Приносим извинения и жертвы ©
Обещала себе написать этот пост, но поскольку сама я это вряд ли внятно перескажу, то доверю это дело более умным людям.
Это отрывок из книги сэра Терри, и да, это кошмар гуманитария
Но хочется заострить на этом внимание просто потому, что марвеловская идея мультивселенной и квантовых скачков отнюдь не марвеловская, а речь об этом, страшно сказать, идет на полном серьезе. Пока в теориях и рассуждениях, но в теориях и рассуждениях настоящих всамделишних физиков. В общем, на свой страх и риск.
Если станет совсем страшно, ниже ролик Топы, он объяснит проще и чуть понятней.
Из книги Терри Пратчетта "Часы Дарвина":
"...Многомировая интерпретация квантовой теории была изобретена физиком Хью Эверетом как способ связать квантовое понимание мира с повседневным «здравым» смыслом. Она утверждает, что всякий раз когда свершается выбор — к примеру, какой именно спин имеет электрон или находится ли кот в живом или мёртвом состоянии — вселенная не просто совершает выбор и отказывается от всех альтернатив. Это так кажется нам, но на самом деле вселенная совершает все возможные выборы. Бесчисленные «альтернативные» или «параллельные» миры ответвляются от того, который мы ощущаем. В одном из них Гитлер выиграл Вторую Мировую, а в другом за ужином вы съели лишнюю оливку.
Повествовательно говоря, многомировое описание, которое предоставляет квантовая механика, выглядит довольно привлекательно. Ни один автор в поисках впечатляющего научного трюка, который оправдывает перемещение персонажей в альтернативную сюжетную линию (здесь мы признаём свою вину) не может ему противостоять.
Проблема в том, что с научной точки зрения, многомировая интерпретация скорее переоценена. Конечно, способ, которым она обычно описывается, вводит в заблуждение. Фактически большая часть физики мультиверсума как правило объясняется таким вот способом. И это печально, поскольку опошляет множество глубоких и красивых идей. Предположение о том, что существует смежная с нашей реальная вселенная, где Гитлер разгромил союзные силы, является довольно отталкивающим для большинства людей. Это звучит настолько абсурдно, чтобы даже попытаться к прислушаться. «Если это и есть современная физика, то я предпочитаю чтобы мои налоги пошли на что-нибудь более полезное, вроде рефлексологии».
Наука о мультивселенной (о том, что существует множество альтернатив, которые только уместны) очень привлекательна. И в чём-то даже полезна.
И в чём-то (не обязательно в полезной составляющей) может оказаться правдой. И мы попытаемся вас убедить в том, что они не подразумевают Гитлера.
Всё началось с открытия того, что математически квантовое поведение можно описать в виде Большой Суммы. Все что происходит в действительности является суммой того что могло произойти. Ричард Файнман с присущей ему ясностью объяснил это в своей книге КЭД (Квантовая электродинамика). Представьте себе фотон, световую частицу, отскакивающую от зеркала. Вы можете выяснить его путь «сложением» всех возможных путей, по которым он может последовать. В действительности вы складываете уровень яркости и интенсивность света, а не сам путь. Путь представляет собой концентрированную полосу яркости, а затем эта полоса встречает зеркало от отскакивает под тем же самым углом.
Такое «сложение» является прямым математическим следствием законов квантовой механики, и в этом нет ничего предосудительного или даже ужасно удивительного. Оно работает, потому что все «неправильные» пути мешают друг другу, практически ничего не внося в общую сумму. Все, что в итоге выживает и является «верным» путем. Можно принять этот математический факт без возражений и посмотреть на него с физической точки зрения, а именно: свет действительно идет несколькими путями, но мы можем видеть лишь их сумму, следовательно, мы видим только один путь, на котором луч света падает на зеркало и отражается под одним и тем же углом.
С философской точки зрения такое объяснение уже менее спорно, но оно ведет к действительно сложным терминам. У физиков есть привычка использовать математические описания в буквальном смысле — не только выводы, но и действия, необходимые для их получения. Они называют это «мыслить физически», хотя получается наоборот: они как бы «проектируют» математические функции на реальный мир, «материализуя» абстракции.
Мы не говорим, что это неправильно — обычно у них получается, однако такое «овеществление» делает из отличных физиков плохих философов, так как они забывают, чем занимаются.
Хороший пример можно найти в классической (не квантовой) механике: движущуюся частицу можно описать с помощью одного из законов Ньютона — ускорение частицы пропорционально силе, действующей на нее. С другой стороны, движение может быть описано с помощью вариационного принципа: действием называется величина, связанная с каждым из возможный путей частицы. Путь, по которому идет частица с наименьшим значением относительно остальных, и будет тем «нужным».
Логическим эквивалентом законов Ньютона и принципа наименьшего действия выступает математическая теорема. На математическом уровне нельзя принять одно из них и не принять остальные. О значении «действия» задумываться не надо, здесь это не играет роли. Важна разница между реальными интерпретациями этих двух логически одинаковых описаний.
