Квантовые миры и возникновение пространства-времени (Кэрролл) - страница 74

Если же, напротив, мы фиксировали, через какую из щелей прошел электрон, интерференционные полосы исчезали. На тот момент мы связывали это с самим фактом измерения, в результате которого волновая функция электрона коллапсировала, и он проходил ровно через одну из двух щелей. Но Эверетт рассказывает нам гораздо более убедительную историю.

На самом деле электрон запутывался с детектором, проходя через щель, а детектор после этого быстро запутывался с окружающей средой. Этот процесс аналогичен вышеописанному процессу со спином, с той лишь разницей, что на этот раз мы измеряли, через какую из щелей прошел электрон – левую (L) или правую (R):

Никаких таинственных коллапсов: волновая функция осталась на своем месте, она успешно продолжает эволюционировать согласно уравнению Шрёдингера, оставляя нас в суперпозиции с двумя запутанными состояниями. Однако обратите внимание, что происходит, когда электрон продолжает путь к экрану. Как и ранее, состояние любого электрона, оказавшегося в определенной точке экрана, складывается из двух составляющих: одна от левой щели L, а другая от правой R. Но теперь эти составляющие не интерферируют друг с другом. Чтобы получить интерференцию, мы должны сложить две равные по модулю противоположные величины:

1 + (–1) = 0.

Но на экране нет такой точки, где нашлись бы равные по модулю и при этом противоположные слагаемые волновой функции электрона от щелей L и R, так как, проходя через эти щели, электрон запутывается с разными состояниями остальной части мира. Говоря «равные и противоположные», мы имеем в виду именно «равные и противоположные», а не «равные и противоположные, не считая той штуки, с которой возникла запутанность». Попадание в запутанность с различными состояниями детектора и среды – иными словами, наступление декогерентности – означает, что две части волновой функции электрона больше не могут интерферировать друг с другом. Таким образом, они вообще не могут взаимодействовать. Поэтому, во всех смыслах, они относятся к отдельным мирам^>[13]. Для всех объектов, запутанных с одной ветвью волновой функции, остальные ветви волновой функции будут просто «пристанищем призраков».

Многомировая интерпретация квантовой механики раз и навсегда избавляется от всех тайн, связанных с процессом измерения и коллапсом волновой функции. Нам не требуются специальные правила, по которым следовало бы проводить наблюдение: волновая функция постепенно эволюционирует в соответствии с уравнением Шрёдингера. Нет ничего особенного в «измерении» и «наблюдателе». Измерение – это любое взаимодействие с квантовой системой, из-за которого она запутывается с окружающей средой, провоцирующее декогеренцию и ветвление на отдельные миры, а наблюдатель – это любая система, с подачи которой происходит такое взаимодействие. В частности, сознание никак с этим не связано. В качестве «наблюдателя» может выступать дождевой червь, микроскоп или камень. Нет даже ничего особенного в макроскопических системах, за тем исключением, что им никак не уйти от взаимодействий с окружающей средой и, следовательно, запутывания с нею. Цена, которую мы платим за столь простую и мощную унификацию квантовой механики, – признание существования множества отдельных миров.