На лужайке Эйнштейна. Что такое ничто, и где начинается всё Гефтер Аманда

Глава 15

«…На поля»

«Если разные наблюдатели по-разному видят одну и ту же последовательность событий, то их квантово-механическое описание должно иметь значение только относительно конкретного наблюдателя. Таким образом, квантово-механическое описание определенной системы (состояния и/или значений физических величин) не может быть принято в качестве абсолютного (независимого от наблюдателя) описания реальности, но, скорее, как формализация, или кодификация, свойства системы относительно данного наблюдателя… В квантовой механике „состояние“, а также „значение величины“ – или „исход измерения“ – относительные понятия».

Когда я читала статью Карло Ровелли, в моей голове ангельский хор отчетливо пел «Аллилуйя».

Почему я не слышала об этом раньше? Это было так просто. Это было так блестяще. Это было именно то, чего нам не хватало.

Как подчеркивал Уилер в своих дневниках, центральной проблемой квантовой механики было соавторство – проблема второго наблюдателя. Или, как это формулировал Уилер, «что происходит, когда несколько наблюдателей „разрабатывают“ одну и ту же Вселенную». Именно эту проблему намеревался решить Ровелли в своей статье 1997 года «Реляционная квантовая механика», на которую я наткнулась во время отчаянных поисков физической литературы, посвященной новому пониманию квантовых тайн.

Ровелли начал со сравнения проблемы второго наблюдателя с проблемой преобразования Лоренца в специальной теории относительности. Для того чтобы объяснить факт, впервые наблюдавшийся в 1887 году в опыте Майкельсона – Морли и состоявший в том, что для всех наблюдателей свет распространяется с одинаковой скоростью, независимо от скорости их собственного движения, Хендрик Лоренц предположил, что физические объекты сжимаются или растягиваются в нужной пропорции, чтобы скомпенсировать эффект движения наблюдателя и сохранить измеряемую скорость света постоянной. Это было в 1892 году, более чем за десять лет до того, как Эйнштейн опубликовал свою специальную теорию относительности. Преобразования Лоренца успешно объясняли постоянство скорости света при любых попытках ее измерить, но вам достаточно будет задуматься об этом хотя бы на секунду, чтобы осознать, что его идея была безумна. Если я измеряю, сколько времени требуется лучу света, чтобы преодолеть некое расстояние вдоль длинной дороги, и во время измерения я передвигаюсь по этой дороге, откуда, черт побери, дороге знать, что надо сократить себя именно в такой пропорции, какая скомпенсирует мою скорость относительно скорости света, и мне покажется, что свет всегда распространяется со скоростью в 186 000 миль в секунду (300 000 км/с)? Не говоря уже о том, что нет такого физического процесса, благодаря которому дорога могла бы сама сокращаться в зависимости от движения наблюдателя. Преобразования Лоренца дают правильный ответ, но, как и квантовая механика, кажутся абсурдными.

Если уравнения специальной теории относительности уже были записаны Лоренцем в 1892 году, то что же тогда нового сделал Эйнштейн? – вопрошал Ровелли и тут же отвечал: «Он смог понять физический смысл преобразований Лоренца». Лоренц предложил правильную структуру, но неправильное толкование. Как сказал Ровелли, это была «не очень привлекательная интерпретация, удивительно похожая на современные интерпретации коллапса волновой функции. В своей статье 1905 года Эйнштейн прояснил ситуацию, указав причину беспокойства, возникающего, если подходить к преобразованиям Лоренца серьезно, – молчаливое использование концепции (не зависящего от наблюдателя времени), не пригодной для описания реальности».

Другими словами, это не длина объектов менялась волшебным образом, чтобы обдурить наблюдателей, а понятия пространства и времени зависели от состояния наблюдателя. Стоит только отказаться от их инвариантности, как все начинает приобретать смысл.

Может ли подобная реинтерпретация квантовых явлений придать смысл всем странным ad hoc объяснениям коллапса волновой функции и парадокса второго наблюдателя? Для Ровелли предыдущие решения проблемы, такие как онтологическая граница раздела между наблюдателем и наблюдаемым, предложенная Бором, или восприятие сознания как некоторой метафизической силы Вигнера, были «очень похожи на попытки Лоренца постулировать таинственное взаимодействие, сжимающее и растягивающее физические тела».

«Моя задача состоит не в том, чтобы изменить квантовую механику в соответствии с моим взглядом на мир, – писал Ровелли, – а в том, чтобы изменить мой взгляд на мир и привести его в соответствие с квантовой механикой».

Так что же необходимо было изменить?

«Понятие, которое отвергается здесь, это понятие абсолютного, или не зависящего от наблюдателя, состояния системы, равно как и понятие не зависящих от наблюдателя значений физических величин».

Или, выражаясь иначе: «Универсального, не зависящего от наблюдателя описания состояния мира не существует».

Тогда, в калифорнийской блинной, когда мы с отцом сделали наш список возможных ингредиентов окончательной реальности, мы не потрудились внести в этот список саму реальность. «Это было бы как вписать торт в список ингредиентов торта», – сказал отец. Но сейчас казалось, что если бы мы тогда внесли реальность в наш список, то теперь мы получили бы неизъяснимое удовольствие вычеркнуть и ее из этого списка. Согласно Ровелли, реальность сама зависела от наблюдателя. Что кажется безумием. Сама реальность не была реальной.

После того как вы отказываетесь от понятия независимых от наблюдателя квантовых состояний, парадокс второго наблюдателя исчезает. В конце концов, парадокс возникает из-за противоречивых описаний, которые Вигнер и его друг дают одним и тем же событиям. Но эти описания противоречивы, только если мы предположим, что существует единственная реальность, которую они оба пытаются описать. Друг Вигнера говорит, что волновая функция атома претерпела редукцию; Вигнер говорит: нет, атом и друг Вигнера сейчас находятся в состоянии суперпозиции. Что же происходит на самом деле? Согласно Ровелли, не существует никакого «на самом деле». Редукция волновой функции произошла для друга Вигнера. Но она не произошла для самого Вигнера. Вот и все.

«Основная мысль Бора и Гейзенберга, состоявшая в том, что „никакое явление не становится явлением, пока оно не становится наблюдаемым явлением“, должна применяться, следовательно, к каждому наблюдателю по-отдельности, – писал Ровелли. – Такое описание физической реальности, хотя и принципиально фрагментированно… но полно».

