Структура реальности. Наука параллельных вселенных - Дэвид Дойч

Все экспериментальные результаты, которыми мы располагаем в настоящее время, совместимы с тем приближением, что время — это последовательность моментов. Мы не ожидаем, что это приближение не выдержит какого-нибудь предвидимого земного эксперимента, однако теория говорит нам, что оно должно сильно пострадать в определённых видах физических процессов. Первый — это начало вселенной, Большой взрыв. В соответствии с классической физикой время началось в тот момент, когда пространство было бесконечно плотным и занимало только одну точку, а до этого моментов не было. В соответствии с квантовой физикой (насколько нам известно) снимки, очень близкие к Большому взрыву, не расположены в каком-либо определённом порядке. Свойство времени как последовательности начинается не при Большом взрыве, а несколько позднее. В природе вещей не имеет смысла спрашивать, насколько позднее. Но мы можем сказать, что самые ранние моменты, которые, в хорошем приближении, являются последовательными, имели место, грубо говоря, тогда, когда, если взять экстраполяцию классической физики, Большой взрыва произошёл на 10–43 секунды (планковское время) раньше.

Второй и очень похожий вид разрушения последовательности времени, видимо, произойдёт внутри чёрных дыр и при конечном реколлапсе вселенной (Большом сжатии), если таковое случится. В обоих случаях материя сожмётся до бесконечной плотности в соответствии с классической физикой, как при Большом взрыве, и результирующие гравитационные силы разорвут ткань пространства-времени.

Кстати, если вам когда-либо было интересно, что происходило до Большого взрыва или что произойдёт после Большого сжатия, сейчас вы можете перестать об этом думать. Почему сложно принять, что до Большого взрыва не было, а после Большого сжатия не будет моментов, так что там ничего не происходит или не существует? Потому что трудно представить, что время останавливается или запускается. Но ведь время не должно останавливаться или запускаться, поскольку оно не движется вообще. Мультиверс не «начинает существовать» или «не прекращает существовать»: эти термины предполагают поток времени. Только представление о потоке времени заставляет нас интересоваться, что было «до» или что будет «после» всей реальности.

Считается, что в субмикроскопическом масштабе квантовые эффекты снова деформируют и разрывают структуру пространства-времени, и что на этом масштабе существуют замкнутые циклы времени — в сущности, крохотные машины времени. Как мы увидим в следующей главе, разрыв последовательности времени такого рода также физически возможен в большом масштабе, и вопрос о том, не происходит ли он вблизи таких объектов, как вращающиеся чёрные дыры, остаётся открытым.

Таким образом, хотя мы и не можем ещё обнаружить ни один из этих эффектов, наши лучшие теории уже говорят нам, что физика пространства-времени ни в коем случае не является точным описанием реальности. Каким бы хорошим ни было приближение, в реальности время должно быть фундаментально отличным от линейной последовательности, предлагаемой здравым смыслом. Тем не менее всё в мультиверсе определяется почти так же жёстко, как и в классическом пространстве-времени. Уберите один снимок, и оставшиеся точно определят его. Уберите большую часть снимков, и оставшееся меньшинство по-прежнему может определить всё, что убрано, так же как оно делает это в пространстве-времени. Разница заключается только в том, что, в отличие от пространства-времени, мультиверс не состоит из взаимно определяющих слоёв, которые я назвал суперснимками и которые можно было бы считать «моментами» мультиверса. Это сложная многомерная мозаика.

В этой мозаичной вселенной, которая не состоит из последовательности моментов и не разрешает потока времени, обыденная концепция причины и следствия имеет совершенный смысл. Проблема причинно-следственного отношения, обнаруженная нами в пространстве-времени, заключалась в том, что это отношение является свойством не только самих причин и следствий, но и их вариантов. Поскольку эти варианты существовали только в нашем воображении, а не в пространстве-времени, мы столкнулись с физической бессмысленностью делать существенные выводы из воображаемых свойств несуществующих («контрфактуальных») физических процессов. Однако в мультиверсе варианты действительно существуют в различных соотношениях, и они подчиняются определённым детерминистическим законам. Если известны эти законы, объективным фактом является то, какие события имеют значение для того, чтобы произошли какие-то другие события. Допустим, что существует группа снимков, не обязательно идентичных, но обладающих свойством X. Допустим, что при условии существовании этой группы законы физики определяют, что существует другая группа снимков со свойством Y. Таким образом, удовлетворяется одно из условий того, чтобы X стал причиной Y. Другое условие должно быть связано с вариантами. Рассмотрим варианты первой группы, не имеющие свойства X. Если, исходя из существования этих вариантов, всё равно можно определить существование некоторых снимков со свойством Y, то X не является причиной Y, поскольку Y происходит даже при отсутствии X. Но если, исходя из группы вариантов не-X, определяется только существование вариантов не-Y, тогда X является причиной Y.

В этом определении причины и следствия нет ничего, что логически требует предшествования причины следствиям, и возможно, в очень экзотических ситуациях, например, очень близких к Большому взрыву или внутри чёрных дыр, этого предшествования не существует. Однако в повседневном опыте причины всегда предшествуют своим следствиям, и так происходит потому, что — по крайней мере, вблизи от нас в мультиверсе — количество различных видов снимков имеет тенденцию быстро расти со временем и вряд ли когда-либо уменьшается. Это свойство связано со вторым законом термодинамики, который гласит, что упорядоченную энергию, например, химическую или энергию гравитационного потенциала, можно полностью преобразовать в беспорядочную энергию, например, тепло, но не наоборот. Тепло — это беспорядочное движение на микроскопическом уровне. На языке мультиверса это означает множество состояний движения, различных на микроскопическом уровне в различных вселенных. Например, на последовательных снимках монеты при обычном увеличении кажется, что процесс остановки монеты преобразует группу идентичных снимков «предсказуемого появления орла» в группу идентичных снимков орла. Но во время этого процесса энергия движения монеты превращается в тепло, так что при достаточно большом увеличении, таком, что можно увидеть отдельные молекулы, снимки в последней группе вовсе не будут идентичными. Они все покажут, что монета лежит орлом, но её молекулы, а также молекулы окружающего воздуха и поверхности, на которой лежит монета, они показывают во множестве различных конфигураций. Вероятно, изначальные снимки «предсказуемого появления орла» на микроскопическом уровне тоже не являются идентичными, потому что на них тоже присутствует некоторое количество тепла, но производство тепла в самом процессе означает, что эти снимки гораздо меньше отличаются друг от друга, чем последующие. Таким образом, каждая однородная группа снимков с «предсказуемым появлением орла» определяет существование — а следовательно, становится причиной — огромного количества снимков орла, отличающихся на микроскопическом уровне. Но ни один «снимок» орла сам по себе не определяет существование каких-либо снимков «предсказуемого появления орла», а потому не является их причиной.