Законы Ньютона действуют на близком расстоянии. То, куда пойдет частица здесь и сейчас, зависит только от сил, действующих на нее здесь и сейчас. Особой мудрости здесь не требуется- надо лишь соблюдать эти правила.
У принципа наименьшего действия другой стиль — он глобален. Он говорит нам, что для путешествия из пункта А в пункт Б частица должна каким-то образом увидеть все возможные пути между этими точками. Она должна вычислить действие, необходимое для движения по каждому из этих путей и выбрать наименьшее. Это «вычисление» не локально, потому что включает в себя весь путь (пути) и в некотором смысле должно быть проведено до того, как частица решит, куда ей двигаться. Вот она естественная интерпретация математики — частицы оказываются наделены чудесной дальновидностью и способностью выбирать, прямо-таки обладают рудиментарным видом интеллекта.
Так что же верно? Бессмысленный кусок материи, постоянно подчиняющийся местным правилам или квазиразумное существо с огромными вычислительными способностями, которое среди всех возможный путей предусмотрительно может выбирать то, на преодоление которого потребуется меньше всего сил?
Мы то знаем, что выбрали бы сами.
Последователи теории мультивселенной не только безоговорочно в это верят, но и идут дальше: не история одного фотона отразилась от зеркала, но история всей вселенной. Это тоже является суммой всех возможностей — использование квантовой волновой функции Вселенной вместо интенсивности света, обусловленного фотонами, так что мы можем интерпретировать математику в похожем смысле. Вселенная действительно совершает все возможные действия. Мы видим лишь то, что случается, когда все эти возможности складываются вместе.
Конечно, есть более «реальное» объяснение: вселенная плывет, подчиняясь местным законам квантовой механики, и делает ровно одно действие… которое только случайно, по чисто математическим причинам, равно сумме всех действий, которые она могла бы сделать.
Ну и что вам больше нравится?
Многомировая интерпретация квантовой механики держится на непрочном основании, хотя его математические основы безупречны. Но обычное представление этой интерпретации идёт дальше, добавляя изрядную долю рассказия. Именно это и привлекает авторов научной фантастики и очень жаль что оно простирает интерпретацию далеко за пределы переломного момента.
Обычно мы говорим следующее. В любой момент времени, когда бы ни был совершён выбор, вселенная распадается на серию «параллельных миров», в которых происходит каждый из вариантов. Да, в этом мире вы просыпаетесь, съедаете свои кукурузные хлопья на завтрак и отправляетесь на работу. Но где-то в просторах мультивселенной, существует другая вселенная, в которой на завтрак у вас была рыба, поэтому вы вышли из дома минутой позже, так что когда вы переходили дорогу, у вас случилось небольшое недоразумение с автобусом, которое для вас оказалось фатальным.
Ошибочно здесь как ни странно не утверждение о том, что мир это в «действительности» сумма многих других. Возможно на квантовом уровне так и есть. Почему нет? Однако неправильно описывать эти альтернативные миры с точки зрения человека, как сценарий, согласно которому всё происходит в соответствии с повествованием, которое имеет смысл для человеческого ума. Тогда как миры с рыбой и автобусом не имеют смысла вообще. И ещё менее допустимо делать вид, что каждый из этих параллельных миров это небольшая вариация на тему нашего, в котором некоторые выборы на уровне человека происходят по разному.
Если эти параллельные миры существуют, то они описываются различными изменением квантово-волновых функций, сложность которых находится за пределами человеческого понимания. Результат не обязательно должен соответствовать сценариям понятным человеку. Подобно того как мелодия сыгранная на кларнете может быть разложена на чистые тона, но большинство комбинаций этих тонов не будет соответствовать мелодии, сыгранной на любом кларнете.
Рыба и автобусы являются естественными компонентами человеческого мира. Естественные компоненты квантовых волновых функций мира это не квантовые волновые функции рыбы и автобусов. Они совсем другие и по другому перекраивают реальность. Они изменяют спин электрона, полюсы и термодинамические фазы.
Они не превращают кукурузные хлопья в рыбу.
Это похоже на то, чтобы взять историю, случайно изменить буквы, поменять местами слова, и возможно изменить указания для наборщика, чтобы буквы не соответствовали ни одному известному алфавиту. Вместо того чтобы из гимна Анк-Морпорка получить песню про Ёжика вы получите бессмыслицу. Очень похоже на то.
По словам Макса Тегмарка, написавшего в майском номере Scientific American за 2003 год, в настоящее время физики признают четыре уровня параллельных вселенных. На первом уровне в некоторых отдалённых уровнях вселенных практически точно повторяется то, что происходит в нашей области. Второй уровень подразумевает более или менее изолированные «пузырьки», зародыши вселенных, в которых различные аспекты физических законов, вроде скорости света, являются другими, хотя основные законы остаются такими же. Третий уровень это многомировой квантовый параллелизм Эверета. Четвертый уровень включает совершенно различные физические законы, не только вариации на тему нашей собственной вселенной, а совершенно различные системы описываемые всеми мыслимыми математическими структурами.
