Копенгаген против Вселенной

Копенгаген против Вселенной
 
«Если бы среди физиков проводился опрос, – писал в 1970 году Брюс Девитт, – то большинство объявило бы себя членами копенгагенского лагеря, точно так же как большинство американцев заявили бы, что верят в “Билль о правах”, независимо от того, читали они его или нет». Девитту удалось убедить редактора Physics Today, ежемесячного журнала для членов Американского физического общества, опубликовать его статью об основаниях квантовой физики. Знаком изменившегося времени было то, что уговорить редактора, Хобарта Эллиса – мл., оказалось совсем не так уж трудно. «Лично мне уже давно очень не по душе явные противоречия в квантовой механике и ее интерпретации, которые физики, похоже, готовы терпеть, – писал он Девитту. – Думаю, общий обзор различных интерпретаций квантовой механики без специального акцента на какой-то одной из них был бы интересен».
 
Статья Девитта «Квантовая механика и реальность» действительно содержала обзор нескольких таких интерпретаций. Но Девитт вполне ясно выразил и собственные взгляды. «Копенгагенская точка зрения создает впечатление, что коллапс [волновой функции], и даже сама волновая функция – плод воображения, – писал он. – Но если это впечатление верно, то что же такое реальность? Как можем мы настолько бесцеремонно обращаться с объективно существующим миром, который с такой несомненностью нас окружает?» По словам Девитта, рассматривая систему в состоянии квантовой суперпозиции типа «кота Шрёдингера», большинство физиков «воображают, что [измерительное устройство] впадает во что-то вроде состояния шизофрении, в котором оно неспособно решить, какое значение оно находит для этой системы», живого кота или мертвого. Эта проблема, заключает он, не решена в рамках копенгагенской интерпретации. А другие интерпретации, например предложенная Бомом, добавляли в квантовую физику скрытые переменные – в чем, по мнению Девитта, никакой необходимости не было. «Что, если мы провозгласим, что уравнение Шрёдингера – это все и, кроме него, мы ни в чем не нуждаемся? – спрашивал он в своей статье в Physics Today. – Сможем ли мы тогда выйти из этого тупика? На этот вопрос ответ утвердительный».
 
Остаток своей статьи Девитт использовал для защиты принадлежащей Хью Эверетту интерпретации квантовой физики с позиций «относительного состояния». Девитт был сторонником этого подхода со времен своей переписки с Эвереттом в 1957 году. Сам Эверетт никогда в явном виде не говорил о множественности миров, но Девитт храбро двинулся туда, куда Эверетт ступить так и не решился. Заодно он заново окрестил эту идею «многомировой интерпретацией». «Вселенная постоянно расщепляется на ошеломляющее количество ветвей, каждая из которых образуется в результате подобных измерению взаимодействий между мириадами ее компонент, – писал Девитт. – Больше того, каждый квантовый переход, происходящий в каждой из звезд, в каждой галактике, в каждом отдаленном уголке Вселенной, расщепляет наш локальный мир здесь, на Земле, на мириады копий». Девитт понимал ослепительную странность этой идеи:
 
Я до сих пор живо помню шок, который испытал, когда впервые столкнулся с концепцией множественных миров. Идею существования 10^100+ чуть-чуть отличающихся друг от друга копий самого себя, постоянно расщепляющихся на все новые и новые копии, которые в конце концов становятся неразличимыми, нелегко примирить со здравым смыслом. Это почище шизофрении.
 
Тем не менее, утверждал Девитт, многомировой подход «имеет лучшие, чем большинство других, основания считаться естественным конечным продуктом программы построения квантовой интерпретации, которую начал создавать еще Гейзенберг в 1925 году». Он подчеркивал, что эта интерпретация не требует, чтобы волновая функция вообще когда-либо коллапсировала, и в каких-либо дополнениях она больше не нуждается.
 
Многих читателей Physics Today аргументы Девитта не убедили. «Идея бесконечного числа множащихся невзаимодействующих миров выглядит несколько менее серьезно, чем Птолемеева геоцентрическая система эпициклов, – так откликнулся на статью один физик. – Теория Птолемея, по крайней мере, в каком-то смысле “объясняла” наблюдаемый мир, без привлечения бесконечного количества миров ненаблюдаемых». Многомировая интерпретация «означала бы, кроме всего прочего, что (к счастью!) пассажиру самолета, который терпит катастрофу, не о чем беспокоиться, ведь в другом мире тот же самолет… приземлится целым и невредимым, – писал другой читатель. – Спрашивается, действительно ли есть необходимость прибегать к столь натужному нагромождению физических тонкостей (здесь я выражаю только собственное мнение), чтобы разрешить логические трудности квантовой теории?»
 
Но Девитт оставался твердо убежден в своей правоте. Начали колебаться и некоторые из его читателей. Более десятилетия интерпретация Эверетта провела в глубокой безвестности. И вот теперь «один из наиболее тщательно хранимых секретов этого столетия», как выразился Девитт, наконец увидел свет.
 
* * *
 
Энтузиазм Девитта в отношении многомировой интерпретации подогревался не только желанием разгадать тайны квантовой физики. Отвечая своим критикам в Physics Today, Девитт писал, что многомировая идея «является единственной концепцией, которая в рамках принятого в настоящее время математического аппарата позволяет квантовой теории играть роль основания космологии». В то время как Девитт писал эти слова, космология была более установившейся и авторитетной областью исследований, чем основания квантовой физики, – но это еще ни о чем не говорило. Некоторые физики не могли свыкнуться с мыслью, что Вселенная в целом может быть предметом научного исследования. Лежащая в основе космологии общая теория относительности Эйнштейна – теория гравитации и искривленного пространства-времени – была в то время глухой теоретической провинцией, теорией, всеми принятой, тем не менее, по общему мнению, бесполезной. Теория Эйнштейна заметно отличается от ньютоновской теории тяготения, только когда рассматриваются крайне массивные объекты, по крайней мере столь же массивные, как звезды. Но эти объекты слишком далеки от физики ежедневного опыта. Далеко не все физики были уверены, что космологические выводы из теории относительности вообще стоит принимать всерьез. В 1962 году молодой студент-физик по имени Кип Торн, только что получивший первую ученую степень в Калтехе, собирался изучать общую теорию относительности у Джона Уилера в Принстоне. 
 
Один из его калтеховских профессоров попробовал отговорить его от этой затеи. «Общая теория относительности имеет слабое отношение к реальному миру, – вспоминал Торн слова профессора. – Поищите более интересные физические задачи».
 
