Найти в Дзене
Занимательная физика

Ты — всего лишь копия: Как математическая реальность рождает миллионы твоих двойников ежесекундно

Оглавление

Ощущение свободы воли — величайшая иллюзия, созданная нашим мозгом. Мы воспринимаем мир как место, где события происходят случайно, где мы постоянно делаем выбор, где существует неопределенность. Но что если всё гораздо радикальнее? Что если не существует ни случайности, ни выбора, а есть только математически детерминированное клонирование реальности во всех возможных вариантах одновременно?

Квантовая физика уже давно стала для обывателя чем-то вроде современной магии — каким-то там котом Шрёдингера, странными частицами, которые появляются из ниоткуда, телепортацией информации и прочей научной фантастикой, ставшей реальностью. Но большинство даже не подозревает, насколько сокрушительна для нашего мировоззрения основная идея современной физики — идея о том, что реальность является чисто математической структурой, а случайность — лишь субъективное ощущение.

А ведь научный мир давно уже трещит по швам. Профессор Массачусетского технологического института Макс Тегмарк выдвинул революционную гипотезу математической Вселенной, согласно которой наша реальность не просто описывается математикой — она и есть математика в самом чистом виде. Звучит безумно? Ещё как. А теперь приготовьтесь к самому шокирующему повороту.

МАТЕМАТИКА ВМЕСТО РЕАЛЬНОСТИ

-2

"Философия написана в той величественной Книге, которая всегда открыта нашему взору, но читать ее может лишь тот, кто сначала освоит язык и научится понимать знаки, которыми она начертана. Написана же она на языке математики," — писал Галилей в 1623 году. Но даже он не мог представить, насколько буквально это окажется верно.

Традиционно мы привыкли считать, что математика — это лишь инструмент для описания реальности. Удобный язык, подобно тому, как ноты описывают музыку. Но Тегмарк перевернул эту концепцию с ног на голову, заявив нечто шокирующее: не математика описывает реальность, а реальность и есть математика.

Гипотеза математической вселенной (ГМВ) звучит просто, но имеет колоссальные последствия:

"Наша внешняя физическая реальность является математической структурой".

Это не метафора, не аналогия. Тегмарк утверждает, что физический мир не просто подчиняется математическим законам — он буквально состоит из математических отношений. А мы, люди? Мы тоже всего лишь особо сложные математические структуры, которые в силу своей организации способны осознавать себя.

Физики давно обратили внимание на этот странный феномен. Нобелевский лауреат Юджин Вигнер называл это "непостижимой эффективностью математики в естественных науках". Почему абстрактные математические конструкции, придуманные человеческим разумом, так идеально описывают работу вселенной? Ответ, предлагаемый Тегмарком, шокирует своей простотой: потому что вселенная и есть математика.

На этом фоне интересен вопрос, заданный Тегмарку одним пятилетним мальчиком: "А космос тянется без конца?" По мнению ученого, это не просто детский вопрос — это один из важнейших вопросов о природе реальности, и современная теория космической инфляции дает на него четкий ответ: пространство бесконечно и содержит бесконечное количество копий каждого из нас, живущих во всех возможных вариантах наших жизней.

Короче, чувак, если ты сейчас почесал затылок, то где-то в бесконечной вселенной другой ты только что почесал нос. А третий — вообще ничего не почесал.

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ МИРЫ СУЩЕСТВУЮТ, И ТОЧКА

-3

В 1957 году принстонский аспирант Хью Эверетт III предложил то, что впоследствии стало известно как интерпретация многомирия квантовой механики. Его идея была настолько радикальной, что большинство физиков просто отмахнулись от нее. А суть ее проста: волновая функция, описывающая квантовые системы, никогда не коллапсирует.

Что это значит на человеческом языке? Каждый раз, когда происходит квантовое событие с несколькими возможными исходами, реальность не выбирает один из них — она разветвляется на несколько параллельных версий, где реализуется каждый возможный вариант. Это и есть то, что Тегмарк называет Мультиверсом III уровня.

Традиционное понимание квантовой механики (Копенгагенская интерпретация) говорит, что волновая функция "схлопывается" при измерении, случайным образом выбирая одно состояние из многих возможных. Но Эверетт показал, что математика работает гораздо лучше, если предположить, что никакого "схлопывания" не происходит. Вместо этого реализуются все возможные варианты, но в разных ветвях реальности.

"Волновая функция не коллапсирует. Никогда", — пишет Тегмарк, объясняя идею Эверетта. "Волновая функция, которая полностью описывает нашу Вселенную, всегда изменяется детерминистически, всегда подчиняется уравнению Шредингера, независимо от того, выполняются наблюдения или нет."

Звучит как научная фантастика? Но именно эта интерпретация становится всё более популярной среди физиков-теоретиков. И не потому, что она красивая или удобная. А потому, что она математически безупречна и не требует вводить в теорию дополнительные, нематематические элементы, такие как "наблюдатель" или "коллапс волновой функции".

Представьте: каждый раз, когда электрон может пойти по двум путям, вселенная раздваивается. В одной версии электрон идет налево, в другой — направо. И обе эти версии одинаково реальны. То же самое относится и к более крупным событиям. Когда вы стояли на развилке и размышляли, куда пойти, вы фактически пошли по обоим направлениям — просто в разных версиях реальности.

СЛУЧАЙНОСТЬ — ИЛЛЮЗИЯ СОЗНАНИЯ

-4

Одна из самых шокирующих идей многомировой интерпретации — это объяснение того, почему мы воспринимаем мир как случайный и непредсказуемый, хотя на самом деле он полностью детерминирован.

