Дэвид Уоллес о стреле времени (интервью)

Дэвид Уоллес получил в Оксфордском университете степени доктора философии по физике и по философии. В настоящее время он занимает должность профессора философии науки имени У. А. Меллона, работая одновременно на кафедре философии и на кафедре истории и философии науки Питтсбургского университета. Он автор книги «Возникающий мультивёрс: квантовая теория согласно эвереттовской интерпретации» (The Emergent Multiverse: Quantum Theory According to the Everett Interpretation). Среди его наград – премия Лакатоса за выдающийся вклад в философию науки. Его последняя книга – «Философия физики: очень краткое введение» (Philosophy of Physics: A Very Short Introduction).

Введение

Всем привет. Добро пожаловать в подкаст Mindscape. Я ваш ведущий, Шон Кэрролл. Течение времени касается всех нас, не так ли? Я веду этот подкаст уже больше трёх лет. Я помню почти каждый выпуск, который сделал. Вообще-то я помню каждый, но не помню ни одного из тех, которые ещё не сделал. В моей памяти есть асимметрия между выпусками, которые я уже записал в прошлом, и выпусками, которые ещё выйдут в будущем; не потому, что в будущем их нет, а из-за некоторой особенности устройства времени в нашей Вселенной – из-за стрелы времени, направленной из прошлого в будущее, – которая и создаёт эту неравномерность. Это одна из моих любимых тем для размышлений в физике и философии, и удивительно, что мы ещё ни разу по-настоящему не обсуждали её здесь, в подкасте.

Мы говорили о времени – о психологии и нейробиологии времени – с Дином Буономано, но о физике и философии стрелы времени, которой была посвящена моя первая научно-популярная книга «Из вечности сюда» (From Eternity to Here), мы ещё не говорили. Не менее удивительно, что Дэвид Уоллес до сих пор не был у нас в подкасте. Сегодня Дэвид – один из ведущих философов физики в мире. Третья неожиданность состоит в том, что Дэвид у нас в гостях, а мы не будем так уж много говорить о многомировой интерпретации квантовой механики. Дэвид известен прежде всего как, вероятно, человек, наиболее тщательно продумавший, как многомировая интерпретация должна работать в реальном мире; и я советую вам обратиться к его книге «Возникающий мультивёрс» (The Emergent Multiverse), если вы действительно хотите вникнуть в детали.

Но интересы Дэвида в физике и философии весьма широки, и он, безусловно, много размышлял об энтропии, стреле времени, начальных условиях Вселенной и так далее. Именно об этом мы сегодня в основном и будем говорить: как все эти разные вещи связаны между собой, если по-философски – хорошо и очень тщательно – разбирать все предпосылки и то, как они входят в рассуждение. По разговорам с людьми я понял, что стрела времени – одна из самых трудных тем для осмысления, потому что представление о том, будто прошлое перетекает в будущее, настолько глубоко укоренено в нашем мышлении о мире. Поэтому трудно охватить умом мысль, что это нечто, что требуется объяснить, и что при объяснении нельзя жульничать [смеётся], но Дэвид справляется с этим очень, очень хорошо.

И знаете что? К концу подкаста мы и в самом деле будем говорить об эвереттовской многомировой интерпретации квантовой механики, поскольку она связана со стрелой времени. Вселенная разветвляется во времени вперёд на множество собственных копий, а не назад. Так что, думаю, нас ждёт классический выпуск подкаста Mindscape, и он вам всем понравится. Итак, поехали.

От физики к философии науки

ведущий: Дэвид Уоллес, добро пожаловать в подкаст Mindscape.

Дэвид Уоллес: Очень рад быть здесь.

ведущий: Знаете, у нас уже бывали в подкасте философы. Философы науки; философы, которые начинали как физики, а затем стали заниматься философией науки, – например, наш друг Дэвид Альберт. Но всё же, прежде чем мы перейдём к сути дела, я подумал, что было бы интересно начать с очень короткого вопроса об этом переходе. Почему человек в какой-то момент жизни думает: «Я хочу быть физиком», а в другой – «Я был бы гораздо счастливее, занимаясь философией»?

Дэвид Уоллес: Что ж, думаю, есть немало людей, которые приходят в физику, а затем постепенно начинают считать, что более философский способ исследования вещей интереснее, и хотят двигаться в этом направлении. Я совсем не такой человек. Я по-прежнему хочу заниматься физикой. В значительной степени я по-прежнему считаю, что именно этим и занимаюсь. [смеётся] Моя работа междисциплинарна, и, думаю, довольно прозаические особенности того, как в Британии и Америке устроены университеты, означают, что оставаться на физическом факультете и пытаться заниматься интересовавшей меня физикой или междисциплинарными исследованиями было бы не самым разумным карьерным ходом.

ведущий: Верно. Да.

Дэвид Уоллес: Итак, я завершил работу над докторской диссертацией по физике, имея целый ряд исследовательских интересов в разных областях оснований: квантовой теории поля, эвереттовской интерпретации. И было совершенно ясно, что я, вероятно, довольно легко смогу получить постдокторские позиции в этой области, потому что все говорят, что любят междисциплинарную работу, но когда я начал искать должности с возможностью получения постоянной позиции, оказалось, что мне особенно рассчитывать не на что.

ведущий: Верно.

Дэвид Уоллес: Так что это был довольно практический карьерный ход. Я не хочу преуменьшать того, насколько замечательна академическая философия, или утверждать, что благодаря знакомству с ней у меня не появилось множества интересов за пределами этого, – потому что появилось. Но в действительности всё сводилось к следующему: я хочу заниматься такой физикой. Где я могу ею заниматься? Как я могу ею заниматься?

ведущий: То есть, по-моему, это свидетельствует о порочности академической системы – по крайней мере в Великобритании и США, с которыми мы знакомы, – где разделение на дисциплинарные «отсеки» настолько сильно, что между этими областями нет непрерывного спектра, верно? Ты либо философ, либо физик, потому что тебе нужно зарабатывать деньги. Тебе нужна работа. И это влияет на выбор людьми тем исследований и тому подобного.