Общая теория относительности не только применялась в мудреных ситуациях – она к тому же была записана мудреным математическим языком. Математический аппарат теории относительности очень сложен – гораздо сложнее языка квантовой механики. Всем известно, что для того, чтобы сформулировать и самому понять свою новую теорию, Эйнштейну пришлось прибегнуть к помощи друга-математика Марселя Гроссмана, который научил его дифференциальной геометрии. Такое сочетание незнакомого предмета изучения и замысловатой математики для многих физиков оказалось препятствием к пониманию смысла этой теории и заставляло их с подозрением относиться к ее выводам. Даже самому Эйнштейну, уже после того, как он разработал и в 1915 году опубликовал свою теорию, было нелегко принять вытекающие из нее следствия. Как он увидел, из общей теории относительности вытекает, что Вселенная в целом должна либо сжиматься, либо расширяться. Этот вывод смущал его – он противоречил всем имевшимся в то время наблюдательным данным. Чтобы удержать Вселенную в статическом состоянии, Эйнштейн ввел поправочный коэффициент – «космологическую постоянную». Но в 1929 году астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что далекие галактики удаляются от нас со скоростью, пропорциональной расстоянию до них, – в точности так, как следовало ожидать в случае, если Вселенная расширяется. Эйнштейн с радостью убрал из теории свою искусственно придуманную космологическую постоянную – он с самого начала невзлюбил ее, говоря, что она «наносит серьезный ущерб красоте теории». 
 
Теперь Эйнштейн считал, что космологическая картина, вытекающая из общей теории относительности, верна. Но в этом были убеждены далеко не все, в том числе и сам Эдвин Хаббл. Он и многие вместе с ним считали, что далекие галактики только кажутся разбегающимися, а на деле Вселенная статична. Другие признавали, что Вселенная расширяется, но предлагали видоизменить законы физики так, чтобы, несмотря на расширение, Вселенная в любой момент прошлого и будущего выглядела бы в основном неизменной. Эта концепция получила название «теории стационарной Вселенной». Спустя десятилетия теория продолжала рассматриваться как обоснованная научная теория; многие физики считали ее даже несколько более обоснованной, чем расширяющаяся Вселенная общей теории относительности. Ведь получалось, что такая расширяющаяся Вселенная когда-то была невероятно горячей, плотной и маленькой и вдруг начать стремительно расширяться. Сторонник стационарной теории Фред Хойл придумал для этого термин «Большой взрыв». Как считал Хойл и многие другие, раз общая теория относительности приводит к таким странным выводам, ей не следует особенно доверять и прилагать ее ко всей Вселенной в целом тоже не стоит.
 
С другой стороны, тем временем продолжалась неразбериха в отношении результатов применения общей теории относительности даже к объектам, гораздо меньшим, чем вся Вселенная, например звездам. Еще в 1938 году в Беркли Роберт Оппенгеймер и его студент Джордж Волков вместе с Ричардом Толменом из Калтеха при помощи очень раннего предшественника компьютера сумели вычислительными методами показать, что сверхмассивная звезда, гораздо бо́льшая, чем наше Солнце, должна заканчивать свою жизнь, схлопываясь в поразительно плотный объект, который ничто, даже свет, не может покинуть. Представление о таких «сколлапсировавших звездах», или «коллапсарах», как их тогда называли, вызывало бурные споры. Отпугивающе сложные математические построения общей теории относительности вместе с удивительной (по тем временам) вычислительной мощью и необычностью техники, нужной для расчетов Оппенгеймера и Волкова, не говоря уж о головокружительной странности их результата, – все это мешало многим физикам принять идею коллапса звезд всерьез.
 
Математические сложности препятствовали понимаю следствий его собственной теории даже самому Эйнштейну. «Вместе с одним моим молодым сотрудником я пришел к интересному результату: гравитационных волн не существует», – писал Эйнштейн своему старому другу Максу Борну в 1936 году. Гравитационные волны – рябь пространства-времени, которая возникает при столкновениях сверхплотных звезд и других масштабных событиях и со скоростью света распространяется от места породившей ее космической катастрофы, – были уникальным предсказанием общей теории относительности; в ньютоновой теории гравитации ничего подобного не было. Но математические странности новой теории сбили Эйнштейна и его сотрудника Розена с пути. Они опубликовали статью, в которой утверждали, что им удалось доказать: гравитационные волны не являются физическими объектами, это всего лишь фиктивные математические образования. Эйнштейна позже переубедил американский физик Говард Перси Робертсон, а Розен так и не согласился с реальностью гравитационных волн. Их совместная с Эйнштейном статья не была отозвана, и это в течение многих десятилетий продолжало вносить путаницу в вопрос о реальности одного из фундаментальных предсказаний общей теории относительности.
 
Сложность математического аппарата теории, противоречивость аргументов по поводу ее предсказаний, трудности экспериментальной проверки этих предсказаний – все это привело к тому, что общая теория относительности осталась в стороне от физического бума, начавшегося после Второй мировой войны. Новые источники финансирования науки, связанные с военно-промышленным комплексом, для тех, кто занимался общей теорией относительности, были закрыты. Но в конце 1950-х эта область физики начала медленно, но неуклонно расцветать. Состоялось несколько важных конференций; начало складываться профессиональное сообщество релятивистских астрофизиков и космологов. Одна из таких важнейших конференций прошла в 1957 году в Чапел-Хилл – ее организовали Брюс Девитт и его жена Сесиль Девитт-Моретт, талантливая женщина-физик, учившаяся у де Бройля во Франции.
 
На конференцию в Чапел-Хилл съехалось целое созвездие знаменитых физиков. Кроме четы Девитт здесь был Джон Уилер со своим учеником и другом Эверетта Чарлзом Мизнером. Приехал Фейнман, который зарегистрировался под псевдонимом «м-р Смит» в знак протеста против жалкого состояния исследований в этой области науки. Фейнман и физик Герман Бонди представили на конференции тесно связанные неоспоримые аргументы, которые окончательно убедили физическое сообщество в том, что если общая теория относительности верна, то гравитационные волны должны быть реальностью. Тем самым они положили конец общему замешательству и расчистили подступы к зарождающейся области новых исследований. (Можно сказать, что именно с этого и начались экспериментальные поиски гравитационных волн, которые продолжались шестьдесят лет и в 2015 году триумфально завершились первой успешной регистрацией на установке LIGO: паре четырехкилометровых лазерных гравитационно-волновых обсерваторий. За это открытие Кип Торн и двое его коллег в 2017 году удостоены Нобелевской премии.) Уилер на конференции продвигал свою повестку «радикального консерватизма», принимая предсказания теории всерьез, даже если они относились к очень странным, неисследованным и удаленным областям – например, к периоду в истории Вселенной, который последовал сразу за Большим взрывом, периоду, когда она была очень маленькой, горячей и плотной. Для того чтобы понять поведение Вселенной в эту эпоху, необходимо было совместить общую теорию относительности и квантовую физику.
 
