На лужайке Эйнштейна. Что такое ничто, и где начинается всё - Гефтер Аманда
По мере того как Хертог говорил, до меня постепенно доходила вся странность этой идеи. Это не было похоже на реверс-инжиниринг Вселенной с целью раскрыть фактическую историю ее эволюции. Нет. Они говорили, что у Вселенной нет истории – история создается в тот момент, когда мы делаем измерения. В настоящее время. Сейчас.
– Будучи наблюдателями, мы играем активную роль, – сказал Хертог.
Делая измерение, мы вырезаем подмножество множества всех возможных историй, а из этих историй складывается единое прошлое.
Конечно, Хокинг и Хертог не первыми утверждали, что наблюдения, сделанные сегодня, могут определять прошлое. Первым был Уилер. Я в своих мыслях возвращалась к его эксперименту с «отложенным выбором» – хитроумной версии опыта с двойной щелью: наблюдатели выбирали, пройдет ли фотон по обеим траекториям или только по одной, даже если выбор сделан через миллиарды лет после того, как фотон начинает свое путь. «Прошлое не существует иначе как записанным в настоящем, – утверждал Уилер. – Решая, какие вопросы наша регистрирующая квантовая аппаратура поставит сейчас, мы однозначно выбираем, о чем в прошлом имеем право говорить. То, что мы называем реальностью, состоит из нескольких стальных столбов, обеспеченных нам наблюдениями, пространство между которыми заполняется рыхлыми бумажными конструкциями – воображением и теориями».
Теперь Хокинг и Хертог применяли метод отложенного выбора не к горстке фотонов, а ко всей Вселенной. Большой взрыв, расширение Вселенной, 13,7 млрд лет космической эволюции… не то чтобы этого никогда не было – это происходит прямо сейчас. Прошлое Вселенной далеко от нас, но мы можем заглянуть в него с помощью наших телескопов, – и оно начинается вместе с нами. Мы выбираем себе подходящую историю Вселенной точно так же, как строим историю по книжке из серии «Выбери себе приключение».
Будучи подростком, я однажды подумала: «А что, если я только что родилась, буквально минуту назад, только мой мозг с самого начала набит ложными воспоминаниями, так что в действительности это первый момент моей жизни, хотя я и чувствую себя так, словно прожила уже целых пятнадцать лет?» Конечно, я не могла проследить в своих воспоминаниях всю свою жизнь до момента рождения. О первых годах жизни тоже не было практически никаких воспоминаний, лишь отдельные фрагменты извлекались из памяти семейными фотографиями и видеозаписями. Ощущение было таким, словно я проснулась в середине моей жизни и попыталась разобраться в ее истории, не зная ни начала ни конца. Но мысль о том, что переживаемый мною момент содержит в себе и все прочие моменты моей жизни, означала для меня тогда, что существование прошлого никогда не будет таким же загадочным, как существование настоящего, которое само по себе было своего рода началом – ускользающим, таинственным, не поддающимся описанию.
И все же, если уж до того доходило дело, я всегда признавала, что время хотя бы приблизительно реально и линейно, что оно, подобно пуповинной нити, связывает нас с моментами наших рождений, а до того – с космической историей, простирающейся сквозь пустоту, через интерстеллар, к звездам, в недрах которых формировались атомы наших тел, через сеть галактик, по склонам и выпуклостям пространства, пока не достигнет начала. Большого взрыва. Но предположение о безграничности предполагает совсем другую историю: в ней нет начала, к которому можно прицепить какую-то нить. При приближении к Большому взрыву время становится пространством, а нить огибает угол, следуя кривизне нового пространственного измерения и свиваясь петлей вокруг себя, а затем, продолжая свой путь, возвращается обратно, туда, где оно и началось. Согласно предположению о безграничности, время – это пуповинная нить, которая связывает нас с самими собой.
Очень похоже на U-диаграмму Уилера, не правда ли? На этой диаграмме гигантское глазное яблоко пристально рассматривает прошлое. Вселенная порождает наблюдателя, но наблюдатель смотрит назад во времени и порождает Вселенную. Самонастраивающийся контур, неумолимый хронологический марш: сначала после, потом до.
Не является ли вся эта схема «сверху вниз» вопиющим нарушением причинности? Нарушением незыблемых законов физики? Я умирала от желания спросить об этом Хокинга. Хертог согласился переслать ему электронное письмо от моего имени. Он может и ответить, сказал мне Хертог, но не очень на это надейтесь.