Дэвид Уоллес: Да, да. Люди в принципе любят междисциплинарную работу, но, когда речь заходит о постоянной должности и преподавательской нагрузке, всё становится сложно. И я думаю, что это действительно трудная проблема. Одна из причин, по которым сложно заниматься фундаментальной философской работой на физическом факультете, состоит в том, что трудно выработать критерии её оценки. Ты провёл эксперимент – эксперимент даёт тот результат, который ты говорил, что он даст. Ты сделал расчёт – его можно проверить. С этим всё в порядке. С фундаментальными исследованиями это сделать труднее. И да, как мы оба знаем, в фундаментальных областях порой делается откровенно плохая работа, которую такие фильтры не отсеивают.

Поэтому я считаю это свидетельством порочности системы, но также думаю, что решить эту проблему сложно. И, возможно, одна из причин, по которым философия физики хорошо работает как область, состоит в том, что философия немного лучше умеет оценивать качество такой работы, более ориентированной на понятия.

ведущий: Всё это совершенно логично. И, собственно, очень хорошо подводит нас к главной теме разговора, потому что я сам… Кажется, я уже говорил об этом, хотя, возможно, не вам: философией я интересовался ещё со студенческих лет, но мне нравились моральная и политическая философия. Философия науки, которую я изучал, была посвящена выбору теорий, социологии науки и тому подобному; это важно и интересно, но не совсем моё. Лишь когда я уже стал зрелым космологом и размышлял о ранней Вселенной, я познакомился с целым рядом философов, которые, как вы и говорите, действительно занимались физикой. С такими людьми, как Хью Прайс, Дэвид Альберт, Тим Болдуин и вы, которые пытались понять, как устроена Вселенная.

И именно… именно стрела времени по-настоящему пробудила мой интерес к философским вопросам об основаниях. Поэтому, прежде чем перейти к эвереттовской интерпретации, я подумал, что было бы интересно начать с этого. Итак…

Дэвид Уоллес: Отлично.

Стрела времени и обратимость

ведущий: Выражение «стрела времени» людям знакомо, но при этом создаётся впечатление, что стрел времени много. Какова ваша точка зрения? Существует одна стрела времени или их много? Что это такое? Как вы их определяете?

Дэвид Уоллес: Я бы начал с вопроса о том, какие процессы в мире одинаково легко идут вперёд и назад, а какие – нет. Если посмотреть на… на небольшие системы – впрочем, не обязательно небольшие, а просто на системы с малым числом движущихся частей, – то в физике им, по-видимому, безразлично, прокручивают их вперёд или назад. Если бы я показал вам видео Солнечной системы, немного его ускорив, и спросил, идёт ли оно вперёд или назад, то вы, конечно, могли бы разобраться, обратив внимание, восходит ли Солнце на востоке или на западе, но это не было бы очевидно. Физике Солнечной системы, по сути, всё равно, в каком направлении её прокручивают. По этой же причине мы рассчитываем следующее затмение тем же способом, каким рассчитываем затмения классической эпохи, чтобы сопоставить их, скажем, с Фукидидом.

Большинство процессов устроены иначе; процессы с множеством движущихся частей так себя не ведут. Если я покажу вам ускоренную съёмку кубика льда в воде, или того, как я постарел за последние десять лет, или обрушения здания, будет совершенно очевидно, в какую сторону идёт запись. Итак, большинство процессов в мире действительно различают прямую и обратную динамику, но большие объекты состоят из малых. Поэтому здесь есть нечто чрезвычайно озадачивающее, почти противоречивое, если не соблюдать осторожность: крупные процессы явно различают прямое и обратное направления в своей динамике, но состоят из процессов, которые сами этого различия не проводят.

ведущий: Вам самому нравится строго классифицировать различные стрелы времени или вы просто объединяете их в одну стрелу времени, рассматривая как её разные аспекты?

Дэвид Уоллес: Да, я довольно скептически отношусь ко всем этим классификациям стрел. Люди говорят о статистико-термодинамической стреле, космологической стреле, стреле памяти, и, мне кажется… Само разделение этих явлений предполагает структуру, которой может и не быть. Не думаю, что мы непременно должны принимать как данность, будто направление времени, вытекающее из того, что мы помним прошлое, но не будущее, имеет то же происхождение, что и направление, о котором говорит тот факт, что лёд тает, а не замерзает вновь. Но если просто разнести всё это по отдельным отсекам, то мы тем самым предполагаем, будто знаем, как именно эти явления разделяются, хотя это не вполне надёжно.

И, думаю, это видно, когда вы начинаете… Если вы хотите проверить, независимы ли логически два явления, нужно попытаться отключить одно, оставив другое, и посмотреть, имеет ли это смысл. И если вы попробуете вообразить вселенные, где меняется на противоположное, скажем, направление, в котором мы помним события, или направление распространения излучения, но не меняется направление, в котором тает лёд, то, едва начав сколько-нибудь подробно продумывать детали, вы очень быстро придёте к чему-то невообразимому.

ведущий: Иными словами, забегая вперёд и формулируя сильное утверждение, которое мы позднее исследуем: похоже, вы говорите, что, по вашему мнению, существует один лежащий в основе фактор, который в конечном счёте объясняет и то, почему лёд тает, но не превращается обратно в лёд, и то, почему мы помним прошлое, но не будущее.

Дэвид Уоллес: Что ж, я полагаю, это верно, но сформулирую несколько более осторожно. Я почти уверен, что причина… Если между этими двумя вещами есть связь, то направление времени в человеческом познании и деятельности таково из-за направления времени в физике, а не наоборот. Поэтому мы должны быть способны разобраться с направлением времени в физике, не предполагая заранее множество вещей, относящихся к человеческому познанию и деятельности. Если… когда мы это сделаем, я довольно уверенно предполагаю, что, поскольку люди – физические системы, асимметрии в людях окажутся частным случаем этих других асимметрий. Но, по крайней мере, мы можем разобраться с этими физическими асимметриями, не запутываясь в вопросах об асимметриях в нас самих.