В 1960-х новая область начала развиваться все быстрее. Применение новых математических методов привело к осознанию, что сколлапсировавшие звезды – или, как их прозвал в 1968 году Джон Уилер, «черные дыры» – должны существовать. А в 1964 году два физика из лабораторий Белла, Арно Пензиас и Роберт Уилсон, наткнулись на радиошум, приходящий с неба со всех сторон. Они поняли, что открыли космический микроволновой фон (CMB), самое старое, реликтовое излучение Вселенной, «эхо» Большого взрыва. За последовавшие вслед за этим пятнадцать лет стационарная теория потеряла всю свою убедительность, модель Большого взрыва была принята как в основном правильная, а Пензиас и Уилсон поделили Нобелевскую премию. Оставалось еще много разногласий по поводу таких фундаментальных вопросов, как скорость расширения Вселенной, но релятивистская космология все равно неуклонно набирала обороты, и модель поведения Вселенной как целого стала общепринятой.
 
Однако расцвет космологии привел к дальнейшему обострению вопроса о неадекватности копенгагенской интерпретации. Как сможете вы провести прямую между наблюдателем и наблюдаемой системой, как этого требовал Бор, если рассматриваемая система – это вся Вселенная? «В самом начале жизни Вселенной, несомненно, важную роль играет квантовая гравитация, затем вы переходите к представлению о волновой функции Вселенной – но как можно интерпретировать это понятие, когда вокруг нет ни одного наблюдателя? – говорил Девитт. – Единственный способ это сделать – принять точку зрения Эверетта». В конце 1960-х, когда Клаузер и другие впервые открывали для себя теорему Белла и придумывали способы ее проверки, Девитт принялся распространять «евангелие от Эверетта» среди космологов и астрофизиков. «Я чувствовал, что с Эвереттом поступили несправедливо», – говорил Девитт. В 1967 году он сделал доклад о теории Эверетта на организованной им вместе с женой и Уилером конференции по релятивистской астрофизике и космологии в Сиэтле. В журнале Physics Today ему удалось поместить свою статью на эту тему; позже он признавался, что она «была нарочно написана в стиле сенсации». Он раскопал первоначальную длинную версию диссертации Эверетта, значительно более легкую для понимания, чем отредактированный вариант, на котором когда-то настоял Уилер, и опубликовал ее вместе с другими работами Эверетта, работами на эту же тему других авторов и откликами физиков на них в книге, которую он со своим учеником Нилом Грэмом редактировал и которая вышла в свет в 1973 году. В декабре 1976 года посвященную многомировой интерпретации статью, основанную главным образом на публикации Девитта в Physics Today, поместил классический научно-фантастический журнал Analog. А в 1977 году Девитт и Уилер попросили самого Эверетта провести семинар, посвященный его интерпретации. Эверетт принял приглашение и вместе с женой и двумя детьми-подростками приехал в Остин из своего сонного поселка в Виргинии, чтобы впервые за пятнадцать лет прочесть лекцию по квантовой физике.
 
* * *
 
2 января 1971 года из Вашингтона в Лос-Анджелес срочно вылетели ночным рейсом курьер из Белого дома и двое сотрудников службы авиационной безопасности США. Они должны были доставить секретную информацию советнику президента США по национальной безопасности Генри Киссинджеру: задание рутинное, но строго конфиденциальное. Нечего и говорить, что и курьер, и сопровождающие его офицеры были удивлены и встревожены, когда средних лет осанистый мужчина с козлиной бородкой, проходя по салону мимо их кресел, быстро сфотографировал их маленькой фотокамерой. Когда они потребовали объяснений, их тревога только усилилась: человек повторял только, что снимал их «для своей картотеки». От него пахло джином и сигаретами «Кент». Когда самолет приземлился, сотрудники службы безопасности успели только заметить, как таинственный незнакомец растворился в толпе. В списке пассажиров он значился как некий Хью Эверетт III. Сотрудники сообщили об инциденте с Эвереттом в ФБР, и спустя несколько часов в отель, где тот остановился, был послан агент. Эверетт к тому времени уже протрезвел. Он застенчиво признался агенту ФБР, что просто разыгрывал курьера и его сопровождающих. Об их профессии он догадался из их болтовни, подслушанной им в баре аэропорта. Агент, который в конце концов убедился, что ничего плохого не произошло, а Эверетт оказался просто человеком со странным чувством юмора, сделал весельчаку небольшое внушение и покинул его номер. Однако и сотрудники службы безопасности, и агент ФБР остались в счастливом неведении о том, что уровень секретного допуска самого Эверетта значительно превосходил их собственный. 
 
В течение тех пятнадцати лет, которые прошли с тех пор, как он уехал из Принстона и вышел из-под опеки Джона Уилера, Эверетт сделал неплохую карьеру. Восемь лет от работал непосредственно в Пентагоне, а потом ушел на вольные хлеба – основал статистическую консалтинговую фирму и заключил контракт со своими прежними военными работодателями. Благодаря разработанному им алгоритму оптимизации он приобрел в Пентагоне блестящую репутацию, и своей работой обеспечил себе состояние, достаточное для того, чтобы ни в чем не нуждаться и наслаждаться всеми благами жизни. Он проводил время, конструируя различные сценарии ядерного апокалипсиса и одновременно прикидывая, где и как он вечером будет ужинать, что курить и за кем ухаживать. В середине 1960-х они с женой решили, что брак их будет открытым, хотя Эверетт и до этого много лет непрерывно переходил от одной кратковременной связи к другой. К тому моменту, как Девитт и Уилер в 1977 году пригласили его на конференцию в Остин, Эверетт привык проводить вечера с бокалом в руке перед экраном одной из первых моделей кассетного видеомагнитофона, поставив на непрерывное воспроизведение свой любимый фильм «Доктор Стрейнджлав».
 
Эверетту было приятно, что Девитт заново привлек внимание к его идеям. Его самолюбие тешило то, что его собственная теория обсуждается на страницах тех самых научно-фантастических журналов, которые он всю жизнь читал. «Я, разумеется, согласен с тем, как Брюс Девитт представил мою теорию, – писал Эверетт. – Если бы не его усилия, она вообще никогда не была бы представлена». Но остается неясным, верил ли сам Эверетт в буквальную реальность множественных миров, предполагаемых его интерпретацией, как верил в нее Девитт. Вскоре после отъезда из Принстона Эверетт некоторое время переписывался с Филиппом Франком, одним из основателей позитивистского Венского круга. Из их писем видно, что оба они разделяли похожие философские взгляды. «Я вижу, что вы выражаете точку зрения на природу физической теории, почти идентичную той, которую и я независимо развиваю в последние несколько лет», – писал Эверетт Франку в 1957 году.

Неудовлетворенность Эверетта копенгагенской интерпретацией относилась не столько к каким-либо его обязательствам перед реализмом, сколько к тому, как иррационально и противоречиво в ней используется уравнение Шрёдингера. Проблема измерения представлялась Эверетту очень серьезной даже под позитивистским углом зрения. Когда происходит коллапс? Почему уравнение Шрёдингера в каких-то случаях применимо, а в каких-то нет? Ясно было, что Франк всем этим тоже обеспокоен. Он отвечал Эверетту: «Мне никогда не нравилась традиционная трактовка “измерения” в квантовой теории, согласно которой дело выглядит так, как будто измерение – это разновидность факта, существенно отличающаяся от всех других физических фактов». Вместо того чтобы спасать реализм, к чему стремились Бом, Шимони и другие, Эверетт просто хотел заделать эту дыру в физике и получить от этого удовольствие. «Ему нужен был быстрый и краткий проект для диссертации, а возня с проблемой измерения его смешила», – говорил биограф Эверетта Питер Бирн.
 
