Вселенные: ступени бесконечностей: читать начало книги онлайн

Однако идея создания искусственного интеллекта (ошибочная, как впоследствии оказалось) вместе с работами по исследованию квантовых запутанностей (которые велись с целью разобраться вовсе не в природе искусственного интеллекта, а в природе склеек альтерверсов) привели к возникновению нового направления в квантовой физике, лишь косвенно связанного с исследованием многомирий. Речь идет о явлении квантовой неживой эволюции — открытию столь же неожиданному, сколь и предсказанному и, более того, давно известному. Квантовая физика полна парадоксов, и один из самых впечатляющих — парадокс квантовой эволюции, с явлениями которой человечество многократно сталкивалось, но так и не сумело распознать, пока не появились работы Logert & Malitsky, 2027; Bua Lo, 2028.

Прежде чем перейти к рассмотрению квантовой эволюции как природного явления, поговорим о явлении, которое является причиной эволюционных процессов в неживой природе. Речь идет о квантовой запутанности в замкнутых системах.

Я уже рассказывал о физической природе квантовой запутанности, когда речь шла о парадоксе Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР).

Физики ХХ и начала ХХI века разрешали ЭПР-парадокс утверждением, что частицы не могут оставаться в связанном состоянии, если одну из них «отнести» на достаточно большое расстояние от второй. Ведь только в идеальных условиях мысленного эксперимента две частицы можно разнести на любое расстояние так, чтобы они по пути не провзаимодействовали с множеством других частиц. А если система перестает быть связанной, то и парадокс не возникает — экспериментатор может как угодно изменять направление спина первого электрона, и это никак не отразится на направлении спина второго.

Мысленные эксперименты, однако, при всей их идеальности и часто практической невоспроизводимости, обладают тем свойством, что они выявляют основные законы и противоречия — фундаментальные законы и фундаментальные противоречия, которые необходимо интерпретировать и в которых необходимо разобраться в принципе, не ссылаясь на то, что технически такой мысленный эксперимент очень трудно или даже невозможно воспроизвести. ЭПР-парадокс ставил вопрос о том, какая из интерпретаций природы верна: квантовая физика или теория относительности, ибо одновременное их существование приводило, по мнению авторов, к неразрешимому противоречию.

Тем не менее Barrett (2009) и другие физики провели серию очень тонких (по тем временам) экспериментов, показавших, что частицы действительно остаются связанными (перепутанными), если разнести их на расстояние нескольких метров. Современный предел, при котором удалось сохранить запутанность частиц в системе, равен 1,5 миллиона километров — расстояние между лабораторией на Земле и автоматической станцией «LEHYD-9», находящейся в первой точке Лагранжа. Изменение состояния пар разнесенных протонов и мезонов было зарегистрировано одновременно в лаборатории и на АМС, и лишь через пять секунд (время, необходимое свету для прохождения расстояния в 1,5 миллиона километров) с Земли было получено подтверждение того, что эксперимент действительно удался.

Разумеется, при этом не возникает противоречий с теорией относительности, поскольку никакой реальный сигнал от первой части системы ко второй не передается. Однако вопрос остается открытым в случае, если в эксперименте участвует не пара или несколько частиц, а большой ансамбль, а изменению в лаборатории подвергается значительная часть этого ансамбля, причем таким образом, что это может быть интерпретировано, как передача информации. Например, имеется система из 2N частиц, полностью квантово запутанных, и часть этой системы, состоящая из N частиц, переносится на расстояние D от первоначальной локализации. После удаления части В экспериментатор подвергает часть А воздействию по программе, которая ему заранее не известна (как неизвестна и наблюдателю, находящемуся с частью В на расстоянии D) и которая изменяет состояние частиц в подсистеме А в такой последовательности, которая может быть интерпретирована как некое сообщение. Одновременно и в той же последовательности должны произойти соответствующие изменения в квантовом состоянии частиц, составляющих подсистему В. Нет возможности интерпретировать изменение подсистемы В как не несущее никакой информации, связанной с подсистемой А. Единственное, что необходимо сделать экспериментаторам А и В — изначально договориться о способе декодирования информации. В случае достаточно большого числа частиц может быть передано значительное количество информции, что свидетельствует о нарушении принципа относительности.

Sagrado, Mentzel & Goren (2021, 2024, 2025) показали, что вероятность декогеренции системы (прекращения состояния взаимной запутанности) при переносе подсистемы В — в результате квантовых взаимодействий с внешними системами — экспоненциально приближается к 1. На конкретных многочастичных системах и при конкретных физических условиях в космическом пространстве (с учетом таких тонких эффектов, как изменение состояния вакуума) показали, что системы действитеьно перестают быть запутанными, и, следовательно, ЭПР-парадокс наблюдаться не может — в полном соответствии с теорией относительности.

Однако Maxwell, Chang, Oden & Saburo (2026, 2027) показали, что, специально подобрав начальные и граничные условия эксперимента, нельзя исключить и наблюдение ЭПР-парадокса для больших квантовых запутанных систем. Именно в этих работах впервые была упомянута возможность наблюдения ЭПР-парадокса не в единственном альтерверсе, но в системе взаимодействующих альтерверсов.

