Тайна пустоты книга первая

2

На фоне громких мировых событий, вручение Нобелевской премии по физике в 2022 году осталось в тени. Очень зря, ведь премию выдали за доказательство того, что наша Вселенная не является реальной. А да, мы не оговорились, реальность оказалась сложнее, чем кажется.

И теория Илона Маска о том, что мы живем в симуляции, заиграла новыми красками. В ближайшие пару минут мы постараемся объяснить революцию в понимании Вселенной и космоса простыми словами. Начнем с понимания того, что вообще считается реальным с точки зрения физики. Парадоксально, но вопрос веками был проблемой для научного сообщества. Интуитивно мы можем отделить свой сон с обнаженной Скарлетт Йоханссон, скачущей на выдре по Хогвартсу от реальности.

Но наука не любит интуитивность. Она любит четкие определения и сухие формулировки. Вы наверняка часто слышали определения «локальный реализм», «реальность в локальном масштабе» и прочие вариации, где слово «реальность» сочетается с «локальностью». Это и есть то самое определение реальности, которое существовало до 2022 года. Реальным в физике со времен Ньютона считается то, у чего есть определенные и конечные характеристики вне зависимости от наблюдателя.

Скарлетт Йоханссон существует только в вашем сне, появляясь и исчезая. А вот новогодний мандарин в магазине будет оранжевым еще до того, как вы пойдете за покупками. Есть и достаточно популярный философский вопрос о дереве, падающем в безлюдном лесу. Будет ли звук падения, если его некому услышать?

С точки зрения физики вопрос долгое время был нерелевантным. Разумеется, звук будет. У дерева есть физические характеристики, а, следовательно, взаимодействовать с окружающим миром оно будет не всегда предсказуемо, но всегда согласно законам физики. А люди в этом уравнении лишь могут выступить барабанными перепонками, чтобы звук уловить. Другими словами, зная характеристики объекта, его поведение всегда можно предсказать. Это, собственно, второй постулат реальности, озвученный Ньютоном.

Знаменитый ученый утверждал, что если вы знаете позиции, скорости и характеристики объектов, а также в курсе всех сил, которые на них действуют, вы легко предскажете, что с ними случится в будущем. А заодно и в прошлом. Выглядит железобетонно, не правда ли? Вот и Эйнштейн Ньютона горячо поддерживал. Да и вся астрономия чего уж там. Планеты, астероиды и другие галактики открыты как раз руководствуясь этим принципом.

Сейчас мы знаем характеристики Солнца, его скорость, а также все действующие на него силы. И легко можем предсказать, что следующее солнечное затмение случится в 2024 году. По такой же логике открыт Уран, а судьба объектов Солнечной системы расписана на тысячелетия вперед.

Слово «локальный» добавляют к определению реальности, чтобы внести ясность в сам процесс взаимодействия объектов. Влиять на другие объекты могут только находящиеся неподалеку. И скорость распространения этого влияния имеет всем знакомый предел в виде скорости света.

Важно понимать, что под локальными и находящимися неподалеку объектами в физике подразумеваются не обязательно находящиеся рядом. Звезда Альдебаран в 65 световых годах для наблюдателя на Земле считается локальной. Свет от нее, ложащийся на сетчатку человеческого глаза и взаимодействующий с ней, локален, так как на своем пути распространяется через близлежащее пространство и никаких законов не нарушает, распространяясь, простите за каламбур, со скоростью света.

Но не выше. Другими словами, локальность — это оговорка, чтобы исключить из определения реальности эзотерику, сверхъестественное и прочие условности. В общем, определение реальности крепкое и логичное. А потом на сцену вышла квантовая механика. Все вы в курсе эксперимента с электронами и двумя щелями. Если за электронами не наблюдать, они ведут себя как волна. Если добавить наблюдателя, электроны смущаются и начинают вести себя как частицы.

Описание, конечно, очень поверхностное, и заранее извиняемся перед всеми физиками. Сейчас нам не нужно углубляться в сам эксперимент. Но главное понять, что квантовая механика с момента своего рождения начала ломать классическое определение реальности. Мандарин на полке магазина всегда оранжевый, даже если на него никто не смотрит. Вот и электрон, по идее, должен быть вполне определенным с точки зрения физики объектом.

И вести себя одинаково, вне зависимости от того, смотрит на него кто-то или же нет. Наша реальность дала трещину, но в начале 20 века на это мало кто обращал серьезное внимание. Эйнштейн, к примеру, эксперимент с двумя щелями и ему подобные фейком не называл. Ученый до самой смерти считал, что мы банально не имеем нужных приборов, точности и законов, по которым ведут себя эти частицы.

В его понимании определение реальности сбоев не давало, просто уровень физики в поведении мельчайших частиц разобраться не позволял. На том и порешали, и XX век прошел под эгидой соперничества двух систем. С одной стороны были квантовые физики, которые с каждым годом находили все новые мистические и загадочные свойства элементарных частиц.

заявляя о том, что наш мир работает совсем иначе. А с другой были физики классические, которые снисходительно заявляли, что когда-нибудь мы всё свяжем, просто сейчас силёнок не хватает. Полем боя двух систем стал парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена, или сокращённо ЭПР. При изучении поведения элементарных частиц квантовые физики с ужасом осознали, что они могут находиться в двух местах одновременно, обладать двумя характеристиками одновременно и влиять друг на друга.

Электрон, который с уроков физики в школе мы помним как своеобразный спутник, вращающийся вокруг атома, оказался абсолютно не таким. В реальности электрон одновременно находится в каждой точке орбиты, просто с разной вероятностью. Код Шридингера и прочие выкрутасы квантовых систем вам наверняка хоть поверхностно, но знакомы.

Однако ЭПР-парадокс выбивается из правила. Хотя бы потому, что научно доказано, что объяснить его с точки зрения обычной физики невозможно. Чтобы понять парадокс, представьте, что вы и ваш друг Василий отправились в разные концы Солнечной системы. С Земли вам бросают две монетки. Они начинают крутиться, и в момент, когда Василий увидит, орлом прилетела его монетка или же решкой, он будет четко знать, какой стороной монетка упала вам.