Эверетт еще много лет продолжал интересоваться основаниями физики, но с тех пор, как он защитил докторскую диссертацию, он никогда больше ничего не публиковал на эту тему. Он никогда не говорил об этих проблемах публично – он вообще ненавидел публичные выступления – и даже с друзьями и коллегами делился своими мыслями крайне редко. Когда Дон Райслер, физик, защитивший диссертацию по основам квантовых принципов, устраивался на работу в компанию Эверетта, тот смущенно спросил у новичка, знаком ли он с интерпретацией на основе относительного состояния. Райслер тут же понял, что перед ним тот самый Эверетт. Он признался, что слышал об этой теории. Впоследствии они стали большими друзьями, но о квантовой физике больше никогда не разговаривали. Даже когда идеи Эверетта получили широкое распространение, их часто встречали насмешками или уничтожающим пренебрежением. Физик и философ Эвелин Фокс Келлер, писавшая о «когнитивном вытеснении в современной физике», отмечала, что многомировая интерпретация «демонстрирует замечательную изобретательность» в решениях, которые она предлагает для проблемы измерения и других квантовых парадоксов. Но, заключает она, «за это уплачено – уплачено ценой серьезности». Однако впереди Эверетта ждала новая волна критики, и не откуда-нибудь, а со стороны старого союзника.
 
* * *
 
Вскоре после семинара, проведенного Эвереттом в Остине, к Уилеру попал черновой вариант статьи, критикующей многомировую интерпретацию – в статье она называлась «интерпретацией Эверетта – Уилера». Уилер поспешно ответил автору, указав, что «Эверетт написал свою докторскую диссертацию на тему, избранную им полностью самостоятельно, – поэтому следует употреблять название “интерпретация Эверетта”, а не “интерпретация Эверетта – Уилера”». Искушенный в научной дипломатии Уилер всегда старался сохранить верность идеям Бора, своего покойного учителя, не выступая при этом открыто против идей Эверетта, своего бывшего студента. Пока работа Эверетта прозябала в забвении и суть ее только размывалась, когда ее формулировали на языке «относительного состояния», это было не слишком трудно. Но теперь, когда Девитт придумал для концепции Эверетта звучное название «многомировой интерпретации» и объявил, что Уилер отчасти несет ответственность за ее появление, когда статьи о ней появлялись в научно-фантастических журналах, положение изменилось. Поэтому Уилер публично дистанцировался от работы Эверетта и того, как ее «раскручивал» Девитт. «[Придуманное Эвереттом] бесконечное множество ненаблюдаемых миров – идея, несущая тяжелую метафизическую нагрузку», – писал Уилер в 1979 году. Хотя Уилер всегда активно помогал физической карьере Эверетта – и даже после того, как Эверетт двадцать лет проработал в военной отрасли, оставался заинтересованным в его возвращении к академической деятельности, – он не упускал случая заявить, что никогда не поддерживал его идей. «Уилер сказал мне, что он всегда был непоколебимым оппонентом его теории – поддерживал он лишь самого Эверетта», – рассказывал Дэвид Дойч, который был молодым исследователем в Остине, когда Эверетт приехал туда на свой семинар. Вскоре Уилер начал продвигать собственную идею интерпретации квантовой физики на основе понятия информации, идею, которую он считал совместимой с копенгагенской интерпретацией.
 
Однако Дойч и многие молодые слушатели семинара Эверетта в Остине восприняли многомировую интерпретацию с энтузиазмом. За состоявшимся после доклада Эверетта обедом с пивом на открытом воздухе Дойч сидел рядом с докладчиком. Эверетт был «полон нервной энергии, возбужден, очень остроумен и был полностью в курсе текущих проблем интерпретации квантовой механики, – вспоминал Дойч. – Он с огромным энтузиазмом говорил об идее множественных вселенных, защищал ее прочно обоснованными и одновременно очень тонкими аргументами и не прибегал при этом к языку “относительных состояний” или другим эвфемизмам». Спустя несколько лет в своей знаковой статье о квантовых вычислениях Дойч заявлял, что только многомировая интерпретация может объяснить невероятный рост быстродействия, достигнутый квантовыми компьютерами. «В рамках интерпретации Эверетта поведение [квантового] компьютера хорошо объясняется тем, что он поручает выполнение отдельных элементов вычислительной задачи своим копиям в других вселенных», – писал Дойч. «Когда [квантовый] компьютер успешно справляется с вычислениями в объеме двух процессоро-дней, как общепринятые интерпретации могли бы объяснить полученный правильный ответ? Где он был вычислен?» Другие интерпретации квантовой физики тоже справились бы с объяснением мощности квантовых компьютеров. Тем не менее энтузиазм Дойча был заразителен, и многомировой подход вскоре приобрел огромную популярность в новой области квантовой обработки информации.
 
Концепция множественных миров продолжала завоевывать признание и среди тех физиков, которые серьезно относились к космологии; она даже инспирировала появление новых интерпретаций. «Измерения и наблюдатели не могут относиться к числу фундаментальных понятий теории, задачей которой является описание ранней Вселенной – в ней не было ни тех, ни других», – писали Мюррей Гелл-Манн и Джеймс Хартл в 1990 году. В 1969-м Гелл-Манн получил Нобелевскую премию за то, что предположил существование кварков; Хартл, его бывший студент, работал со Стивеном Хокингом в области квантовой космологии. Оба они, Гелл-Манн и Хартл, долго были убеждены, что копенгагенская интерпретация ошибочна. «То, что адекватное философское описание [квантовой физики] настолько задержалось, без сомнения, является результатом промывки мозгов, которую Нильс Бор устроил целому поколению теоретиков», – писал Гелл-Манн в 1976 году. Гелл-Манн и Хартл объединили интерпретацию Эверетта с работами Зеха, Йооса и Журека по декогеренции, добавив к этому идеи Ролана Омнэ и Роберта Гриффитса, – в результате получилось то, что они назвали «интерпретацией квантовой физики на основе декогерентных историй». Несмотря на то что эта интерпретация ограничивается единственным миром, Гелл-Манн и Хартл считали себя в интеллектуальном смысле обязанными Эверетту, так как их идеи вытекали из его работ.
 
Сам Эверетт не увидел работ Гелл-Манна и Дойча: 19 июля 1982 года в возрасте пятидесяти одного года он скончался от инфаркта. Его семья выполнила его последнюю волю: его кремировали, а прах выбросили на свалку.
 