Это были чрезвычайно важные для многомировой физики исследования, которые, однако, оставались вне внимания физического сообщества в течение почти целового десятилетия. Тому были две вполне определенные причины. Во-первых, сами авторы, упомянув возможность наблюдения ЭПР-парадокса в системе альтерверсов, не придали значения собственным идеям, посчитав их слишком радикальными и практически дезавуировав дальнейшими рассуждениями о вероятностных законах декогеренции. Во-вторых, Саградо и его коллеги не могли доказать в общем виде невозможность передачи информации при ЭПР-экспериментах, но и Максвелл с коллегами не доказали в общем виде, что такая возможность существует лишь при многомировой интерпретации.

Ситуация изменилась с появлением работ по теории склеек. ЭПР-парадокс для больших квантовых систем (включая макросистемы) реализуется лишь в условиях многомирия. И лишь в многомирии оказывается возможным прямое следствие сохранения квантово запутанных систем — квантовая эволюция.

Частные решения и анализ ЭПР-парадокса в эвереттических многомириях были получены Мозеса и Рупертом (Mozes & Rupert, 2041). Каннера и Юргенс (Kanner & Yourgens, 2042) проанализировали ЭПР-парадокса для больших систем в случае инфляционного многомирия. Затем исследования Лазуткина, Ворошилова и Наттер (2043) показали применимость теории для всех видов струнных многомирий. Все эти исследования были обобщены затем для бесконечного набора многомирий.

Суть объяснения, в принципе, проста. Квантовая система (например, система из двух связанных элекрронов или фотонов) действительно обладает волновой функцией, которая испытывает декогеренцию (нарушение состояния запутанности), если элементы системы разнести на значительное расстояние, поскольку система вынужденно испытывает влияние внешних полей, разрушающее когеренцию. Однако при этом сохраняется состояние запутанности с системами В, С и т. д. в других альтерверсах множества типов многомирий.

Информация, которая якобы мгновенно передавалась на расстояние миллионов км, на самом деле поступала от запутанной подсистемы (точнее — бесконечного множества запутанных подсистем) в других альтерверсах различных многомирий. В этом случае, естественно, не может идти речь о нарушении принципа близкодействия и о движении со сверхсветовой скоростью. На самом деле подсистема В реагировала на изменение состояния подсистемы (подсистем) А в других альтерверсах, при этом сигнал становился результатом склейки, законы которой являются многомировыми законами, неприменимыми в пределах одного конкретного изолированного альтерверса.

Такого рода склейкой, своеобразной иллюстрацией многомирового ЭПР-парадокса и был «фантом звездолета», о котором шла речь в предыдущей главе. Тогда же (Pibody, Calwerton & Wu, 2049) высказали идею о том, что аналогичных «электромагнитных фантомов» или иных склеек, якобы нарушающих принцип относительности, должно быть много даже в ближайшей окрестности Солнца, и лишь недостаточная чувствительность аппаратуры не позволяет наблюдать подобные эффекты в большом количестве. В частности, например, Pibody (2050) рассматривал вероятность фиксации радиопередачи или иной информации с «альтернативной» Земли, причем такой метод не запрещал обнаружения даже передачи, которая интерпретировалась бы как сигнал из будущего (собственно, «фантом звездолета», вероятно, тоже был таким сигналом).

Запутанная квантовая система запутана в любом из идентичных миров данного типа многомирия. Более того, она запутана во всех (а их бесконечно много!) типах многомирий. Склейки запутанных систем в различных альтерверсах происходят с вероятностью, бесконечно близкой к единице, — при рассмотрении нелинейных частей квантовых уравнений, то есть с учетом сознания наблюдателя.

Поскольку же в экспериментах по обнаружению и исследованию ЭПР-парадоксов сознание наблюдателя — существенный (если не главный) фактор и часть эксперимента, то не приходится удивляться тому, что склейки возникают в любом таком эксперименте. Иными словами, наблюдается не мгновенная передача информации на миллионы километров (надо полагать, что результат эксперимента был бы аналогичным, если бы части системы разнесли на расстояние миллиардов парсек), а склейка двух или более альтерверсов. Информация передается из другой ветви (других ветвей), и тогда нужно принимать во внимание не законы относительности для одного альтерверса, но законы взаимодействия ветвей (если речь идет об эвереттовском многомирии), и считываемая с части В информация была передана не из лаборатории, где оставлась часть А, а из ветви N (или комплекса ветвей Ni).

Удивительно, что полное объяснение феномена ЭПР в многомировой физике было получено так поздно: по идее, все предпосылки для такого анализа и такой интерпретации имелись уже тогда, когда Бердышев публиковал свои классические работы по теории склеек. Однако физики в те годы были слишком увлечены другими аспектами многомировых экспериментов. Не существовало и инфинитной математики, позволяющей значительно упросить решение проблемы. Некоторое время внимание физиков было приковано к решению интереснейшей задачи о возникновении искажений в информации, переносимой в процессе склеек. Необходимо было выяснить, например, является ли искажение информации результатом квантового взаимодействия альтерверсов, или в ходе склейки информация передается без искажений, но сама передаваемая информация отличается от ожидаемой. Mozes & Rupert (2047) показали, что информация в ветви N в общем случае отличается от передаваемой в нашем альтерверсе, и в процессе склейки неизбежны потери и искажения информации. Причиной в обоих случаях является квантовая неопределенность, играющая важную роль во всех процессах, происходящих при взаимодействии альтерверсов и многомирий в целом.