Макс предпринимает героическую попытку убедить нас в том, что все эти уровни действительно существуют, что возможно сделать проверяемые предсказания, ошибочность которых может быть установлена научным путём и так далее. Ему даже удаётся переосмыслить принцип бритвы Оккама, который состоит в том что объяснения должны быть по возможности просты.
Все эти размышления, как может показаться являются отличительными признаками космологии и физики. И как раз тот вид теоретизирования, который следует обсудить в этой книге: творческий, ошеломляющий и передовой. Мы вынуждены сделать такой вывод, хотя эта аргументация имеет серьезные недостатки. Очень жаль, что концепция параллельных миров очень богата рассказием, отчего любой автор научной фантастики будет пускать слюнки подобно собаке Павлова.
...
В науке вы получаете доказательства с помощью наблюдений и экспериментов.
Относительно теории Тегмарка не может быть и речи о прямых наблюдениях, по крайней мере пока не возникнут значительные технологии космических путешествий. Наблюдаемая вселенная простирается не более чем 27-плексов от Земли. Сейчас невозможно наблюдать объект (даже размером с нашу видимую вселенную), который находится в 118-плексах от нас, и никакое мыслимое улучшение не может справиться с этой задачей. Легче бактериям наблюдать всю известную вселенную, чем человеку наблюдать объект, находящийся в 118-плексах метров отсюда.
Мы со всем пониманием относимся к аргументу, что невозможность непосредственных экспериментов не делает теорию ненаучной. Нет прямого способа проверить факт существования динозавров или хронологию (и сроки возникновения) Большого Взрыва. Мы предполагаем всё это исходя из косвенных доказательств. Так какие же косвенные доказательства подтверждают факт существования бесконечного пространства и точных копий нашего собственного мира в дальних уголках мультиверсума?
Пространство бесконечно, утверждает Тегмарк, потому что об этом говорит нам реликтовое излучение вселенной. Если пространство было бы конечным, тогда следы этого были бы показаны в статистических свойствах реликтового фона и составляющих его различных частот излучения.
Любопытный аргумент. Всего лишь год назад или где-то около некоторые математики использовали определённые статистические особенности реликтового фона вселенной, чтобы сделать вывод о том, что вселенная не только конечна, но и имеет форму похожую на футбольный мяч. Недостаток излучения с очень большой длинной волны является достаточным основанием для вывода о том, что вселенная слишком мала чтобы вместить волны такой длинны. Так же и гитарная струна длинной в один метр не может поддерживать колебания с длинной волны сто метров — для волны такого размера просто нет подходящего места.
...
Доказательства в пользу существования параллельных миров четвёртого уровня ещё тоньше. Они сводятся к мистической притягательности известного замечания о «необычайной эффективности математики» как описания физической реальности. По сути, Тегмарк говорит нам, что если мы не можем чего-то вообразить и представить, значит этого не существует.
Мы можем себе представить фиолетового бегемотика едущего по краю Млечного Пути и поющего что-нибудь из произведений Монтеверди. Было бы прекрасно, если бы это означало, что это в действительности существует, но в некотором смысле с проверкой реальности здесь всё в порядке. Мы не хотим произвести на вас впечатление, что нам нравится обливаться холодной водой при каждой творческой попытке выразить чувства от некоторых замечательных концепций современной физики и космологии. Так что мы закончим самым последним дополнением к компании параллельных миров. Неудивительно, что главным для неё сейчас является толика экспериментальных доказательств.
Наша новая теория на сцене это теория струн. Она даёт философски разумный ответ на старый вопрос «почему мы здесь?» И даже не используя при этом гигантских количеств параллельных вселенных.
Просто она более осторожна в обращении с ними.
Наш источник это статья «Ландшафт теории струн» Рафаэля Буссо и Джозефа Полчински в сентябрьском номере Scientific American — в специальном выпуске, посвященном Альберту Эйнштейну.
Если и есть единственная проблема в основе современной физике, то это объединение квантовой механики и теории относительности. Эти поиски «Теории Всего» необходимы потому что, хотя обе теории чрезвычайно успешно помогают нам понимать и предсказывать различные аспекты окружающего мира, они полностью не совместимы между собой. Найти согласованную, единую теорию довольно трудно и пока эти поиски не увенчались успехом. Но одна математически привлекательная попытка, теория струн, концептуально привлекательна, даже если в её пользу нет никаких данных наблюдений.
Теория струн утверждает, что то, что мы обычно считаем отдельными точками пространства и времени, которые не интересны по своей структуре, на самом деле являются очень-очень крошечными многомерными поверхностями очень сложной формы. Классической аналогией является садовый шланг. Со стороны шланг выглядит как линия, которая является одномерным пространством — измерением является всё расстояние вдоль шланга. При более близком взгляде можно увидеть, что шланг имеет два дополнительных измерения, находящиеся под прямым углом к этой линии и в этом направлении шлаг представляет собой округлую линию.
