Структура реальности
Шрифт:
Но, быть может, мне следует сказать «теневое ощущение того, что она видит вспышку»? Конечно, нет. Если «теневые» наблюдатели, будь то лягушки или люди, реальны, то все их ощущения тоже должны быть реальными. Когда они наблюдают то, что мы могли бы назвать теневым объектом, для них этот объект реален. Они наблюдают его при помощи тех же средств и в соответствии с тем же определением, что и мы, когда мы говорим, что вселенная, которую мы наблюдаем, «реальна». Понятие реальности относительно для данного наблюдателя. Поэтому объективно не существует ни двух видов фотонов, реального и теневого, ни двух видов лягушек, ни двух видов вселенных, из которых лишь одна – реальная, а все остальные – теневые. В описании, которое я привел относительно образования теней или каких-то схожих явлений, не существует ничего, позволяющего различить «реальные» и «теневые» объекты, кроме простого допущения, что одна из копий «реальна». Когда я вводил понятия реальных и теневых фотонов, я явным образом разделил их, сказав, что мы видим первые,
Ни одна из копий какого-либо объекта не занимает привилегированного положения не только в только что изложенном объяснении теней, но и в полном математическом объяснении, даваемом квантовой теорией. Субъективно я могу считать, что выделяюсь среди копий своей «реальностью», поскольку я могу непосредственно воспринимать себя, а не других, но я должен смириться с тем, что все остальные копии чувствуют то же самое по отношению к себе.
Многие из этих Дэвидов Дойчей пишут эти же самые слова в это мгновение. У некоторых это получается лучше. А некоторые пошли выпить чашку чая.
Терминология
Фотон – частица света.
Реальный/теневой – для ясности изложения в пределах этой главы я назвал частицы этой вселенной реальными, а частицы других вселенных – теневыми.
Мультиверс, или мультивселенная – вся физическая реальность, которая содержит много параллельных вселенных.
Параллельные вселенные «параллельны» в том смысле, что в пределах каждой вселенной частицы взаимодействуют друг с другом так же, как и в реальной вселенной, но каждая вселенная оказывает на остальные весьма слабое влияние через явление интерференции.
Квантовая теория – теория физики мультиверса.
Квантование – свойство иметь дискретный (а не непрерывный) набор возможных значений. Квантовая теория получила название от допущения, что все измеряемые величины квантуются. Однако наиболее важным квантовым эффектом является не квантование, а интерференция.
Интерференция – воздействие, оказываемое частицей одной вселенной на своего партнера из другой вселенной. Интерференция фотона может стать причиной появления намного более сложной картины теней, чем просто силуэты препятствий, которые эти тени отбрасывают.
Резюме
В экспериментах с интерференцией на картине теней могут присутствовать такие участки, которые становятся темными при появлении в перегородке новых щелей. Это явление сохраняется, даже если эксперимент проводят с отдельными частицами. Цепочка рассуждений, основанная на этом факте, исключает возможность того, что вселенная, окружающая нас, – это вся реальность. В действительности вся физическая реальность, мультиверс, содержит огромное количество параллельных вселенных.
Квантовая физика – одна из четырех основных нитей объяснения. Следующая нить – это эпистемология, теория познания.
3. Решение проблем
Я не знаю, что более странно: поведение самих теней или тот факт, что созерцание нескольких светотеневых картин может вынудить нас столь радикально изменить представления о структуре реальности. Доводы, приведенные в предыдущей главе, несмотря на их дискуссионный итог, представляют собой типичный пример научного рассуждения. Полезно поразмышлять над характером этого рассуждения, которое представляет собой природное явление по крайней мере столь же удивительное и плодотворное, как и физика теней.
