Больше историй

2 апреля 2018 г. 03:05

4K

Самоубийство по Эверетту

(Этот текст не имеет прямого отношения к Агафонкину. Привожу его только потому, что всё время чтения вопросы физического обоснования путешествий героев книги вертелись в голове. Обычно поисками реальности в фантастических сюжетах я не занимаюсь. Не знаю, для кого я это пишу.)

Всем известно, почему Нобелевские премии не присуждаются за математику: потому что невеста сбежала от Нобеля к математику. Кто был этот коварный искуситель? Уж не Минковский ли?
Так это было или иначе, я точно не знаю. Знаю, что Олег Радзинский упоминает всуе имя Минковского очень часто. И вот тут возникает сомнение: а не перепутал ли он его с Эвереттом?
Позволю себе напомнить кое-какую матчасть для тех, кто забыл. Попробую рассказать как можно понятнее. Я уже тренировался на некоторых гуманитариях, им всегда нравилось.

Альберт Эйнштейн был великим геометром. Он легко представлял себе искривлённое четырёхмерное пространство-время. Это позволило ему создать ОТО -- Общую теорию относительности. Но в "скучной" математике он был не силён. Поэтому для СТО -- Специальной (она же Частная) теории относительности -- ему помогли написать математику другие люди: сварливая жена Милева Марич и этот самый любимый автором Минковский.
В рамках СТО, что бы мы с вами ни делали, мы без остановки летим в четырёхмерном пространстве-времени Минковского со скоростью света. Если мы не движемся в пространстве, то вся скорость проецируется во время. Если же мы перемещаемся в пространстве, то часть скорости уходит в пространственные координаты, и время от этого замедляется. Таким образом формируются световые конусы, внутри которых мы можем свободно перемещаться (пока хватает бензина). Выходить за их пределы мы не можем ни при каких обстоятельствах.
Световой конус у каждого свой. В связи с этим такое понятие, как общее для всех время, теряет смысл: у каждого время своё со всеми вытекающими последствиями. В частности, с точки зрения СТО (и ОТО), время не отличается от пространства, и мы вроде бы можем в нём путешествовать почти как заблагорассудится. Главное не выскакивать из своего светового конуса.
ОТО в свою очередь утверждает, что пространство можно искривлять почти как угодно за счёт собственной массы.
Эту идею и эксплуатирует активно Олег Радзинский. Его "неинерциальный наблюдатель" плюёт на все ограничения обеих теорий относительности. Он корёжит свои световые конусы как хочет за счёт своей отрицательной массы и перемещается куда хочет.
И это естественно:

Вы когда-нибудь пробовали зашвырнуть комара? Просто взять и зашвырнуть?
Так вот, он не летит.
То есть он летит. Но не туда, куда вы его зашвырнули, а туда, куда сам хочет.
Потому что он очень лёгкий и свободный.
(неточная цитата Жванецкого)


Но, кроме двух теорий относительности, у нас есть ещё и квантовая теория. Вот две её основные идеи.
Первая состоит в том, что всё в мире представляется целыми числами, если правильно подобрать достаточно мелкие единицы измерения.
Вторая идея, что все частицы, пока мы на них не смотрим, одновременно находятся во всех точках Вселенной. А когда мы на них посмотрим, мы обнаружим частицу в каком-то определённом месте с той или иной вероятностью.
Вот это последнее свойство сильно тревожит физиков. Они хотят определённости. И Эверетт такую определённость предложил. Он высказал гипотезу о том, что каждое квантовое событие (а их происходит конечное число в любое конечное время, см. первую идею) порождает расщепление нашего мира на конечное число новых миров. При этом в каждом из миров частица занимает своё определённое место, такое, какое ей разрешает квантовая теория. От этого случайность измерений координат и всего остального пропадает. Просто мы с вами попали в один из миров, ну и видим одну из нескольких копий частицы в некотором её положении. А в других мирах частица окажется в других местах. Но мы этих миров не видим.
Всё. Никаких вероятностей. Никаких неопределённостей.
Красиво. Мне нравится.
И Олегу Радзинскому тоже нравится. Он тоже использует и эту теорию. Вот подтверждающая цитата:

Не бойся, Бортэ, смерти нет: мы не умираем по-настоящему. Продолжаем жить в других Событиях вдоль Линии Событий. [...] Однажды мне предстоит это выяснить.


