Вселенные: ступени бесконечностей (СИ)
Вселенные: ступени бесконечностей (СИ) читать книгу онлайн
Эта книга — научная фантастика, но это не художественная проза.
Это научно-популярная книга, но большая часть научных идей и достижений, которые она популяризирует, — фантастика.
Книга написана в еще не существующем жанре фантастической научной популяризации. Она рассказывает о науке, зарождающейся на наших глазах. Науке, о которой физики спорят и еще не пришли к общему мнению. Наука эта призвана ответить на фундаментальные вопросы бытия. Живем ли мы в лучшем из миров? Существуют ли вообще другие миры, кроме нашего?
В 2057 году исполнится сто лет со дня выхода из печати статьи американского физика Хью Эверетта, вызвавшей споры, продолжающиеся и в наши дни. В год столетнего юбилея пионерской работы Эверетта выйдет в свет книга, которую вы держите в руках.
Это — фантастика, потому что наука может развиваться не так, как здесь написано. Это — научно-популярная книга будущего, потому что наука может развиваться так, как написано здесь.
Читая эту книгу, помните о том, что фантастический роман Жюля Верна «Робур-завоеватель» вызвал в свое время немалые споры, потому что общепринятым было мнение: аппараты тяжелее воздуха никогда не смогут летать. Не прошло и четверти века — в воздух поднялся самолет братьев Райт…
Внимание! Книга может содержать контент только для совершеннолетних. Для несовершеннолетних чтение данного контента СТРОГО ЗАПРЕЩЕНО! Если в книге присутствует наличие пропаганды ЛГБТ и другого, запрещенного контента - просьба написать на почту [email protected] для удаления материала
Парадокс же нового времени заключается в том, что теоретики квантового компьютинга до сих пор полагают, что нет никаких реальных причин изменения парадигмы и учета квантовой нелинейности. В определенной степени они, конечно, правы: квантовый компьютер как НЕЖИВОЕ устройство в полной мере описывается, конструируется, проектируется и создается на основании линейных квантовых уравнений. Расчеты, проводимые на квантовых компьютерах, разумеется, используют многомировое устройство мироздания, и эти расчеты точны, насколько вообще необходима точность, которую они дают. Быстрота расчетов в квантовом компьютинге ошеломляет даже наших современников, давно уже привыкших использовать эти компьютеры в науке, технике и быту. Расчеты, занимавшие годы времени даже у самых мощных классических компьютеров (последние разработки классических компьюетров начала тридцатых годов ХХI века), даже достаточно простенький квантовый компьютер, использующий в расчетах до 4 тысяч кубитов, выполняет в доли секунды. Нет (во всяком случае, пока) никакой практической причины (при наличии колоссальных технических трудностей) для изменения компьютерной парадигмы, хотя даже самые упертые квантовые компьютерщики современности, думаю, прекрасно понимают, что когда-нибудь им (а они надеются, что — их потомкам) придется строить квантовые компьютеры с учетом нелинейности уравнений. Но сейчас они крепко держатся за старую парадигму, поскольку она, как и копенгагенская парадигма в середине ХХ века, позволяет проводить расчеты любой нужной точности за практически бесконечно малое время.
Учет нелинейностей в квантовых уравнениях при создании квантовых компьютеров с очевидностью приведет к полной победе интуитивизма в вычислительной математике. Предполагалось, что на этом пути можно прийти и к иному важному достижению: созданию искусственного интеллекта, «искусственных мозгов», «живых компьютеров» и пр. В ХХ и начале ХХI века о создании искусственного интеллекта писали, в основном, фантасты, причем, большая часть таких произведений была посвящена угрозе порабощения человечества искусственным интеллектом, более мощным и безжалостным (поскольку считалось, что искусственный интеллект не будет обладать сдерживающими механизмами морали и этики), чем естественный интеллект человека. Работы по созданию искусственного интеллекта велись и в физике.
Однако идея создания искусственного интеллекта (ошибочная, как впоследствии оказалось) вместе с работами по исследованию квантовых запутанностей (которые велись с целью разобраться вовсе не в природе искусственного интеллекта, а в природе склеек альтерверсов) привели к возникновению нового направления в квантовой физике, лишь косвенно связанного с исследованием многомирий. Речь идет о явлении квантовой неживой эволюции — открытию столь же неожиданному, сколь и предсказанному и, более того, давно известному. Квантовая физика полна парадоксов, и один из самых впечатляющих — парадокс квантовой эволюции, с явлениями которой человечество многократно сталкивалось, но так и не сумело распознать, пока не появились работы Logert & Malitsky, 2027; Bua Lo, 2028.
Прежде чем перейти к рассмотрению квантовой эволюции как природного явления, поговорим о явлении, которое является причиной эволюционных процессов в неживой природе. Речь идет о квантовой запутанности в замкнутых системах.