ведущий: Но это… Итак, это предполагает – а здесь аудитория доброжелательная, так что ничего страшного, – своего рода физикализм, верно? Мы не приписываем человеческой субъектности чего-то сверх того факта, что мы состоим из материи; так что, если мы понимаем асимметрии поведения материи, то из них должны следовать асимметрии человеческого мышления и познания.

Дэвид Уоллес: Да, совершенно верно. Здесь принимается существенное допущение, и в некотором смысле я даже не пытаюсь его всерьёз защищать: оно слишком фундаментально, чтобы начинать с его защиты. Его можно представить так: есть подход, который вы, кажется, называете физикализмом, а я иногда называл «сначала динамика». Он утверждает примерно следующее: мы строим науку на основе динамического описания того, что происходит независимо от нас; наше взаимодействие с этим имеет значение, поскольку так мы проверяем утверждения и поскольку хотим понять также самих себя, но саму физику можно понять, не принимая во внимание роль агента.

И есть совершенно другая традиция, согласно которой теории можно понимать лишь постольку, поскольку ими пользуются теоретики, а роль теоретика никогда нельзя полностью устранить. Поэтому вы никогда по-настоящему не поймёте асимметрию времени в физике, не поняв, что существует асимметрия в том, как мы, будучи агентами, получаем доступ к системам. Что ж, некоторые умные и разумные люди придерживаются этого подхода, и иногда он приносит плоды. Но в какой-то момент, как мне кажется, становится менее полезно снова и снова ходить по всё более узким кругам, пытаясь убедить человека с такой исходной позицией, что он неправ. Разумнее заниматься собственным проектом и судить о нём по его плодам.

ведущий: Верно. Если вы добьётесь успеха, всё хорошее потечёт в вашем направлении, так ведь?

Дэвид Уоллес: Да, именно.

ведущий: Итак, вы упомянули, совершенно справедливо, что наивно эту асимметрию времени и эволюции больших сложных объектов можно счесть находящейся в противоречии или даже несовместимой с симметрией времени и эволюции объектов с небольшим числом движущихся частей. Прежде чем объяснять почему, много ли вы знаете об истории вопроса? Кто первым указал, что здесь есть загадка? [усмехается]

Дэвид Уоллес: Казалось бы, я должен это знать. Многие философы физики прекрасно знают историю физики. Я не из их числа, но часто с ними общаюсь, так что могу изложить свою версию с чужих слов. В конце XIX века, когда Больцман впервые пытался сформулировать механические теории газов, эти идеи уже носились в воздухе и развивались, и, очевидно, царила большая путаница. Очень непросто точно установить, кто и что знал в каждый момент, но, грубо говоря, Больцман попытался дать полностью механическое объяснение того, почему газы расширяются и заполняют доступное им пространство, а также почему они приходят к равновесию – к устойчивому, хорошо себя ведущему распределению определённого типа.

И он, по крайней мере при естественном прочтении, написал статью, пытавшуюся механически это опровергнуть, а затем несколько человек – Цермело, Лошмидт – указали: «Это логически невозможно».

[смех]

Вы начали с обратимых во времени уравнений, приняли обратимые во времени допущения относительно этих уравнений и получили нечто, различающее прошлое и будущее. Так не бывает. Кроме того, вы начали с… Это несколько более тонкий момент, но вы начали с уравнений, которые надёжно говорят: где бы система ни начала, она в конечном счёте туда вернётся. А затем вывели, что система начнёт в одном месте, перейдёт в другое и останется там навсегда. Такого быть не может.

[усмехается]

ведущий: Верно.

Дэвид Уоллес: Поэтому, думаю, ещё на самых ранних этапах, до того, как статистическая механика оформилась в полноценную дисциплину, при первых попытках заниматься этими вопросами люди очень быстро увидели существующую проблему. Вряд ли это произошло намного раньше Больцмана, потому что, чтобы эта трудность вообще возникла, нужно было реалистично и детально понимать, как большое складывается из малого. Ньютону, кажется, нравилась мысль, что всему может быть дано атомистическое основание, но тогда это представление было настолько зачаточным, что, насколько мне известно, никто всерьёз не пытался продумать, какие проблемы здесь могут возникнуть.

ведущий: Полагаю, одна из причин, по которым я вас об этом спрашиваю, просто в том, что я не знаю ответа и сам об этом задумывался. То есть я не хочу слишком много говорить сам вместо того, чтобы дать сказать вам, но есть второй закон термодинамики, который грубо гласит, что энтропия возрастает, и мы ещё к этому вернёмся. Он предшествует Больцману: Больцман объяснил его через столкновения атомов и молекул.

Дэвид Уоллес: Да.

ведущий: И они также знали о законах движения Ньютона – это было общеизвестно. Поэтому мне всегда было интересно: когда Карно, Клаузиус и другие сформулировали второй закон, явно не обратимый во времени, – ведь энтропия растёт со временем, а не убывает, – что они думали? Считали ли они, что такие законы, как второй закон, существуют помимо законов движения Ньютона, или с самого начала надеялись вывести их из этих законов? Возможно, вы не знаете ответа, ведь я уж точно его не знаю, хотя определённо пытался выяснить.

Дэвид Уоллес: Мне кажется, кажущееся противоречие здесь не возникает, пока у вас нет в широком, хорошем смысле редукционистской картины мира. Если вы считаете, что законы Ньютона должны быть законами для всего, то очень быстро увидите противоречие. Но если вы считаете, что законы Ньютона прекрасно работают для планет и пушечных ядер, но не для живых существ или облаков, то вас это не слишком обеспокоит. Мир фундаментально плюралистичен, вы только начинаете его понимать и ещё не знаете, как все его части связаны между собой; поэтому вас не будет тревожить, что часть, описывающая малые механические объекты, симметрична во времени, а часть, описывающая паровые машины, такой симметрией не обладает.