С одной стороны, это меня не удивило. Или, по крайней мере, не должно было. Я была подготовлена к этому всем тем, что узнала за это время. Мертв ли слон, обуглившись при приближении к горизонту, или жив, хотя и дрожит от ужаса, пересекши его? Ответ зависит от того, кому задан вопрос. Не существует глобального, божественного знания «истины». Истина зависит от наблюдателя. С другой стороны, Ровелли, казалось, возводит принцип зависимости от наблюдателя на другой качественный уровень. Он делает все зависящим от наблюдателя и в ходе этого заново переосмысливает квантовую механику.

Фундаментальная физика развивается благодаря парадоксам. Так было всегда. Парадокс, который привел Эйнштейна к теории относительности: законы физики должны быть одни и те же для всех, и в то же время, учитывая относительность распространения света, законы физики не могут быть одинаковыми для всех. Парадокс привел Полчински к открытию D-бран: открытые струны должны были подчиняться T-дуальности, и в то же время, учитывая их граничные условия, они не могли не нарушить T-дуальность. Еще один парадокс привел Сасскинда к открытию его принципа дополнительности: информация не должна бесследно исчезать в черной дыре, и в то же время, согласно общей теории относительности, информация не могла вырваться из черной дыры. И еще один парадокс заставил все физическое сообщество задаться вопросом, имеет ли каждый наблюдатель свое собственное квантовое описание мира: запутанность должна быть моногамной, и в то же время, учитывая принцип эквивалентности, запутанность не может быть моногамной.

Есть только один способ разрешить парадокс – вы должны отказаться от некоторых основополагающих предположений, и в первую очередь от тех ложных предположений, из-за которых парадокс возник. Для Эйнштейна это были абсолютность пространства и времени. Для Полчински это была неподвижность подмногообразия, к которому были прикреплены открытые струны. Для Сасскинда это была инвариантность пространственно-временной локальности. Для всех, кто участвует в этом бардаке с файерволами, это был постулат о том, что квантовая запутанность не зависит от наблюдателя.

Квантовая механика устраивает нам вынос мозга, предлагая еще один парадокс: кот должен быть жив и мертв одновременно, и в то же время, учитывая наш опыт, кот не может быть и жив и мертв в одно и то же время. Ровелли разрешил этот парадокс, указав на изначально противоречивое предположение: что существует единая реальность, общая для всех наблюдателей. Что вы можете говорить о мире, подразумевая более одной точки зрения единовременно. Что существует какой-то инвариантный способ сказать о Вселенной, какова она «на самом деле».

Я позвонила отцу, и мы несколько часов обсуждали статью Ровелли, говоря о ее последствиях для окончательной реальности, пока не взошло солнце. Или пока солнце не взошло для меня.

Реляционная квантовая механика Ровелли, в которой редукция волновой функции становится зависимой от наблюдателя, позволила ему объяснить мысленный эксперимент, который предложил сам Эйнштейн, надеясь, что он разорвет квантовую теорию по швам: ЭПР.

Убежденного реалиста Эйнштейна возмущало, что в квантовой теории каким-то образом частицы не имеют свойств до тех пор, пока эти свойства не измеряются. Если квантовая механика имеет вероятностный характер, говорил он, вероятности отражают наше субъективное незнание, а не какую-либо объективную неопределенность самой реальности.

Эйнштейн (Э), вместе с Борисом Подольским (П) и Натаном Розеном (Р), предложил мысленный эксперимент, чтобы доказать это. Суть ЭПР-эксперимента была проста: у вас есть две квантово-запутанные частицы, скажем, электрон и позитрон. Так как они запутаны, то две частицы описываются одной волновой функцией, которая может иметь нулевой суммарный спин. Следовательно, если у электрона спин направлен вверх, то у позитрона он должен быть направлен вниз, и наоборот. Их спины должны быть антикоррелированы так, чтобы их суммарный спин всегда был равен нулю.

Запутанная электрон-позитронная пара родилась где-то в центре штата Коннектикут. Частицы разлетелись. Одна прибыла к порогу моего дома здесь, в Бостоне, другая проделала свой путь в сторону Филадельфии. Я решила определить спин электрона. Спин может быть измерен вдоль любой оси пространственной системы координат – x, y или z. Я выбираю x: проекция спина электрона на ось x оказалась направлена вверх. Между тем в Филадельфии мой отец собирается измерить проекцию спина позитрона тоже на ось x. Но результат его измерения уже известен: он должен быть направлен вниз. Отец проводит измерения буквально на долю секунды позже меня. Конечно, проекция спина позитрона направлена вниз.

Эйнштейн видел здесь серьезную трудность. Как так получилось, что частица моего отца «знала» про мои измерения, сделанные за тысячи километров от нее? Сигнал, который моя частица могла отправить частице отца, должен был бы распространяться быстрее света, чтобы достичь Филадельфии до времени его измерения. Как никто другой, Эйнштейн не допускал переноса взаимодействия со сверхсветовой скоростью, он называл его «мистическим дальнодействием». Единственным разумным объяснением, согласно ЭПР, было то, что каждая частица с момента ее рождения обладала вполне определенной проекцией спина: спин электрона был направлен вверх еще до того, как я его измерила, а спин позитрона с самого начала был направлен вниз. Каким-то образом все было как-то устроено с самого начала на самом деле, и наши измерения тут совершенно ни при чем. В конце концов, мы могли бы выбрать ось y или z, и в любом случае частицы с самого начала «знали» бы значения проекций спина на любую из осей. Предопределенность результатов измерений, или «скрытые параметры», никак не отражались на формализме квантовой механики. Следовательно, говорил ЭПР, квантовая механика неполна. Вероятности – следствие неопределенности наших знаний, а не свойство самой реальности.

К сожалению для Эйнштейна, Джон Стюарт Белл подорвал основания для любой такой ЭПР-реальности. Он доказал, что теория с любыми скрытыми параметрами давала бы неверные вероятности для результатов любых многократных измерений, если только скрытые параметры не определяются каким-то мистическим дальнодействием. Единственным способом спасти реальность, независимую от наблюдателя, было нарушать локальность – сердце теории относительности.

Теорема Белла была перепроверена разными способами в лабораториях всего мира, и каждый раз экспериментаторы приходили к одному и тому же выводу: Эйнштейн был неправ. После особенно показательных лабораторных испытаний в 2007 году Physics World опубликовал статью «Квантовая физика прощается с реальностью».

И хотя квантовая революция многим обязана Эйнштейну, он так и не смог принять то, что квантовая теория рассказывала ему о реальности. Можно было бы ожидать, что он откажется от своих философских предрассудков после их фиаско в истории с расширяющейся Вселенной. Но нет. Он хотел спрятаться от реальности за толстым стеклом, из-за которого мог бы пассивно наблюдать за реальностью, менее всего беспокоящуюся о том, что кто-то наблюдает за ней. Но было слишком поздно. Квантовая механика уже разбила стекло, и Белл лишь растоптал его осколки.

