Не могу утверждать, что справился бы лучше, родись я в то время, а не сейчас...

Макроскопическая декогерентность, также известная как многомировая интерпретация квантовой механики, впервые была представлена в 1957 году в статье Хью Эверетта III. Статью проигнорировали. Джон Уилер посоветовал Эверетту встретиться с Нильсом Бором. Бор не воспринял его всерьёз.

Раздосадованный, Эверетт покинул сферу физики, изобрёл общий метод использования множителей Лагранжа в задачах оптимизации и стал мультимиллионером.

И лишь в 1970-ом году, когда Брайс Девитт (он предложил термин "многомировой") написал статью для Physics Today, в научном мире широко разошлась информация об идеях Эверетта. С тех пор макроскопическая декогерентность только приобретала сторонников и на данный момент, вероятно, является наиболее распространённой точкой зрения (или нет).

Но предположим, что декогерентность и макроскопическая декогерентность пришли учёным на ум мгновенно после открытия квантовой запутанности в 1920-х годах. И предположим, что никто не предложил бы теорий коллапса до 1957. Стала бы макроскопическая декогерентность постепенно терять сторонников сегодня, а теории коллапса --- набирать силу?

Вообразите альтернативную Землю, где самый первый физик, который обнаружил квантовую запутанность и суперпозицию сказал бы: "Святые жареные мартышки, да существует зиллион других Земель!"

Учёные в последующие годы предлагали множество гипотез, чтобы объяснить таинственные вероятности Борна. Но ни один не предложил постулат коллапса. Такая возможность просто никому не приходила в голову.

До тех пор, пока однажды Хьюве Эретт не зашёл в кабинет к Бильсу Нору...

"Я просто не могу понять," --- сказал Хьюве Эретт, --- "почему никто из физиков не интересуется моей гипотезой. Разве статистика Борна не является величайшей загадкой современной квантовой теории?"

Бильс Нор вздохнул. Обыкновенно он бы даже не отвлёкся ради такого, но что-то в молодом человеке заставило его попытаться.

"Хьюве," --- сказал Нор, --- "каждый физик встречает десятки людей в год, которые считают, что они объяснили статистику Борна. Если ты придёшь на вечеринку и скажешь кому-нибудь, что ты физик, то по меньшей мере каждый десятый предложит тебе новое объяснение статистики Борна. Это одна из самых знаменитых задач в современной науке и хуже того, это та задача, о которой каждый думает, что может её понять. Чтобы привлечь внимание, новая гипотеза должна быть... довольно хороша."

"А эта," --- сказал Хьюве, --- "эта не хороша?"

Хьюве указал на статью, которую он принёс Бильсу Нору. Короткая статья. Заголовок гласил "Решение задачи Борна". В тексте статьи было написано:

Когда над квантовой системой производится измерение, все части волновой функции кроме одной точки исчезают, а та, что остаётся, определяется не-детерминистическим способом, однако полностью подчиняется статистике Борна.

"Позвольте мне твёрдо убедиться," --- осторожно сказал Нор, --- "что я вас правильно понял. Вы утверждаете, что вот у нас есть волновая функция и она развивается согласно уравнению Уиллера-Девитта, и в какой-то момент вся она, за исключением одной лишь части, просто спонтанно уходит в нулевую амплитуду. Повсеместно. И это происходит в момент, когда на каком-то макроскопическом уровне мы производим некое 'измерение'."

"Верно!" --- сказал Хьюве.

"То есть волновая функция знает, что мы её 'измеряем'. Что такое это 'измерение'? Как волновая функция понимает, что мы смотрим? Что происходило до того, как появились люди и начали всё измерять?"

"Эм..." --- Хьюве ненадолго задумался. Потом потянулся к статье, зачеркнул "когда над квантовой системой производится измерение" и дописал "Когда квантовая суперпозиция становится слишком большой."

Хьюве радостно вскинул взгляд: "Исправил!"

"Вижу," --- сказал Нор, --- "И насколько велика эта 'слишком большая' квантовая суперпозиция?"

"Размером в 50 микрон, наверное," --- сказал Хьюве, --- "я слышал, что ещё не тестировали."

Внезапно дверь приоткрылась и в кабинет просунулась голова студента: "Эй, слышали новость? Только что подтвердили, что суперпозиция сохраняется на уровне 50 микрон."

"О..," --- сказал Хьюве, --- "эм, да любой уровень. Тот уровень, который подтвердят эксперименты."

Боль проявилась у Нора на лице: "Послушайте, молодой человек, истина не всегда бывает приятной. Выслушайте меня."

"Хорошо," --- сказал Хьюве, --- "Я лишь хочу знать, почему физики меня не слушают."

