Джим Холт - Почему существует наш мир? Экзистенциальный детектив
Идею использовать странности квантового мира для усиления вычислительных способностей компьютера первым высказал не Дойч. Еще Ричард Фейнман в начале 80-х годов размышлял об этом. В то время Дойч едва окончил Кембриджский университет и, кое-как получив проходной балл по математике, поехал в Соединенные Штаты, где искал встречи со знаменитыми физиками вроде Джона Арчибальда Уилера и Брайса Де-Витта. Изучая поведение квантованных полей в искривленном пространственно-временном континууме, Дойч увлекся «многомировой» интерпретацией квантовой теории, которую создал в 50-е годы Хью Эверетт III, выпускник Принстона, ставший стратегическим планировщиком Пентагона и скончавшийся в 1982 году. Согласно многомировой интерпретации, наша Вселенная – это всего лишь один из слоев в огромном многообразии (мультиверсуме), каждый из которых представляет собой Вселенную, отличную от нашей. Некоторые слои отличаются от нашей Вселенной совсем незначительно и почти не взаимодействуют с ней, но та тень взаимодействия, которая между ними все-таки есть, позволяет объяснить многие странности квантовой теории.
Дойч заинтересовался вопросом о том, что получится, если применить квантовую теорию к информатике. Можно ли заставить различные параллельные Вселенные мультиверсума работать вместе в одном вычислении? Дойч начал с классической теории вычислимости, разработанной перед Второй мировой войной англичанином Аланом Тьюрингом. Среди открытий Тьюринга была программа для «универсального» компьютера, который мог бы в совершенстве имитировать результат работы любой специальной машины. Дойч занялся переформулировкой работы Тьюринга в квантовых терминах и сумел создать квантовую версию машины Тьюринга, то есть единичный квантовый оператор («оператор Гамильтона», как его называют специалисты), который может выполнять работу любой возможной вычислительной машины – от привычного нам компьютера до квантового компьютера, придуманного Фейнманом. Кроме того, универсальный квантовый компьютер Дойча обладает еще одним замечательным свойством: в принципе, он может симулировать любую физически возможную среду, то есть является идеальной машиной «виртуальной реальности». Дойч, которому в то время было слегка за двадцать (он родился в Израиле в 1953 году), позднее скромно назвал свое доказательство существования универсального квантового компьютера «относительно простым»76. Он поехал в Калифорнийский технологический институт, чтобы представить его Ричарду Фейнману, уже страдавшему от рака, от которого и скончался в 1988 году. После того как Дойч записал на доске первые формулы своего доказательства, тяжело больной Фейнман внезапно вскочил с места, схватил мел и закончил вывод сам.
Для Дойча универсальный компьютер стал ни более ни менее как ключом к пониманию реальности. Подобная машина, способная создавать любые физически возможные миры, стала бы конечной целью физических познаний. Это был бы одиночный физический объект, который можно построить и который способен описывать или имитировать с превосходной точностью любую часть квантовой мультивселенной. А поскольку постройка универсального компьютера возможна, Дойч пришел к выводу, что где-то в мультивселенной он уже в самом деле построен. Всезнание существует! Такие полеты воображения легко даются Дойчу, который после возвращения из Соединенных Штатов в Англию стал физиком-исследователем в Кларендонской лаборатории в Оксфорде. В 1997 году Дойч изложил свои взгляды в книге «Ткань реальности». В ней он утверждает, что для глубокого научного понимания реальности мы должны использовать не только квантовую механику и теорию вычислимости, но и теорию эволюции (он восхищенно отзывается о Ричарде Докинзе). Жизнь и мышление, согласно Дойчу, определяют каждую нить основы и утка квантовой мультивселенной. Тогда как физические структуры, такие как созвездия и скопления галактик, случайным образом меняются от Вселенной к Вселенной, структуры знания (воплощенные в физических сознаниях) возникают в результате эволюционного процесса, который обеспечивает их почти полную идентичность в различных Вселенных. С точки зрения квантовой мультивселенной в целом, сознание является вездесущим организационным принципом, подобным гигантскому кристаллу.