Белл показал, что мой электрон не имеет определенной проекции спина: он находится в суперпозиции состояний со спином вверх и спином вниз – до тех пор, пока он случайным образом не выбирает значение после измерения. Случайно выбирая значение, он также устанавливает значение для позитрона, которое измеряет мой отец. Мгновенно. Быстрее, чем распространяется свет. Поскольку никто не может использовать этот сверхсветовой эффект для передачи информации, тут нет вопиющего нарушения принципа относительности. Но какая-то угроза в нем все-таки чувствовалась.

Со времен Белла физикам пришлось смириться с «мистическим дальнодействием». Просто так странно все устроено, говорили они. Но в этом всегда чувствовался какой-то подвох. И теперь, читая еще одну статью Ровелли, я поняла почему.

«Рассуждения Эйнштейна требуют существования гипотетического супернаблюдателя, который в состоянии мгновенно измерить состояния [Аманды] и [ее отца], – утверждалось в статье. – Именно гипотетическое существование такого нелокального существа, а не квантовая механика, нарушает локальность».

Смысл был такой: парадокс ЭПР возникает потому, что создается впечатление, будто, редуцируя волновую функцию своего электрона, я таинственным образом, на расстоянии несколько тысяч километров, редуцирую и волновую функцию позитрона. Но реляционная квантовая механика рассказывает совсем другую историю. Когда я измеряю свой электрон, его волновая функция редуцируется относительно меня. Но с точки зрения моего папы, волновая функция электрона не была редуцирована вообще, а вместо этого я нахожусь в суперпозиции двух состояний – «измерившая спин, направленный вверх» и «измерившая спин, направленный вниз». Ничего сверхсветового не происходит. Он может отправиться в Бостон – суперпозиция будет разрушена, и он убедится, что спин электрона антикоррелирует со спином позитрона, но это совершенно законное локальное квантовое взаимодействие. С моей точки зрения, ничто не распространяется со скоростью больше скорости света. С папиной точки зрения, ничто не распространяется со скоростью больше скорости света. Чтобы увидеть нечто, распространяющееся со скоростью больше скорости света, необходимо быть третьим наблюдателем, который может видеть то, что происходит в Бостоне и Филадельфии одновременно, а это невозможно. Как только вы ограничиваете себя тем, что могут видеть отдельные наблюдатели, никакие законы физики не нарушаются.

Конечно, это было мне уже знакомо. Как разрешается парадокс, связанный с потерей информации в черной дыре? Признанием того, что никакой наблюдатель не может видеть происходящего над горизонтом и под ним одновременно. Как разрешается кажущееся нарушение причинности при подходе «сверху вниз» в космологии? Признанием того, что ни один наблюдатель не может оказаться за пределами Вселенной и зафиксировать нарушение причинности. Как разрешается парадокс файерволов? Признанием того, что ни один наблюдатель не может быть свидетелем полигамной запутанности. Как теперь разрешается ЭПР-парадокс? Признанием того, что ни один наблюдатель не может видеть оба измерения одновременно. Я не могла быть уверена, но в этом чувствовался какой-то параллелизм.

Я позвонила Ровелли. Он был у себя дома в Марселе, на юге Франции.

– Будет ли справедливо подвести общий итог, сказав, что интерпретационные трудности в квантовой механике происходят из-за попыток описать мир с невозможной точки зрения, из ниоткуда? – спросила я.

Ровелли охотно согласился:

– Если мы можем отказаться от взгляда из ниоткуда, от взгляда извне, и принять идею обязательной отсылки к наблюдателям, то все трудности уходят. Вот что я думаю.

– Допустим, что вы всегда должны ограничиваться единственной системой отсчета в каждом конкретном случае и что странности квантового мира возникают только тогда, когда вы сравниваете свои измерения с измерениями кого-то другого. Но как быть с интерференцией, как, например, в опыте с двойной щелью? Как получается, что в рамках одной системы отсчета вы можете увидеть интерференционную картину?

– Это хороший вопрос, – сказал Ровелли. – Он заставляет задуматься! Что мы имеем в виду, когда говорим об интерференции? Для интерференции надо иметь нечто в количестве двух штук. В опыте с двойной щелью интерферируют компоненты электрона, одна из которых проходит через одну щель, а другая – через другую. Но не существует в природе электронов, проходящих через всякую щель. Это просто на нашем языке означает: «если бы я был у щели и проводил измерение, то я бы видел электрон либо здесь, либо там». Термином «интерференция» обозначают не то, что фактически происходит. Он обозначает сравнение того, что наблюдает один наблюдатель, с тем, что наблюдал бы другой наблюдатель. На вашем языке это термин, обозначающий сравнение между двумя различными системами отсчета.

В этом был смысл. Интерференция – это интерференция фаз, а фаза – это просто система отсчета. Точка зрения. Странность суперпозиции – это не странность многих миров. Это была странность многих систем отсчета.

– Разбираясь с некоторыми новыми подходами в современной физике, я прихожу к выводу, что вам всегда приходится наткнуться на неприятности при попытке посмотреть на мир глазами Бога, – сказала я. – А чтобы физическое описание звучало осмысленно, надо выразить его в терминах, привязанных к системе отсчета единственного наблюдателя. Начинает казаться, у нас по вселенной на каждого наблюдателя. Что невозможно говорить о единой Вселенной.

– Я понимаю, что вы имеете в виду, – сказал Ровелли. – Этот аспект современной физики вызывает много дискуссий. Нам приходится жертвовать сложившимся образом с четким, объективным, хорошо определенным, прекрасно поддающимся описанию состоянием дел в мире. Квантовая механика потребовала от нас отказаться от этого. Вместе с новой картиной мира мы получаем тяжелое метафизическое бремя. Готовы ли мы переосмыслить Вселенную на новых условиях? Я думаю, что мы должны серьезно отнестись к своей физике.

– Интересно, что значительный прогресс, достигнутый физиками в понимании физической реальности, шел через признание ими относительности все большего и большего числа явлений, – задумчиво сказала я, вспоминая все те инварианты, которые мы вычеркнули из списка на нашей салфетке.

– Точно! – радостно воскликнул Ровелли. – Точно. Когда люди слышали, что Земля круглая, им было очень сложно принять эту концепцию. В самом деле, как могут люди в Сиднее ходить вверх ногами? Со временем люди поняли, что в реальности нет никаких «вверх» и «вниз», это все относительно. И они привыкли. Так же трудно было понять, что относительно движение. Так же трудно было понять, что относительна одновременность. И я думаю, что квантовая механика – это шаг в том же направлении. Она говорит нам, что мир еще более относителен, чем ожидалось. Если один наблюдатель видит спин, направленный вверх, это не обязательно означает, что так будет всегда и для всех.

