# Шон Кэрролл о многомировой интерпретации: «Коллапс волновой функции — это лишь иллюзия»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=uk8dDHEwfvM
Канал: Brian Keating
Опубликовано: 24.07.2024

---

Теоретический физик Шон Кэрролл в беседе с астрофизиком Брайаном Китингом обсуждает фундаментальные вопросы устройства мироздания: от возможностей телескопа «Джеймс Уэбб» до квантовой природы реальности. В центре дискуссии — пересмотр классических взглядов на физику, поиск внеземной жизни через призму байесовской вероятности и интерпретация многомировой модели квантовой механики.

## 🔭 Миссия «Джеймса Уэбба» и границы познания
[[JUMP:0:00]]

Шон Кэрролл, ныне работающий в Университете Джонса Хопкинса, отмечает свою тесную связь с Институтом исследований космоса с помощью космического телескопа (STScI), откуда ведется управление миссией James Webb Space Telescope (JWST) [0:51]. Несмотря на административную лояльность, физик трезво оценивает научные задачи аппарата.

По мнению Кэрролла, телескоп не даст ответов на вопросы фундаментальной физики, которыми занимается он сам:

*   **Квантовая гравитация:** JWST не предназначен для поиска ответов о глубинных законах физики или происхождении Вселенной в момент Большого взрыва [1:17].
*   **Прикладная астрофизика:** Работа телескопа сосредоточена на изучении уже известных законов в специфических условиях: формирование галактик, звезд и планет [1:31].
*   **Экзопланеты:** Кэрролл считает эту область наиболее многообещающей. Телескоп способен анализировать свет звезд, проходящий через атмосферы планет, что позволяет делать выводы об их составе [2:24]. 

Физик подчеркивает, что отсутствие прорывов в квантовой гравитации не делает миссию менее ценной, так как изучение экзопланет — это область, которая превзошла все ожидания ученых за последние 30 лет [2:09].

## 👽 Байесовский подход к поиску внеземной жизни
[[JUMP:3:04]]

Обсуждая вероятность существования инопланетян, Брайан Китинг напоминает о событии 1996 года, когда НАСА объявило о возможной находке следов микроорганизмов в марсианском метеорите [3:55]. Хотя официального опровержения не последовало, Кэрролл утверждает, что научное сообщество считает те выводы ошибочными [4:34].

Применяя байесовскую логику к вопросу жизни во Вселенной, Кэрролл выделяет несколько тезисов:

*   **Отсутствие очевидности:** Тот факт, что мы не видим явных признаков жизни на Марсе или в Солнечной системе, несколько снижает априорную вероятность повсеместности жизни во Вселенной [5:53].
*   **Масштаб выборки:** Если предположить, что жизнь возникает на 1% планет земного типа, отсутствие жизни на Марсе почти не меняет эту вероятность в масштабах миллиардов галактик [6:19].
*   **Простая vs Разумная жизнь:** Кэрролл проводит жесткую границу. Он считает, что есть веские байесовские основания полагать, что в нашей Галактике нет других развитых цивилизаций, иначе мы бы их легко заметили [6:46]. 
*   **НЛО и отчеты:** Физик иронично замечает, что сторонники теории НЛО десятилетиями обещают сенсационные отчеты через «шесть месяцев», но реальных доказательств развитого разума до сих пор нет [6:58].

При этом он допускает существование простой одноклеточной или даже многоклеточной жизни в океанах Европы (спутника Юпитера), подчеркивая необходимость сбора данных для обновления наших «байесовских априорных вероятностей» [7:12].

## ⚛️ Квантовый мир: Вселенная из волновой функции
[[JUMP:8:02]]

Кэрролл продвигает программу «извлечения Вселенной из волновой функции». Его основной тезис заключается в том, что мир по своей сути является квантовым, а классическая физика — лишь его частный предел [9:04].

Ключевые идеи этой концепции:

1.  **Квантовое начало:** Традиционный подход «взять классическую теорию и квантовать её» — это лишь человеческий инструмент. Природа изначально квантовая [8:52].
2.  **Гильбертово пространство:** Это векторное пространство всех возможных квантовых состояний. Для нашей Вселенной число его измерений конечно, но огромно: $10^{10^{122}}$ [9:45].
3.  **Конечность против бесконечности:** Кэрролл настаивает на конечности Гильбертова пространства Вселенной. Это имеет принципиальное значение для математического анализа и понимания физики [9:58].

## 🕳️ Черные дыры и природа гравитации
[[JUMP:10:12]]

Обсуждение конечности измерений Вселенной тесно связано с энтропией черных дыр. Кэрролл сравнивает Стивена Хокинга с Рудольфом Клаузиусом: оба описали, что делает энтропия, не понимая до конца, что она собой представляет [10:37].

Основные выводы по теме:

*   **Загадка бесконечности:** В квантовой теории поля энтропия пустого пространства кажется бесконечной из-за бесконечного числа мод поля [11:45].
*   **Гравитация как исключение:** Тот факт, что энтропия черной дыры конечна (хотя это максимум энтропии для данного объема), доказывает, что гравитация не является обычной квантовой теорией поля [12:11].
*   **Голографический принцип:** Информация внутри черной дыры пропорциональна площади её горизонта событий в планковских единицах. Это согласуется с идеей о конечном числе кубитов информации во Вселенной [12:39].

## 🌌 Многомировая интерпретация и «толщина» реальностей
[[JUMP:13:18]]

Разбирая разницу между декогеренцией и коллапсом волновой функции, Кэрролл объясняет, почему мы видим мир классическим.

**Декогеренция** — это плавный процесс взаимодействия квантовой системы с окружающей средой, описываемый уравнением Шрёдингера [13:45]. Она приводит к запутанности системы с окружением (например, фотонами в комнате) [13:57].

**Коллапс волновой функции**, по мнению Кэрролла (как сторонника многомировой интерпретации):

*   Является иллюзией для наблюдателя внутри системы [15:24].
*   Происходит в момент ветвления Вселенной на разные миры.
*   Контрастирует с теорией Роджера Пенроуза об «объективном коллапсе», где схлопывание функции — реальное физическое событие [15:37].

Кэрролл вводит понятие «толщины ветвей» Вселенной, которая соответствует квадрату амплитуды волновой функции [16:42]. 

*   Суммарная «толщина» всей Вселенной остается константной, что снимает вопросы о нарушении закона сохранения энергии при появлении новых миров [17:09]. 
*   По мере течения времени ветвление просто «нарезает» Вселенную на всё более тонкие слои [17:09].

Физик признает, что называть две идентичные системы «разными вселенными» до момента их ветвления — вопрос скорее философский, чем математический, так как в математике многомировой модели всё прозрачно и непротиворечиво [18:12].