Книга Карантин - Грег Иган

– Может быть, вся теория неверна?

– Не так все просто. Квантовая механика – самая продуктивная научная теория из когда-либо созданных, но она невозможна без постулата о стягивании волновой функции. Если бы теория была ошибочна, не было бы микроэлектроники, лазеров, оптроники, наномашин, девяноста процентов химической и фармацевтической промышленности. Квантовая механика подтверждается всеми экспериментами, которые когда-либо проводились, но только если принять допущение, что существует вот такой особый процесс под названием «измерение» и он подчиняется не тем законам, что другие процессы.

Цель исследований проблемы измерения в квантовой механике и состоит в том, чтобы точно установить, что же такое измерение и почему оно так отличается от других явлений. Когда именно стягивается волновая функция – когда срабатывает детектор частиц, или когда разбивается бутылка, или когда умирает кошка? Или в тот момент, когда кто-то заглядывает в ящик?

Можно махнуть на все это рукой и сказать – квантовая механика правильно предсказывает вероятности конечных, видимых результатов, так чего же еще можно требовать? Атомы обнаруживают себя только при взаимодействии с научными приборами, так что если квантовая механика дает возможность правильно подсчитать, каков будет процент вспышек в определенном месте экрана или процент смертности кошек в ящике, то ничего большего ожидать нельзя.

Некоторые люди пытались доказать, что волновая функция обязана стягиваться, если система достигает определенных – критических – размеров, или критической энергии, или критической степени сложности, а все мыслимые измерительные устройства должны далеко превосходить эти критические пределы. Пытались учитывать термодинамические эффекты, квантовую гравитацию, гипотетические нелинейности в уравнениях... все что угодно. Но исчерпывающего объяснения фактов так и не получилось. И есть еще теория множественных миров...

– А, альтернативные истории, параллельные вселенные...

– Именно. В теории множественных миров волновая функция не стягивается. Вся вселенная расщепляется на отдельные версии, по одной на каждое возможное измерение. В одной вселенной кошка жива, и экспериментатор видит живую кошку. В другой вселенной кошка мертва, и экспериментатор видит мертвую кошку. Беда в том, что теория умалчивает о том, почему все это произошло именно так, и даже о том, в какой именно момент расщепляется вселенная. Что к этому приводит – детектор, бутылка, кошка, человек? Ответа нет.

– А если ответа вообще не может быть? Что, если все это метафизические софизмы?

– Эта метафизика стала экспериментальной наукой еще в восьмидесятых годах двадцатого века. Хотя лично я считаю, что всерьез о ней можно говорить только с сегодняшнего дня, – глянув на часы, она поправляется. – То есть со вчерашнего. Со вторника, двадцать четвертого июля две тысячи шестьдесят восьмого года.

Она терпеливо ждет, улыбаясь с легким оттенком самодовольства, и тут до меня вдруг доходит:

– Мозг? Вам что, удалось установить, что стягивание волновой функции происходит в мозгу?

– Да.

– Но... как? И какое отношение это имеет к воздействию на ионы, чтобы заставить их все поворачивать в одну сторону? Вы что, используете какой-то электромагнитный эффект...

– О нет! Биологические поля безнадежно слабы для этого...

– Я так и думал. Но тогда – что?

– Мод делает две вещи. Во-первых, он не дает мне стягивать волновую функцию – он отключает ту часть мозга, которая этим занимается. Но этого мало, иначе ионы так и летели бы с равной вероятностью то вверх, то вниз – просто вы, Люнь, Лу, Цзе, кто угодно схлопывал бы систему вместо меня.

Так вот, во-вторых, мод позволяет мне манипулировать чистыми состояниями. Теперь я не разрушаю, наугад и неуклюже, их все, кроме случайно выбранного одного. Мод дает возможность менять их относительную силу, а значит, менять вероятность того или иного исхода эксперимента.

Теоретически я могла бы изменить вероятности, а после этого сама стягивать волновую функцию, но эксперимент стал бы куда менее изящным. Поэтому волновую функцию системы стягивают люди, находящиеся в комнате управления, – я имею в виду систему, которая включает атом серебра, экран и меня. Но они делают это уже после того, как я подправила вероятности.

– Так... Значит, все, кто находится в комнате управления, тем самым участвуют в эксперименте? Вот почему гистограммы не меняются, пока вы не объявите результат – если бы мы знали результат до того, как вы успеете поменять вероятности, мы бы схлопывали ионы в обычном случайном порядке?

– Правильно.

Некоторое время я обдумываю это:

– Вы говорите, что мы схлопываем всю систему в целом. Значит, и вы существуете в виде смеси состояний, пока, мы не услышим ваш голос?

– Да.

– И что же вы... при этом испытываете?

Она смеется:

– Представьте себе – не знаю! Это меня ужасно злит. Я просто ничего не помню. Когда я схлопываюсь, у меня остается одна-единственная память, я могу вспомнить, как видела только одну вспышку на экране. Я даже не помню, как я работаю с той частью мода, которая меняет вероятности чистых состояний. Вот из-за чего потребовалось так много времени! Я не знаю, «вижу» ли я когда-нибудь вообще две вспышки одновременно, хоть на миг. Подозреваю, что нет, из-за того, что мои два состояния живут слишком независимо друг от друга. Это напоминает модель множественных миров, только в очень небольшом масштабе. Пока я не схлопнула волновую функцию, могут существовать две совершенно различные «версии меня», пусть даже в течение лишь какой-то доли секунды. Но, что бы ни происходило в других областях моего мозга, два состояния мода обязательно взаимодействуют между собой, их волновые функции накладываются друг на друга, усиливая одно чистое состояние и ослабляя другое. Если бы этого не было, эксперимент действительно превратился бы в метафизическую болтовню.

Я ошеломлен. Некоторое время я молчу, стараясь мысленно проследить, с какого места разговор приобрел оттенок ирреальности. Наконец я спрашиваю:

– Вы говорите все это серьезно? Или просто морочите мне голову, шутки ради, за то, что я вломился к вам в комнату? Если так, то я признаю свое поражение – я не могу понять, где в вашем рассказе кончается наука и начинается выдумка.

Она почти оскорблена:

– За кого вы меня принимаете? Я говорю вам правду.

– Просто... это напоминает бред, который с важным видом несут все эти квантовые мистики...

Она яростно мотает головой:

– Ничего подобного! У них все построено на том, что существует некая нефизическая компонента сознания, какое-то «духовное» нечто, которое и стягивает волновую функцию. Вчерашний эксперимент как раз и доказывает, что ничего такого нет. Те участки мозга, которые отключает наш мод, не делают ничего мистического – их функции весьма сложны, но вполне постижимы и физически полностью объяснимы. Понимаете, то, о чем я говорю, похоже на экзотику только на первый взгляд. На самом деле это самая обыденная вещь на свете. Каждый из нас всю жизнь занимается тем, что схлопывает системы, с которыми взаимодействует. Сама идея не нова – еще пионеры квантовой механики считали ключевой роль наблюдателя, а не прибора, в акте стягивания волновой функции. Но для того, чтобы точно выяснить, где именно это происходит, потребовалось более ста лет.