Очевидно, Дойч – это человек, стремящийся полностью понять то, что он назвал «тканью реальности». Включает ли это полное понимание в себя и тайну бытия? Даст ли оно ответ на вопрос «Почему существует Нечто, а не Ничто»? Я очень надеялся это узнать. Много лет назад я опубликовал рецензию на книгу Дойча в «Уолл-стрит джорнел» – помнится, рецензия была похвальной. Я был уверен, что он не откажется поговорить со своим поклонником, особенно если тот не поленился приехать в Оксфорд. Так что я послал ему сообщение по электронной почте, представился и упомянул положительную рецензию, написанную на его книгу в США более десяти лет назад. Дойч написал в ответ: «Я только что нашел рецензию в „Гугле“: „Книга написана в высокомерном тоне и изобилует логическими неточностями“77. Это вы про нее говорили?» Вот те на! Похоже, моя память сыграла со мной злую шутку. Я сам поискал рецензию в «Гугле» и обнаружил, что процитированное Дойчем предложение полностью выглядит так: «Написанная в высокомерном тоне и изобилующая логическими неточностями, эта книга тем не менее полна прорывных прозрений на тему виртуальной реальности, времени и путешествий во времени, математической достоверности и свободы воли». Ну, вообще-то звучит не так уж плохо. В рецензии я также называл Дойча «злым сумасшедшим, с которым опасно иметь дело» – первоначально эта фраза относилась к лорду Байрону. Я снова написал Дойчу по электронной почте, указав, что эта фраза замышлялась как этакий шуточный комплимент.
«На мой взгляд, Байрон и в самом деле был злым сумасшедшим, с которым опасно иметь дело – в частности, потому, что он был намеренно небрежным мыслителем, – отозвался Дойч. – Так что сравнение с Байроном я в качестве комплимента не рассматриваю».
Наш диалог с самого начала как-то не задался. Однако когда такт и лесть безуспешны, униженная мольба иногда срабатывает. Поэтому, рассыпаясь в извинениях, я принялся умолять его о встрече.
«Ну конечно, я был бы не прочь поболтать, – ответил он. – Но я бы хотел получить кое-что взамен. Пожалуйста, укажите мне конкретное место, где в „Ткани реальности“ впервые встречается логическая неточность и где именно впервые становится ясно, что книга написана высокомерным тоном».
К счастью, я привез с собой в Оксфорд старые гранки книги, так что весь день я провел в крохотной комнатке в гостинице на Хай-стрит, лихорадочно пытаясь расшифровать свои критические замечания, неразборчиво нацарапанные на полях. Наконец я нашел то, что мне показалось логической неточностью: у Дойча принцип Тьюринга предполагает, что нет предела числу физически возможных вычислительных шагов, что в свою очередь означает, что Вселенная должна со временем схлопнуться в Великом сжатии, потому что только такой огненный финал может дать бесконечную энергию, необходимую для бесконечных вычислений. Таким образом, заключает Дойч, нашей судьбой должно быть Великое сжатие. «Но этого не может быть», – подумал я. В настоящее время космологические данные скорее указывают на противоположную судьбу – вместо того чтобы в конце концов схлопнуться, наша Вселенная будет расширяться бесконечно, растворяясь в холодном Ничто. Если рассуждения Дойча приводят к другому результату, то наверняка он допустил где-то логическую нестыковку. Об этом я и написал Дойчу в электронном сообщении. Он признал, что в моем замечании что-то есть, однако указал, что данное утверждение приводится далеко не в начале книги. «Получается, что первая логическая неточность встречается в последней главе?» – спросил он.
Тем не менее он был достаточно любезен, чтобы пригласить меня к себе на чашку чая. На мгновение меня охватило параноидальное подозрение, что он хочет меня отравить (подходящая месть автора нахальному рецензенту!), но потом я принял приглашение.
Оказалось, что Дойч живет не в самом Оксфорде, а в близлежащем поселке под названием Хедингтон, где, как рассказал мне один из моих оксфордских друзей, жили Джон Рональд Руэл Толкиен и Исайя Берлин. Я решил пойти туда пешком. Проходя по мосту Магдален-бридж над рекой Червелл, я на минуту остановился, чтобы понаблюдать на студентами, лениво плывущими по реке на плоскодонках. Затем я обошел круговую развязку на краю города и стал подниматься вверх по извилистой дороге, ведущей к вершине холма, вдоль древней каменной стены. Мимо проехала женщина на велосипеде, с привязанным к нему чурбаном и ветками, которая напомнила мне «женщину с поленом» из фильма «Твин Пикс». Через несколько миль я вышел на относительно ровную местность, где располагались маленькие кирпичные домики, ресторан под названием «Кафе Бонжур» и «Домино Пицца» – это и был Хедингтон. По указанному Дойчем адресу я обнаружил небольшой двухэтажный дом, скрытый за раскидистыми деревьями. Перед домом висели три флага: британский, израильский и американский. Неподалеку валялся выброшенный телевизор. Я нажал на кнопку звонка, но он не работал, так что пришлось постучать в застекленную входную дверь. Через несколько мгновений дверь открыл невероятно моложавый человек с большими глазами, довольно прозрачной кожей и очень светлыми волосами до плеч. За его спиной виднелись кипы бумаги, сломанные теннисные ракетки и прочий мусор. Я знал, что Дойч знаменит тем, что, как выразился один известный журналист, «устанавливает международные стандарты по неопрятности»78, но это было больше похоже на экспериментальную компостную кучу внутри дома.