Может быть наша вселенная похожа на этот шланг. Пока мы не посмотрим достаточно близко, мы не увидим ничего кроме трех измерений в пространстве и ещё одно о времени. Ужасно много физики наблюдается только в этих четырёх измерениях, так что феномен такого типа имеют приятное четырёхмерное описание — снова теория относительности. Но в других, «скрытых» измерениях может быть всё по другому — к примеру, та же самая толщина шланга. К примеру, представим, что в каждой точке видимого четырёхмерного пространства, есть нечто, что кажется точкой и в действительности является крошечным кружком, выпирающим под прямым углом к самому пространству и времени. Эти кружки могут вибрировать. Если так, то это будет похоже на квантовые описания частицы. Частицы имеют различные квантовые числа, такие как, например, спин. Эти числа возникают как целые числа кратные некоторой общей суммы. Так же происходит и с вибрациями кружков: в круг вписывается одна волна или две, или три… но никак, например, не две с четвертью.
Вот почему всё это называется «теорией струн». Каждая точка пространственно-временного континуума является крошечной струной.
...
Многие физики надеются на то, что теория струн, помимо объединения квантовой механики и теории относительности, предоставит доказательства гипотезы Хокинга о защите хронологии, согласно которой Вселенная стремится сохранить хронологическую последовательность событий.
...
Квантовая механика меняет правила игры со временем. Например, она может открыть перед нами новые способы создания червоточин. Считается, что в мельчайших масштабах квантового мира — на уровне так называемой планковской длины (примерно 10-35 м) — пространство-время представляет собой квантовую пену — непрерывно изменяющуюся массу крошечных червоточин. Квантовую пену в каком-то смысле можно считать машиной времени. Внутри нее время похоже на брызги воды, которые плещутся поверх морских волн. Остается только ее обуздать. Технологически развитая цивилизация могла бы захватывать червоточину с помощью гравитационных манипуляторов, а затем растягивать ее до макроскопических размеров.
Кроме того, квантовая механика проливает свет — или же, наоборот, тьму — на парадоксы, связанные с путешествием во времени. Квантовый мир не предопределен, и многие события, как, например, распад радиоактивного атома, содержат в себе элемент случайности. Одна из попыток придать этой случайности математический смысл сводится к «многомировой» интерпретации, предложенной Хью Эвереттом III. Подобный взгляд на природу Вселенной хорошо знаком читателям научно-фантастических романов: наш мир — всего лишь один из бесконечного множества «параллельных миров», в которых реализуются всевозможные комбинации событий. Это весьма впечатляющий подход к описанию квантовой суперпозиции состояний, при которой спин электрона может быть одновременно направлен вверх и вниз, а кот (предположительно) может быть одновременно живым и мертвым.
В 1991 году Дэвид Дойч отметил, что, благодаря многомировой интерпретации, квантовомеханические путешествия во времени никоим образом не угрожают свободе воли. Парадокс дедушки перестает быть таковым, потому что дедушка будет убит (или уже умрет к тому моменту) не в исходной вселенной, а в одной из альтернативных реальностей.
Нам такой выход кажется немного нечестным. Он, конечно же, устраняет парадокс, но при этом говорит нам, что в действительности никакого путешествия во времени не было. Кроме того, мы разделяем мнение ряда физиков — включая Роджера Пенроуза, — которые считают «многомировую» интерпретацию квантовой механики эффективным подходом к ее математическому описанию, но отрицают реальное существование параллельных миров в какой бы то ни было форме. Вот вам аналогия. С помощью математического метода, известного как гармонический анализ, любой периодический звук — например, ноту, сыгранную на кларнете — можно представить в виде суперпозиции «чистых» звуков, которых содержат только одну частоту колебаний. В каком-то смысле чистые звуки образуют последовательность «параллельных нот», которые вместе создают настоящее звучание. Однако же никто не станет утверждать, будто из сказанного следует существование аналогичной последовательности параллельных кларнетов, каждый из которых воспроизводит соответствующую чистую ноту. Математическое представление не обязательно должно соответствовать какому-то физическому явлению."
О том же, но понятней:
Так что все не так просто, как казалось на первый взгляд.
Это отрывок из книги сэра Терри, и да, это кошмар гуманитария
Но хочется заострить на этом внимание просто потому, что марвеловская идея мультивселенной и квантовых скачков отнюдь не марвеловская, а речь об этом, страшно сказать, идет на полном серьезе. Пока в теориях и рассуждениях, но в теориях и рассуждениях настоящих всамделишних физиков. В общем, на свой страх и риск.Если станет совсем страшно, ниже ролик Топы, он объяснит проще и чуть понятней.
Из книги Терри Пратчетта "Часы Дарвина":
"...Многомировая интерпретация квантовой теории была изобретена физиком Хью Эверетом как способ связать квантовое понимание мира с повседневным «здравым» смыслом. Она утверждает, что всякий раз когда свершается выбор — к примеру, какой именно спин имеет электрон или находится ли кот в живом или мёртвом состоянии — вселенная не просто совершает выбор и отказывается от всех альтернатив. Это так кажется нам, но на самом деле вселенная совершает все возможные выборы. Бесчисленные «альтернативные» или «параллельные» миры ответвляются от того, который мы ощущаем. В одном из них Гитлер выиграл Вторую Мировую, а в другом за ужином вы съели лишнюю оливку.