Не всегда и не для всех. Я вспомнила Уилера. «Как нелепо было думать, будто каждый создает заново свою вселенную».

– Джону Уилеру никогда не попадалась ваша работа по реляционной квантовой механике? – спросила я. – Я провела много времени, читая его дневники: он, по-видимому, в течение многих лет пытался решить проблему нескольких наблюдателей в квантовой механике. Он задавался такими вопросами, как «почему мое измерение спина электрона фиксирует результат для любого другого наблюдателя?»

– Да, конечно, – сказал Ровелли. – У нас с Джоном Уилером были очень теплые отношения. Он сначала заинтересовался моей работой по квантовой гравитации. Он прислал мне восторженное письмо в типичном для него стиле, и теперь оно висит на стене в моем офисе. Он пригласил меня в Принстон сделать один из первых докладов по петлевой квантовой гравитации, которая, что и говорить, вызывала неприятие со стороны Эда Виттена и Дэвида Гросса. И во время доклада они явно испытывали дискомфорт.

Неприятие? Со стороны Дэвида Гросса? Я не могла себе этого представить.

– Позже, когда я написал работу по реляционной квантовой механике, он снова отреагировал с энтузиазмом: прислал мне прекрасное письмо и пакет со всеми работами, которые он написал по этой теме. Все было в папке ручной работы с оранжевой обложкой, а на обложке – его любимое изображение «бытие из бита». Мои статьи по реляционной квантовой механике во многом обязаны интуиции Уилера, это очевидно. Уилер был первым, кто понял, что информация должна быть правильной концепцией. Но он всегда думал о наблюдателе, который взирает на мир и тем самым создает его, являясь его частью. Его внимание было сосредоточено на круговом контуре, порождаемом этой структурой, но он так и не смог определить отношения между наблюдателями. Я думаю, он оценил мое открытие «того самого наблюдателя» среди множества наблюдателей, единственного для любой физической системы, и особенно анализ когерентности, которую квантовая теория сообщает информации от разных наблюдателей. Но он был уже в возрасте, когда вышла моя статья, и я не думаю, что он писал еще что-нибудь на эту тему.

– Я встречался с ним снова после этого, – продолжал Ровелли. – Он принял меня необычайно тепло и по-дружески, мне никогда не забыть его глаза. Мы совершили долгую прогулку. Он говорил много, но очень тихим голосом, я едва мог его слышать. Он постоянно останавливался и глядел на меня. Я чувствовал его очень доброе к себе отношение. В первый день после моего приезда в Принстон он пришел рано утром ко мне в гостиницу, чтобы проводить меня в институт. Я еще спал, когда он позвонил мне снизу и пригласил вместе позавтракать. Затем мы отправились пешком в институт. Сначала мы шли молча, а затем он сказал: «Карло, со мной так уже было». Я спросил: «Как?» Он ответил: «Мне уже доводилось однажды вот так встречать утром одного человека, чтобы вместе с ним позавтракать, а потом показать ему дорогу до нашего института». Я посмотрел на него, а он сказал: «Это был Альберт Эйнштейн, когда он бежал от нацистов и приехал сюда. Я встречал его так же, как встречаю вас сегодня». Он всегда был таким: излишне эмоциональным, но способным тронуть тебя до глубины души. Он показал мне комнаты, где они впервые обсуждали проект атомной бомбы и где он говорил с Эйнштейном о письме Рузвельту… Извините, что ударился в эти воспоминания. Джон всегда был моим героем, и вы можете себе представить, как я чувствовал себя, когда, будучи еще совсем молодым человеком, получил от своего героя письмо, полное комплиментов. Я храню все его поздравительные открытки. Последняя из них датирована девяносто пятым годом, когда я написал первую статью по реляционной квантовой механике. Он написал: «Дорогой Карло, счастлив знать, что Вы живете в этом нашем полном загадок мире. С теплыми добрыми пожеланиями, Джон».

На мои глаза наворачивались слезы, когда Ровелли вспоминал время, проведенное вместе с Уилером. Я забеспокоилась, что если наш разговор будет продолжаться в том же духе, то я начну рыдать в трубку как извращенка, поэтому я сменила тему.

– Похоже, что в реляционной квантовой механике наблюдатели сами не могут проводить измерения над собой, – предположила я.

– Это очень увлекательная тема, – ответил Ровелли. – Она вызывает у меня колоссальное любопытство, и я много разговаривал с философами, интересующимися ею. Но полной ясности так и не добился. Действительно, вся реляционная концепция как-то связана с невозможностью полного самоизмерения. Вся структура квантовой механики говорит нам, что информация о себе всегда ограничена. Пробабилизм внутренне присущ квантово-механическому миру: у нас есть только частичная информация о нем. Формально, если наблюдатель может измерить себя полностью, он может полностью нарушить принципы квантовой механики. Но точных формулировок у меня нет. Можно сказать только одно – что это нечто очень увлекательное.

– Кажется, здесь есть намек на связь с гёделевской неполнотой, – предположила я.

– Несомненно, – сказал он. – Только я был не в состоянии в полной мере ее разработать.

Уилер также был не в состоянии разработать эту тему, гёделевскую тему вообще. Он ощущал глубокую связь между логикой высказываний, самореференцией и квантовой механикой. В его сознании определение истинности утверждений, таких как «снег белый» или «мои штаны горят», было сродни редукции волновой функции в квантовой механике. В его представлении, если все наблюдатели – когда-либо жившие, живущие, еще не родившиеся – коллективно присвоят значения истинности /ложности достаточному количеству булевских предложений, то вместе мы могли бы построить вселенную. Но ошибка такого подхода становилась все очевиднее: не существует коллективной вселенной. Мои штаны не горят с моей точки зрения, но для кого-то другого они вполне могут полыхать синим пламенем. Как элегантно доказал Ровелли, редукция волновой функции, а также истинность предложения зависят от наблюдателя. Уилер желал соавторства, но в реальности его нет. Рисуя свою U-диаграмму, Уилер полагал, что гигантский глаз на ней, осматривающий ее начало, обозначал множество глаз бесчисленных наблюдателей, осматривающих одну и ту же Вселенную. Гигантский глаз, как божий глаз, смотрит из всех возможных систем отсчета одновременно. Но если я что-то и знала о физике черных дыр, принципе горизонтной дополнительности, подходе «сверху вниз» в космологии, о парадоксе файерволов, а теперь и о реляционной квантовой механике, то это вот что: глаз есть только один. По одному глазу на вселенную. И говорить, – что принципиально, – вы тоже можете лишь об одном глазе за раз. Либо вы в системе отсчета Сэйфа, либо вы в системе Скруда. Либо в моей, либо – моего отца. Наблюдателю никогда не увидеть мир из более чем одной системы отсчета одновременно. Если бы это было возможно, разрушилась бы физика. Уилер знал, что Вселенная зависит от участника наблюдений, но он подумал, что участников может быть сразу много. Для человека, который везде бывал, со всеми разговаривал и обо всем их расспрашивал, ничего не было хуже, чем призрак солипсизма: один человек (один червь, один камень), одна Вселенная.

