна быть ограничена скоростью света. В противном случае что-то ужасно-преужасно неправильно с нашим представлением о том, что нужно делать, чтобы разобраться с происходящим в мире (например, следует ли посылать сигнал), – неправильно до такой степени, что, честно говоря, было бы трудно понять смысл вообще чего бы то ни было.

Здесь особенно интересно то, что этот предел скорости приложим к любому виду сигналов, посылаемых с помощью всех видов частиц, всех полей, телепатии – короче, всего, что у вас под рукой, – до тех пор, пока действуют правила специальной теории относительности. Этот предел, кажется, глубоко встроен в структуру реальности, состоящую в том, что знание локально и что большую часть Вселенной просто нельзя наблюдать напрямую.

Страница 2

Копиист работает день и ночь.

Один неудачный мазок кисти за другим.

Копия не получается.

Мало того: неудачный фрагмент расползается, и все потеряно.

Хотя квантовая механика выглядит несколько неопределенной в смысле того, что она позволяет, она бывает (как мы уже видели) довольно строга, когда формулирует то, что мы можем узнать. Мы не можем узнать и расположение, и скорость частицы точно в одно и то же время – или то, в какую сторону она направляется и как быстро крутится и т. д. Невозможность этого основывается на идее о том, что частица слишком проста, чтобы с ее помощью получить определенные ответы на множество вопросов, а не только на пару простейших из них. Если мы задаем правильные вопросы, мы получаем определенные ответы. Но если мы задаем неправильные вопросы – или слишком много вопросов, – то в ответ получаем неопределенность и неясность.

Теперь, если чуть подумать, нам, пожалуй, покажется, что мы нашли возможность обойти квантовую неопределенность: нужно просто задать правильные вопросы! Это грандиозная идея… вот только бы еще понять, какие именно вопросы правильные. Однако знать правильные вопросы означает что-то знать об этом квантовом состоянии. Но знать о квантовом состоянии, которое вы сами не создали, означает необходимость задать вопросы. Но вы не знаете правильных вопросов. Так что.

Что вам точно помогло бы, так это процедура, с помощью которой вы сумели бы скопировать квантовое состояние объекта, не задавая никаких вопросов. Если бы у вас было устройство для выполнения такой процедуры, вы могли бы сделать много копий и задавать вопросы этим копиям, не тревожа оригинал. Таким образом, вы могли бы узнать о его квантовом состоянии, не задавая вопросов, которые портят это состояние.

Увы, как выяснилось, такое устройство создать невозможно. В середине 80-х годов ХХ века была доказана теорема «о запрете клонирования» (ее более детальная формулировка выглядит не то чтобы заметно сложнее), которая является ключевым пунктом квантовой теории. Эта теорема утверждает, что вы не можете создать устройство (то есть придумать любую законную процедуру, формирующую квантовое состояние), которое превращает квантовое состояние у в пару, представляющую собой две копии одной и той же системы. Квантовые состояния – это не поддающиеся копированию изделия искусной Природы, и если вы попытаетесь скопировать одно из них, то вы либо не сумеете этого сделать, либо (причем, возможно, безнадежно) исковеркаете оригинал.

Тот факт, что вы не можете сделать копии квантового состояния, означает, что, натолкнувшись на неизвестное квантовое состояние, вы не сумеете определить, что это за состояние. Конечно, вы можете получить часть информации о системе с помощью измерений, но при этом вы неизбежно измените систему. Единственный способ сделать измерение, не внеся в систему изменений, – как-то узнать правильные формулировки вопросов, но для этого потребовалось бы узнать само состояние. Его, однако же, узнать нельзя.

Страница 3

В росинке отражается солнце, что висит на волоске и качается, подобно барахтающемуся пауку, запутавшемуся в чужой паутине. Даже величайшее мастерство не поможет отделить его нити от всех остальных. И перерезать паутинки может только лезвие.

Даже если мы не можем узнать квантовое состояние системы, с которой мы встретились в этом мире, приятно думать, что система, по крайней мере, имеет квантовое состояние, то есть – что существует некий способ, которым система «реализуется». В противном случае ее, в общем-то, нет.

В коане «РАЗДЕЛЕНИЕ МИРОВ» мы увидели, что из-за взаимодействий квантовое состояние фотонов в блике от меча перепутывается с состоянием клеток в глазу Муненори. Это запутывание означает, что мы больше не можем точно описать фотоны с помощью их собственных состояний: измерения или другие воздействия на клетки неизбежно воздействуют также и на фотоны, поскольку они входят в одни и те же члены квантовой суперпозиции.

