Читать книгу "Структура реальности. Наука параллельных вселенных - Дэвид Дойч"

Хотя история квантовой теории даёт множество примеров иррациональной склонности учёных к тому, что можно было бы назвать парадигмами, было бы сложно найти более наглядный контрпример для куновской теории последовательности парадигм. Открытие квантовой теории, несомненно, было концептуальной революцией, возможно, величайшей революцией со времён Галилея, и действительно было несколько «закоснелых» учёных, которые так и не приняли её. Однако главные фигуры физики, включая почти всех, кого можно считать частью физического истэблишмента, были готовы немедленно отказаться от классической парадигмы. Все быстро признали, что новая теория требует радикального отхода от классической концепции структуры реальности. Спор был лишь о том, какой должна быть новая концепция.

Через некоторое время физик Нильс Бор и его Копенгагенская школа установили новую традицию. Эта новая традиция так и не была принята достаточно широко в качестве описания реальности, чтобы её можно было назвать парадигмой, хотя большинство физиков открыто одобряли её (Эйнштейн был выдающимся исключением). Удивительно, но она вовсе не была привязана к утверждению о том, что новая квантовая теория истинна. Напротив, эта интерпретация критически зависела от того, что квантовая теория, по крайней мере в её современной форме, ложна! В соответствии с Копенгагенской интерпретацией уравнения квантовой теории применимы только к ненаблюдаемым аспектам физической реальности. В моменты наблюдения вступает в силу иной процесс, который включает прямое взаимодействие между человеческим сознанием и субатомной физикой. Одно конкретное состояние сознания становится реальным, а остальные остаются лишь возможностями. Копенгагенская интерпретация описала этот предполагаемый процесс только в общих чертах; более полное описание считалось задачей будущего, хотя допускалось и то, что он навсегда останется за пределами человеческого понимания. Что же касается ненаблюдаемых событий, вставленных между сознательными наблюдениями, никому «не позволялось спрашивать» о них! Как физики, даже в расцвет позитивизма и инструментализма, могли принять такую необоснованную конструкцию за ортодоксальную версию фундаментальной теории, остаётся вопросом для историков. Нам нет необходимости заниматься сокровенными деталями Копенгагенской интерпретации, потому что её мотивация была направлена главным образом на то, чтобы избежать вывода о многозначной реальности, и уже по одной этой причине эта теория несовместима с любым реальным объяснением квантовых явлений.

Лет через двадцать Хью Эверетт, в то время аспирант в Принстоне, работавший под руководством выдающегося физика Джона Уилера[54], впервые изложил многомировые выводы из квантовой теории. Уилер не принял их. Он был убеждён (и до сих пор убеждён), что представления Бора, хотя и не отличающиеся полнотой, являются основой правильного объяснения. Но повёл ли он себя так, как нам следовало бы ожидать по стереотипу Куна? Попытался ли он подавить еретические идеи своего ученика? Напротив, Уилер опасался, что идеи Эверетта могут недооценить. Поэтому он сам написал небольшую заметку в дополнение к статье, опубликованной Эвереттом, и оба текста появились рядом в журнале Reviews of Modern Physics. Статья Уилера так убедительно объясняла и защищала статью Эверетта, что многие читатели предположили, что оба автора несут общую ответственность за излагаемые идеи. Поэтому теорию мультиверса в течение многих следующих лет ошибочно именовали «теорией Эверетта — Уилера», что весьма огорчало последнего.

Проявленная Уилером образцовая верность научной рациональности может быть даже чрезмерной, но она ни в коем случае не уникальна. В этом отношении я должен упомянуть Брайса ДеВитта, ещё одного выдающегося физика, который сначала выступал против Эверетта. Между ними случился исторический обмен письмами, когда ДеВитт выдвинул целый ряд детальных технических возражений против теории Эверетта, каждое из которых Эверетт опроверг. ДеВитт завершил своё доказательство на неофициальной ноте, указав, что он просто не может почувствовать, что «расщепляется» на множество отдельных копий всякий раз, когда принимает решение. Ответ Эверетта прозвучал как отголосок спора между Галилеем и Инквизицией. «А вы чувствуете, что Земля движется?» — спросил он, и смысл вопроса был в том, что квантовая теория объясняет, почему мы не чувствуем этого расщепления, так же как теория инерции Галилея объясняет, почему мы не чувствуем движения Земли. ДеВитт признал своё поражение.

Открытие Эверетта не получило тем не менее широкого признания. К сожалению, большинство физиков из поколения между рождением Копенгагенской интерпретации и Эвереттом отказалось от идеи объяснения в квантовой теории. Как я сказал, это было время расцвета позитивизма в философии науки. Отвержение Копенгагенской интерпретации (или её непонимание) вместе с тем, что можно было бы назвать прагматическим инструментализмом, стало (и остаётся) типичным отношением физиков к самой глубокой из известных теории реальности. Если инструментализм — это доктрина о бессмысленности объяснений, поскольку теория — это всего лишь «инструмент» для предсказаний, прагматический инструментализм — это практика использования научных теорий без знания их смысла и без желания его знать. В этом отношении подтвердился пессимизм Куна в отношении научной рациональности, однако отнюдь не подтвердилась история Куна о том, как новые парадигмы замещают старые. В некотором смысле прагматический инструментализм сам стал «парадигмой», которую физики приняли, чтобы заместить классическую идею объективной реальности. Но это не та парадигма, на основе которой человек понимает мир! В любом случае, что бы ещё ни делали физики, они уже не смотрели на мир через парадигму классической физики, которая, кроме всего прочего, являла собой объективный реализм и детерминизм в миниатюре. Большинство физиков отказались от этой парадигмы, как только была предложена квантовая теория, несмотря на то что первая властвовала над всей наукой и была неоспорима с тех пор, как Галилей 300 лет назад победил в интеллектуальном споре с Инквизицией.

Прагматический инструментализм сгодился только потому, что в большинстве разделов физики квантовая теория не применяется в своей объяснительной способности. Она используется только косвенно, при проверке других теорий, и необходимы только её предсказания. Таким образом, физики из поколения в поколение считали достаточным рассматривать интерференционные процессы, например, такие, которые происходят за тысячетриллионную долю секунды, когда сталкиваются две элементарные частицы, как «чёрный ящик»: они готовят ситуацию на входе и наблюдают выход. Они используют уравнения квантовой теории для предсказания одного из другого, но никогда не знают, да их это и не волнует, как получается выход в результате входа. Однако существует два раздела физики, где подобное отношение невозможно, потому что внутренняя суть квантово-механического объекта составляет весь предмет этих разделов. Этими разделами являются квантовая теория вычисления и квантовая космология (квантовая теория физической реальности как единого целого). В конце концов, плоха была бы та «теория вычисления», которая никогда не обращалась бы к проблемам того, как выходные данные получаются из входных! А что касается квантовой космологии, мы не можем ни подготовить исходное состояние в начале мультиверса, ни измерить выходное в конце, а её внутренняя суть — это всё, что существует. По этой причине абсолютное большинство исследователей в этих двух областях используют квантовую теорию в её полной форме, в форме мультиверса.