Оглядываясь назад, мы можем думать, будто соединить эти вещи было неизбежно, но нужно помнить: даже в начале XX века люди всё ещё крайне серьёзно рассматривали идею, что живая ткань не описывается теми же законами физики, что и неживая материя, что существуют фундаментальные законы природы, применимые к живым тканям, но неприменимые к неживой ткани. И это была вовсе не глупая мысль.

ведущий: Нет, нет, вовсе нет.

Дэвид Уоллес: Она всегда немного лишена воображения, но они не знали квантовой механики. Поэтому, думаю, открытие того, что мир в действительности довольно един и в хорошем смысле довольно редукционистичен, – действительно содержательное и важное достижение науки XX века. Не стоит ретроспективно представлять это как некий автоматически данный априорный факт науки, который они могли бы вывести одним лишь рассуждением ещё в XIX веке. Таково моё представление. Лишь когда Больцман записывает нечто, уже похожее на подлинно механическое описание пара или газов, или чуть раньше, когда Максвелл начинает делать нечто подобное, – лишь когда люди действительно начинают создавать связующее звено между механикой и термодинамикой и получают результаты, убедительно показывающие, что они связаны именно таким образом, – начинает ощущаться напряжение между… Таково моё представление, но в истории я опять же не слишком сведущ.

ведущий: Нет, но в этом действительно много смысла, и… мне это нравится, потому что, во всяком случае, это повышает значимость достижения Максвелла, Больцмана и их коллег. Дело не только в том, что они помогли утвердить статистическую механику, но и в редукционизме или даже, в некотором смысле, единстве науки. Идея о том, что люди состоят из той же материи и подчиняются тем же законам, что и атомы, – именно, как вы и говорите, нетривиальный шаг, кто бы его ни сделал.

Дэвид Уоллес: Да.

Больцман, вероятность и энтропия

ведущий: И это подводит нас к тому, что сделал Больцман. В чём состояло прозрение Больцмана и его коллег относительно энтропии, беспорядка и времени?

Дэвид Уоллес: Что ж, опять-таки я немного отвлекаюсь от того, как развивалась эта довольно запутанная история…

ведущий: Верно, история здесь не главная цель.

Дэвид Уоллес: Они начали приходить примерно к следующему пониманию: нельзя просто логически вывести асимметрии – расширение газов, второй закон в вашем примере – из механики; нужно ввести некоторое дополнительное допущение. В качестве такого допущения они ввели – или по крайней мере одним из них, привлекавшим большое внимание, – некоторое понятие вероятности. Идея была в том, что нельзя быть уверенным: газ расширится и заполнит ящик, но это крайне вероятно.

До некоторой степени это понятие «крайне вероятно» раскрывается комбинаторно: сколькими способами может быть устроен газ? И почти все возможные состояния газа в таком подсчёте – это состояния, в которых он расширится. Это несколько сомнительно, потому что способов, которыми может быть устроен газ, бесконечно много, и поэтому сравнивать их числа проблематично. Но основная идея уже присутствовала: решить проблему должна вероятность. Забавно, что этот урок – мысль о том, что парадокс обходят, вводя вероятность, – по-моему, до сих пор нередко встречается на курсе статистической механики для студентов второго года, который посвящает первую лекцию истории предмета, чтобы затем на лекциях со второй по шестнадцатую учить вас вычислять статистические суммы.

Но, если на мгновение отстраниться, само по себе это, конечно, не может быть верно. Оставим в стороне глубокие вопросы о том, как следует понимать вероятность в этом контексте: одно лишь введение вероятности не нарушает обратимость во времени. Если вы хотите утверждать, что с подавляющей вероятностью газ в будущем эволюционирует так, чтобы заполнить ящик, но не хотите утверждать, что с подавляющей вероятностью газ в прошлом находился в таком состоянии, что заполнял ящик, значит, каким-то образом вы уже нарушили асимметрию времени, а следовательно, и симметрию времени. Ссылка на вероятность сама по себе совершенно не меняет этот парадокс.

ведущий: И я хочу остановиться на этом утверждении, потому что оно прекрасно сформулировано и лежит в основе многих трудностей, возникающих у людей с пониманием стрелы времени и связанных с ней понятий. Они придумывают утверждения, некие предполагаемые объяснения, которые звучат убедительно, но, хотя пытаются объяснить асимметрию времени, не проделывают мысленно обратный ход во времени, чтобы проверить, будет ли это звучать столь же убедительно. [усмехается]

Дэвид Уоллес: Совершенно верно. Некоторое время назад я написал статью, где сказал: «Специалисты по информатике говорят: „Мусор на входе – мусор на выходе“. Если на входе беспорядок, на выходе будет беспорядок, каким бы умным ни был ваш алгоритм». Лозунгом статистической механики или философии статистической механики должен быть: «Обратимость на входе – обратимость на выходе».

[усмехается]

Если ваши допущения не нарушают симметрию задачи, если они в каком-то смысле не различают прошлое и будущее, то неважно, насколько изобретательно ваше рассуждение. Либо в конце рассуждения вам не удастся получить асимметрию, либо вы где-то схитрили и протащили асимметрию контрабандой, возможно, даже сами не заметив этого. С точки зрения логики невозможно взять на входе нечто, не различающее направления времени, а на выходе получить нечто, которое их различает.

Гипотеза прошлого и начальные условия Вселенной

ведущий: Так что же нам делать? Каков правильный ответ? Откуда тогда берётся временная асимметрия?

Дэвид Уоллес: Что ж, можно представить три стратегии, и одну из них мы, вероятно, сразу отложим: мысль о том, что она возникает из чего-то нефизического, например из вмешательства человека.

ведущий: Хорошо.

Дэвид Уоллес: Думаю, для наших целей мы можем отложить это в сторону и остаться в рамках нашей физикалистской догмы. В физике, если вы собираетесь нарушить эту симметрию, логически это можно сделать, по сути, лишь двумя способами: либо ваша динамика должна нарушать симметрию относительно направления времени, различать прошлое и будущее, либо ваши граничные условия должны различать прошлое и будущее. Первый подход требует изменить фундаментальную физику; пока отложим его. Это отдельный разговор, который нам предстоит, и он подводит к тому, о чём, думаю, мы поговорим позже: как квантовая механика связана с этими вопросами.