"Хорошо," --- сказал Нор и вздохнул, --- "Послушайте, если бы эта ваша теория была и впрямь верной, если бы целые куски волновой функции просто мгновенно исчезали, то... давайте подумаем. Это был бы единственный нелинейный, неунитарный, недифференцируемый и не-непрерывный закон во всей квантовой механике. Он запрещал бы локальное развитие событий в физике, в том смысле, что каждый элемент подвержен влиянию только его ближайших соседей. Ваш 'коллапс' стал бы единственным фундаментальным феноменом во всей физике с предпочтительным базисом и предпочтительным пространством одновременности. Коллапс стал бы единственным феноменом во всей физике, где нарушается CPT-инвариантность, теорема Лиувилля и специальная теория относительности. В вашей исходной версии коллапс был бы также единственным феноменом в физике, который находится полностью в подчинении разума. Я что-то упустил?"

"Коллапс также является единственным акаузальным феноменом," --- уточнил Хьюве, --- "Но разве из-за этого теория не становится лишь прекраснее и удивительнее?"

"Мне кажется, Хьюве," --- сказал Нор, --- "что физики не воспримут эту исключительность как преимущество."

"О," --- сказал Хьюве и отпрянул, --- "наверное я могу поправить недифференцируемость с помощью постулата, что слагаемое второго порядка..."

"Хьюве," --- сказал Нор, --- "ты не понимаешь. Физики не обращают на тебя внимание, потому что твоя теория --- это не физика. Это магия."

"Но статистика Борна это величайшая загадка в современной физике и эта теория предлагает механизм реализации статистики Борна!" --- запротестовал Хьюве.

"Нет, Хьюве, не предлагает," --- устало произнёс Нор, --- "Это всё равно, что сказать, что ты 'предложил механизм' электромагнетизма с помощью маленьких ангелов, которые повсюду толкают заряженные частицы в соответствии с уравнениями Максвелла. Вместо того, чтобы сказать 'Вот у нас уравнения Максвелла, которые объясняют ангелам, как толкать электроны', мы просто говорим 'Вот уравнения Максвелла' и у нас оказывается гораздо более простая теория. Мы не знаем, как формируется статистика Борна. Но ты не привёл ни единой причины, почему твой 'постулат коллапса' должен уничтожать миры в соответствии со статистикой Борна, а не что-то ещё. Ты даже не используешь тот факт, что квантовая эволюция унитарна..."

"Это потому что она не унитарна," --- вставил слово Хьюве.

"... а это, как все знают, каким-то образом должно быть ключевым моментом в статистике Борна. Вместо этого ты всего лишь говоришь 'Вот статистика Борна, которая подсказывает тому, что приводит к коллапсу миров, как это сделать' и гораздо проще сказать 'Вот статистика Борна'."

"Но..." --- начал Хьюве.

"Кроме того," --- сказал Нор, повышая голос, --- "ты не дал никаких пояснений, почему остаётся только один мир после коллапса или почему коллапс происходит до того, как люди оказываются в суперпозиции, что делает твою теорию очень подозрительной для современного физика. Это ровно тот сорт непроверяемых гипотез, который используют группы вроде 'Единого Христа' в качестве аргумента к тезису, что мы должны преподавать 'разные точки зрения', когда рассказываем ученикам в старшей школе о других Землях."

"Я не член этой секты!" --- запротестовал Хьюве.

"Ладно," --- сказал Нор, --- "тогда почему ты предполагаешь, что остаётся только один мир? И это не единственная проблема твоей теории. Какая именно часть волновой функции уничтожается? И на каких основаниях? Очевидно, что вся волновая функция не сжимается в дельту, иначе самые обычные квантовые компьютеры не смогли бы оставаться в суперпозиции, когда где-либо происходил бы какой-то коллапс, да даже привычная молекулярная химия начала бы давать сбои..."

Хьюве быстро вычеркнул в своей статье слова "одной точки", вписал "одной части" и сказал: "Коллапс не сжимает волновую функцию до одной точки. Он уничтожает все амплитуды, кроме одного мира, а в этом мире оставляет все амлитуды."

"Почему?" --- спросил Нор, --- "В принципе, как только ты постулируешь 'коллапс', так сразу 'коллапс' может уничтожить любую часть волновой функции где угодно, почему же остаётся единственный удобный нам мир? То, что заставляет коллапсировать знает, где мы находимся?"

Хьюве ответил: "Один мир остаётся, потому что это соответствует нашим экспериментам."

"Хьюве," --- терпеливо сказал Нор, --- "для этого существует термин 'post hoc'. Кроме того, декогерентность это непрерывный процесс. Если разделение происходит по целым мозгам, где срабатывают отдельные нейроны, то в процессе разделения не будет почти никакой взаимной интерференции с волновой функцией. Однако множество иных процессов в значительной степени пересекаются. Не существует способа указать на 'один мир' и уничтожить всё остальное без совершения произвольного выбора, в том числе произвольного выбора базиса..."

