Мир больших объектов предсказуем, надежен и меняется медленно. Но весь этот мир состоит из частиц — квантов, а они в свою очередь подвижны и непредсказуемы. За оболочкой привычных предметов бурлит квантовая жизнь. И, по мнению ученого-космолога, автора книги "Нереальная реальность" Андрея Кананина, она не может существовать без наблюдателя — Бога.
— Космология — это наука, отпочковавшаяся от философии?
— Космология все-таки не отпочковалась от философии, а идет параллельно с философским знанием. Это наука о Вселенной и месте разумных существ в ней. Поскольку это достаточно большая область знаний, то здесь применяются естественно-научные подходы и необходимы определенные познания в астрофизике, астрономии, математике… Но в значительной степени это все-таки гуманитарное знание, философское осмысление проблемы разума и эволюции. Космология — это отдельная наука и достаточно серьезная.
— Большое внимание в космологии уделяется теме бытия Божьего во Вселенной, хотя рассматривается дарвинизм и другие теории. Помимо космологии есть квантовая физика — тоже молодая наука. Вы сумели построить целую систему доказательств, прибегая именно к этой научной отрасли?
— Да, совершенно верно. Квантовую физику понимают сегодня досконально 5-6 человек в мире, потому что если копаться в уравнениях, в математических конструкциях, то она крайне сложна для понимания. Но в общих чертах можно рассказать о самом главном. Классическая физика описывает большие масштабы. Она описывает планеты, она описывает людей, она описывает гравитационные силы, — то, с чем мы привыкли сталкиваться ежедневно.
Квантовая физика — другая. Она описывает мир на микроскопических масштабах. Ведь квант — это элементарный, самый маленький пучок энергии. Самый известный квант — фотон — это частица света. В последние годы выяснилось, что наш мир в целом квантовый. Это можно утверждать почти на сто процентов. То есть он — классический материальный, как считалось раньше, а в основе своей — квантовый. И это очень глубокий вывод, заставляющий пересмотреть современные научные концепции, которые недавно считались незыблемыми.
Первый квантовый эксперимент был проведен еще в 1801 году Томасом Юнгом. Он разместил две пластиночки — одну с двумя щелями, а за ней поставил непрозрачную, и пропустил свет. Логика подсказывает, что должны были образоваться две ярких точки на темной пластинке. К удивлению Юнга, точек не появилось, появился узор, как бы волновой. В XX-XXI веках опыт Юнга повторяли с одним единственным фотоном. Казалось бы, когда один фотон проходит, уж точно должна быть точка, но получился опять узор.
— Один фотон влетел, а в результате образовался узор?
— Нейтрализационная картинка, узор. Это может означать только одно: свет является одновременно и частицей, и волной. Это называют дуальностью квантового мира. Самый первый парадокс: свет — одновременно частица и волна.
Современная астрофизическая аппаратура позволяет уловить одинокие фотоны из очень дальнего космоса. Есть такие объекты — квазары — очень древние галактики, им десять миллиардов лет. И вот когда были пойманы одинокие фотоны от квазаров и пропущены через эту щель, получилась та же самая картинка — световой узор.
Это означает, что не важно, где происходит квантовый эксперимент и с чем он происходит, — у нас в земной лаборатории или в космических масштабах. Это свойство квантового мира универсально для всей Вселенной. Получается, что фотоны двигаются по всевозможным траекториям, по всем, которые теоретически возможны, при этом нарушая классические физические законы.
— Фотон может находиться в двух точках одновременно?
— Да. Вероятность встроена в саму структуру реальности — это первая особенность квантового мира. А второе свойство — именно нелокальность, запутанность частиц. Совершенно необъяснимый момент: частица знает поведение своего партнера, если они находятся на расстоянии километра или даже в разных частях галактики. Это тоже строго научно доказанный факт. И две связанных между собой частицы в квантовом мире всегда взаимодействуют друг с другом. Причем, это взаимодействие проявляется и распространяется быстрее скорости света.
Теория Эйнштейна при этом не нарушается. Дело в том, что эта взаимосвязь частиц не связана с передачей информации. То есть запутанность не позволяет передать информацию и какую-либо энергию. И вот эта вот запутанность в квантовом мире, его единство совершенно не связаны с классическим понятием пространства, времени, скорости света.
— Фотон, бозон — это минимальные частицы, первоначальные кирпичики? Или есть что-то еще меньше, на чем все строится?
— Очень сложно понять определенные нюансы квантового мира. Потому что мы понимаем частицу как некий объект, всегда представляем себе атом в виде точки, вокруг орбиты которой вращаются электроны. И частицу мы представляем себе как точку. Но никаким объектом частица в реальности не является, она вообще не объект в общепринятом понимании этого слова. Частица — как возбуждение квантового поля, которое окружает нас.
— То есть невозможно понять, что есть материальное, а что нематериальное? То, что нам кажется материальным, осязаемым, тоже какая-то иллюзия?
— Не совсем так. Материальный мир, безусловно, существует. Безусловно, в нашей Вселенной работают определенные фундаментальные законы. Дело не в том, что наш материальный мир, мир больших объектов, иллюзорен, — это не так. Дело в том, что он оказывается не главным. А главное в структуре реальности происходит на микроскопическом квантовом уровне.
— Получается, что мы — частность, а целое — это квантовое?
— Совершенно верно. Там действуют другие принципы. Когда говорят о вероятности, обычно у человека возникает в голове мысль об азартной игре. Например, вероятность попадания шарика в ячейку рулетки. Кажется, что она равна одному к 37 секторам. На самом деле это не так. Я думаю, рано или поздно будет создан очень сложный прибор — суперЭВМ. Тогда можно будет рассчитать, в какую именно ячейку упадет шарик.