Несколько дней спустя Хокинг ответил.
– Действительно ли существует что-то вроде обратной причинности? – спросила я его.
– Наблюдение конечных состояний… определяет различные истории эволюции Вселенной, – ответил Хокинг. – Однако эта обратная причинность видна лишь ангелу, наблюдающему Вселенную извне. С точки зрения червя, обитающего внутри Вселенной, существуют лишь обычные причинно-следственные связи.
На первый взгляд, в этом был свой смысл. Из-за пределов Вселенной, откуда вы могли наблюдать запутанные суперпозиции возможных историй, можно видеть, как наблюдатель в настоящем выбирает свое единственное прошлое. А наблюдателю внутри кажется, будто прошлое существовало всегда.
Но чем больше я думала, тем более странным все это мне казалось. Почему при взгляде на мир глазами Бога или ангела законы физики должны нарушаться? Логично было бы ожидать, что все как раз наоборот: с точки зрения Бога, когда природа воспринимается как единое целое, все приобретает свой смысл, разрозненные части головоломки встают на свое место, законы физики обретают первозданную чистоту и полноту. Нарушив эту симметрию с ограниченной точки зрения единичного наблюдателя (червя), вы, надо полагать, увидите какие-то нарушения, зазубренные края разбитых деталей разломанной головоломки. Я записала мое сомнение в записную книжку: «Законы физики в целости только в пределах одного светового конуса?»
Если законы природы сохраняются только в пределах светового конуса данного наблюдателя, то законы физики действительно определенным образом привязаны к наблюдателям, как и писал Уилер. Означает ли это, что наблюдатель в некотором роде похож на радиоактивный маяк, «который светится в темной Вселенной»? У меня к этому времени уже накопилось множество вопросов, не дававших мне покоя.
Конечно, Хокинг и Хертог на самом деле не выделяли отдельных наблюдателей. Они не предполагали, что история Вселенной была для меня не такой, как для моего отца. Но это только потому, что измерения, которые я и мой отец могли бы использовать в качестве исходной информации для шага номер два – измерения геометрии Вселенной или скорости ее расширения, – были бы совершенно одинаковыми, учитывая, как близко мы находимся друг к другу по астрономическим масштабам. Но если бы в далекой галактике существовали некие наблюдатели, чьи световые конусы едва пересекаются с нашими, результаты их измерений, возможно, сильно отличались бы от наших. Если так, то вся их космическая история может быть отлична от нашей. Дело даже не только в том, что они вычислили отличную от нашей историю; они будут буквально жить во Вселенной с объективно отличным от нашего прошлым.
Значило ли это, что они жили бы в другой вселенной? Что Вселенная сама по себе не инвариант? Не реальная?
Я не была в этом уверена. Хокинг, казалось, был склонен считать, что это действительно так. И все же их модель была всего лишь моделью. В этой модели, исходящей из допущения, что вселенная должна содержать свое объяснение внутри себя, из интеграла по историям исключались все истории, имеющие сингулярность. Эта аргументация казалась мне достаточно сильной – каков конкретно мог быть альтернативный вариант? Но в физике просто предположений недостаточно. Вы должны вывести их от чего-то более основательного.
Между тем, Хокинг и Хертог рассмотрели историю космоса, простирающуюся сверху донизу – то есть амплитуду вероятности, которая получается суммированием амплитуд всех историй, начинающихся от безграничного состояния и приводящих к тому состоянию Вселенной, которое мы наблюдаем сегодня. Амплитуду, содержащую вероятность каждого результата любого из измерений, какое нам угодно произвести. Интересно, что наиболее вероятной историей оказалась та, в которой Вселенная переживала краткий период ранней инфляции. Эта инфляция в истории «сверху вниз» не требовала обычной тонкой настройки, она не была хаотической и не производила чего-либо за пределами нашей наблюдаемой Вселенной. «История Вселенной начинается прямо сейчас, – записала я в своем блокноте, – и заканчивается космическим горизонтом. Тем не менее она выглядит так, словно началась 13,7 млрд лет назад и пережила краткий период инфляции. Наблюдатель заглядывает в прошлое и тем самым создает историю Вселенной, он видит именно ту историю, которая необходима в первую очередь для существования этого самого наблюдателя».