«Среди прочих достоинств эксперимента Эйнштейна – Розена – Подольского важно отметить то, что он показывает двух наблюдателей, соучаствующих в создании реальности, – написал Уилер в одном из дневников. – Мы не заинтересованы, как некоторые, в отказе от принципов квантовой механики, мы заинтересованы в ее развитии на случай двух или более наблюдателей, двух или более „систем“, двух или более наблюдений, чтобы увидеть, как в итоге железные сваи с папье-маше между ними вместе образуют реальность. Что же показывает эксперимент ЭПР?»

Ровелли дал ответ: ЭПР-эксперимент показал, что не существует единой реальности, общей для всех наблюдателей. Каждый приговорен мастерить из папье-маше мир для себя.

Уилер знал, что в теореме Гёделя о неполноте таится нечто, некий ключ к пониманию квантовой механики и Вселенной, но он искал его в неправильном месте: вовне. И сам Гёдель совершил ту же ошибку. Он не особо переживал из-за неполноты, поскольку был совершенно уверен, что мы можем разрешить неразрешимое отсюда, извне математики. Предложение «это предложение невозможно доказать, исходя из данной системы аксиом» было неразрешимо внутри данной системы аксиом, но, посмотрев на него сверху, извне, мы по-прежнему могли объявить его истинным. Только тогда это объявление не было бы математическим утверждением: нельзя заниматься математикой за пределами математики. Там мы имеем дело с чем-то иным. С чем-то более деликатным. С чем-то вроде «интуиции». Интуиция, как говорил Гёдель, достаточно законна в качестве «разрешителя», проводящего границу между истиной и ложью. Как и Уилер, он надеялся, что мы всегда можем приписать истинность чему-либо извне; он верил в силу человеческого разума, достаточную, чтобы компенсировать недостатки наших математических систем. И все же он уморил себя голодом до смерти, будучи убежден, что пища его отравлена, так что он не совсем был воплощением оптимизма.

Все, что я узнала о физике, оказало влияние на мою собственную интуицию: никакого «извне» не существует. Вы не можете выйти за пределы математики, Вселенной или реальности. Все они – монеты с одной стороной.

Уилер знал, что Вселенная была односторонней монетой, но все равно каждый раз хотел снова перевернуть ее. Напряжение, которое он видел между индивидуумом и обществом, между «внутри» и «снаружи», между самонастраивающимся контуром и Гёделевским наблюдателем, стучащимся в дверь, было тем самым напряжением, окончательным напряжением, которое сидело глубоко в ядре реальности, в потаенном сердце физики, тесном бездонном колодце, откуда родилась Вселенная во всей своей невозможности. В квантовой механике для редукции волновой функции необходим внешний наблюдатель, но общая теория относительности исключает внешних наблюдателей. Это противоречие должно быть разрешено в квантовой гравитации при условии, сформулированном Смолиным: космология должна принять первым принципом такой – «нет ничего за пределами Вселенной».

Как еще мог осуществиться невозможный объект, как не из своей собственный архитектуры? Где еще, как не внутри себя, может лежать порождающее семя объекта, у которого нет никакого «снаружи»? Вселенная должна быть самонастраивающимся контуром, с возжигающей искрой творения в своем чреве, существованием, вытягивающим себя к бытию за свои собственные помочи. Если наблюдаемость – предпосылка к существованию, то Вселенной ничего не оставалось, как наблюдать себя.

Я вспомнила слова отца, сказанные еще до того, как все это началось: «Есть кое-что относительно реальности, о чем тебе нужно знать. Тебе, наверное, кажется, будто ты – это ты, и есть еще весь остальной мир вне тебя, но это все одно целое». Нам нравится думать о себе отдельно от мира, от природы, как будто в один день мы таинственным образом проснулись и очутились во Вселенной, которая отличается от нас. Но мы части Вселенной, разлетающиеся в разные стороны структуры, которые на мгновение во Вселенной складываются, а затем рассеиваются. Через нас, как представлялось Уилеру, Вселенная смотрит на себя. Как нам посмотреться в зеркало, если мы сами и есть зеркало?

Мы приговорены жить внутри Вселенной. Это означает, что мы не можем предложить последовательного описания Вселенной без описания самих себя. Но теорема Гёделя показала, что самореферентные утверждения не могут быть доказаны внутри статитуирующей их системы. Что же тогда говорить о самореферентных утверждениях в космологии? «Внутри» – это все, что у нас есть. Они просто не могут быть доказаны. В физике «доказано» означает «измерено», а измерения имеют дело со сбором информации. Гёделевская неполнота Вселенной, казалось, накладывает фундаментальные ограничения на объем информации, которую мы можем получить. Если самореферентные утверждения не могут быть доказаны с помощью физических измерений, то наблюдатели не могут измерить самих себя.

Как Ровелли подтвердил мне, «вся реляционная концепция как-то связана с невозможностью полного самоизмерения. Вся структура квантовой механики говорит нам, что информация о себе всегда ограничена». Об этом говорил не только он. Так и Буссо говорил по поводу неудачной попытки описать космологию с помощью S-матрицы: «Это просто крайняя форма более общей проблемы, которая возникает, когда одна часть замкнутой системы измеряет другую ее часть… Очевидно, что измерительный прибор должен иметь по крайней мере столько же степеней свободы, сколько есть у системы, квантовое состояние которой он должен установить». Действительно, философ науки Томас Брейер использовал аргументы Гёделя, чтобы доказать, что «ни один наблюдатель не может получить или сохранить достаточно информации, чтобы описать все состояния системы, в которой он сам находится».

Если бы слон мог измерить сам себя, редуцируя свою собственную волновую функцию, ему вовсе не обязательно было бы существовать по отношению к кому-либо вне себя, или, другими словами, он мог бы просто существовать сам по себе. Он не зависел бы от наблюдателя. Он бы просто был. В процессе самопознания или, вполне возможно, самоубийства, кот Шрёдингера редуцирует собственную волновую функцию, прежде чем кто-либо откроет ящик. Но квантовая механика – принципом неопределенности, принципом дополнительности, ЭПР-экспериментом – уже доказала, что если мы предположим существование слонов самих по себе, в каком-либо объективном, не зависящем от наблюдателя смысле, мы будем получать неправильные ответы.