Квантовая многомировая неопределенность, как показали дальнейшие исследования, является причиной интереснейшего явления — квантовой эволюции, то есть эволюции, которую претерпевает любая квантовая система, находящаяся в запутанном состоянии. О возможности квантовой эволюции писал еще Amnoleut (2019), когда ни каких экспериментах по ЭПР-парадоксу и речи не было, как не существовало ни идеи многомирового принципа неопределенности, не говоря уж об инфинитном исчислении.

Глава 2

Квантовая эволюция и сознание

Идею квантовой эволюции Амноле обосновывал, исходя из современных ему космологических теорий, согласно которым Вселенная[36] возникла в процесса Большого взрыва, когда все без исключения частицы успели провзаимодействовать друг с другом, создав полностью перепутанное состояние «первичного бульона». В результате инфляции частицы оказались разнесены на такие расстояния, когда прямые взаимодействия между ними оказались невозможны из-за возникновения «горизонта событий», но, тем не менее, перепутанность сохранилась до нашей эпохи.

Любопытно, что, в принципе, о возможности квантовой эволюции мог догадаться и Эйнштейн. То, что ни великий физик, ни другие выдающиеся специалисты того времени никак и нигде не упоминают о таком достаточно очевидном следствии ЭПР-парадокса, означает, по-моему, лишь то, что никто всерьез не рассматривал и саму идею квантовой запутанности, полагая (следом за Эйнштейном) этот эффект курьезом, не имеющим места в физической реальности. Некоторые исследователи и в наши дни утверждают, что, если не теория (это действительно было невозможно), то хотя бы идея квантовой эволюции могла появиться еще в тридцатые годы прошлого века. Об этом, например, можно прочитать в апокрифе «Чайка», где, кроме прочего, дается простое описание явления, названного квантовой или неживой эволюцией. Там же объясняется, почему квантовая эволюция не происходит в отсутствие наблюдателя — иными словами, ни описать, ни объяснить процесс квантовой эволюции невозможно без использования нелинейного квантового уравнения. Именно по этой, а не по иным, психологическим, причинам в тридцатые годы прошлого века (да и значительно позднее) физики вряд ли могли бы прийти к идее квантовой эволюции. Обратимся к тексту «Чайки»:[37]

«…— Не было ничего, только фотоны, а потом другие частицы, ведь взялись же они откуда-то, — говорила она, не думая и, возможно, даже не осознавая, какие слова произносит. Слова рождались не из мыслей, а из осознания истины, в которой она не была уверена, но которую просто знала. — Кванты и частицы. Ничего, кроме связанных друг с другом квантов и частиц… Первоатом, а потом Вселенная, — терпеливо произнесла она, — представляли собой одну квантовую систему. Изолированную систему, потому что ничего, кроме Вселенной, не существовало. И не существует. Понимаешь?..

…— Сколько лет расширялась Вселенная потом? — спросила она, то ли ожидая от него ответа, то ли не ожидая ничего, кроме пристального внимания к каждому ее слову.

— Это зависит от величины постоянной Хаббла, которая точно не измерена, и ты это наверняка знаешь, — сказал он. — И если ты воображаешь, что все это время фотоны первоатома оставались связаны…

— Частицы тоже, — кивнула она. — Не только те, из первоатома, но и другие, возникшие потом из первых, и следующие, возникшие из вторых…

— Как же, как же, — иронически проговорил он, уловив в ее рассуждении неминуемое противоречие, которого не должно быть в правильной научной идее. — Расстояние между частицами — миллионы парсек. Миллиарды. Единая квантовая система? И значит, частица — скажем, атом водорода — в туманности Андромеды и такая же частица, скажем, в твоем платье — кстати, красивое, тебе идет — связаны так же, как в первоатоме? И если ты сейчас случайным движением руки выдернешь атом водорода из той цепочки, в которой он находится в твоем платье, то другой атом, там, в туманности Андромеды, „почувствует“ мгновенно это изменение и сам вынужден будет изменить свое состояние? Глупости ты говоришь, — сказал он сердито. — Дальнодействие — это мы с тобой еще…

— В том и проблема, — спокойно сказала она, — что ты не в состоянии понять это единство: дальнодействие в квантовом мире и близкодействие — в обычных масштабах.

— Дальнодействие и близкодействие несовместимы, — отрезал он. — Скорость света — предел.

— Потому тебе и не удастся сделать то, что ты хочешь, — с мстительным удовлетворением сказала она.

[36] Удивительно, но автор даже и многомирия не рассматривал, исследование велось в рамках одного-единственного альтерверса — нашей Вселенной.

[37] Цитируется по тексту апокрифа «Чайка» (Амнуэль, 2055).