Повествовательно говоря, многомировое описание, которое предоставляет квантовая механика, выглядит довольно привлекательно. Ни один автор в поисках впечатляющего научного трюка, который оправдывает перемещение персонажей в альтернативную сюжетную линию (здесь мы признаём свою вину) не может ему противостоять.
Проблема в том, что с научной точки зрения, многомировая интерпретация скорее переоценена. Конечно, способ, которым она обычно описывается, вводит в заблуждение. Фактически большая часть физики мультиверсума как правило объясняется таким вот способом. И это печально, поскольку опошляет множество глубоких и красивых идей. Предположение о том, что существует смежная с нашей реальная вселенная, где Гитлер разгромил союзные силы, является довольно отталкивающим для большинства людей. Это звучит настолько абсурдно, чтобы даже попытаться к прислушаться. «Если это и есть современная физика, то я предпочитаю чтобы мои налоги пошли на что-нибудь более полезное, вроде рефлексологии».
Наука о мультивселенной (о том, что существует множество альтернатив, которые только уместны) очень привлекательна. И в чём-то даже полезна.
И в чём-то (не обязательно в полезной составляющей) может оказаться правдой. И мы попытаемся вас убедить в том, что они не подразумевают Гитлера.
Всё началось с открытия того, что математически квантовое поведение можно описать в виде Большой Суммы. Все что происходит в действительности является суммой того что могло произойти. Ричард Файнман с присущей ему ясностью объяснил это в своей книге КЭД (Квантовая электродинамика). Представьте себе фотон, световую частицу, отскакивающую от зеркала. Вы можете выяснить его путь «сложением» всех возможных путей, по которым он может последовать. В действительности вы складываете уровень яркости и интенсивность света, а не сам путь. Путь представляет собой концентрированную полосу яркости, а затем эта полоса встречает зеркало от отскакивает под тем же самым углом.
Такое «сложение» является прямым математическим следствием законов квантовой механики, и в этом нет ничего предосудительного или даже ужасно удивительного. Оно работает, потому что все «неправильные» пути мешают друг другу, практически ничего не внося в общую сумму. Все, что в итоге выживает и является «верным» путем. Можно принять этот математический факт без возражений и посмотреть на него с физической точки зрения, а именно: свет действительно идет несколькими путями, но мы можем видеть лишь их сумму, следовательно, мы видим только один путь, на котором луч света падает на зеркало и отражается под одним и тем же углом.
С философской точки зрения такое объяснение уже менее спорно, но оно ведет к действительно сложным терминам. У физиков есть привычка использовать математические описания в буквальном смысле — не только выводы, но и действия, необходимые для их получения. Они называют это «мыслить физически», хотя получается наоборот: они как бы «проектируют» математические функции на реальный мир, «материализуя» абстракции.
Мы не говорим, что это неправильно — обычно у них получается, однако такое «овеществление» делает из отличных физиков плохих философов, так как они забывают, чем занимаются.
Хороший пример можно найти в классической (не квантовой) механике: движущуюся частицу можно описать с помощью одного из законов Ньютона — ускорение частицы пропорционально силе, действующей на нее. С другой стороны, движение может быть описано с помощью вариационного принципа: действием называется величина, связанная с каждым из возможный путей частицы. Путь, по которому идет частица с наименьшим значением относительно остальных, и будет тем «нужным».
Логическим эквивалентом законов Ньютона и принципа наименьшего действия выступает математическая теорема. На математическом уровне нельзя принять одно из них и не принять остальные. О значении «действия» задумываться не надо, здесь это не играет роли. Важна разница между реальными интерпретациями этих двух логически одинаковых описаний.
Законы Ньютона действуют на близком расстоянии. То, куда пойдет частица здесь и сейчас, зависит только от сил, действующих на нее здесь и сейчас. Особой мудрости здесь не требуется- надо лишь соблюдать эти правила.
У принципа наименьшего действия другой стиль — он глобален. Он говорит нам, что для путешествия из пункта А в пункт Б частица должна каким-то образом увидеть все возможные пути между этими точками. Она должна вычислить действие, необходимое для движения по каждому из этих путей и выбрать наименьшее. Это «вычисление» не локально, потому что включает в себя весь путь (пути) и в некотором смысле должно быть проведено до того, как частица решит, куда ей двигаться. Вот она естественная интерпретация математики — частицы оказываются наделены чудесной дальновидностью и способностью выбирать, прямо-таки обладают рудиментарным видом интеллекта.
Так что же верно? Бессмысленный кусок материи, постоянно подчиняющийся местным правилам или квазиразумное существо с огромными вычислительными способностями, которое среди всех возможный путей предусмотрительно может выбирать то, на преодоление которого потребуется меньше всего сил?
Мы то знаем, что выбрали бы сами.
Последователи теории мультивселенной не только безоговорочно в это верят, но и идут дальше: не история одного фотона отразилась от зеркала, но история всей вселенной. Это тоже является суммой всех возможностей — использование квантовой волновой функции Вселенной вместо интенсивности света, обусловленного фотонами, так что мы можем интерпретировать математику в похожем смысле. Вселенная действительно совершает все возможные действия. Мы видим лишь то, что случается, когда все эти возможности складываются вместе.