* * *
 
Десятилетие, прошедшее после смерти Эверетта, ознаменовалось началом золотого века космологии. На протяжении большей части предшествовавшего столетия эта область в основном развивалась за счет теоретических достижений, основанных прежде всего на общей теории относительности. Но в 1990-х космический телескоп Хаббла, спутник COBE, задачей которого было исследование космического микроволнового фонового излучения, другие космические обсерватории и, наконец, появление нового поколения гигантских наземных телескопов просто завалили космологов наблюдательными данными. Примерно в те же годы наступление эпохи вычислительной техники сверхвысокого быстродействия сделало возможным не только обработку этих данных, но компьютерное моделирование Вселенной в целом, проверку различных теорий ее строения и поведения. Космология быстро перешла от догадок о наиболее фундаментальных свойствах Вселенной к их экспериментальному определению с поразительной точностью. В 1996 году оценки возраста Вселенной колебались в интервале от 10 до 20 миллиардов лет – примерно в тех же пределах, в которых они оставались на протяжении трех десятилетий с момента открытия Пензиасом и Уилсоном реликтового излучения. К 2006 году этот возраст уже был определен с точностью до одного процента: 13,8 миллиарда лет.
 
Новый уровень точности измерений привел к появлению новой картины Вселенной. Запущенный в 2000 году космический телескоп WMAP помог построить подробную карту распределения мельчайших неоднородностей в интенсивности реликтового излучения, масштаб которых составляет примерно одну часть на 100 000. Эта карта легла в основу теории, описывающей очень раннюю Вселенную в момент Большого взрыва, известную как «теория инфляции». Идею инфляции в 1981 году впервые предложил физик Алан Гут; вскоре после этого ее усовершенствовали Андреас Альбрехт и Андрей Линде. Суть ее состоит в том, что в момент своего появления Вселенная расширялась невероятно быстро – примерно за одну миллиардную одной триллионной от одной триллионной доли секунды она увеличилась в размерах приблизительно в 100 триллионов триллионов раз, а потом продолжала расширяться уже гораздо медленнее. Это стремительное расширение вызвано гипотетическими «инфлатонами», высокоэнергетическими субатомными частицами, которые по окончании стадии инфляции распались, образовав обычное вещество. Критическим моментом теории является то, что в процессе инфляции возникают и разрастаются мельчайшие квантовые флюктуации плотности инфлатонов, которые впоследствии приводят к столь же малым флюктуациям плотности обычного вещества в маленькой и горячей Вселенной немедленно после окончания инфляции. А эти флюктуации, в свою очередь, привели к флюктуациям в распределении космического микроволнового фона. В конечном счете именно эти неоднородности стали первичными ядрами формирования всей современной структуры Вселенной, в том числе и нашей Галактики, да и самой Земли. Короче, идея инфляции приводит к выводу, что весь окружающий мир, включая нас самих, является результатом квантовых флюктуаций, происходивших в очень ранней Вселенной, – а данные, полученные миссией WMAP, подтверждают, что инфляция действительно имела место. «Данные WMAP поддерживают представление, что галактики, разбросанные по всему небу, всего лишь исполняют вынесенное когда-то квантово-механическое предписание, – говорил в 2006 году Брайан Грин. – Это одно из необыкновенных открытий современной научной эпохи».
 
Копенгагенская интерпретация не могла бы объяснить, что происходило в ранней Вселенной, – бессилен был бы описать эти процессы и ситуации и математический аппарат квантовой физики. Ранняя Вселенная имела фантастически малые размеры, что предполагает необходимость ее описания на языке квантовой физики, – но одновременно она была и фантастически плотной, а значит, здесь требуется и пугающе сложный аппарат общей теории относительности. К сожалению, несмотря на десятилетия усилий целой армии физиков, в том числе и самого Эйнштейна, теории, которая объединила бы общую теорию относительности с квантовой физикой, так и не удалось построить. В конце 1960-х некоторые предполагали, что необходимости в таком объединении может и не быть: Леон Розенфельд как истинный позитивист заявил, что, так как квантовые гравитационные эффекты наблюдать невозможно, не нужна и теория, описывающая эти ненаблюдаемые явления. Но по мере того, как общая теория относительности становилась все более распространенной и необходимой, потребность в ее объединении с квантовой теорией поля возрастала. К 1990-м идеи того же сорта, что когда-то выдвигал Розенфельд, были уже настолько вне генеральной линии физических исследований, насколько и прежние представления, что космологию не следует принимать всерьез. Теория квантовой гравитации – часто обозначаемая как «общая теория всего» – широко рассматривалась как единственная нерешенная глобальная проблема во всей физике. Наиболее многообещающим претендентом на эту роль стала теория струн, очень трудный для понимания математический аппарат которой, казалось, позволял увидеть фрагменты красивых связей между квантовой физикой и общей теорией относительности. К началу 2000-х забрезжила надежда на построение теории ранней Вселенной путем объединения теории струн и инфляционной модели.
 
Неожиданно оказалось, что, хотя теория струн и инфляционная теория появились и развивались совершенно независимо, обе они, по-видимому, пришли к общему выводу о существовании «мультивселенной» – огромного множества независимых вселенных. Согласно инфляционной теории, Вселенная не может избежать «вечной инфляции»: когда инфляция заканчивается в какой-то части Вселенной, она продолжается в других ее частях, и посреди области, находящейся в состоянии инфляции, непрерывно появляются «пузыри», в которых инфляция отсутствует. Мы живем в одном из таких «пузырей»; другие представляют собой отдельные вселенные, отрезанные от всех остальных, и каждая из них может иметь собственные физические законы и набор фундаментальных частиц. А так как инфляция продолжается вечно, таких «пузырей» существует бесконечно много – бесконечная инфляционная мультивселенная. Теория струн, в свою очередь, тоже описывает не единичную Вселенную, a «струнный ландшафт», содержащий невероятно огромное число возможных вселенных – 10500 или больше.
 
Сходство мультивселенной со множественными мирами, которые появляются в рамках многомировой интерпретации, не укрылось от внимания квантовых космологов. То, что концепция мультивселенной вновь возникла независимо от идей Эверетта, сделало ее еще более дразнящей и привлекательной. Некоторые физики даже предположили, что мультивселенная всех трех видов – эвереттовские множественные миры, «вечная инфляция» и «струнный ландшафт» – на деле является одной и той же, а все эти три теории просто описывают эту реальность разными способами. Во всяком случае, многомировую интерпретацию перестали (почти) осмеивать с порога как не стоящую серьезного рассмотрения. Более того, к началу XXI столетия многомировая идея фактически стала у физиков, а в особенности у космологов, самой популярной соперницей копенгагенской интерпретации. Но с широким признанием пришло и осознание новой проблемы, общей для любой теории бесконечной мультивселенной: проблемы вероятности.
 