Проблема в том, что нужно учитывать сотни тысяч параметров: потность руки крупье, как отполирован стол, кто из стоящих рядом чихнул… Но такой прибор всегда определял бы, в какой ячейке будет шарик. Поэтому это не вероятность. А вот квантовая вероятность — это именно фундаментальное свойство. И все, что вокруг нас происходит в глубине своей, в структуре реальности носит неопределенный вероятностный характер.
— То есть миром правит неопределенность, нелокальность и вероятность? Первооснова — совсем простые элементы, из которых состоит мир, — постоянно двигается и меняется. А мы лишь некое частное проявление этого механизма?
— Это научный факт. И здесь начинается самое интересное. Вокруг нас кипит, бурлит совершенно невероятная квантовая жизнь. Справедлив вопрос: а каким образом вот этот фундаментальный квантовый мир преломляется в то, что мы видим? В столы, стулья, телеэкраны и, в конце концов, в нас самих? Выяснилось, что самое главное в природе — акт наблюдения. Мир из квантовой запутанности, бурления превращается в мир материальных объектов, когда происходит наблюдение. Известный космолог Эрвин Шредингер предложил мысленный эксперимент: посадить кота в коробку, и в коробке расположить атом, который распадается с вероятностью 50 на 50 в течение минуты. Распадается атом — появляется ад, и кот умирает. Не распадается — кот остается живым. Получается, что до тех пор, пока не открыть коробку, мы не можем сказать, жив кот или мертв.
Над этим полуживым-полумертвым состоянием ломали копья Альберт Эйнштейн, другие астрофизики. Парадокс Шредингера до сих пор до конца не объяснен. Но мы же знаем, что такого полуживого-полумертвого состояния не бывает.
Только открыв коробку и произведя акт наблюдения, мы можем узнать, жив кот или мертв. Но природа-то должна знать, что происходит. В целом физики уже понимают механизм преобразования вероятностного квантового мира в привычный нам материальный. Сложность в том, что неясно, почему и каким образом частица выбирает единственный из множества вариантов будущего. Кто наблюдал мир, пока не было человечества, когда Вселенная только возникла? Это был какой-то сторонний сверх-наблюдатель, назову его Творец, Создатель, — какой-то чистый разум.
Сейчас многие физики, не маргиналы, вообще считают, что если вы отвернетесь от леса, на который смотрите, то за вами уже будут не деревья, а неопределенная квантовая болтанка. Вы посмотрели — лес есть, отвернулись — а за Вами уже квантовая бездна.
— Получается, что понятие объективной реальности, которому нас учили со школьной скамьи, неверно?
— Совершенно правильно. Тяжело и сложно понять квантовую физику, потому что она противоречит нашей здравой логике, нашему здравому смыслу. Мы привыкли, что все в нашем мире идет своим чередом, солнышко с утра восходит и заходит, сила тяжести работает, мы не проваливаемся сквозь землю и не улетаем. А квантовый мир совершенно другой.
И ведь ранняя Вселенная в момент Большого взрыва была микроскопической. Большой взрыв сегодня — основная теория происхождения мира. И этот момент Большого взрыва характеризуется максимальным переплетением всех сил и энергий. Мы знаем по факту, что в современном квантовом мире частица способна существовать во множестве состояний. Логично допустить, что когда Вселенная сама была размером с частицу, тот же принцип был применим и к ней.
Получается, что само зарождение мира, создание нашей Вселенной можно признать уникально необычным квантовым переходом. А при квантовых переходах всегда необходим наблюдатель. Кто мог быть этим наблюдателем в момент зарождения нашего космоса? Можно назвать его Богом, Творцом, Создателем, чистым сознанием и пр.
Получается, что без наблюдателя Вселенная не просто утрачивает смысл, — исходя из прямого трактования сегодняшнего понимания квантовой физики, ее невозможно создать без акта наблюдения. И как только мы понимаем, что зарождение мира являлось событием квантовым, то абсолютно ясно, что Бог есть. Это — совершенно научный факт.
— Получается, согласно квантовой физике, был Творец, который создал мир?
— Здесь очень важно быть корректным в формулировках. Что было до момента создания мира, по православной традиции называется "небытие" — это ничто и никто. То есть мы не можем назвать что-то чем-то, когда ничего не было. Поэтому я бы сформулировал это так, что до момента создания мира нечто разумное должно было этот процесс наблюдать, чтобы преобразовать квантовую реальность в обычную.
Идею наличия Творца в квантовом мире следует обсуждать со всей серьезностью по той простой причине, что у нас Вселенная очень необычно организована. Она организована именно таким образом, чтобы в ней было комфортно существовать нам с вами, разумным людям. Это так называемый принцип тонкой настройки Вселенной. Масса параметров в космосе настолько благоприятны именно для нашей разумной природной жизни, — видимо, это не случайно. Естественным образом возникает вопрос: "Что, если этот мир изначально предусматривал возможность нашего существования?"
В принципе, сегодня есть всего три гипотезы происхождения Вселенной из-за Большого взрыва:
Первой гипотезе я не доверяю, потому что не понимаю природы случайного, а аргументация "случилось, потому что должно было случиться", меня не устраивает. Во втором аргументе, по поводу мультивселенной, меня раздражает просто вопиющая неэкономичность природы. Ненормально и неестественно для того, чтобы появился один мир, комфортный для нас, создавать все возможные. Остается теория Замысла.
Подготовил к печати Юрий Кондратьев
Беседовал