Если вы не хотите менять микроскопическую физику, вам нужно что-то сказать о подходящем начальном условии. Часто оказывается, что приходится формулировать утверждение, относящееся ко всё более раннему времени. Предположим, я делаю одно из таких совершенно безобидных на вид утверждений: «Крайне вероятно, что газ распространится по всему объёму. Крайне вероятно, что энтропия будет возрастать и так далее». Если я налагаю это условие сейчас, если я говорю: «Это условие о мире сейчас: с очень большой вероятностью энтропия будет возрастать в будущем», – или, что правдоподобнее, если у меня есть какое-то на вид совершенно безобидное условие, из которого это следует.

ведущий: Да.

Дэвид Уоллес: Но в силу временной симметрии оно даст те же следствия и в обратном направлении. Результат в прямом направлении – именно то, что нам нужно, а результат в обратном направлении – то, чего нам не нужно. Можно попытаться отнести условие к более раннему времени и сказать: я наложу ограничивающее условие сто лет назад, следствием которого будет ожидаемое расширение газов, возрастание энтропии и так далее. Тогда последние сто лет будут в порядке, но всё, что, как мы думали, мы помним о времени до 1921 года, окажется совершенно неверным. Можно отнести его на миллион лет назад – это спасёт историю человечества, но динозаврам не повезёт.

Можно отнести его на миллиард лет назад – тогда с динозаврами всё в порядке, но не повезёт формированию Солнечной системы. В конце концов вы приходите к мысли: «Мне нужно…» Опять же, если мы придерживаемся этой общей картины, хотим быть редукционистами и не хотим полагаться на внешнее вмешательство, единственный реальный остающийся вариант – задать какое-то существенное граничное условие в начале времени. Тогда вы говорите: Вселенная или хотя бы та её часть, о которой мы знаем, наблюдаемый космос, возникла либо на очень ранней стадии была такой, что обладала этими свойствами – какими именно, это отдельный разговор, – которые обусловили возрастание энтропии в будущем.

И вы, по сути, просто… просто вычеркнули более ранние отрезки, так что парадокс не возникает. В некотором смысле вы не совсем нарушили симметрию относительно обращения времени – то есть различие между прошлым и будущим, на жаргоне физиков, – а нарушили симметрию относительно сдвигов времени, идею, что нет выделенного момента: в некотором смысле вы используете первый момент как выделенный.

ведущий: Я всегда задавался вопросом… Опять-таки, это несправедливый исторический вопрос. Почему Больцман или кто-то из его окружения не выдвинул идею Большого взрыва, почему они не отнеслись всерьёз… В одной статье он действительно предположил, что один из выходов из этих проблем обратимости – особое начальное условие. Но это буквально одно предложение в абзаце, после чего он занялся своей жизнью, верно? И никто не развил эту мысль, не сказал: «Послушайте, звёзды сжигают какое-то топливо, мы не знаем какое, но, по-видимому, это не может продолжаться вечно. В прошлом должен был быть момент, когда всё было устроено особым образом».

Дэвид Уоллес: Да, с исторической точки зрения я понятия не имею. Если пытаться рационально реконструировать… Думаю, отчасти дело в том, что, пока у вас нет общей теории относительности, решение считать некоторый момент первым – лишь вопрос выбора метки. Можно сказать: ну вот, это время, равное нулю, это первый момент. Запрещено запускать динамику в обратную сторону от первого момента. Но тут ваш аспирант говорит: «Послушайте, у нас свободная страна, и я всё равно запущу динамику назад». Тогда у вас получается вполне разумное описание в обратном направлении; фактически получается симметричный космос с Большим взрывом в обоих направлениях – и это способ защиты…

Насколько я знаю, некоторые весьма умные люди играли с этой идеей. Но это не совсем идея Большого взрыва. Мне кажется, когда у вас есть хоть какое-то представление об относительности, появляется мысль, что теория может обеспечить то, что некоторый момент является первым, или… Как вы понимаете, не буквально то, что некоторый момент первый, а то, что есть точка, за которую нельзя…

ведущий: В истории Вселенной был какой-то особый момент, верно?

Дэвид Уоллес: Думаю, это часть объяснения. Но, думаю, ещё и потому, не вполне понимаю почему, явно существовало очень сильное философское предубеждение против Большого взрыва. Сторонники стационарных космологических моделей держались за них ещё долго после того, как эмпирические основания для них стали выглядеть шаткими. Их явно мотивировали философские соображения, выходящие за пределы данных. Как известно всякому, кто хоть немного знаком с этой историей, Эйнштейн мог предсказать Большой взрыв, но вместо этого подправил свои уравнения, чтобы предотвратить его. Так что, очевидно, в воздухе витало что-то, чего я не вполне понимаю, что заставляло людей очень скептически относиться к такого рода идее начала времени.

ведущий: И вот эта… мысль о том, что начальные условия нужно задать определённым, особым образом. Во-первых, меня и по сей день по-настоящему поражает, что причина, по которой кубики льда тают, но не восстанавливаются самопроизвольно из талой воды, как-то связана с тем, что происходило 14 миллиардов лет назад при Большом взрыве; я часто на этом играю и всё ещё сам собой впечатляюсь. А во-вторых, у этой идеи есть название – гипотеза прошлого, – и затем мы спорим о том, что именно гипотеза прошлого означает. Так почему, на ваш взгляд, мы называем её гипотезой прошлого и что это такое?