Тем, кто предпочел бы, чтобы структура реальности была более прозаичной, может показаться несоразмерным и даже нечестным, что такие грандиозные выводы могут проистекать из того факта, что крошечное пятно света оказалось на экране здесь, а не там. Однако это далеко не первый подобный случай в истории науки. В этом отношении открытие других вселенных очень напоминает открытие других планет первыми астрономами. До отправки космических зондов на Луну и другие планеты мы получали всю информацию о планетах из того, что пятна света (или иного излучения) наблюдались в одном месте, а не в другом. Вспомним, как был открыт первый важнейшей факт, относящийся к планетным, – они не являются звездами. Если наблюдать за ночным небом в течение нескольких часов, можно увидеть, что звезды как будто обращаются вокруг определенной точки в небе. Они движутся как единое целое, сохраняя одно и то же положение относительно друг друга. Традиционное объяснение заключалось в том, что ночное небо – это огромная «небесная сфера», которая вращается вокруг неподвижной Земли, а звезды – это либо отверстия в сфере, либо встроенные в нее сияющие кристаллы. Однако среди
Последовательные попытки объяснения движения планет сыграли важную роль в истории науки. Гелиоцентрическая теория Коперника расположила планеты и Землю на круговых орбитах вокруг Солнца. Кеплер обнаружил, что орбиты – скорее эллипсы, чем окружности. Ньютон объяснил эллипсы своим законом тяготения, сила которого меняется обратно пропорционально квадрату расстояния, и впоследствии его теория позволила предсказать то, что взаимное гравитационное притяжение планет заставляет их немного отклоняться от эллиптических орбит. Наблюдение этих отклонений привело в 1846 году к открытию новой планеты Нептун – одному из многих открытий, блистательно подтвердивших теорию Ньютона. Однако спустя лишь несколько десятилетий общая теория относительности Эйнштейна предоставила нам принципиально новое объяснение гравитации как искривления пространства и времени и в результате вновь предсказала немного другое движение планет. Например, эта теория верно предсказала, что каждый год планета Меркурий будет отклоняться на одну десятитысячную градуса от положения, которое она должна занимать в соответствии с теорией Ньютона [7] . Эта теория также показала, что свет звезды, проходящий близко к Солнцу, будет отклоняться его тяготением на величину, в два раза превышающую значение, предсказанное теорией Ньютона. Наблюдение этого отклонения Артуром Эддингтоном в 1919 году часто называют событием, из-за которого ньютоновская картина мира утратила свою рациональную состоятельность. (Ирония состоит в том, что современные оценки точности эксперимента Эддингтона говорят о том, что такие выводы могли быть преждевременными [8] .) Этот эксперимент, повторенный неоднократно с высокой точностью, заключался в измерении положений на фотопластинке пятен света (изображений звезд, близких к краю Солнца во время затмения).
7
Это не совсем точно. На такую величину отклоняется от ньютоновских предсказаний не положение самого Меркурия, а положение перигелия его орбиты. Также этот факт не вполне точно называть предсказанием, поскольку движение перигелия Меркурия было открыто более чем за полвека до появления общей теории относительности. – Прим. ред.
8
Во время солнечного затмения 29 мая 1919 г. Эддингтоном были организованы наблюдения близких к Солнцу звезд, подтвердившие правильность теории относительности. Оговорка о низкой точности наблюдений Эддингтона отражает позицию философов науки Джона Иермена и Кларка Глаймура, высказанную в статье 1980 г., где они обосновывали, что, обрабатывая наблюдения, Эддингтон необоснованно отбросил данные, противоречащие ОТО. В 2007 г. астрофизик Дэниэл Кеннефик реабилитировал Эддингтона, доказав корректность обработки данных. Однако эта информация появилась лишь через 10 лет после выхода первого издания книги Дойча. – Прим. ред.
По мере того, как расчеты астрономов становились точнее, уменьшалась разница между предсказаниями следующих друг за другом теорий в отношении вида ночного неба. Чтобы обнаружить эти различия, приходилось строить все более мощные телескопы и измерительные приборы. Однако объяснения, на которых были основаны эти предсказания, не сближались между собой. Напротив, как я только что описал, это была последовательность революционных перемен. Таким образом, наблюдения все меньших физических эффектов вызывали всё большие изменения в нашем мировоззрении. Может показаться, что мы делаем все более грандиозные выводы, исходя из все более слабых свидетельств. Чем же тогда оправдываются такие выводы? Можно ли быть уверенным, что только из-за того, что звезда на фотопластинке Эддингтона оказалась смещенной на доли миллиметра, пространство и время должны быть искривленными; или из-за того, что фотодетектор в определенном положении не регистрирует попадание слабого света, должны существовать параллельные вселенные?
В действительности в моих описаниях недостаточно отражена степень хрупкости и косвенности всех наших экспериментальных результатов. Дело в том, что мы не воспринимаем звезды, пятна на фотопластинках или любые другие внешние объекты или события непосредственно. Мы видим что-либо только тогда, когда изображения этого появляются на сетчатке наших глаз, но даже эти изображения мы не воспринимаем, пока они не вызовут электрические импульсы в наших нервах и наш мозг не получит и не поймет эти импульсы. Таким образом, вещественное доказательство, которое непосредственно склоняет нас к тому, чтобы принять один взгляд на мир, а не другой, не назвать даже «миллиметровым»: оно измеряется в тысячных долях миллиметра (таково расстояние между волокнами глазного нерва) и в сотых долях вольта (изменение электрического потенциала наших нервов, из-за которого мы по-разному воспринимаем разные вещи).