Реклама
Книги по философии
Дэвид Дойч
Структура реальности
(страница 62)
Детерминизм квантовой теории подобно детерминизму классической физики действует как вперед, так и назад во времени. Из состояния совместного набора снимков "орлов" и "решек" при более поздних показаниях часов на рисунке 11.7 полностью определяется состояние "вращения" при более ранних показаниях часов, и наоборот. Тем не менее, с точки зрения любого наблюдателя, информация теряется в процессе подбрасывания монетки. Поскольку, где бы не находился наблюдатель, получающий впечатление состояния "вращения" монетки, конечное совместное состояние "орлов" и "решек" не соответствует любому возможному впечатлению наблюдателя. Следовательно, наблюдатель при более ранних показаниях часов может наблюдать за монеткой и предсказать ее будущее состояние, а также последующие субъективные вероятности. Но ни одна из более поздних копий наблюдателя не может наблюдать информацию, необходимую для восстановления состояния "вращения", поскольку эта информация к тому времени распределяется между двумя типами вселенных, что делает невозможным восстановление, исходя из конечного состояния монетки. Например, если мы знаем только то, что монетка упала "орлом", за несколько секунд до этого могло наблюдаться состояние, которое я назвал "вращением", или монетка могла вращаться в противоположном направлении, или все время лежать "орлом". В данном случае не существует возможности восстановления, даже вероятностного восстановления. Более раннее состояние монетки определяется не просто более поздним состоянием снимков "орла", а совместным состоянием снимков "орла" и "решки".
Рис. 11.8. Последовательность снимков с увеличением времени не обязательно является пространством-временем
Любая горизонтальная линия, проведенная по рисунку 11.7, проходит через последовательность снимков с увеличением показаний часов. Может возникнуть соблазн думать о такой линии -- как та, которая показана на рисунке 11.8, -- как о пространстве-времени, а о всей диаграмме как о пачке пространств-времен, по одному на каждую подобную линию. Из рисунка 11.8 мы можем вывести, что происходит в "пространстве-времени", определенном горизонтальной линией. В течение какого-то периода времени оно содержит вращающуюся монетку. Затем, в течение следующего периода оно содержит монетку, которая движется так, что можно предсказать, что она упадет "орлом". Однако позднее, напротив, оно содержит монетку, которая движется так, что можно предсказать, что она упадет "решкой", и, в конце концов, она действительно падает "решкой". Однако это всего лишь недостаток диаграммы, как я уже указал в главе 9 (см. рисунок 9.4, стр. 215). В этом случае законы квантовой механики предсказывают, что ни один наблюдатель, который помнит, что видел монетку в состоянии "предсказуемого появления орла" не может увидеть ее в состоянии "решки": это и оправдывает то, что, прежде всего, мы называем это состояние "предсказуемым появлением орла". Следовательно, ни один наблюдатель в мультиверсе не узнал бы события в таком виде, в каком они происходят в "пространстве-времени", определенном линией. Все это подтверждает то, что мы не можем склеить снимки произвольно, мы можем склеить их только так, чтобы отразить отношения между ними, определяемые законами физики. Снимки, расположенные вдоль линии на рисунке 11.8, недостаточно взаимосвязаны, чтобы оправдать их объединение в одну вселенную. Вероятно, они появляются в порядке увеличения показаний часов, которые в пространстве-времени были бы "временной печатью", достаточной для повторной сборки пространства-времени. Но в мультиверсе слишком много снимков, чтобы только показания часов могли разместить один снимок относительно других. Чтобы сделать это, нам необходимо рассмотреть сложную деталь: какие снимки определяют какие.
В физике пространства-времени любой снимок определяется любым другим. Как я уже сказал, в мультиверсе, в общем случае, это не так. Обычно состояние одной группы идентичных снимков (например, тех, в которых монетка "вращается") определяет состояние равного количества различных снимков (например, снимков "орла" и "решки"). Из-за свойства обратимости времени, присущего законам квантовой физики, общее, многозначное состояние последней группы также определяет состояние первой. Однако в некоторых областях мультиверса и в некоторых областях пространства снимки некоторых физических объектов на некоторое время составляются в цепочки, каждое звено которых определяет все остальные в хорошем приближении. Стандартным примером могла бы стать последовательность снимков солнечной системы. В таких областях законы классической физики являются хорошим приближением квантовых законов. В таких областях и местах мультиверс действительно выглядит как на рисунке 11.6, в виде набора пространств-времен, и на таком уровне приближения квантовая концепция времени сводится к классической. Можно выявить приблизительную разницу между "различными временами" и "различными вселенными", а время -- это приблизительно последовательность моментов. Но это приближение никогда не выдерживает более детального исследования снимков, взгляда далеко вперед или далеко назад во времени, или взгляда далеко в мультиверс.