Всякий раз, когда одна система взаимодействует с другой системой, на каком-то уровне происходит перепутывание. А форма уравнений Ньютона, Эйнштейна и Максвелла демонстрирует, что все время все взаимодействует почти со всем остальным. И это обстоятельство сразу поднимает два вопроса. Во-первых, как вообще что-то распутывается? Зачем говорить об определенном состоянии данной системы, если никогда нельзя сказать, что это за состояние? Во-вторых, как мы можем предсказать поведение системы, если не можем приписать этой системе состояние? Должны ли мы проследить за поведением всей вселенной, чтобы понять, что случится с песчинкой?

Что касается первого вопроса, то мы вправе утверждать, что любое возникающее взаимодействие может быть, в принципе, отменено. То есть если есть способ перепутать сетчатку Муненори с фотонами, то должен существовать способ обратить это взаимодействие, чтобы «распутать» систему «сетчатка-фотоны», разделив ее на две. Этот процесс распутывания требует тщательно продуманных процедур. В лаборатории мы могли бы, например, создать единичную изолированную квантовую систему – вроде электрона, вращающегося вокруг вертикальной оси и изолированного от своего окружения. Эта тонкая процедура превратила бы систему «электрон-остальной мир» в пару «электрон» и «мир», и тогда мы смогли бы – хотя бы какое-то время – рассматривать электрон как собственную систему. Плохие новости состоят в том, что этой изоляции очень трудно достичь и ее очень-очень трудно поддерживать. На самом деле это ключевая проблема при конструировании квантовых компьютеров. Они могут функционировать, только если окажется возможным удержание в изоляции квантовой системы, которая не должна перепутываться с окружающей средой. Поскольку даже малейшие взаимодействия приводят к перепутыванию (и, почти неизбежно, к декогерентности), это невероятно сложно осуществить на практике. Изолировать систему – все равно что освободиться из паучьей паутины, а поддерживать систему в таком состоянии – все равно что танцевать на этой паутине. Вы должны быть очень осторожны!

Это подводит нас ко второму вопросу: если так сложно распутать две системы и отделить одну от другой, как мы вообще можем использовать квантовую механику для предсказания чего-либо? Что ж, если перепутанность слишком велика, вы должны перерезать нить! Существует процедура, которую мы можем применить (математически) для того, чтобы вырезать часть мира и сформировать выбранную вами систему. Признав, что наша система перепутана с другими, а также решив не следить за этими другими, мы вынуждены будем при описании этой вырезанной нами системы добавить неопределенность. То есть при использовании такой процедуры мы можем только сказать, что эта квантовая система находится в данном состоянии с некоторой вероятностью. Например, мы могли бы оказаться в ситуации, когда система с вероятностью 50 % находится в состоянии [→] и с вероятностью 50 % в состоянии [←]. Это не означает, что система находится в суперпозиции состояний [→] + [←], иначе это состояние все еще было бы одним квантовым состоянием, готовым дать определенный ответ на некоторый вопрос. Напротив, наше состояние – смесь состояний 50–50, – хотя и позволяет определить вероятности результатов наблюдения, не дает определенного ответа ни на один вопрос.

Цена изоляции – незнание.

16. О чем мы говорим, когда говорим о свободе воли
(Аравийская пустыня, 1610 год)

К двенадцатому дню путешествия по пустыне с караваном ты уже чувствуешь, что почти готов вернуться в пещеру джинна. Там, по крайней мере, было прохладно.

Единственной компенсацией за бесконечную изнуряющую жару и верблюжью вонь были разговоры. Тебе повезло оказаться в компании довольно образованных студентов, которым нравилось не только учить тебя фарси, но и спорить о сущности свободы воли. Эта тема с недавних пор сильно тебя заинтересовала.

Решив не обсуждать джинна, ты сразу приступаешь к существу дела, сформулировав свой вопрос в религиозных терминах. Если твое решение уже известно Богу и, следовательно, предопределено, как ты можешь утверждать, что это твое решение? Ты спрашиваешь студентов (ты еще плохо говоришь на фарси, помнишь?):

«Когда я решил, я чувствую, что делаю мое решение. Но если мое решение уже Богу известно и так, могу я сказать, что решил сам?»