Почему-то Минковского Олег Радзинский поминает на каждом шагу, а Эверетта нет. Подозреваю, что эти два человека слились у него в одного. Почему в Минковского, а не в Эверетта? А бог его знает. Пути автора неисповедимы.
Ну хорошо. Будем считать, что это я всё перепутал и понял автора не так. Это не имеет значения для книги. В конце концов она не про физику и не про математику.
Тогда зачем я морочу голову вам, уважаемый читатель этого текста?
По двум причинам.
Немного для того, чтобы просветить тех из лайвлибовцев, кто не в курсе. Думаю, таких тут значительное число.
А главное затем, что хочу рассказать об отличной идее!

Обратим внимание на последнюю фразу приведённой цитаты: Однажды мне предстоит это выяснить. Вопрос: как Агафонкин собирается это выяснить?
Оказывается, легко! И двух минут не пройдёт!

Давайте построим упрощённую, но работоспособную модель нашего мира.
Она будет состоять из пулемёта, который стреляет один раз в секунду. Пулемёт надо зарядить запрещёнными международными конвенциями разрывными пулями. Это из соображений надёжности. Ну и гуманности тоже.
Пулемётом должен управлять какой-либо истинно квантовый процесс, например, самопроизвольный распад ядер урана. Пусть у нас есть счётчик Гейгера, который регистрирует распады атомов.
Если за прошедшую секунду распалось чётное количество ядер в нашем образце, пулемёт говорит БУМ!, стреляет, и эксперимент на этом завершается.
Если распалось нечётное число атомов, пулемёт говорит КЛИК и переходит к следующему патрону без выстрела.
В соответствии с теорией, всякий раз вероятность КЛИКа равна вероятности БУМа!, и обе они равны 1/2.
Заряжаем пулемёт лентой из, скажем, сотни патронов.
Все знают о Коте Шрёдингера. Его странное состояние имеет некоторое касательство к нашему эксперименту. Но мы против жестокости по отношению к братьям нашим меньшим. Не будем брать кота.
Возьмём лучше сторонника Эвереттовой гипотезы и посадим его напротив пулемёта. Дуло направляем в область его мозжечка и запускаем процесс. (Перед этим на всякий случай запасаемся гробом для "испытателя", венками и траурными речами о героях науки.)

Что услышим и увидим мы с вами?
Мы услышим несколько раз КЛИК, а потом БУМ!, после чего немедленно в разные стороны разлетятся мозги "испытателя" и эксперимент закончится. Может быть, мы прямо сразу услышим БУМ!: вероятность этого 1/2. Может быть, мы услышим 100 КЛИКов, и "испытатель" тогда останется в живых. Но это вряд ли: вероятность такого исхода (1/2)100 = 8*10-31 = 0.000000000000000000000000000000008, если я правильно посчитал нули. Ну ладно, ничего не поделаешь. Мы к такому результату готовы и не сильно удивимся. А траурная речь у нас заготовлена.

А что услышит "испытатель"?
Это намного интереснее.
Если гипотеза Эверетта неверна, то наш "испытатель" услышит несколько раз КЛИК, а дальше, как говорил принц Гамлет, тишина. Свой БУМ! он услышать не успеет, потому что пуля летит намного быстрее, чем распространяются звук и (тем более) нервные импульсы. К моменту, когда соответствующий импульс достигнет слуховой коры головного мозга, кора эта будет размазана ровным слоем по стенам лаборатории. Боли наш смельчак не почувствует по той же причине (это к вопросу о связи разрывных пуль с гуманностью).
Результат предсказуем, тривиален и не интересен.
Интересное случится, если гипотеза Эверетта верна!
Тогда в момент выстрела не только череп "испытателя" разлетится на куски. Вселенная расщепится на две.
В одной вселенной количество распавшихся атомов урана будет чётным, во второй -- нечётным.
В одной вселенной "испытатель" ничего не услышит, потому что слушать ему будет нечем. Во второй вселенной он услышит всего лишь КЛИК.
И так будет при каждом выстреле, сколько бы их ни было. Хоть ленту длиной в километр заряди в пулемёт. Всегда "испытатель" будет погибать в одной вселенной, но в другой эксперимент будет продолжаться.
Поэтому "испытателю" ничего не остаётся, кроме как услышать подряд 100 КЛИКов.
После этого встанет во весь рост, отдаст честь начальству и скажет:

Гипотеза Хью Эверетта справедлива с вероятностью 0.999999999999999999999999999999992 (если я правильно посчитал девятки).
Самочувствие экипажа отличное! Готовы к выполнению следующего ответственного задания Партии и Правительства!

Как видим, с точки зрения "испытателя" эксперимент абсолютно безопасен. Конечно, при условии, что гипотеза Хью Эверетта о квантовой мультивселенной верна.