Конечно, есть более «реальное» объяснение: вселенная плывет, подчиняясь местным законам квантовой механики, и делает ровно одно действие… которое только случайно, по чисто математическим причинам, равно сумме всех действий, которые она могла бы сделать.
Ну и что вам больше нравится?
Многомировая интерпретация квантовой механики держится на непрочном основании, хотя его математические основы безупречны. Но обычное представление этой интерпретации идёт дальше, добавляя изрядную долю рассказия. Именно это и привлекает авторов научной фантастики и очень жаль что оно простирает интерпретацию далеко за пределы переломного момента.
Обычно мы говорим следующее. В любой момент времени, когда бы ни был совершён выбор, вселенная распадается на серию «параллельных миров», в которых происходит каждый из вариантов. Да, в этом мире вы просыпаетесь, съедаете свои кукурузные хлопья на завтрак и отправляетесь на работу. Но где-то в просторах мультивселенной, существует другая вселенная, в которой на завтрак у вас была рыба, поэтому вы вышли из дома минутой позже, так что когда вы переходили дорогу, у вас случилось небольшое недоразумение с автобусом, которое для вас оказалось фатальным.
Ошибочно здесь как ни странно не утверждение о том, что мир это в «действительности» сумма многих других. Возможно на квантовом уровне так и есть. Почему нет? Однако неправильно описывать эти альтернативные миры с точки зрения человека, как сценарий, согласно которому всё происходит в соответствии с повествованием, которое имеет смысл для человеческого ума. Тогда как миры с рыбой и автобусом не имеют смысла вообще. И ещё менее допустимо делать вид, что каждый из этих параллельных миров это небольшая вариация на тему нашего, в котором некоторые выборы на уровне человека происходят по разному.
Если эти параллельные миры существуют, то они описываются различными изменением квантово-волновых функций, сложность которых находится за пределами человеческого понимания. Результат не обязательно должен соответствовать сценариям понятным человеку. Подобно того как мелодия сыгранная на кларнете может быть разложена на чистые тона, но большинство комбинаций этих тонов не будет соответствовать мелодии, сыгранной на любом кларнете.
Рыба и автобусы являются естественными компонентами человеческого мира. Естественные компоненты квантовых волновых функций мира это не квантовые волновые функции рыбы и автобусов. Они совсем другие и по другому перекраивают реальность. Они изменяют спин электрона, полюсы и термодинамические фазы.
Они не превращают кукурузные хлопья в рыбу.
Это похоже на то, чтобы взять историю, случайно изменить буквы, поменять местами слова, и возможно изменить указания для наборщика, чтобы буквы не соответствовали ни одному известному алфавиту. Вместо того чтобы из гимна Анк-Морпорка получить песню про Ёжика вы получите бессмыслицу. Очень похоже на то.
По словам Макса Тегмарка, написавшего в майском номере Scientific American за 2003 год, в настоящее время физики признают четыре уровня параллельных вселенных. На первом уровне в некоторых отдалённых уровнях вселенных практически точно повторяется то, что происходит в нашей области. Второй уровень подразумевает более или менее изолированные «пузырьки», зародыши вселенных, в которых различные аспекты физических законов, вроде скорости света, являются другими, хотя основные законы остаются такими же. Третий уровень это многомировой квантовый параллелизм Эверета. Четвертый уровень включает совершенно различные физические законы, не только вариации на тему нашей собственной вселенной, а совершенно различные системы описываемые всеми мыслимыми математическими структурами.
Макс предпринимает героическую попытку убедить нас в том, что все эти уровни действительно существуют, что возможно сделать проверяемые предсказания, ошибочность которых может быть установлена научным путём и так далее. Ему даже удаётся переосмыслить принцип бритвы Оккама, который состоит в том что объяснения должны быть по возможности просты.
Все эти размышления, как может показаться являются отличительными признаками космологии и физики. И как раз тот вид теоретизирования, который следует обсудить в этой книге: творческий, ошеломляющий и передовой. Мы вынуждены сделать такой вывод, хотя эта аргументация имеет серьезные недостатки. Очень жаль, что концепция параллельных миров очень богата рассказием, отчего любой автор научной фантастики будет пускать слюнки подобно собаке Павлова.
...
В науке вы получаете доказательства с помощью наблюдений и экспериментов.
Относительно теории Тегмарка не может быть и речи о прямых наблюдениях, по крайней мере пока не возникнут значительные технологии космических путешествий. Наблюдаемая вселенная простирается не более чем 27-плексов от Земли. Сейчас невозможно наблюдать объект (даже размером с нашу видимую вселенную), который находится в 118-плексах от нас, и никакое мыслимое улучшение не может справиться с этой задачей. Легче бактериям наблюдать всю известную вселенную, чем человеку наблюдать объект, находящийся в 118-плексах метров отсюда.