* * *
 
Проблема измерения по сути упирается в вопрос о том, когда волновые функции подчиняются детерминистской гармонии уравнения Шрёдингера, а когда испытывают случайный коллапс. Многомировая интерпретация обходит проблему измерения, утверждая, что коллапса волновой функции вообще не происходит. В многомировой мультивселенной волновая функция Вселенной всегда подчиняется уравнению Шрёдингера, расщепляясь на бесконечное количество ветвей, каждая из которых составляет отдельный мир. Но в этой картине есть одна неясность. Если универсальная волновая функция действительно всегда подчиняется уравнению Шрёдингера, которое является полностью детерминистским, без какого-либо элемента случайности, тогда непонятно, как наши эксперименты в области квантовой физики вообще могут быть подвержены случайности и как в их описании может использоваться вероятность. А ведь абсолютно все, независимо от того, какой квантовой интерпретации (или псевдоинтерпретации) они придерживаются, сходятся в одном: исход любого эксперимента в области квантовой физики содержит элемент случайности. В общем случае математический аппарат квантовой физики позволяет нам предсказывать лишь вероятность того или иного исхода эксперимента, а не утверждать с определенностью, что он будет именно таким, а не иным. Но если Вселенная в целом детерминистически, однозначно подчиняется единственному уравнению, откуда тогда вообще в физике может появиться вероятность?
 
Обычно, когда говорят о вероятности, представляют себе бросание игральной кости: у нее есть шесть граней, из них выпасть может только одна, значит, вероятность какого-то одного из этих исходов составляет один к шести (если, конечно, в кость не подложили свинец). Вероятность выпадения нечетного числа при бросании кости – три к шести, потому что из шести чисел на гранях кубика три нечетных (рис. 1А). Но в рамках многомировой интерпретации с вероятностью все обстоит иначе. У опыта с котом Шрёдингера два возможных исхода – он либо жив, либо нет. Казалось бы, вероятность любого из этих исходов составляет один к двум, 50 процентов. Но давайте представим себе, что мы слегка изменили условия эксперимента – скажем, из чувства милосердия мы не стали закрывать кота в ящике надолго, и тогда вероятность радиоактивного распада (а значит, и смерти кота) стала равняться только 25 процентам, а не 50. Теперь мы в нерешительности: возможных исходов по-прежнему только два, но квантовая физика требует, чтобы их вероятности были различны. Теперь 75 процентов за то, что кот остался в живых, и 25 – за то, что он мертв. Но у действительности по-прежнему только две ветви, в каждой из которых обитают ваши почти полностью идентичные копии. Можно ли сказать, что ваша копия в ветви с мертвым котом в каком-то смысле «менее реальна», чем она же в ветви с котом живым? И как это мы должны понимать?
 
Дальше все становится еще хуже. Мы все участвуем в одном-единственном эксперименте вместе со всей огромной Вселенной вокруг нас. Любое разумное понимание интерпретации Эверетта сводится к тому, что в ней имеется бесконечное число разветвлений универсальной волновой функции. Какой же смысл мы можем придавать вероятности, когда в них содержится бесконечное число наших копий? Ведь когда мы бросаем кубик, единственный способ вычислить вероятность выпадения определенной грани основан на том, что мы можем сосчитать общее число возможных исходов броска. В бесконечной мультивселенной этот подход не работает – ведь здесь полное число вариантов всегда бесконечно. Если мы захотим узнать количество ветвей, в которых происходит определенное событие, – ну, скажем, количество разветвлений универсальной волновой функции, в которых вы сейчас читаете эту статью, – оно всегда будет бесконечным. Бесконечным будет и число ветвей, в которых вы не читаете эту статью. Какой же будет в мультивселенной вероятность, что в случайно выбранной ее ветке ваша случайная копия будет читать некоторую случайную версию этой статьи? Чему будет равна дробь, в числителе и знаменателе которой стоит бесконечность (рис. 1Б)?

Вероятности сравнительно просто вычислять для игральных костей и в других ситуациях, где имеется конечное число возможных исходов
 
Рис. 1. А. Вероятности сравнительно просто вычислять для игральных костей и в других ситуациях, где имеется конечное число возможных исходов. Шанс, что при броске обычной шестигранной игральной кости выпадет нечетное число, составляет три к шести, или один к двум. Б. Вычислять вероятности становится гораздо труднее в бесконечной мультивселенной. Каков шанс, что в рамках многомировой интерпретации ваша случайно выбранная копия будет именно сейчас читать именно эту статью?
 
Для исчисления бесконечностей существуют целые разделы математики, и они говорят, что такие дроби могут оказаться равны чему угодно: нулю, некоторому конечному числу или даже другой бесконечности. И как же нам с этим быть? Как нам в рамках многомировой интерпретации вернуться к тем фантастически точным вероятностным оценкам, которые квантовая физика дает в нашей полностью детерминистской Вселенной? Как измерить бесконечную долю бесконечного числа возможных вариантов действительности, в которых вы читаете эту статью? И как можно даже просто говорить о вероятности в мире, в котором буквально все физически возможное хоть где-нибудь, да происходит?
 
Ответ на эти вопросы или, по крайней мере, один из возможных ответов кроется вот в чем: вероятность в многомировой интерпретации появляется потому, что мы в этих бесконечных мирах безнадежно заблудились. Хоть универсальная волновая функция подчиняется уравнению Шрёдингера и расщепляется строго детерминистским образом, мы понятия не имеем, где именно, в каком месте этой огромной и сложной волновой функции мы находимся. Да, мы знаем, что мы лишь в одной из ветвей универсальной волновой функции, но в какой? В конце концов, в бесконечном многообразии квантовых миров рассеяно множество наших лишь слегка различающихся копий – и совсем не очевидно, в каком из этих миров мы находимся. В частности, после проведения квантового эксперимента мы знаем, что находимся в одном и только одном из нескольких миров, на которые Вселенная расщепилась после того, как эксперимент завершился. Но в каком именно из них мы находимся, мы не можем сказать, пока не посмотрим на исход нашего эксперимента – просто оглянувшись вокруг, мы этого не узнаем, потому что во всех других отношениях все эти вселенные выглядят полностью идентичными. Лучшее, что мы можем сделать, это воспользоваться математическим аппаратом квантовой физики, чтобы сказать, насколько вероятно, что мы сейчас находимся в определенной ветви волновой функции – что означает, что мы приписываем некоторую вероятность тому, что увидим определенный исход нашего эксперимента, когда мы на него все же посмотрим. Таким образом, в многомировой интерпретации вероятность все равно остается существенной частью квантовой физики; просто дело в том, что эта вероятность, строго говоря, относится уже не к исходам экспериментов, а скорее к тому, где вы в данный момент находитесь во Вселенной.
 
Впрочем, неясно, насколько это объяснение соответствует действительности – возможно, оно грешит дуализмом, то есть представлением о том, что ваше сознание представляет собой самостоятельную нефизическую сущность, отделенную от вашего тела. Неясно и то, соответствует ли оно конкретным вероятностным предсказаниям квантовой физики. И все же это перспективная идея, одна из нескольких попыток сторонников многомировой интерпретации решить проблему вычисления вероятности в бесконечной мультивселенной – одну из самых острых проблем в современной инфляционной космологии. Существуют многочисленные подходы к ее решению, ни один из которых не завоевал широкого признания. (Некоторые из этих подходов основаны на еще одной математической страсти Эверетта, теории игр). Как это часто происходит с нерешенными научными проблемами, легких ответов найти не удается. И все же общее мнение склоняется к тому, что, хотя однозначного решения этой проблемы не найдено, оно найдется – либо окажется в конце концов верным одно из уже известных решений, либо будет найдено новое. Будем надеяться, что ждать придется недолго.
 
