В фундаментальной физике существует пропасть между математическими предсказаниями и нашим пониманием того, что на самом деле происходит в реальности. Ведущий мирового научного фестиваля Брайан Грин обсуждает этот парадокс с Дэвидом Дойчем — физиком-теоретиком из Оксфорда, которого называют «отцом квантовых вычислений». Центральной темой беседы становится многомировая интерпретация Эверетта и вопрос о том, является ли наша повседневная реальность лишь одной из бесчисленных ветвей колоссальной детерминированной структуры.
🧱 Проблема «интерпретаций» и наследие Нильса Бора 2:04
Брайан Грин и Дэвид Дойч начинают дискуссию с критики самого термина «интерпретация» применительно к квантовой механике . По мнению Грина, это слово вводит в заблуждение: то, что физики называют интерпретациями, на самом деле является либо разными теориями, либо неполными описаниями мира. Дойч соглашается, цитируя своего коллегу Денниса Шамму: когда дело доходит до трактовки квантовой механики, «стандарт аргументации падает до нуля» .
Дойч утверждает, что современная физика совершила ошибку, отказавшись от своей главной цели — понимания устройства мира — в пользу простого предсказания чисел после запятой . Он видит истоки этой проблемы в фигуре Нильса Бора.
Исторический контекст и роль Нильса Бора:
- Бор стал «точкой опоры», вокруг которой сформировался инструменталистский подход: если на вопрос «что происходит на самом деле?» нельзя ответить, нужно перестать его задавать .
- Дойч считает, что Бор ошибочно отказался от принципа реальности под давлением сложности квантовых явлений .
- Многие физики с радостью приняли этот «позитивизм», так как он позволял просто «заткнуться и считать», не пытаясь осознать пугающие выводы теории .
📑 Картина Гейзенберга против картины Шрёдингера 14:19
Для описания квантового мира традиционно используется волновое уравнение Шрёдингера, где центральным объектом является волновая функция. Однако Дэвид Дойч предпочитает альтернативный подход — картину Гейзенберга . По его мнению, она гораздо лучше объясняет реальность, хотя математически её сложнее использовать в повседневных расчётах.
Основные различия подходов:
- Картина Шрёдингера: рассматривает волновую функцию как реальный объект (вероятностную волну), который меняется во времени . Это порождает парадоксы, например: почему изменение функции в одной точке мгновенно влияет на другую точку пространства?
- Картина Гейзенберга: здесь фундаментальными являются «наблюдаемые» (переменные системы), а состояние остается константой . Переменные в этом подходе представлены не обычными числами, а так называемыми q-числами (квантовыми числами), которые имеют гораздо более сложную структуру, чем вещественные числа .
Дойч подчеркивает, что использование картины Гейзенберга автоматически подводит исследователя к «эвереттовскому мышлению»: если переменные — это матрицы (q-числа), содержащие в себе множество значений одновременно, то вопрос «какое из них мы увидим?» получает логичный ответ: «Мы увидим одно, но существуют они все» .
🌌 Многомировая интерпретация: реальность без вероятностей 32:53
Хью Эверетт в 1957 году предложил радикальный выход: если уравнение говорит, что возможны несколько исходов, значит, все они происходят в реальности . Дойч является одним из самых активных сторонников этой идеи. Он утверждает, что на фундаментальном уровне мир полностью детерминирован, а понятие «вероятности» — это лишь инструмент для принятия решений существами, чье восприятие ограничено одной ветвью мультиверса .
Дойч описывает структуру мультиверса следующим образом:
- Отсутствие коллапса: волновой функции не нужно «схлопываться» в один результат. Все варианты развития событий продолжают существовать .
- Параллельность и взаимодействие: вселенные в мультиверсе почти автономны, что мы называем «декогеренцией», но в экспериментах по интерференции они продолжают влиять друг на друга .
- Отсутствие математического объекта: Дойч указывает на серьезный пробел — в современной физике, в отличие от теории относительности с её пространственно-временным континуумом, пока нет строгого математического определения самого «мультиверса» .
Грин поднимает вопрос о «квантовом самоубийстве» — гипотетическом сценарии, где человек может пытаться максимизировать свое благополучие в мультиверсе, уничтожая свои копии в неудачных ветвях (например, при проигрыше в лотерею) . Дойч называет это заблуждением, основанном на старом понимании вероятности: рациональный агент должен одинаково «заботиться» обо всех своих копиях, взвешивая их согласно правилам принятия решений .
🧠 Свобода воли и «перспирация» против вдохновения 1:00:21
Брайан Грин придерживается редукционистского взгляда: если мозг — это агрегат частиц, движущихся по законам физики, то свободы воли в традиционном смысле не существует . Однако Дойч категорически не согласен, предлагая взгляд через теорию знания (эпистемологию).
Аргументация Дойча в пользу свободы воли:
- Создание нового: когда Эйнштейн создавал общую теорию относительности, он привнес в мир нечто, чего не было в момент Большого взрыва — новое знание .
- Эйнштейн против ChatGPT: процесс вычислений («перспирация», пот) может быть автоматизирован и предсказан, но момент творческого озарения («инспирация», вдохновение) — это акт создания новой реальности .
- Уровни объяснения: Дойч считает ошибкой полагать, что «нулевой уровень» (движение атомов) является более фундаментальным, чем уровни идей и законов эпистемологии . Свобода воли — это способность создавать новизну, и этот процесс подчиняется собственным законам, которые нельзя просто свести к механике.
🛠 Конструкторская теория: будущее физики 1:11:53
В завершение беседы Дойч представляет концепцию, над которой он работает сейчас — Конструкторскую теорию (Constructors Theory). Он предлагает отказаться от привычного взгляда на физику как на изучение «начальных условий и законов движения» .
Вместо этого Конструкторская теория описывает мир через то, какие трансформации принципиально возможны, а какие — невозможны . По мнению Дойча, такой подход может решить проблемы, с которыми не справляется классический метод:
- Универсальность вычислений: возможность создания компьютеров с любой памятью и скоростью должна считаться фундаментальным законом физики, а не случайным свойством материи .
- Начальные условия: вместо того чтобы гадать, какими были условия в момент Большого взрыва, мы можем вывести их из принципов «возможного и невозможного» .
Дойч заключает, что человечеству не стоит бояться странностей квантовой механики. Переход от обычных чисел к q-числам не более радикален, чем переход древних греков от целых чисел к иррациональным и вещественным . Наша интуиция всегда следовала за нашими лучшими теориями, и этот путь продолжается.