Дэвид Уоллес: Что ж, простой ответ на вопрос, почему она так называется, заключается в том, что Дэвид Альберт умеет удачно придумывать термины и предложил это название – или, кажется, популяризировал его, не уверен. По-моему, это в основном его терминология. Вот поверхностный ответ. В минимальной версии мы всего лишь утверждаем нечто о начальной Вселенной. Отчасти её называют гипотезой из-за традиции считать, что это допущение о прошлом не должно быть утверждением того же рода, что и другие известные нам факты о прошлом; это не просто случай, когда мы запустили спутник, спутник сообщил нам что-то о ранней Вселенной и мы используем это как граничное условие. Предполагается нечто большее: это предпосылка применимости используемой нами физики, включая физику спутников, которая предполагает, что очень ранняя Вселенная обладала этой особенностью.

Что касается самой этой особенности, то здесь есть разногласия. Мы с вами занимали разные стороны в нескольких академических дискуссиях на этот счёт. Очень популярна идея, что условие состоит примерно в том, что очень ранняя Вселенная имела очень низкую энтропию, находилась в весьма особом состоянии в вероятностном смысле, о котором я говорил раньше. Я предпочитаю другое понимание: скорее, очень ранняя Вселенная в подходящем смысле находилась не в особом состоянии, а в состоянии без тех очень тонких, точных корреляций между положениями всех частиц, которые означали бы, что вы не находитесь в одном из тех вероятных состояний, при которых энтропия возрастает.

Итак, как именно конкретизировать это условие – вопрос довольно тонкий. Из одной логики можно вывести, что условие такого рода должно быть. Если вы не нарушаете симметрию в динамике, то должны нарушить её в граничных условиях; но как именно правильно её нарушать… Да, тут дьявол кроется в деталях.

ведущий: Возможно, это как раз… Всегда приятно, но и опасно слишком углубляться в дебри, однако, возможно, здесь стоит углубиться на одну-две детали, потому что важно это подчеркнуть: даже профессиональные физики испытывают трудности с этой идеей. Проблему можно изложить так: у нас есть спутники, они сделали снимки ранней Вселенной – космического микроволнового фона; он очень гладкий и почти однородный, но с крошечными возмущениями. Мы объясняем это гладким Большим взрывом 14 миллиардов лет назад и пока примем как данность, что это состояние горячей, плотной, более гладкой ранней Вселенной имеет низкую энтропию. Мы можем поговорить и об этом. Скажем, что энтропия там низкая.

Установка может быть такой: мы сделали снимок, это не гипотеза, у нас есть данные, говорящие, что энтропия была низкой. Но гораздо более тонкий контраргумент состоит в том, что в пространстве всех возможных способов, которыми микроволновые фотоны могли добраться до нашего телескопа так, чтобы выглядеть гладкими, оказывается, большинство не соответствуют ранней Вселенной, которая в действительности была гладкой. Есть намного, намного больше способов, которыми ранняя Вселенная могла бы сильно флуктуировать, но при этом крайне тонкие совпадения и заговоры обеспечили бы, чтобы излучение дошло до нас и выглядело гладким. Именно такого рода извращённое поведение вы и пытаетесь исключить гипотезой прошлого. Справедливо?

Дэвид Уоллес: Да, думаю, это справедливо, хотя позвольте сделать одну оговорку. Только что, чтобы прийти к мысли вроде «таких способов неизмеримо больше, чем иных», вы позволили себе такую вольность. Я и сам раньше говорил в таком ключе, но, если надавить на это место, начинаются трудности. Я легкомысленно сказал: способов, которыми система может быть устроена, бесконечно много, поэтому нет смысла говорить, что она может быть устроена скорее одним способом, чем другим. В некотором смысле это и правда так; и даже если бы существовало конечное число способов, которыми может быть устроена система, – пусть даже миллион миллиардов казиллионов каджиллионов, – из того, что их миллион зиллионов миллиардов каджиллионов, не следует, что каждый из них равновероятен.

Думаю, практические применения физики дают нам множество свидетельств того, что в статистической механике есть некоторое надёжное понятие вероятности. Но у нас есть и немало оснований считать, что это понятие вероятности нельзя получить априори, просто подсчитав возможности.

ведущий: Хорошо.

Дэвид Уоллес: Здесь присутствует нечто содержательное, дополнительное. Допущение приблизительно таково: для данного макроскопического способа, которым может быть устроен мир, – опять же, оставляя в стороне мою оговорку о бесконечности, – каждый совместимый с ним микроскопический способ равновероятен. Примерно так это можно сформулировать. Но это довольно большой шаг; я думаю, в пользу него есть эмпирические свидетельства, по крайней мере с некоторыми оговорками и сомнениями относительно направления времени. В конечном счёте они есть потому, что, приняв это допущение, мы выводим уравнения, а затем проверяем эксперименты в лаборатории или наблюдения на небе – и уравнения дают верный ответ.

Таким образом, это вероятностное допущение подтверждается свидетельствами; его не нужно считать априорным. Мнение, что, если существует множество разных макроскопических способов, которыми может быть устроена система, то она с большей вероятностью находится в макроскопическом состоянии, которому соответствует широкий набор микроскопических состояний… Что ж, есть особые обстоятельства, в которых это тоже подтверждается: когда системы достигли равновесия, когда у них было достаточно времени взаимодействовать и перемещаться по пространству состояний, есть свидетельства, что это верно. Но в качестве априорного утверждения о мире, я не думаю, что у нас есть свидетельства в его пользу или веские логические основания, по которым оно обязано быть верным. Поэтому, хотя в некотором смысле вы, несомненно, правы, говоря, что способов намного больше и что гораздо вероятнее Вселенная флуктуировала в своё нынешнее состояние, чем спутники дали нам правильный ответ, в другом смысле это не безобидное утверждение: в этом аргументе работают некоторые допущения о том, как следует понимать вероятность.

ведущий: Думаю, это совершенно справедливо, пусть и немного педантично, но это же ваша профессиональная работа, верно: вы философ, так что всё в порядке.

Дэвид Уоллес: Практически это и есть описание моей работы, да.