Мы со всем пониманием относимся к аргументу, что невозможность непосредственных экспериментов не делает теорию ненаучной. Нет прямого способа проверить факт существования динозавров или хронологию (и сроки возникновения) Большого Взрыва. Мы предполагаем всё это исходя из косвенных доказательств. Так какие же косвенные доказательства подтверждают факт существования бесконечного пространства и точных копий нашего собственного мира в дальних уголках мультиверсума?
Пространство бесконечно, утверждает Тегмарк, потому что об этом говорит нам реликтовое излучение вселенной. Если пространство было бы конечным, тогда следы этого были бы показаны в статистических свойствах реликтового фона и составляющих его различных частот излучения.
Любопытный аргумент. Всего лишь год назад или где-то около некоторые математики использовали определённые статистические особенности реликтового фона вселенной, чтобы сделать вывод о том, что вселенная не только конечна, но и имеет форму похожую на футбольный мяч. Недостаток излучения с очень большой длинной волны является достаточным основанием для вывода о том, что вселенная слишком мала чтобы вместить волны такой длинны. Так же и гитарная струна длинной в один метр не может поддерживать колебания с длинной волны сто метров — для волны такого размера просто нет подходящего места.
...
Доказательства в пользу существования параллельных миров четвёртого уровня ещё тоньше. Они сводятся к мистической притягательности известного замечания о «необычайной эффективности математики» как описания физической реальности. По сути, Тегмарк говорит нам, что если мы не можем чего-то вообразить и представить, значит этого не существует.
Мы можем себе представить фиолетового бегемотика едущего по краю Млечного Пути и поющего что-нибудь из произведений Монтеверди. Было бы прекрасно, если бы это означало, что это в действительности существует, но в некотором смысле с проверкой реальности здесь всё в порядке. Мы не хотим произвести на вас впечатление, что нам нравится обливаться холодной водой при каждой творческой попытке выразить чувства от некоторых замечательных концепций современной физики и космологии. Так что мы закончим самым последним дополнением к компании параллельных миров. Неудивительно, что главным для неё сейчас является толика экспериментальных доказательств.
Наша новая теория на сцене это теория струн. Она даёт философски разумный ответ на старый вопрос «почему мы здесь?» И даже не используя при этом гигантских количеств параллельных вселенных.
Просто она более осторожна в обращении с ними.
Наш источник это статья «Ландшафт теории струн» Рафаэля Буссо и Джозефа Полчински в сентябрьском номере Scientific American — в специальном выпуске, посвященном Альберту Эйнштейну.
Если и есть единственная проблема в основе современной физике, то это объединение квантовой механики и теории относительности. Эти поиски «Теории Всего» необходимы потому что, хотя обе теории чрезвычайно успешно помогают нам понимать и предсказывать различные аспекты окружающего мира, они полностью не совместимы между собой. Найти согласованную, единую теорию довольно трудно и пока эти поиски не увенчались успехом. Но одна математически привлекательная попытка, теория струн, концептуально привлекательна, даже если в её пользу нет никаких данных наблюдений.
Теория струн утверждает, что то, что мы обычно считаем отдельными точками пространства и времени, которые не интересны по своей структуре, на самом деле являются очень-очень крошечными многомерными поверхностями очень сложной формы. Классической аналогией является садовый шланг. Со стороны шланг выглядит как линия, которая является одномерным пространством — измерением является всё расстояние вдоль шланга. При более близком взгляде можно увидеть, что шланг имеет два дополнительных измерения, находящиеся под прямым углом к этой линии и в этом направлении шлаг представляет собой округлую линию.
Может быть наша вселенная похожа на этот шланг. Пока мы не посмотрим достаточно близко, мы не увидим ничего кроме трех измерений в пространстве и ещё одно о времени. Ужасно много физики наблюдается только в этих четырёх измерениях, так что феномен такого типа имеют приятное четырёхмерное описание — снова теория относительности. Но в других, «скрытых» измерениях может быть всё по другому — к примеру, та же самая толщина шланга. К примеру, представим, что в каждой точке видимого четырёхмерного пространства, есть нечто, что кажется точкой и в действительности является крошечным кружком, выпирающим под прямым углом к самому пространству и времени. Эти кружки могут вибрировать. Если так, то это будет похоже на квантовые описания частицы. Частицы имеют различные квантовые числа, такие как, например, спин. Эти числа возникают как целые числа кратные некоторой общей суммы. Так же происходит и с вибрациями кружков: в круг вписывается одна волна или две, или три… но никак, например, не две с четвертью.
Вот почему всё это называется «теорией струн». Каждая точка пространственно-временного континуума является крошечной струной.
...
Многие физики надеются на то, что теория струн, помимо объединения квантовой механики и теории относительности, предоставит доказательства гипотезы Хокинга о защите хронологии, согласно которой Вселенная стремится сохранить хронологическую последовательность событий.
...
Квантовая механика меняет правила игры со временем. Например, она может открыть перед нами новые способы создания червоточин. Считается, что в мельчайших масштабах квантового мира — на уровне так называемой планковской длины (примерно 10-35 м) — пространство-время представляет собой квантовую пену — непрерывно изменяющуюся массу крошечных червоточин. Квантовую пену в каком-то смысле можно считать машиной времени. Внутри нее время похоже на брызги воды, которые плещутся поверх морских волн. Остается только ее обуздать. Технологически развитая цивилизация могла бы захватывать червоточину с помощью гравитационных манипуляторов, а затем растягивать ее до макроскопических размеров.