Делая относительным абсолютно все, Ровелли отверг любые онтологические различия между наблюдателем и наблюдаемым, доходя до квантового монизма, где любая перспектива представляет собой возможную систему отсчета, ничуть не лучшую, чем какая-либо другая. Это устраняет кажущийся парадокс, заключающийся в том, что наблюдатель не может быть и субъектом и объектом одновременно, и в то же время наблюдатель – это и субъект и объект одновременно. Я являюсь субъектом для самой себя. Я являюсь объектом для моего отца. Не существует способа взглянуть на ситуацию глазами Бога, при котором и то и другое было бы истинно одновременно. Но, опять же, все рассуждение держится на невозможности самоизмерения. Если бы я могла измерить себя, я была бы одновременно и субъект и объект, а это разрушило бы квантовую физику. Запрет самоизмерения созвучен интуиции Витгенштейна, что «субъект не принадлежит к миру: он, скорее, граница мира».

Ровелли показал, что квантовая механика кажется парадоксальной, поскольку мы предполагаем существование единой реальности, общей для нескольких наблюдателей. Откажитесь от этого представления, и все квантовые призраки растворятся, парадоксы получат объяснения. Мы можем устранить проблему второго наблюдателя, приняв космический солипсизм, которого требует от нас физика. Это не тот солипсизм, который рассматривали Эверетт или Вигнер и в котором существует только один абсолютный наблюдатель. Солипсизм, который подразумевает радикальная зависимость от наблюдателя, сам по себе зависит от наблюдателя. Как подчеркивал Ровелли, наблюдатель в одной системе отсчета наблюдается в другой.

Но это верно лишь в случае, если наблюдатели не могут измерять себя сами. Если же они могут, то квантовые состояния станут абсолютными, глобальная логика станет булевой, интерференционные картины исчезнут, квантовой монизм расщепится на опасный дуализм, реализм Ледимана уступит дорогу реализму Эйнштейна, луна останется неизменной в инвариантном небе, а мы с отцом впадем в уныние от поражения, потому что мы бы на самом деле работали над одной и той же Вселенной, которая есть нечто, а не ничто, нечто, чья природа навсегда остается непознанной. Слава богу, что есть Гёдель!

Все всегда рассматривают теорему Гёделя как глубоко пессимистическое заявление о пределах познания. Но во вселенной, представляющей ничто, пределы – это именно то, что необходимо.

Мне уже приходилось видеть, к чему ведут ограничения, когда речь шла о горизонтах событий: горизонты играют роль края в системе отсчета наблюдателя, и площадь его горизонта – это мера того, сколько информации наблюдатель сможет когда-либо получить. Теперь я поняла, что самореферентность, присущая Вселенной, которая содержит своих наблюдателей внутри себя, также ограничивает доступ наблюдателя к информации – это своего рода логический горизонт. Не является ли наша положительная космологическая постоянная – наш деситтеровский горизонт – физическим проявлением гёделевской неполноты?

Как интересно, думала я, что переход от инвариантности к зависимости от наблюдателя всегда, по-видимому, начинается с одного и того же: казавшееся бесконечным или, возможно, нулевым, в действительности оказывалось конечным. В теории относительности из-за конечности скорости света, долгое время считавшейся бесконечной, возникла зависимость пространства и времени от наблюдателя. В квантовой теории конечность постоянной Планка, долгое время считавшейся равной нулю, привела к зависимости от наблюдателя всех физических величин, связанных соотношениями неопределенности. Совсем недавно сделано открытие, что энтропия пространственно-временной области, всегда считавшаяся неограниченной, оказалась, в действительности, конечной, а из-за этого возникла зависимость от наблюдателя пространственно-временного континуума в целом. Скорость света, постоянная Планка, энтропия – все они представляют наиболее важные в природе пределы. Пределы – это ключи. Если сможем обнаружить пределы, то мы сможем обнаружить реальность. Или ее отсутствие.

Уилер верил, что информация, двоичные биты, подчиненные логическим правилам исчисления предложений, были теми атомами, из которых строится реальность. «Логика – строительный материал», – писал он. Но логика, как оказалось, зависела от наблюдателя: «да» в одной системе отсчета может быть «нет» – в другой. Тогда, в холле отеля Tribeca Grand, Фотини Маркопулу сказала мне, что нам необходимо использовать небулеву логику – логику, зависящую от наблюдателя, для того чтобы учесть тот факт, что всякий наблюдатель может иметь только часть информации. Булева логика – это просто обычная логика, справедливость которой мы по умолчанию признаем, с ее основными правилами: если p истинно, то не-р ложно, или если из p следует q и p истинно, то и q истинно. В этой логике существует также правило исключенного третьего: выражение p может быть либо истинным, либо ложным, третьего варианта не дано. Небулева логика – квантовая логика – по-другому формулирует закон исключенного третьего. Выражение p может быть истинным и ложным, в зависимости от того, кого вы спрашиваете.

Но теперь я поняла, что логика становится небулевой только тогда, когда вы сравниваете точки зрения двух или более наблюдателей. Для любого наблюдателя, пока он один, p является либо истинным, либо ложным. Мы только тогда нарушаем закон исключенного третьего, когда пытаемся рассматривать p в более чем одной системе отсчета одновременно. Классическая логика говорит нам, что частица проходит или через одну щель, или через другую. Небулева логика предлагает третий вариант: частица проходит через обе щели. Но дело в том, что там нет наблюдателя, который может видеть, через какую из двух щелей прошла частица. Это потребовало бы глобального нефизического взгляда на эксперимент с двойной щелью глазами Бога, что сродни возможности наблюдать происходящее над горизонтом черной дыры и под ним. Нет наблюдателя, который видит обоих слонов одновременно. Посмотрите на щели, и вы увидите, что частица прошла только через одну из них. Упоминание «обоих слонов» вводит в заблуждение. Такие утверждения, как «фотон проходит через две щели одновременно», ошибочны. Они предполагают, что есть какая-то особая реальность, какое-то «на самом деле». Нет. Природа показала, что она устроена иначе. Вот что мы знаем: когда мы сравниваем две возможные точки зрения на траекторию фотона, мы ошибочно предполагаем существование единой реальности, которая объединит эти точки зрения. Поэтому это выглядит, как будто фотон проходит два пути одновременно. Это выглядит как небулева логика.