"Но..." --- начал Хьюве.

"А ко всему прочему," --- продолжил Нор, --- "ты не можешь сказать, какая часть волновой функции исчезает, или когда именно это происходит, или что именно активирует этот процесс по той простой причине, что если бы мы приняли эту твою теорию, она бы стала единственным неформально описанным, качественным фундаментальным законом во всей физике. Вскоре даже два физика не смогли бы договориться о точных деталях! Почему? Да потому что это был бы единственный фундаментальный закон в современной физике, в который поверили без экспериментальных свидетельств, что точно бы описали, как он работает."

"Что, серьёзно?" --- спросил Хьюве, --- "Я думал, много чего в физике гораздо более неформально. Я имею в виду, разве вы сейчас не говорили о том, что невозможно указать на 'один мир'?"

"Так это потому что миры не фундаментальны, Хьюве! У нас есть множество свидетельств, которые подкрепляют фундаментальный закон --- уравнение Уилера-Девитта, которое мы используем, чтобы описать эволюцию волновой функции. Мы всего лишь применяем это же уравнение, чтобы описать макроскопическую декогерентность. С поправкой на сложность вычислений, это уравнение в принципе может точно сказать нам, когда происходит макроскопическая декогерентность. Мы не знаем, откуда берётся статистика Борна, но существует множество свидетельств тому, чем она является. Но вот когда я спрашиваю тебя когда или где происходит коллапс, ты не можешь ответить, потому что нет каких-либо экспериментов, которые могли бы это уточнить. Хьюве, даже если бы этот 'постулат коллапса' работал так, как ты говоришь, проверить это невозможно! Почему не газиллион других равно волшебных возможностей?"

Хьюве поднял руки в оборонительном жесте: "Я не прошу, чтобы мою теорию преподавали в университетах и приняли как истину! Я просто хочу, чтобы её проверили на эксперименте! Что в этом плохого?"

"Ты не уточнил, когда происходит коллапс, поэтому я не могу построить испытание, которое фальсифицирует твою теорию," --- сказал Нор, --- "но тем не менее, мы уже ставим эксперименты в поисках любых нюансов в квантовых законах, которые ведут себя иначе с повышением уровня вплоть до макроскопического. Мы ищем нюансы как потому, что это наш основной курс действия, на случай если в двадцатом знаке после запятой окажется что-то , что проявляется лишь в макроскопических системах, так и потому, что есть надежда открыть нечто, что прольёт свет на статистику Борна. В качестве основной линии проверки мы изучаем время декогерентности. Но также мы следим за широким спектром параметров, которые могут повести себя иначе. Никто не даст привилегий твоей не-линейной, не-унитарной, не-дифференцируемой, не-локальной, не-CPT-инвариантной, не-релятивистской, а-черт-возьми-каузальной, быстрее-света, не-блин-формальной теории 'коллапса', когда речь идёт о поиске зацепок. По крайней мере до тех пор, пока не будет видно абсолютно безошибочных свидетельств. И поверь мне, Хьюве, потребуется очень много свидетельств, чтобы теория оказалась безошибочной. Даже если мы обнаружим аномальные времена декогерентности, а я думаю, что это не так, всё равно 'коллапс' не будет приоритетным объяснением."

"Что?" --- изумился Хьюве, --- "Почему нет?"

"Потому что должно быть миллиард иных предсказаний, которые будут более правдоподобны, чем нарушение специальной теории относительности," --- сказал Нор, --- "Ты осознаешь, что если коллапс происходит, то будет единственный исход, когда мы меряем поляризацию фотона? Измерь один фотон в квантово запутанной паре и повлияй на другой фотон на расстоянии одного светового года. У Эйнштейна случился бы сердечный приступ."

"Да по сути она не нарушает специальную теорию относительности," --- сказал Хьюве, --- "Коллапс происходит ровно таким образом, чтобы вы не смогли обнаружить влияние быстрее скорости света."

"Это не говорит в пользу твоей теории," --- сказал Нор, --- "И у Эйнштейна всё ещё случился бы сердечный приступ."

"О," --- произнёс Хьюве, --- "Ну тогда просто скажем, что те аспекты частицы, которые имеют отношение к делу, не существуют, пока не произойдёт коллапс. А если чего-то не существует, то нельзя нарушить специальную теорию относительности, повлияв на это."

"Ты просто копаешь свою яму глубже. Послушай, Хьюве, правильные теории не должны создавать столько замешательства. Но кроме всего, нет свидетельств для твоей теории. У тебя нет логического способа знать, что произошёл коллапс и причин верить в это. Ты совершил ошибку. Просто скажи 'упс' и живи дальше."

"Но свидетельства, возможно, однажды найдут," --- сказал Хьюве.