Все экспериментальные результаты, которыми мы располагаем в настоящее время, совместимы с тем приближением, что время -- это последовательность моментов. Мы не ожидаем, что это приближение не выдержит какого-нибудь предсказуемого земного эксперимента, однако теория говорит нам, что оно должно сильно пострадать в определенных видах физических процессов. Первый -- это начало вселенной, Большой Взрыв. В соответствии с классической физикой время началось в тот момент, когда пространство было бесконечно плотным и занимало только одну точку, а до этого моментов не было. В соответствии с квантовой физикой (насколько нам известно) снимки, очень близкие к Большому Взрыву не расположены в каком-либо определенном порядке. Свойство времени как последовательности начинается не при Большом Взрыве, а несколько позднее. В природе вещей не имеет смысла спрашивать, насколько позднее. Но мы можем сказать, что самые ранние моменты, которые, в хорошем приближении, являются последовательными, имели место грубо, в соответствии с экстраполяцией классической физики, через 10-43 секунд (время Планка) после Большого Взрыва.
Второй и очень похожий вид провала последовательности времени, видимо, произойдет внутри черных дыр и при конечном повторном разрушении вселенной ("Большом Сжатии"), если таковое произойдет. В обоих случаях материя сожмется до бесконечной плотности в соответствии с классической физикой, как при Большом Взрыве, и результирующие гравитационные силы разорвут структуру пространства-времени.
Кстати, если вам когда-либо было интересно, что происходило до Большого Взрыва или что произойдет после Большого Сжатия, сейчас вы можете утратить этот интерес. Почему сложно принять, что до Большого Взрыва не было, а после Большого Сжатия не будет моментов, так что там ничего не происходит или не существует? Потому что трудно представить, что время останавливается или запускается. Но ведь время не должно останавливаться или запускаться, поскольку оно не движется вообще. Мультиверс не "начинает существовать" или "не прекращает существовать": эти термины предполагают поток времени. Только представление потока времени заставляет нас интересоваться, что было "до" или что будет "после" всей реальности.
В-третьих, считается, что в субмикроскопическом масштабе квантовые эффекты снова деформируют и разорвут структуру пространства-времени, и что такие замкнутые циклы времени -- в действительности, крохотные машины времени, -- существуют в этом масштабе. Как мы увидим в следующей главе, провал последовательности времени такого рода также физически возможен в большом масштабе, и вопрос о том, произойдет ли он вблизи таких объектов, как вращающиеся черные дыры, остается открытым.
Таким образом, хотя мы и не можем еще обнаружить ни один из этих эффектов, наши лучшие теории уже говорят нам, что физика пространства-времени ни в коем случае не является точным описанием реальности. Каким бы хорошим ни было приближение, в реальности время должно быть фундаментально отличным от линейной последовательности, предлагаемой здравым смыслом. Тем не менее, все в мультиверсе определяется почти так же жестко, как и в классическом пространстве-времени. Уберите один снимок, и оставшиеся точно определят его. Уберите большую часть снимков, и оставшееся меньшинство по-прежнему может определить все, что убрано, так же, как оно делает это в пространстве-времени. Разница заключается только в том, что, в отличие от пространства-времени, мультиверс не состоит из взаимно определяющих слоев, которые я назвал суперснимками и которые можно было бы считать "моментами" мультиверса. Это сложная многомерная мозаика.
В этой мозаичной вселенной, которая ни состоит из последовательности моментов, ни разрешает потока времени, обыденная концепция Причины и следствия имеет совершенный смысл. Проблема причинно-следственного отношения, обнаруженная нами в пространстве-времени, Заключалась в том, что это отношение является свойством не только самих причин и следствий, но и их вариантов. Поскольку эти варианты существовали только в нашем воображении, а не в пространстве-времени, мы столкнулись с физической бессмысленностью делать реальные выводы из воображаемых свойств несуществующих ("противоречащих фактам") физических процессов. Однако в мультиверсе варианты действительно существуют в различных соотношениях, и они подчиняются определенным детерминистическим законам. Если известны эти законы, объективным фактом является то, какие события имеют значение для того, чтобы произошли какие-то другие события. Допустим, что существует группа снимков, не обязательно идентичных, но обладающих свойством X. Допустим, что если известно о существовании этой группы, законы физики определяют, что существует другая группа снимков со свойством Y. Таким образом, удовлетворяется одно из условий того, чтобы Х стал причиной Y. Другое условие должно быть связано с вариантами. Рассмотрим варианты первой группы, не имеющие свойства X. Если, исходя из существования этих вариантов, все равно можно определить существование некоторых снимков Y, то Х не является причиной Y, поскольку Y произошел бы даже при отсутствии X. Но если, исходя из группы вариантов не-Х, определяется только существование вариантов -Y, тогда Х является причиной Y.