* * *
 
Вопрос о трактовке вероятности бросает вызов многомировой интерпретации и другим теориям мультивселенной. Но все же самым частым возражением против самой идеи мультивселенной (будь она квантовой, космологической или струнной) является просто сама эта невероятная россыпь бесконечных миров. «Трудно вообразить более радикальное нарушение принципа “бритвы Оккама”, закона экономии мышления, который требует от ученых сводить число сущностей к минимуму», – жаловался Мартин Гарднер, писатель и составитель забавных математических задач. Но экономия – понятие относительное. Защитники точки зрения Эверетта указывают, что их интерпретация квантовой физики требует введения гораздо меньшего количества предположений, чем любая другая. Аргументы насчет простоты тоже обманчивы. Существует много очень сложных научных теорий, которые бесспорно правильны. «Вот вам “мультивселенная”, существование которой признают все, – говорит Дэвид Уоллес, философ и сторонник многомировой интерпретации. – Подумайте о планетах у звезд далеких галактик. Все знают, что вокруг этих звезд обращается множество планет, поверхность каждой из которых усеяна бесчисленными камнями <…> Это, конечно, не бесконечная мультивселенная, но десять тысяч миллиардов миллиардов солнечных систем – это, как ни крути, слишком много, чтобы их можно было вообразить. Но мы не удивляемся этому, хоть и неспособны все это многообразие наблюдать <…> Просто оно является неизбежным следствием теории, которую мы считаем непоколебимой».
 
У физиков, нападающих на многомировую интерпретацию (или инфляцию, или струнную теорию), обычно есть и более серьезное возражение против идеи мультивселенной: для них эта концепция является чистым примером «нефальсифицируемости». Этот громоздкий термин, призрак философии прошлого, пришел из трудов Карла Поппера – знаменитого философа науки середины XX века, который провел большую часть своей профессиональной жизни в Лондонской школе экономики. Когда-то Поппер был адептом логического позитивизма в своей родной Вене, но потом взбунтовался против него и занял собственную позицию. Вместо того чтобы со всем Венским кружком отстаивать верификационную теорию значения, Поппер принялся продвигать научное мировоззрение, основанное на идее фальсифицирования. Согласно Попперу, потенциально научными являются только теории, которые можно опровергнуть; теории же, неверность которых доказать невозможно, научными не являются.
 
Взгляды Поппера стали чрезвычайно популярными среди действующих ученых. К концу XX столетия многие физики считали, что тест на фальсифицируемость обязана пройти любая потенциальная теория. Но если сквозь эту призму рассматривать любую теорию мультивселенной, она покажется подозрительной. Если другие вселенные недоступны и не могут прямо влиять на нашу собственную Вселенную, то какие же экспериментальные данные могли бы в принципе опровергнуть теорию, что мы живем в мультивселенной? А если не существует данных, которые могли бы показать, что наша теория неверна, то как мы можем принимать ее в качестве научной теории? «Философ науки Карл Поппер утверждает: чтобы называться научной, теория должна быть фальсифицируемой, допускать возможность опровержения, – писали в 2014 году выдающиеся космологи Джордж Эллис и Джо Силк в редакционной статье в журнале Nature. – Эти недоказуемые гипотезы [множественные миры, теория струн и инфляционная мультивселенная] сильно отличаются от тех, которые непосредственно относятся к реальному миру и допускают проверку наблюдениями, таких как стандартная модель в физике элементарных частиц или концепции темной материи и темной энергии. Мы видим, что теоретическая физика рискует сделаться ничейной территорией между математикой, физикой и философией, так как она не будет удовлетворять требованиям ни одной из этих наук». Отход от критерия Поппера, предупреждали они, был «отчаянным шагом» с потенциально катастрофическими последствиями. «Эта битва за обладание душой и сердцем физики начинается в то время, когда научные результаты в любой области, от изменений климата до теории эволюции, ставятся под сомнение политиками и религиозными фундаменталистами. Потенциальный ущерб, который может быть нанесен доверию общества к науке и самой природе фундаментальной физики, должен быть смягчен в результате более глубокого диалога между учеными и философами».
 
Но если бы Эллис и Силк озаботились вступлением в такой диалог до того, как написали свою редакционную статью, они убедились бы, что работа Поппера уже несколько десятилетий не принимается философами всерьез, и не случайно. Идея, что фальсифицируемость очерчивает границы истинной науки, уязвима для тех же аргументов, которыми доказана несостоятельность верификационной теории смысла. Точно так же, как не могут быть верифицированы индивидуальная вера и индивидуальные убеждения, на что указывает Куайн в своих «Двух догматах эмпиризма», не могут быть фальсифицируемы и индивидуальные теории – почти по тем же причинам. Допустим, Карл Поппер, который не может включить свой телевизор кнопкой пульта дистанционного управления, выдвигает теорию, что в пульте сели батарейки. Он идет в магазин, покупает новые батарейки и вставляет их в пульт. Но телевизор все равно не включается. «Ага! – восклицает Поппер. – Моя теория опровергнута!» Но это вовсе не обязательно так! Да, дистанционный пульт по-прежнему не работает, но это вовсе не означает, что старые батарейки были в порядке.

Возможно, просто и новые батарейки тоже не действуют. Возможно, пока Поппер ходил за ними в магазин, мышь перегрызла кабель питания. Возможно, законы физики зависят от места, в котором вы находитесь, и, пока Поппер ходил в магазин, Солнечная система, летя по своей орбите вокруг центра Млечного Пути, вошла в область пространства, где законы электромагнетизма, управляющие поведением батареек в пульте дистанционного управления, действуют иначе. Проблема в том, что из построенной Поппером «теории батареек», объясняющей, почему не работает пульт, не следует никаких предсказаний, основанных на самой этой теории: ее предсказания делаются только в связи с огромным количеством дополнительных фундаментальных предположений о функционировании окружающего мира, которые выдвигает Поппер. Поэтому Поппер ошибается, когда говорит, что его теория опровергнута. Когда он видит, что пульт по-прежнему не работает, он может отбросить свою теорию о севших батарейках, но точно так же может отбросить и любое из принятых им предположений об окружающем мире. Как говорит Куайн, наши убеждения об окружающем мире могут быть подвергнуты испытанию в этом мире не индивидуально, по одному, а только в виде группы, и это справедливо как для фальсификации, так и для верификации. Никакая теория, взятая изолированно, не фальсифицируема.
 