Мы никогда не видим одновременно живых и мертвых котов, потому что суперпозиции представляют собой множественность точек зрения, а по определению данный наблюдатель имеет только одну. Суперпозиции дурно попахивают божественным всевидением. Мы видим проявления суперпозиций в интерференционных картинах, но интерференционные картины, как сказал Ровелли, это результат сравнения нескольких систем отсчета. И вот самое главное, что я теперь поняла: если реальность не зависит от наблюдателя, то мы не увидим интерференционной картины. Каждая перспектива была бы эквивалентна всем остальным. Можно было бы наложить одну систему отсчета на другую и убедиться, что истинное и ложное в них идеально совпадают, как сливаются, согласно Сасскинду, во фридмановской вселенной световые конусы, – прямая линия ложится на прямую линию, что подразумевает инвариантность и окончательную реальность. Если же, однако, реальность принципиально зависит от наблюдателя, то есть Вселенная – это ничто, тогда интерференция нам необходима для того, чтобы буквально компенсировать разногласия между нашими точками зрения. Интерференция – физическое проявление небулевой логики – существует потому, что ничто (не) реально. Или потому, что реальность – это ничто. Такая «мультиреферентная» интерпретация квантовой механики позволяет наконец объяснить этот чертов эксперимент с двойной щелью.

Логика должна быть небулева по той же причине, по которой существует тяготение. Это похоже на логическую калибровочную силу. В общей теории относительности локальная область пространства-времени для каждого наблюдателя плоская, но при попытке совместить различные локальные области они не накладываются так просто, и вам приходится гнуть пространство-время, что порождает гравитацию. Аналогичным образом, в случае квантовых измерений, для каждого отдельного наблюдателя локальная логика всегда булева. Она становится небулевой только тогда, когда вы пытаетесь совместить часть одной системы отсчета с другими точками зрения, чтобы сформировать единую реальность. Истинность предложений не совпадает. Так же как гравитация существует для того, чтобы объяснить, почему инерциальный наблюдатель кажется движущимся с ускорением в другой системе отсчета, квантовая интерференция существует для того, чтобы объяснить, почему истинное предложение становится ложным с другой точки зрения. Сшитые вместе, локальные логики порождают искажения логического пространства. Небулева логика – это фиктивная логика.

Предложение: «снег – белый». Истинностью для меня является: «да». Истинность для кого-то другого: «нет». В старой школе булевой логики такое несоответствие считается катастрофой. Но физика теперь утверждает, что мы не можем говорить о приписывании этому предложению обоих значений истинности одновременно. Они являются не коммутирующими калибровочными копиями, двумя нарушающими законы квантовой механики клонами одного и того же слона, одними и теми же битами, но дважды прочитанными. Как говорил Сасскинд, все свелось к неверному употреблению союза «и». Не да и нет, а да или нет. «Квантовая гравитация, возможно, несовместима с единым, объективным и полным описанием Вселенной, – писал Буссо. – Скорее, ее законы могут быть сформулированы относительно наблюдателя – не более чем одного наблюдателя единовременно». Выберите систему отсчета. Выберите булеву алгебру. Выберите глаз.

И действительно, не это ли квантовая механика пыталась сказать нам все время? Как в случае с принципом неопределенности. Мы не можем определить точные значения положения и импульса или времени и энергии одновременно. И что же означает «одновременно»? В единой системе отсчета.

Бор и Гейзенберг знали все это. Они знали, что значения взаимно дополнительных величин были относительны в плане измерительной аппаратуры. Они ошиблись только в мысли, что после того как некое свойство было измерено и волновая функция оказалась редуцированной, значение этого свойства установлено для всех наблюдателей сразу. Такое может случиться, только если рассматривать наблюдателя особым образом, как существо, не подвластное законам физики. Это именно то, что сделал Бор, и Уилер старался следовать за ним. Но в глубине своего сознания Уилер знал, что так не выйдет: «Элементарные явления невозможны без различения между наблюдательным оборудованием и наблюдаемой системой. Но эта граница может быть похожа на лабиринт и оказаться настолько запутанной, что лежащее, с одной точки зрения, по ту сторону и играющее роль наблюдательного оборудования может рассматриваться, с другой точки зрения, как лежащее по сю сторону и играющее роль наблюдаемой системы».

И только Ровелли, наконец, нашел путь через лабиринт. Действительно, все наблюдатели, с точки зрения какой-то другой системы отсчета, наблюдаемы. Реальность радикальным образом зависит от наблюдателя.

Мистическое дальнодействие Эйнштейна было мистическим именно потому, что возникало, если смотреть из ниоткуда. И Эйнштейн лучше всех должен был понимать это. Он думал, что запутанность нарушала локальность, противоречила конечности скорости света. Но что действительно нарушало локальность, так это система отсчета, которую он использовал и которая одновременно включала в себя два световых конуса. Ведь ему, вероятно, не приходило в голову беспокоиться об описании физики при переходе из одного конуса в другой: хотя именно он сам и обнаружил, что пространство и время изменяются от одной системы отсчета к другой, он по-прежнему верил, что некоторые основные особенности реальности инвариантны. Если бы он был прав и если бы спин электрона, направленный вверх для одного, был бы направлен вверх и для всех прочих наблюдателей, тогда предполагаемая им божественная перспектива не вызвала бы никаких проблем. Но проблему она вызвала. Мистическую проблему. И проблема эта была не с локальностью. Она была с реальностью. Вопреки нетипичной приверженности Эйнштейна к старомодному реализму, основные черты реальности не были инвариантны. Они зависели от наблюдателя. Если бы вы попытались взглянуть на них глазами Бога, вы бы получили неправильный ответ.

Я знала, что Эйнштейн вступил в игру на стороне реализма, но всерьез ли он играл? Ему, Эйнштейну, не приходило в голову, что некоторые якобы инварианты могут на деле оказаться относительными? Относительность? В самом деле? Звоночек не зазвонил?

Мне нужно было собраться с мыслями, собрать воедино эти разрозненные нити, так что я села на поезд, направлявшийся в Филадельфию.

Когда я позвонила в дверь, ответом мне была тишина. Никто не лаял, не скулил, не бил хвостом. К одиннадцати годам у стареющей Кэссиди выросла опухоль на ноге, которая уже была размером с грейпфрут. Она провела почти год, поджимая ногу, словно бывший фронтовик, до тех пор, пока боль не стала слишком сильной. Ветеринар сообщил нам, что ампутация будет сложной и не слишком продлит ей жизнь. Мама была единственным наблюдателем, когда вселенная Кэссиди подошла к концу. Мой отец положил ее миску и цепь на рабочий стол. Я рыдала в трубку, когда они рассказали. Знание, что Кэссиди была всего лишь иллюзией, едва ли было утешающим. Это была самая милая иллюзия, которую я когда-либо знала.