Один из студентов, хотя и выглядит слегка озадаченным, все-таки пытается ответить: «Если твой разум согласен, ты можешь считать решение свободным. Даже если конечный результат предопределен». Ответ тебя не удовлетворил, и ты пытаешься уточнить: «Но предположим, что Бог или любой его посредник используют всю вашу мощность способности мудро предвидеть. Тогда все внутренние раздумья важности нет».

Твои попутчики начинают быстро переговариваться, и ты уже не поспеваешь за смыслом беседы. Затем один из них говорит: «Возможно, мало определять свободу воли только как отсутствие внешнего принуждения. Второе же определение исходит из твоих решений, принятых по причинам, которые тебе ясны. Возможно, третье определение состоит в том, что ты вообще принял это, а не другое решение. И, наконец, заключительное определение – это принципиальная невозможность предсказать решение».

И так продолжалось час за часом, бесконечно.

Нет, называть подобные вещи причинами – полная бессмыслица. Если бы кто говорил, что без всего этого – без костей, сухожилий и всего прочего, чем я владею, – я бы не мог делать то, что считаю нужным, он говорил бы верно. Но утверждать, будто они причина всему, что я делаю, и в то же время, что в данном случае я повинуюсь

Уму, а не сам избираю наилучший образ действий, было бы крайне необдуманно. Это значит не различать между истинной причиной и тем, без чего причина не могла бы быть причиною.

Диалог Платона «Федон»[51]51
  Перевод С. П. Маркиша. В кн.: Платон. Соч. в 3-х т. М.: Мысль, 1970, т. 2, с. 68. В этом знаменитом диалоге Платона рассказывается о последних часах жизни Сократа, причем Платон специально подчеркивает, что сам он при смерти своего учителя не присутствовал, и этим заявлением как бы снимает с себя ответственность за абсолютную точность переданных Федоном (учеником и другом Сократа) важных последних мыслей Сократа, который, в частности, утверждал, что идея является причиной вещей, а не вещь – причиной идеи. – Прим. переводчика.


[Закрыть]

Обсуждение свободы воли часто идет по похожему сценарию: что очевидно одному, другому кажется совершенно неправильным. Такое впечатление, что спорящие говорят на разных языках и никто друг друга не понимает. Изменить ситуацию кардинально нам тут не удастся, но, возможно, распутав некоторые вопросы, мы сможем сказать о кое-каких из них нечто полезное.

Начнем с того, что нам говорит о свободе воли наш жизненный опыт. Ее определение содержит множество возможных элементов. Мы чувствуем себя свободными, когда нас не контролируют и не принуждают сделать определенный выбор. До того как мы сделали этот выбор, нам кажется, что есть множество реальных возможностей, любую из которых мы можем выбрать. А после того, как выбор сделан, мы понимаем, что у нас была и иная возможность. Мы чувствуем, что выбираем отчасти инстинктивно или интуитивно, но (хотя бы в какой-то мере) осмысленно, то есть по причинам, которые для нас имеют смысл и которые мы для себя формулируем и объясняем окружающим, если они спрашивают, почему мы приняли то решение, которое приняли. Мы чувствуем, что процесс принятия решения требует усилий, и обычно не знаем, что мы решим, – до тех пор, пока решение действительно не принято.

Если бы какое-то условие из вышеперечисленных было нарушено, мы ощутили бы себя не свободными в выборе. Если бы нас принуждали к определенному выбору, мы бы ощутили себя несвободными; если бы мы видели только одно решение, мы бы ощутили себя несвободными; если бы наш выбор зависел от случая, а не от наших желаний и ожиданий, мы бы ощутили себя несвободными. Если бы мы узнали свое решение мгновенно, мы даже не почувствовали бы, что принимали решение – мы бы просто решили!

Большую часть времени мы не испытываем ни одного из этих ограничений. Мы мучимся – сильно или не очень, – принимая действительно важные решения. Мы несем бремя ответственности, взвешиваем возможности и сожалеем, если выбор оказался неправильным. Это чувство предельной внутренней свободы может как угнетать, так и приводить в восторг. Как сказал Сартр, «когда маяк свободы зажигается в человеческом сердце, боги теряют свою власть над ним»[52]52
  Jean-Paul Sartre. The Flies and In Camera, trans. Stuart Gilbert. London: H. Hamilton, 1946, 74. Рус. пер.: Сартр, Жан-Поль, сб. Мухи. М.: АСТ, 2007.


[Закрыть]
.