Это подтверждается всей историей науки: когда экспериментальный или наблюдательный результат не соответствует теоретическому предсказанию, это часто ведет к тому, что отбрасывается не сама базовая теория, а какое-нибудь из вспомогательных предположений, использованных для предсказания. В 1781 году Джон Гершель открыл Уран, и астрономы того времени сразу же занялись предсказанием его движения на основе разработанных Исааком Ньютоном теории тяготения и законов движения. На протяжении нескольких следующих десятилетий, по мере того как накапливалось количество наблюдений и совершенствовались вычислительные методы, несколько астрономов поняли, что на деле Уран движется не так, как должен двигаться в соответствии с универсальным ньютоновским законом тяготения. Но вместо того, чтобы отказаться от закона всемирного тяготения как противоречащего наблюдениям, они предположили, что за Ураном есть еще одна, пока невидимая планета, притяжение которой и вызывает аномалии в движении Урана. Один из этих астрономов, Урбан Леверье, точно рассчитал положение, в котором должна была находиться эта планета, и в 1846 году группа немецких астрономов нашла новую планету Нептун именно в том месте, которое указал Леверье. Таким образом, вместо того чтобы оказаться опровергнутой, ньютоновская теория гравитации, напротив, доказала свою жизнеспособность. И когда через несколько лет Леверье и другие астрономы заметили, что Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, тоже движется не вполне так, как ей следовало бы, они и теперь не стали предъявлять претензии к ньютоновской теории, а опять постулировали существование еще одной новой планеты, настолько близкой к Солнцу, что ее невозможно было увидеть в его слепящем блеске. Эту гипотетическую раскаленную планету они назвали Вулканом, в честь римского бога-кузнеца, и без промедления принялись за ее поиски. Искали они Вулкан во время солнечных затмений, когда диск Солнца загораживает собой Луна. 
 
Несколько групп наблюдателей, одну из которых возглавлял сам Леверье, объявляли об обнаружении неуловимой планеты, но это открытие ни разу не удавалось убедительно подтвердить. Наконец в 1915 году Альберт Эйнштейн доказал, что никакого Вулкана не существует: его новая общая теория относительности идеально объяснила особенности движения Меркурия без привлечения новой планеты. Ньютоновская теория тяготения оказалась все же неверной, но она была не столько опровергнута, «фальсифицирована», сколько уточнена и заменена новой, более совершенной теорией.
 
Даже сам Поппер понимал, что фальсифицируемость не может быть «лакмусовой бумажкой» для проверки научных теорий: он признавал, что никакая теория не может быть опровергнута, будучи изолированной. Однако он предполагал, что истинные ученые сами понимают, когда надо отказаться от своих теорий, а не от гипотез, которые они не могут объяснить. Но история с Нептуном и Вулканом наглядно показывает, насколько неочевидно, когда необходимо в свете фактов отказаться от противоречащей им теории, вместо того чтобы отбросить некоторые предположения, сделанные для того или иного предсказания. Следовательно, заявлять, что теории мультивселенных ненаучны в силу своей нефальсифицируемости, значит отказаться от них просто потому, что они не соответствуют некоторому произвольному стандарту, которому ни одна научная теория никогда и не соответствовала. Заявлять, что никакие данные никогда не свидетельствовали о необходимости отказаться от теории мультивселенной, значит просто констатировать, что теория мультивселенной ничем не отличается от любой другой теории. И заявлять, что никогда не может быть найдено никаких наблюдаемых свидетельств в пользу теории мультивселенной, значит забыть афоризм Эйнштейна: «именно теория решает, что мы можем наблюдать». В свое время теория атома казалась нефальсифицируемой, а атомы считались принципиально ненаблюдаемыми. Та же судьба, возможно, ожидает и теорию мультивселенной. В конечном счете аргументы против идеи мультивселенной, основанные на ее нефальсифицируемости, на деле основаны на невежестве и отсутствии вкуса: к теории мультивселенной питают отвращение физики, незнакомые с историей и философией своей собственной науки. Но этим нельзя оправдать отношение к идее мультивселенной как к ненаучной.
 
* * *
 
Если научные теории не нуждаются в фальсифицируемости, какова их роль и задача? Давать объяснения, объединять прежде несопоставимые понятия и устанавливать связи с миром вокруг. Конечно, это звучит туманно. Но наука, как и люди, которые ее создают, как и мир, который она описывает, – вещь сложная. Простые шаблонные ответы на сложные вопросы, такие как вопль Поппера «Моя теория фальсифицируема!», всегда выглядят подозрительно: как говаривал Г. Л. Менкен, «у каждой человеческой проблемы всегда есть хорошо известное решение – простое, убедительное и, конечно, ошибочное».
 
Каково же тогда верное решение человеческой проблемы копенгагенской интерпретации? Ведь несмотря ни на что – на волны-пилоты и множественные миры, на Белла, Бома и Эверетта, несмотря на расцвет квантовых компьютеров и закат логического позитивизма – копенгагенская идея все еще владеет физикой. Копенгагенская точка зрения все еще излагается в любой популярной книге, в любом вводном курсе квантовой физики. Все еще есть множество физиков, которые не только предпочитают копенгагенскую интерпретацию, но считают любой другой взгляд ненаучным; по словам некоторых из них, теорема Белла доказывает, что копенгагенская интерпретация – единственно возможная непротиворечивая позиция. Основы квантовых принципов стали гораздо более респектабельной областью, чем прежде, но это все еще малый участок физики, и все еще находится много физиков, которые относятся к ней презрительно. В области основ квантовых принципов по-прежнему нелегко найти работу, хотя уже и не так, как пятьдесят лет назад это было трудно сделать Джону Клаузеру. И в то время, как многомировая интерпретация в целом известна большинству физиков, многие другие воззрения, такие как теория волны-пилота, все еще остаются в неизвестности. Как же мы дошли до такого положения?

Или, вернее, почему мы все еще находимся в нем? Это хороший вопрос. Дэвид Альберт, студент, которого чуть не выставили из университета Рокфеллера за то, что он имел дерзость усомниться в копенгагенской интерпретации, –  теперь профессор философии в Колумбийском университете. Уже сорок лет он работает над проблемой основ квантовых принципов. «Вот поистине странная история, – говорит он, подводя итог развитию событий в этой области. – В одно и то же время имеют место две яростно противоречащие друг другу вещи. XX столетие превосходит любое другое количеством великолепных умов, интересующихся физикой и в ней активно работающих. Но это же самое столетие стало свидетелем самого длинного периода чисто психопатического отрицания глубокой логической проблемы в самом сердце всей физической науки!»
 
Может, слово «психопатический» преувеличенно резкое. Но история вышла и правда ненормальная. И теперь, когда вы узнали ее целиком, когда вы узнали, как долог был этот путь, давайте взглянем на то, как странно обстоят дела сегодня.
 
 

«Если открытие одной истины привело Галилея в тюрьмы инквизиции, то к каким пыткам присудили бы того, кто открыл бы их все?»

Гельвеций К.

Научный подход на Google Play

Файлы

Маркс, Энгельс и Ленин о науке и технике

От диктатуры к демократии

Книга юного атеиста

Айзек Азимов: В начале