Войдя в дом, я торопилась вернуться назад, к началу, к H-состоянию, попробовать осмыслить нашу историю.

– Ты не сохранил наши первые записи, когда мы только-только начали работать надо всем этим? – спросила я отца.

– Я думаю, что они в одном из шкафов в библиотеке, – ответил он. – Предлагаю тебе попытаться разыскать их там.

В библиотеке бесчисленные стопки книг почти забаррикадировали дверцы шкафа. Я закатала рукава рубашки и начала раскладывать книги на кушетке и на редких свободных местах на полках. Стопки книг, как кольца на спиле дерева, отражали хронологию интеллектуальных интересов моего отца. В ближайших стопках книг были самые недавние приобретения: книги по космологии и квантовой гравитации. За ними шли книги по теории относительности и квантовой механике, затем по астрофизике и астрономии. Когда я, наконец, добралась до последней стопки, там были разнообразные книги: биография Эйнштейна, книга Шрёдингера «Что такое жизнь?», сборник стихов Боба Дилана. Было несколько книг философа Алана Уоттса, в том числе «Путь дзэна».

Я перелистала пожелтевшие страницы. Мой отец рассказывал мне, как еще подростком он читал «Путь дзэна» во время летних каникул, лежа в гамаке, натянутом на заднем дворе их дома, который отделяло от того дома, где я выросла, менее двух миль.

– В книге говорится об иллюзии эго, – рассказывал мне отец, – и о тождестве субъекта и объекта. Эта мысль полностью захватила меня, настолько она была простой и в то же время глубокой. Она так на меня повлияла, что я стал гипервнимателен ко всему вокруг. Я был в таком состоянии в тот момент, когда на страницу села пчела, пукнула там и улетела прочь. Я обвел пятно карандашом и написал на полях: «Пчела здесь наследила».

Когда он рассказал мне эту историю, я задумалась о том, что сделала бы я, если бы пчела нагадила на мое подростковое чтиво, которое было прямой противоположностью дзэну. Скорее всего, я бы обвела пятно карандашом в моем Сартре и написала: «Фигуры». Забавно, что при этом, к ужасу отца, улизнув из дома в возрасте четырнадцати лет, чтобы сделать первые татуировки, я, при всем своем экзистенциализме и страхе, выбрала татуировку в виде китайского иероглифа, обозначавшего «дзэн», который выглядел как маленький гаваец с бамбуковым факелом на бедрах, потому что, хотя я и была бунтарем, в действительности мне больше всего хотелось быть просто похожей на него, обладать такой же мудростью, которую я видела в его взгляде, в его больших карих глазах, всегда немного прикрытых, так что он всегда казался немного сонным. Эти глаза я унаследовала от него и считала их не просто генетическим факсимиле, а скорее чем-то вроде тайного рукопожатия. Именно идеи дзэна привели моего отца к просветлению, к H-состоянию, методике думать ни о чем, что было онтологически равно познанию всего. И именно его H-состояние привело меня к небольшой лжи, придуманной жизни, к книге, Вселенной.

Я осторожно положила книгу, стараясь не потревожить ни одного сентиментального экскремента в ней. Я переложила какие-то буддийские тексты, философию пространства и времени, сборник стихов Уильяма Карлоса Уильямса. Уильямс, я вспомнила, был любимым поэтом отца, может быть, из-за сюрреалистических стихов в дзэноподобном стиле, – как много зависит от простого пчелиного дерьма! – а может быть, и потому, что он тоже был врачом в университете Пенсильвании, или потому, что он тоже ушел из дома ночью, чтобы жить другой жизнью. Один человек пишет стихи, другой разгадывает тайны Вселенной, что, я думаю, было в действительности одно и то же.

Когда мне, наконец, удалось открыть дверцы шкафа, я нашла стопку тетрадей в твердой обложке. Я отнесла их в мою старую спальню и устроилась на кровати читать.

Мой отец использовал для записей, возможно, четверть каждой из тетрадей, оставляя остальные страницы пустыми, а затем по необъяснимой причине начинал новую тетрадь. Каждая запись объясняла смысл H-состояния и содержала один и тот же, мучительный, доводящий до бешенства вопрос: с чего ему меняться?

«Все и ничто – просто двойники, которые в пределе становятся одним и тем же… И все, и ничто вложены в H-состояние. Поэтому идею, что все появляется из ничего, нельзя считать большим концептуальным прорывом. Но как произошло изменение от безликой пустоты к неоднородной и полной удивительных структур Вселенной?»

«Все, в том числе время, пространство, энергия и материя – все это, по-видимому, изменчивые лица H-состояния, которое само в конечном счете никогда не меняется, – писал он в другом месте. – Как это может быть? Оно, по определению, идеально однородно и, следовательно, не подлежит изменениям».

В конце концов отец нашел ответ: «Для объяснения мы можем обратиться к трем разным, хорошо известным законам природы. В самом деле, изменение получается как следствие каждого из этих законов. Если бы H-состояние не обрело формы, то это было бы нарушением наших основных научных принципов».

Первым было второе начало термодинамики. H-состояние, писал он, находясь только в одной уникальной конфигурации, имеет нулевое значение энтропии, которая, согласно этому закону, должна расти. В то же время, будучи максимально однородным, H-состояние обладает бесконечной энтропией. «H-состояние являет собой и абсолютный порядок, и абсолютный беспорядок, и ни одно и ни другое! Это слияние и того и другого. Таким образом, абсолютный порядок и абсолютный беспорядок эквивалентны друг другу! Вселенная должна рождаться из H-состояния и в конечном счете возвращаться к нему».

Вторая причина изменения – нарушение симметрии. «H-состояние, в своей совершенной однородности, по определению обладает идеальной симметрией. Абсолютно симметричные состояния совершенно нестабильны… Физики пришли к пониманию, что нашему миру свойственно нарушение симметрий. На самом деле, все наши законы сохранения – сохранения энергии, момента импульса и др., сами являются отражениями фундаментальных симметрий. Но если каждая вещь по отдельности выводится из нарушенной симметрии, то все они вместе должны происходить от совершенной симметрии – H-состояния».

Третьей частью головоломки была квантовая механика, писал мой отец. Согласно законам квантовой механики, «ничто во Вселенной не может находиться на точно определенном энергетическом уровне. H-состояние – не исключение. Принцип неопределенности требует, чтобы H-состояние перестало быть однородным». «Квантовые флуктуации, – писал он, – сопровождаются естественными колебаниями, которые образуют основу для вещности, подобно тому как колесо вращается вокруг неподвижной ступицы».