ведущий: Именно. Не будем держать это против вас. Позвольте мне очень быстро переформулировать сказанное, чтобы отделить спорные части от тех, с которыми согласны все. Вы, вероятно, правы: поскольку в моей должностной инструкции написано «физик», а не «философ», я выражаюсь небрежно – это и есть моя работа, верно? [усмехается] Поэтому я использую слово «вероятность», хотя на самом деле имел в виду число различных состояний или нечто подобное. Я всё-таки считаю, что философы порой слишком педантичны в вопросе подсчёта числа различных состояний. Мне кажется, существует совершенно очевидный способ считать число различных состояний, и это не означает, что перед нами распределение вероятностей; это не означает, что, согласно знаменитой формулировке Пенроуза, Бог случайным образом метнул дротик в это пространство состояний.

Однако остаётся тот факт, что гипотеза прошлого должна каким-то образом утверждать: в пространстве всех различных способов, которыми могла быть устроена Вселенная, есть мера, есть способ подсчёта, и наша реальная Вселенная находилась в очень-очень малой области этого пространства. В широком понимании это и есть гипотеза прошлого.

Дэвид Уоллес: Да, хорошо. Не думаю, что это касается только Пенроуза. Думаю, здесь у нас действительно есть содержательное разногласие. Есть хорошо известный способ сформулировать гипотезу прошлого примерно так, как вы только что сказали: гипотеза состоит в том, что ранняя Вселенная находилась в состоянии с очень низкой энтропией – или в некотором конкретном состоянии, которое в действительности имеет очень низкую энтропию, – и, приняв это, мы получаем правильное направление времени. Я же считаю, что это неверная формулировка гипотезы; один из способов это показать, как мне кажется… Это лишь небольшой её изъян.

Какой бы низкой ни была энтропия начальной Вселенной, позднее она могла оказаться в состоянии с ещё более низкой энтропией. Проблемы, связанные с обратимостью во времени, всё равно остаются. Предположим, что ранняя… Хорошо, прежде всего скажем, что ранняя Вселенная была очень горячей и очень плотной и что мы хотим… И мы уже установили, что считаем это состоянием с низкой энтропией. Но в некотором смысле она могла быть ещё горячее и плотнее, и тогда она была бы горячее, но всё равно обладала бы низкой энтропией, так что здесь есть определённая трудность. Но серьёзнее другое: предположим, это было состояние с очень низкой энтропией; всё же она могла флуктуировать в состояние с ещё более низкой энтропией.

Задав это исходное состояние с очень низкой энтропией, мы не исключаем такой возможности; нужно сказать что-то ещё. И это «что-то ещё», по-моему, принимает форму – здесь я позволяю себе физическую небрежность – утверждения, что при данном исходном состоянии любое соответствующее ему микросостояние было равновероятно, а значит, вероятность того, что оно принадлежало к одному из состояний, которые флуктуируют к ещё более низкой энтропии, была крайне мала. Но мне кажется: как только вы сказали, что при данном макросостоянии ранней Вселенной любое совместимое с ним микросостояние было равновероятно, – вы уже ничего не добавляете, по крайней мере для объяснения стрелы времени здесь и сейчас, утверждая вдобавок, что это состояние обладало действительно низкой энтропией. Если бы оно обладало действительно высокой энтропией, мир не выглядел бы так.

ведущий: Мир, вероятно, не выглядел бы так…

Дэвид Уоллес: Но верно и то, что, будь в нём другим соотношение материи и антиматерии, мир также не выглядел бы так. Гладкость ранней Вселенной объясняет многое из того, что мы наблюдаем здесь и сейчас, но аргумент, будто она объясняет направленность во времени нашей макроскопической физики, меня не убеждает.

ведущий: Дайте-ка понять. Иными словами, вы говорите… Давайте чуть отступим. Есть понятие макросостояния, которое мы как бы обошли стороной; люди придают ему большое значение, и, по-моему, совершенно правильно делают. Один из гениальных ходов Больцмана состоял в том, чтобы сказать: вот атомы и молекулы, они движутся, но я не могу разглядеть, что представляют собой отдельные атомы и молекулы, поэтому я объединю все атомы и молекулы, которые выглядят сходно, в одну группу, которую назову макросостоянием. Не знаю, пользовался ли он этими словами, но именно так мы и поступаем. И люди спрашивали – так что спрошу и я: что даёт нам право это делать? Допустимо ли это, объективно ли это, или сюда прокрадывается человеческий фактор, нечто субъективное?

Дэвид Уоллес: Хороший вопрос. Да, эти слова используются в двух несколько разных смыслах, и, думаю, один из них должен беспокоить редукционистов и натуралистов. В сущности, не должен беспокоить другой; а тревожный смысл определяет макроскопическое через нашу собственную способность различать вещи. Можно сказать: две разные конфигурации газа в комнате мы считаем одним и тем же макросостоянием, потому что не можем отличить их на глаз. Или даже: нас интересует газ только на уровне грубого разбиения, то есть макроскопического описания.

Но, признаюсь, мне вообще нет дела до газа. Помимо минимального требования иметь возможность дышать, мне в действительности безразлично, где именно в комнате находится воздух. И всё же термодинамика прекрасно его описывает, хотя мне это и неинтересно. Точно так же мы используем статистическую механику для описания даже таких вещей, как эволюция галактик и звёзд в них; и, конечно, наши телескопы могут показать нам, где, чёрт возьми, находятся звёзды, однако мы всё равно хотим отнести разные, явно различимые расположения звёзд к одному макросостоянию и сказать: «Нас интересует, например, среднее распределение звёзд».

Поэтому, по-моему, хорошее понятие макросостояния – то, которым натуралисты могут не беспокоиться, – примерно таково: это уровень описания, на котором можно получить надёжную, автономную, то есть самодостаточную в философском жаргоне, динамическую картину. Если я хочу знать, как будет меняться воздух в комнате в ближайшие пять минут, то оказывается, что при некотором грубом описании всё, что мне нужно знать о воздухе сейчас, – это, опять же, его состояние на некотором грубом уровне. Конечно, с учётом этих оговорок о термодинамике; но эмпирически верно, что я могу надёжно предсказывать поведение воздуха на некотором грубом уровне, если знаю, что он делает сейчас на некотором грубом уровне.