Я уже рассказывал о физической природе квантовой запутанности, когда речь шла о парадоксе Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР).
Физики ХХ и начала ХХI века разрешали ЭПР-парадокс утверждением, что частицы не могут оставаться в связанном состоянии, если одну из них «отнести» на достаточно большое расстояние от второй. Ведь только в идеальных условиях мысленного эксперимента две частицы можно разнести на любое расстояние так, чтобы они по пути не провзаимодействовали с множеством других частиц. А если система перестает быть связанной, то и парадокс не возникает — экспериментатор может как угодно изменять направление спина первого электрона, и это никак не отразится на направлении спина второго.
Мысленные эксперименты, однако, при всей их идеальности и часто практической невоспроизводимости, обладают тем свойством, что они выявляют основные законы и противоречия — фундаментальные законы и фундаментальные противоречия, которые необходимо интерпретировать и в которых необходимо разобраться в принципе, не ссылаясь на то, что технически такой мысленный эксперимент очень трудно или даже невозможно воспроизвести. ЭПР-парадокс ставил вопрос о том, какая из интерпретаций природы верна: квантовая физика или теория относительности, ибо одновременное их существование приводило, по мнению авторов, к неразрешимому противоречию.
Тем не менее Barrett (2009) и другие физики провели серию очень тонких (по тем временам) экспериментов, показавших, что частицы действительно остаются связанными (перепутанными), если разнести их на расстояние нескольких метров. Современный предел, при котором удалось сохранить запутанность частиц в системе, равен 1,5 миллиона километров — расстояние между лабораторией на Земле и автоматической станцией «LEHYD-9», находящейся в первой точке Лагранжа. Изменение состояния пар разнесенных протонов и мезонов было зарегистрировано одновременно в лаборатории и на АМС, и лишь через пять секунд (время, необходимое свету для прохождения расстояния в 1,5 миллиона километров) с Земли было получено подтверждение того, что эксперимент действительно удался.
Разумеется, при этом не возникает противоречий с теорией относительности, поскольку никакой реальный сигнал от первой части системы ко второй не передается. Однако вопрос остается открытым в случае, если в эксперименте участвует не пара или несколько частиц, а большой ансамбль, а изменению в лаборатории подвергается значительная часть этого ансамбля, причем таким образом, что это может быть интерпретировано, как передача информации. Например, имеется система из 2N частиц, полностью квантово запутанных, и часть этой системы, состоящая из N частиц, переносится на расстояние D от первоначальной локализации. После удаления части В экспериментатор подвергает часть А воздействию по программе, которая ему заранее не известна (как неизвестна и наблюдателю, находящемуся с частью В на расстоянии D) и которая изменяет состояние частиц в подсистеме А в такой последовательности, которая может быть интерпретирована как некое сообщение. Одновременно и в той же последовательности должны произойти соответствующие изменения в квантовом состоянии частиц, составляющих подсистему В. Нет возможности интерпретировать изменение подсистемы В как не несущее никакой информации, связанной с подсистемой А. Единственное, что необходимо сделать экспериментаторам А и В — изначально договориться о способе декодирования информации. В случае достаточно большого числа частиц может быть передано значительное количество информции, что свидетельствует о нарушении принципа относительности.
Sagrado, Mentzel & Goren (2021, 2024, 2025) показали, что вероятность декогеренции системы (прекращения состояния взаимной запутанности) при переносе подсистемы В — в результате квантовых взаимодействий с внешними системами — экспоненциально приближается к 1. На конкретных многочастичных системах и при конкретных физических условиях в космическом пространстве (с учетом таких тонких эффектов, как изменение состояния вакуума) показали, что системы действитеьно перестают быть запутанными, и, следовательно, ЭПР-парадокс наблюдаться не может — в полном соответствии с теорией относительности.
Однако Maxwell, Chang, Oden & Saburo (2026, 2027) показали, что, специально подобрав начальные и граничные условия эксперимента, нельзя исключить и наблюдение ЭПР-парадокса для больших квантовых запутанных систем. Именно в этих работах впервые была упомянута возможность наблюдения ЭПР-парадокса не в единственном альтерверсе, но в системе взаимодействующих альтерверсов.
Это были чрезвычайно важные для многомировой физики исследования, которые, однако, оставались вне внимания физического сообщества в течение почти целового десятилетия. Тому были две вполне определенные причины. Во-первых, сами авторы, упомянув возможность наблюдения ЭПР-парадокса в системе альтерверсов, не придали значения собственным идеям, посчитав их слишком радикальными и практически дезавуировав дальнейшими рассуждениями о вероятностных законах декогеренции. Во-вторых, Саградо и его коллеги не могли доказать в общем виде невозможность передачи информации при ЭПР-экспериментах, но и Максвелл с коллегами не доказали в общем виде, что такая возможность существует лишь при многомировой интерпретации.