Но джинн уже рассказал нам, что это иллюзия. «Вы сделаны из атомов, – заявил он, – и мировые линии каждого из них мне известны, а определил я их, выбрав в пространстве-времени траектории экстремального действия». Джинн знает ваши начальные условия и уравнения, которые описывают эволюцию, а следовательно, и состояние распространяющейся в воздухе звуковой волны, что покинет ваш рот через 12 секунд. Он утверждает, будто провидит все ваши решения. Возможно, он даже может изменить их, подтолкнув внутри вас некий нужный атом.

Как бы вы себя чувствовали, окажись вы рядом с джинном, который бы произнес ваши слова прежде вас? Или если бы кто-нибудь вынудил вас принять ряд мучительных решений, а потом показал бы пергаментный свиток, на котором они были записаны еще до того, как вы их приняли? А что если бы вы знали, что такой пергамент существует, пускай даже вам никогда бы не удалось взглянуть на него? Чувствовали бы вы себя в этом случае свободными? И были бы вы тогда действительно свободны?


Эти мнения о свободе воли (которые мы можем разделять или не разделять) кратко изложены в четырех определениях, данных студентом-суфием:

Вот эти определения (если их правильно перевести):

«Во-первых, отсутствие внешнего принуждения.

Во-вторых, принятие вами решений по причинам, которые вы считаете вескими.

В-третьих, возможность принятия вами иного решения.

В-четвертых, ни вы, ни кто-либо еще не может безошибочно предсказать, какое решение вы примете».

Джинн не утверждает, что ваши решения должны ощущаться вами как вынужденные, так что вы чувствуете себя совершенно комфортно, полагая, будто ваши решения принимаются на основании веских причин. Джинн попросту заявляет, что это уравнения Максвелла и метрики пространства-времени вынуждают вас принимать единственное неизбежное решение, а ваши так называемые причины – не что иное, как прикрытие. Так пациент Фрейда, которого под гипнозом заставили взять зонтик, повинуется внушению, объясняя свое поведение тем, что может пойти дождь, хотя небо совершенно чистое.

Но вдруг джинн говорит правду? У нас есть основания сомневаться в его словах. Мы знаем, что существуют вещи, которые предсказать нельзя и о которых, как нам стало известно из книги Дзеньё, узнать нельзя. Чтобы увериться в этом окончательно, давайте разберемся с четвертым определением суфия. Главное утверждение джинна вот какое: зная с невероятной точностью состояние мира, он может предсказать все, что случится, включая ход ваших мыслей и действия, которые вы собираетесь предпринять. Рассмотрение этого вопроса связывает воедино многие концепции, которыми мы с вами занимаемся.

Для начала взглянем на первую диаграмму, где схематически изображено утверждение джинна (рис. ниже). Нижней кривой соответствует окружающий мир в момент «сейчас», представленный квантовым или классическим состоянием, распространившимся по пространству в начальный момент р Этот мир известен джинну во всех деталях, так же как математические законы физики. Зная то и другое, джинн знает также мир «будущего» – иное квантовое или классическое состояние в более поздний момент времени tf. Это более позднее состояние включает ваши решения, действия, которые вы «выберете», и тому подобное. Схема на рисунке по большому счету и есть то, что имеют в виду физики и все остальные, говоря, что «мир детерминистский», или же то, что написало бы Перо, если бы ему продиктовали, что из этого «вытекает все, что случится вплоть до Судного Дня». Но это далеко не конец истории.

Оставаясь в рамках классической, а не квантовой физики, допустим, что джинн представляет собой физическую систему, погруженную в окружающую среду. Добавим в нее теорию относительности, утверждающую, что из-за конечности скорости света некоторые области пространства-времени могут воздействовать не на все, а только на некоторые другие области. Относительность добавляет некие ключевые элементы. На следующем рисунке изображена полная мировая линия джинна, которая при детальном рассмотрении оказывается состоящей из пучка мировых линий отдельных частиц, переплетающихся с другими мировыми линиями, входящими в окружающее пространство и выходящими из него. Ваш пучок мировых линий будет похожим… разве только чуть проще, чем у всемогущего джинна. Представьте теперь себя, джинна и весь остальной мир в момент «сейчас». Как и на предыдущем рисунке и как когда мы впервые выпустили джинна (в коане «ОСВОБОЖДЕНИЕ ДЖИННА»), это все пространство при некотором довольно произвольно отмеченном наборе пространственно-временных событий, которые мы могли бы назвать «сейчас». А в момент времени tf – это похожая область пространства-времени в более поздний момент.


Детерминистский мир.