Кроме того, квантовая механика проливает свет — или же, наоборот, тьму — на парадоксы, связанные с путешествием во времени. Квантовый мир не предопределен, и многие события, как, например, распад радиоактивного атома, содержат в себе элемент случайности. Одна из попыток придать этой случайности математический смысл сводится к «многомировой» интерпретации, предложенной Хью Эвереттом III. Подобный взгляд на природу Вселенной хорошо знаком читателям научно-фантастических романов: наш мир — всего лишь один из бесконечного множества «параллельных миров», в которых реализуются всевозможные комбинации событий. Это весьма впечатляющий подход к описанию квантовой суперпозиции состояний, при которой спин электрона может быть одновременно направлен вверх и вниз, а кот (предположительно) может быть одновременно живым и мертвым.
В 1991 году Дэвид Дойч отметил, что, благодаря многомировой интерпретации, квантовомеханические путешествия во времени никоим образом не угрожают свободе воли. Парадокс дедушки перестает быть таковым, потому что дедушка будет убит (или уже умрет к тому моменту) не в исходной вселенной, а в одной из альтернативных реальностей.
Нам такой выход кажется немного нечестным. Он, конечно же, устраняет парадокс, но при этом говорит нам, что в действительности никакого путешествия во времени не было. Кроме того, мы разделяем мнение ряда физиков — включая Роджера Пенроуза, — которые считают «многомировую» интерпретацию квантовой механики эффективным подходом к ее математическому описанию, но отрицают реальное существование параллельных миров в какой бы то ни было форме. Вот вам аналогия. С помощью математического метода, известного как гармонический анализ, любой периодический звук — например, ноту, сыгранную на кларнете — можно представить в виде суперпозиции «чистых» звуков, которых содержат только одну частоту колебаний. В каком-то смысле чистые звуки образуют последовательность «параллельных нот», которые вместе создают настоящее звучание. Однако же никто не станет утверждать, будто из сказанного следует существование аналогичной последовательности параллельных кларнетов, каждый из которых воспроизводит соответствующую чистую ноту. Математическое представление не обязательно должно соответствовать какому-то физическому явлению."
О том же, но понятней:
Так что все не так просто, как казалось на первый взгляд.
@темы: Endgame, фсякая фсячина, залогичность, напорассуждать
-
-
22.07.2019 в 10:57а по поводу вашего ответа выше не мне: так вот какие у вас затыки с этими теориями) я прям кратенько по этим 2 вопросам, можно?
1)зачем нужна платформа и оператор
для зрелищности фильма) зрители привыкли, что "все научное" так выглядит технологично, а эксперименты должны быть под контролем. Платформа еще можно объяснить необходимостью преобразования объектов (посылаемых людей) в объекты квантового мира, но, как в известном примере с сахаром и чаем - сахар мы можем в чае растворить, а вот обратно его оттуда неа. Пока такой технологии не придумано) #физикиржут
2) как задать параметры иной реальности?
и снова вы все поняли правильно: никакЪ
-
-
22.07.2019 в 11:16У нас вообще основной затык какой: мы как экс-ролевики-словестники (не путать с другими ролевиками по фандомам) привычны к области допущений, которая, тем не менее, может быть логичной. То есть, иметь некую внутреннюю замкнутую логику, которую можно принять за допущение. Как с работой Радужного Моста. Мы можем примерно представить механизм работы Биврёста, пока он представляет собой техническое сооружение с применением магии (ну или той передовой технологии, которая неотличима от магии), но ровно до тех пор, пока Хеймдалль не начинает вызывать Мост из воздуха или Тор вызывать его топором
Как с платформой. Если бы она была единственной точкой входа-выхода, тогда это имело бы смысл, но Стив и Тони махнули в 70-й безо всякой платформы, просто таймер у себя переставив. Ок. Соавтор предположил, что это может быть точкой возвращения в реальность, то есть, любой скачок вне платформы порождает альтернативную ветку, а вернуться обратно в свою реальность можно только через точку, откуда вышел. Нооо - Стив на лавочке
А что касается иной реальности, то прибор Старка, походу, должен уметь считывать не только одну нашу Вселенную, но и все те Вселенные, которые породили петушественники
Обоснуууй, аууу...
-
-
22.07.2019 в 13:56Прошу прощения, я сейчас изреку дурь ))))
И правда никак, если только Старк реально не создал не только божественную машину времени и одновременно бога-из-машины, которая сама расчитает точку прибытия в прошлом, исходя из параметров начальных координат и учитывая все те переменные и постоянные, что будут в процессе перемещения влиять на это самое перемещение...
(уполз дальше ругаться с Озоном)
-
-
22.07.2019 в 14:04У нас есть мыслишка на эту тему, но с агрегатом надо будет ковыряться отдельно
-
-
22.07.2019 в 14:12KL&KL, забей. Крыса нам в помощь
-
-
22.07.2019 в 14:18