Карло Ровелли, всемирно известный физик-теоретик и один из создателей теории петлевой квантовой гравитации, представил свою новую книгу «Гельголанд». В рамках проекта Talks at Google ученый обсудил, почему квантовая механика остается самой успешной и в то же время самой непостижимой теорией в истории науки, а также предложил радикальный взгляд на устройство реальности, где объекты уступают место отношениям.
🌀 Три столпа квантовой революции 1:43
Квантовая механика, по словам Ровелли, — это величайшая научная революция, начавшаяся в 1925 году . Несмотря на то что она лежит в основе работы компьютеров, лазеров и понимания ядерной энергии, теория остается «странной» даже для профессионалов . Ровелли выделяет три ключевых принципа, на которых строится эта область:
- Гранулярность (дискретность). Природа на малых масштабах не непрерывна. Свет состоит из фотонов, энергия атомов квантована — существует нижний предел делимости . «Бесконечность — это лишь аппроксимация множества», — отмечает физик .
- Вероятность. В отличие от ньютоновской детерминированной вселенной, в квантовом мире даже при обладании всей полнотой информации невозможно точно предсказать будущее — можно лишь рассчитать вероятности событий .
- Реляционность (контекстуальность). Это самый сложный аспект. Теория говорит не о том, что происходит с объектом самим по себе, а только о том, что мы наблюдаем в момент взаимодействия .
🐈 Загадка кота Шрёдингера и проблема наблюдателя 10:53
Обсуждая знаменитый мысленный эксперимент с котом Шрёдингера, Ровелли подчеркивает, что это не просто вопрос нашего незнания (эпистемология), а фундаментальное утверждение об устройстве мира . В квантовом мире объект может находиться в суперпозиции состояний — быть и здесь, и там одновременно — до момента измерения.
По мнению Ровелли, общепринятая интерпретация допустила ошибку, введя понятие «наблюдателя» как некоего субъекта с сознанием . Ученый утверждает:
- Природе все равно, смотрит ли на нее человек, робот или животное .
- Результаты экспериментов, таких как опыт с двумя щелями, остаются неизменными вне зависимости от того, кто или что фиксирует данные .
- Квантовая механика работает не через призму сознания, а через физическое взаимодействие .
🕸️ Реляционная интерпретация: мир без сущностей 14:36
Ровелли предлагает «реляционную интерпретацию» квантовой механики, которая, по его мнению, является наименее неправдоподобным способом разрешить концептуальные тупики . Суть идеи в том, что свойства объектов не принадлежат им самим, а возникают только в процессе взаимодействия с другими объектами .
Физик приводит аналогию с понятием скорости: нет смысла спрашивать, какова скорость Луны «на самом деле» — она всегда относительна (по отношению к Земле, Солнцу или галактике) . В квантовом мире все характеристики — положение, энергия, цвет — подобны скорости .
Ключевые тезисы этой концепции:
- Объекты — это лишь узлы в сети взаимодействий .
- Если бы объект не взаимодействовал ни с чем во Вселенной, его нельзя было бы назвать реальным .
- Реальность — это не коллекция «вещей», а коллекция событий и отношений .
🧪 Квантовая запутанность: танец на троих 30:37
Феномен квантовой запутанности, когда две частицы на огромном расстоянии мгновенно «связываются» друг с другом, часто называют необъяснимым. Однако Ровелли считает, что здесь нет мгновенной передачи информации, нарушающей законы физики .
Ровелли называет запутанность «танцем на троих»: две частицы и наблюдатель (или третья система) . С точки зрения каждой отдельной частицы информация не перемещается быстрее света. Проблема возникает только тогда, когда третья сторона пытается сопоставить данные из двух разных перспектив . Ученый полагает, что абсолютной, единой для всех реальности на микроуровне не существует — есть лишь локальные, согласованные взаимодействия .
🕉️ Параллели: Нагарджуна и судьба классической науки 52:11
В книге «Гельголанд» Ровелли находит неожиданные параллели своих идей в восточной философии, в частности в трудах буддийского мыслителя II века Нагарджуны . Нагарджуна утверждал, что у вещей нет «собственной сущности» и всё существует лишь в зависимости от другого. Физик подчеркивает, что не является мистиком, но логические аргументы Нагарджуны помогли ему укрепиться в мысли, что отношения первичнее объектов .
Отвечая на вопрос о будущем технологий, Ровелли отмечает:
- Теория квантовых компьютеров абсолютно надежна, проблема лишь в технологической изоляции систем от внешней среды («декогеренции») .
- В квантовой гравитации пространство и время перестают быть ареной событий; они сами «собираются» из дискретных квантовых фактов .
- Попытки найти «фундаментальный уровень» реальности (энергию, материю или информацию) обречены на провал, так как мир устроен не иерархически, а сетевым образом .
Ровелли призывает отказаться от поиска «субстанции» и признать, что наука — это не только предсказания и расчеты, а в первую очередь поиск наиболее эффективного способа мыслить мир .