Насколько мне известно, ни один из сторонников гипотезы квантовой мультивселенной пока такой эксперимент не провёл. Это косвенно свидетельствует против истинности гипотезы.
Есть и ещё одно сильное свидетельство против Эверетта: мы не видим долгожителей, которым исполнилось хотя бы лет 200. Если бы люди умирали в одном мире, но оставались жить в мирах параллельных, тогда кто-то должен был, пусть редко, доживать до какого-то нереального возраста. Этого почему-то не происходит. Значит, скорее всего, никаких параллельных миров в смысле Эверетта просто нет.
А жаль. Лично мне гипотеза мультивселенной нравится. Несмотря на это, я не рекомендую никому проверять её методом КЛИК-БУМа.
И не совсем понимаю, как собирается её проверить Агафонкин.

Ну и напоследок просьба.
Если кто-то может рассказать о квантовом самоубийстве ещё проще, поведайте, пожалуйста. Думаю, мне не раз ещё доведётся удивлять этой идеей знакомых гуманитариев. Поэтому буду благодарен узнать, как можно сделать этот рассказ ещё доступнее.

Ветка комментариев


Должен внести уточнение о падении яблок.
Аристотель считал, что яблоко падает, потому что стремится к некоему гармоничному естественному состоянию. Почему стремится и что это за состояние, он не уточнял. Не особенно убедительно звучит, надо сказать.
Ньютон считал, что яблоко падает, потому что на него действует сила всемирного тяготения. На вопрос Лейбница, почему возникает эта сила и как она передаётся, он ответил "гипотез я не измышляю". Не особенно убедительно звучит, надо сказать.
Эйнштейн считал, что яблоко падает, потому что масса Земли (и яблока) искривляет пространство-время, и яблоко движется просто по инерции. На вопрос, что такое масса и пространство-время и почему одно искривляет другое, он вообще ничего не говорил. Искривляет в соответствии с формулами. Не особенно убедительно звучит, надо сказать.

Ну и теперь выберите, пожалуйста, из трёх неубедительных "объяснений" самое убедительное. И, если сможете, поясните, почему завтра яблоко будет искривлять пространство так же, как оно это делало в 1915 году.
Сомневаюсь, что вам или кому-то ещё удастся дать такое пояснение...
Мы-то с вами верим, что за последние сто лет ничего принципиального в мире не произошло и не предвидится. Но на чём основана эта вера?

Есть же космологические теории о фазовых переходах вакуума, и утверждается, что как минимум два таких перехода Вселенная уже испытала. И всякий раз структура пространства-времени (и материи, если она в это время вообще была) принципиальным образом меняется примерно так, как меняется вода, превращаясь в лёд.
А что если завтра грянет третий фазовый переход? Что если граница двух разных вакуумов приближается к нам с неотвратимостью дорожного катка, только со скоростью света? И мы не можем получить абсолютно никакого предупреждения от этой границы, потому что сигнал об этом должен двигаться быстрее скорости света, а он не может? Что если сейчас я вколачиваю последние буквы во Вселенной?

Так что вопросы насчёт миллиард второго подтверждения нашей теории действительно остаются. И никуда они не могут деться по принципиальным причинам.
Причины могут раскрыть только философы, между прочим. Физики не могут. Математики тем более. О всяких биологах вообще молчу :)
Понимаете намёк?


Намек я понимаю, но тут я принципиально не согласен. Я не верю, что философ сможет сказать такое слово в физике, которое будет иметь больший вес, чем слово физика. Выбрать самый убедительный вариант я не могу именно потому что не физик. Возможно, если бы я был физиком, то придумал бы какое-то новое объяснение или объяснил бы - почему они не нужны:) И все мне видится, что формула содержит в себе очень многое от объяснения. Опять-таки - если структура пространства-времени изменится, то и разговор будет другой. Но, если он будет оставаться научным - опять мы начнем искать закономерности. Ну, если будет - кому искать:)


Физики ничего не скажут. Даже не надейтесь :)))
Их дело объяснять, как то или другое происходит. К вопросу "почему" за 400 лет они даже не приступали.
Если кто-то сможет сказать что-то существенно другое, это принципиально изменит смысл науки.
Лично мне кажется, что верный путь обозначил Платон. За то я его и люблю.
Галилей развернул науку в современном (очень плодотворном во многих отношениях) направлении, и Платон вроде как потерял актуальность. И вот прошло 2300 лет после Платона, а мы совсем не продвинулись в вопросе "почему".

Платон нужен. Физиков много, Платона нет.
Вот фигня какая.


Платон нужен. Физиков много, Платона нет. Вот фигня какая.

С этим поспорить трудно:)