"Я не могу вообразить себе, какое свидетельство поможет выделить вот эту конкретную одномировую гипотезу в качестве объяснения, но в любом случае на данный момент таких свидетельств нет," --- сказал Нор, --- "Мы не нашли ничего, что хотя бы отдалённо их напоминало! Ты не можешь делать суждения на основании свидетельств, которые может когда-нибудь теоретически будут, но сейчас их нет! Прямо сейчас, сегодня, нет причин тратить драгоценное время в размышлениях об этой гипотезе вместо миллиарда других одинаково волшебных теорий. Нет абсолютно ничего, что оправдало бы твоё убеждение в 'теории коллапса', ты можешь с тем же успехом верить, что однажды мы научимся передавать сообщения быстрее скорости света при помощи акаузальных эффектов молитвы Летающему Макаронному Монстру!"

Хьюве выпрямился с чувством уязвлённого достоинства: "Вы знаете," --- сказал он, --- "если моя теория неверна, а я признаю, что она может быть неверна..."

"Если?" --- спросил Нор, --- "Может быть?"

"Если, говорю я, моя теория неверна," --- продолжил Хьюве, --- "тогда где-то в другом мире другой я --- знаменитый физик, а вы --- одинокий отщепенец!"

Нор зарыл лицо в руки: "О, только не это вновь. Разве вы не слышали выражение 'живи своей жизнью'? Из всех людей именно вы..."

"Где-то там существует мир, где большинство физиков верит в теорию коллапса и никто даже не предположил макроскопическую декогерентность за прошедшие тридцать лет!"

Нор поднял голову и начал хохотать.

"Что такого смешного?" --- подозрительного спросил Хьюве.

Нор лишь начал сильнее смеяться: "Ну дела! Ну дела! Ты правда думаешь, Хьюве, что существует мир, где все знали о квантовой физике в течение тридцати лет и никто даже не подумал, что может существовать больше, чем один мир?"

"Да," --- сказал Хьюве, --- "именно так я и думаю."

"Ну дела! То есть ты, Хьюве, говоришь, что физики обнаружили суперпозицию в микроскопических системах, разработали количественные уравнения, которые управляют суперпозицией в каждом возможном случае, что удалось протестировать. И на протяжении тридцати лет ни один человек не произнёс: 'Эй, а любопытно, что если эти законы универсальны.'"

"А почему кто-то должен был?" --- сказал Хьюве, --- "Модели в физике иногда оказываются неправильными по мере изучения новых режимов."

"Но так, чтобы даже не подумать об этом?" --- недоверчиво произнёс Нор, --- "Вы видите, что яблоки падают, придумываете законы гравитации для всех планет в солнечной системе, кроме Юпитера и вам даже не приходит в голову применить их к Юпитеру из-за того, что он слишком большой? Это похоже на какую-то комедийную ситуацию, когда человек открывает коробку, а там торт на пружине, он открывает другую коробку --- там тоже торт на пружине, а в итоге он просто продолжает открывать коробки и даже не думает о возможности, что в следующей коробке тоже будет торт. Думаете, Джон фон Нейман, один из умнейших людей в истории человечества, не подумал бы об этом?"

"Именно так," --- сказал Хьюве, --- "не подумал бы. Поразмыслите-ка над этим."

"Это будет мир, в котором мой хороший друг Эрнест формулирует свой мысленный эксперимент о коте Шрёдингера и этом мире он будет таким: 'Представьте, что у нас есть радиоактивная частица, которая находится в суперпозиции из распада и не-распада. Затем частица взаимодействует с сенсором и он тоже приходит в суперпозицию из срабатывания и несрабатывания. Затем сенсор взаимодействует со взрывчатым веществом и оно тоже приходит в суперпозицию из взрыва и не-взрыва. Вещество взаимодействует с котом, поэтому кот тоже приходит в суперпозицию из жизни и смерти. Затем человек смотрит на кота...'. И в этот момент Шрёдингер останавливает рассуждения и произносит: 'даже не представляю, что может произойти.' Шрёдингер представляет этот эксперимент всем окружающим и все говорят: 'Уау, ни малейшей идеи, что может произойти дальше, какой чудесный парадокс.' А потом в какой-то момент ты об этом слышишь и говоришь: 'Эй, а может быть в этот момент половина суперпозиции просто исчезает случайным образом быстрее скорости света?', и все такие: 'Уау, отличная мысль!' "

"Всё верно," --- сказал Хьюве, --- "должно же где-то такое произойти."

"Хьюве, это будет мир, в котором каждый физик, да возможно всё человечество, будет слишком тупо, чтобы подписаться на крионику! Мы, возможно, говорим о мире, где Джордж Буш будет президентом!"

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: идёт перевод

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/77383/467623

Переводчики: sepremento