Тегмарк объясняет это в главе "Иллюзия случайности". Когда вы подбрасываете монету, квантовые эффекты влияют на ее движение, создавая ситуацию, в которой монета падает и орлом, и решкой — но в разных ветвях реальности. После броска существуют две версии вас: одна видит орла, другая — решку. Обе версии думают, что исход был случайным. Но на самом деле никакой случайности не было — просто изначально единое "я" раздвоилось.

"Когда вы измеряете квантовую систему, вроде спина электрона, результат кажется случайным, потому что вы тоже становитесь частью квантовой суперпозиции", — пишет Тегмарк. "Ваше сознание разветвляется на несколько версий, каждая из которых наблюдает один определенный результат и не осознает остальные."

Если это звучит как полный бред, то только потому, что наш мозг эволюционировал для выживания на саванне, а не для понимания квантовой механики. Наш повседневный опыт категорически не готовит нас к восприятию такой реальности.

Между прочим, это объясняет и так называемый "квантовый суицид" — мысленный эксперимент, в котором человек решает покончить с собой, если квантовое измерение дает определенный результат. По теории Эверетта, такой человек будет всегда оказываться в тех ветвях реальности, где он выживает, создавая субъективное ощущение бессмертия. Жутковато, да?

"Квантовое бессмертие? — спрашивает Тегмарк. — Если вы верите в интерпретацию многомирия, то у вас есть основания считать, что вы в некотором смысле бессмертны: вы всегда будете субъективно ощущать, что оказались в той ветви реальности, где вы выжили."

КЛОНИРОВАНИЕ ВМЕСТО СЛУЧАЙНОСТИ

-5

Если вы дочитали до этого места и ваш мозг еще не закипел, приготовьтесь к самому шокирующему выводу: мы живем не в мире случайностей, а в мире непрерывного клонирования реальности.

Что такое "клонирование" в этом контексте? Это процесс, в ходе которого одна версия реальности порождает несколько копий, отличающихся только определенными деталями. Каждая квантовая "случайность" — это не выбор из возможностей, а создание всех возможных версий одновременно.

Субъективно мы воспринимаем это как случайность только потому, что каждая версия нас осознает только свою ветвь реальности. Тегмарк называет это "квантовой цензурой" — наше сознание физически не может воспринимать параллельные версии самого себя.

"Декогеренция гарантирует, что различные версии вас в параллельных мирах не могут взаимодействовать друг с другом", — объясняет ученый. "Это происходит потому, что окружающая среда очень быстро запутывается с квантовой системой, делая интерференцию между различными результатами практически невозможной."

Термин декогеренция здесь ключевой. Это физический процесс, который объясняет, почему макроскопические объекты не демонстрируют квантовых свойств, хотя состоят из квантовых частиц. Именно декогеренция изолирует различные ветви реальности друг от друга, создавая субъективное ощущение единственности мира.

А теперь самое интересное. Если принять гипотезу математической вселенной Тегмарка вместе с многомировой интерпретацией Эверетта, мы получаем абсолютно детерминистичную картину реальности. Каждое, казалось бы, случайное событие в нашей жизни на самом деле происходит всеми возможными способами, но каждая версия нас переживает только один из них.

Ты сейчас думаешь, дочитывать эту статью или нет? Где-то в параллельной вселенной ты уже закрыл страницу. А в другой — читаешь, но с недоверием. А в третьей — с восторгом.

ЖИЗНЬ В БЕСКОНЕЧНОМ МАТЕМАТИЧЕСКОМ ЛАНДШАФТЕ

-6

Итак, к чему мы пришли? Если Тегмарк прав, то мы живем в реальности, которая:

  1. Является чисто математической структурой
  2. Бесконечно разветвляется на параллельные версии
  3. Не содержит подлинной случайности
  4. Включает бесконечное множество копий каждого из нас

Какие практические выводы можно сделать из этой картины мира? Они одновременно пугающие и вдохновляющие.

С одной стороны, это означает, что свобода воли в традиционном понимании — иллюзия. Мы не "выбираем" путь в точке ветвления — мы идем по всем путям одновременно, просто каждая версия нас осознает только свой путь.

С другой стороны, это дает особую перспективу на наши жизненные выборы. Если каждый возможный вариант всё равно реализуется в какой-то ветви реальности, может быть, стоит меньше беспокоиться о "правильности" выбора и больше фокусироваться на том, чтобы создать как можно больше ветвей, где мы счастливы и реализованы?

"Ваше личное будущее", — пишет Тегмарк в заключительной главе своей книги, — "в космической перспективе потенциал жизни во Вселенной значительно превосходит все, что мы видели до сих пор."

Если наша реальность действительно является математической структурой, это также означает, что сознание — это определенный тип информационной обработки, возникающий в достаточно сложных системах. И в бесконечной математической Вселенной должно существовать бесконечное количество различных форм сознания.

Парадоксальным образом, эта крайне научная, математическая картина мира оказывается созвучной древним мистическим традициям — от буддийской концепции иллюзорности "я" до индуистской идеи о том, что все мы — проявления единого сознания, играющего само с собой в бесконечной игре.

И, возможно, самый главный вывод: реальность гораздо глубже и интереснее, чем мы привыкли думать. За пределами нашего повседневного восприятия лежит математический ландшафт такой сложности и красоты, что мы только начинаем его исследовать.

Так что в следующий раз, когда вам покажется, что произошло что-то случайное, вспомните: случайности не существует. Есть только субъективное восприятие бесконечного процесса клонирования реальности, частью которого вы являетесь. И пусть эта мысль сделает ваш мир немного более волшебным.