Теперь мы можем спросить: «А что сейчас джинн точно знает о „мире сейчас“?» Если под словами «точно знать» мы подразумеваем «реально наблюдать», тогда ответ – «вообще ничего». Джинн наблюдает за более ранними моментами времени, получая о них информацию со скоростью, равной или меньше скорости света. Он в принципе ничего не может знать о том, что происходит в это же самое время, но на некотором расстоянии.

Рассмотрим теперь некоторый более ранний момент времени ti. В этот момент существует некоторый конечный объем окружающего мира, который мы можем обозначить Rd (справа на рис. ниже) и о котором джинн может знать; он схематически представляется основанием светового конуса прошлого. Допустим, что в силу своих экстраординарных способностей джинн может собрать неограниченную и бесконечно точную информацию обо всех событиях в данной области, – скажем, наивернейшие сведения о типе, местоположении и импульсе каждой частицы, находящейся в этой области.

Проблема с предсказаниями у джина.


Но теперь рассмотрим ваши действия в будущем – в момент tf. Что нужно, чтобы предсказать их? Для этого было бы достаточно получения идеального знания обо всем в более ранний момент времени t, который лежит внутри светового конуса прошлого, направленного из вашего местоположения в момент времени tf. Мы обозначим эту область Ry (в левой части рисунка). Почему эту область? Да просто потому, что частицы вне этой области не имеют значения. Если бы они имели значение, их влияние должно было бы распространяться быстрее скорости света. А вот все, что находится внутри этой области, имеет значение и потенциально может быть важным. Каждая точка в области Ry могла бы содержать частицу, которая, взаимодействуя с вами, могла бы изменить ход ваших мыслей в ту или иную сторону.

Теперь нам стала заметна серьезная проблема джинна: область Ry (про которую ему нужно знать все) только частично перекрывает (область перекрытия на рисунке заштрихована) область Rd (в которой он может все знать наверняка). Таким образом, строго говоря, джинн просто не может предвидеть того, что случится там, где вы будете в момент tf. Фактически джинн не может предсказать наверняка вообще ничего. Каждое событие в будущем по отношению к моменту «сейчас» для джинна является вершиной светового конуса прошлого, который захватывает область за пределами светового конуса, где джинн только и может собирать информацию о «сейчас».

Ну что, мы закончили?


Нет, мы только начинаем. Теперь, когда мы побросали кости, разделили миры и почитали плохие стихи, от слов о том, что джинн собирает бесконечно точную информацию, в вашей голове должен зазвонить мысленный звоночек тревоги, поскольку квантовая физика, которую мы пока отложили в сторону, накладывает на сбор информации довольно жесткие ограничения. Приглядимся к ним повнимательнее.

Рассмотрим область Rd, которая в момент «сейчас» доступна джинну. Предположим, что джинн знал точное квантовое состояние этой области в момент ti. Из коана «ЗАКОН ДОСТАТОЧНОГО ОСНОВАНИЯ ПРИ БРОСАНИИ КОСТИ» мы узнали, что это состояние содержит определенные ответы на очень специфический набор вопросов. Но нет абсолютно никакой гарантии, что в этом наборе (относящемся к моменту t или, после изменения состояния, к более позднему моменту времени) есть ответы на вопрос типа «какое решение примет этот жалкий человечек?» Скорее, есть все основания думать, что таких вопросов в этом наборе нет. Действительно, при бросании кости мы видели, что для предсказания того, что должно произойти, в общем случае нужно знать множество характеристик, вроде местоположения и скорости, которые как раз и нельзя одновременно узнать точно. Намного вероятнее, что через какое-то время – и в результате эволюции, и вследствие взаимодействия с окружающей средой – состояние области Rd превратится в суперпозицию макроскопически различных результатов, таких как варианты исходов сражения Муненори с противником на мечах. Так что даже точно известное начальное квантовое состояние, отвечающее на вопросы типа «каково будет решение?», с большой вероятностью превратится во множество различных возможных состояний. Одно из них может быть гораздо более вероятным, чем другие, – а может и нет.

Внимание! Это не конец книги.

Если начало книги вам понравилось, то полную версию можно приобрести у нашего партнёра - распространителя легального контента. Поддержите автора!

Страницы книги >> Предыдущая | 1 2 3 4 5 6 7 8 9
  • 0 Оценок: 0

Правообладателям!

Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.

Читателям!

Оплатили, но не знаете что делать дальше?


Популярные книги за неделю


Рекомендации