И у нас есть уравнения, описывающие поведение воды, для которых не нужно указывать положение каждой отдельной молекулы. Мы можем заниматься наукой более высокого уровня, а макросостояния позволяют разбить низкоуровневые объекты на высокоуровневые так, чтобы такая наука была возможна. Вот это, по-моему, надёжная версия понятия, к которой не следует относиться с подозрением.

ведущий: Да, и я думаю…

Дэвид Уоллес: И я… Продолжайте, извините.

ведущий: Я только хотел сказать, что это относится не только к статистической механике, но и к более широким проблемам эмерджентности. У Дэна Деннета, который прежде был гостем Mindscape, есть замечательное выражение – «реальные паттерны», – которым вы пользуетесь применительно к эвереттовской интерпретации. Тот факт, что вам не нужно знать о Вселенной абсолютно всё, что можно располагать неполной информацией и всё же при подходящих обстоятельствах делать о ней предсказания, – объективный факт о Вселенной; именно к нему мы и обращаемся при таком больцмановском грубом разбиении.

Да, совершенно верно. И это столь же незыблемый факт, как сам редукционизм… То есть эмпирически верно, что мы можем записывать надёжные уравнения, описывающие поведение газов.

Не обязано же было быть именно так.

Дэвид Уоллес: Часто мы находили эти уравнения потому, что разобрались в микрофизике, но не всегда. И даже если мы разобрались в микрофизике и вывели их, мы могли бы отбросить микрофизику, всё равно проверить уравнения – и они всё равно были бы верны. Так что если ваша лучшая теория микрофизики утверждает, что уравнения такой формы невозможны, тем хуже для вашей лучшей теории микрофизики. Наши эмпирические свидетельства в пользу микроскопической физики в основном не происходят из микроскопических измерений. По большей части они возникают из миллионов промежуточных расчётов. Поэтому мы говорим, что Стандартная модель всё объясняет или лежит в основе всего. Но почти нет экспериментов, которые можно считать систематической проверкой Стандартной модели в целом.

ведущий: Конечно.

Дэвид Уоллес: Как вам хорошо известно, есть приближения и цепочки приближений приближений, которые обосновывают все разнообразные способы работы этих теорий. Свидетельства первого порядка – это свидетельства верности различных приближений, а поскольку они верны, они в некоторой мере поддерживают и теорию, из которой мы их выводим. Но на первом уровне эмпирически мы обнаруживаем мир, полный разных процессов на разных уровнях; мы считаем, что они связаны, и у нас, по-моему, есть веские основания так считать, однако свидетельства в пользу каждого из них имеются и независимо от того, связаны они или нет. ведущий: Хорошо. И конкретнее: выходит, что в используемом нами на практике грубом разбиении есть некоторая объективность. И, поскольку некоторые мои любимые очень умные космологи этого не понимают, ранняя Вселенная обладает низкой энтропией именно при таком грубом разбиении. Есть ощущение, что можно сказать: «Смотрите, это всего лишь излучение абсолютно чёрного тела, а оно имеет высокую энтропию. Как же… Оно имело максимально возможную энтропию, учитывая, насколько малым было». Но при учёте гравитации это неверно. Правильно ли будет сказать, что ранняя Вселенная имела низкую энтропию по сравнению с той, которую могла бы иметь?

Дэвид Уоллес: Да.

ведущий: И гравитация тоже имела к этому отношение.

Дэвид Уоллес: Но вот чего я не понимаю в этих разговорах с космологами. Безусловно, ранняя Вселенная имела низкую энтропию по сравнению с тем, какой она могла бы быть; но очень быстрый способ это установить – заметить, что ранняя Вселенная имела низкую энтропию по сравнению с нынешней Вселенной. Если бы это было не так, второй закон термодинамики эмпирически оказался бы неверен. А этого никто не считает.

ведущий: Ну да, но…

Дэвид Уоллес: Так что энтропия ранней Вселенной уж точно должна быть ниже энтропии нынешней. Нам не нужен какой-то тонкий трансцендентальный аргумент, чтобы доказать, что она должна быть ниже. Она должна быть ниже, иначе вся наша термодинамическая теория разлетится вдребезги.

ведущий: Но, справедливости ради, аргумент – совершенно неверный, но всё же не совсем бессмысленный – состоит в том, что существовала своего рода огибающая максимально возможной энтропии просто потому, что Вселенная была меньше; и утверждается, что энтропия была настолько высокой, насколько вообще могла быть, хотя и ниже, чем теперь. Но даже этот аргумент совершенно неверен, потому что он игнорирует гравитацию, чёрные дыры и тому подобное.

Дэвид Уоллес: Да, игнорирует, но я бы ещё сказал, что он игнорирует и расширение Вселенной. Думаю, даже тот её однородный, то есть гладкий, компонент в некотором смысле достаточен для той работы, которую нам здесь нужно от него получить. Самая ранняя Вселенная находилась в тепловом равновесии, затем расширялась, и это было состояние с наибольшей возможной энтропией при данных прочих ограничениях и при условии её однородности.

ведущий: Условие однородности – огромное ограничение.

Дэвид Уоллес: Безусловно, но посмотрите, что происходит чуть позже: Вселенная всё ещё однородна, но уже не имеет максимально возможной энтропии. Наступает момент, когда вся кварк-глюонная взвесь превращается в нейтроны и протоны. Затем наступает следующий момент, когда часть нейтронов и протонов сливается в гелий. Наступает момент, когда Вселенная состоит примерно на три четверти из водорода и на одну четверть из гелия. А затем всё останавливается, и она продолжает состоять на три четверти из водорода и на одну четверть из гелия. Если бы она стремилась оставаться в равновесии, этого бы не произошло.

Равновесное состояние Вселенной… Здесь вы разбираетесь лучше меня, но ещё задолго до того, как она становится неоднородной в больших масштабах, равновесная конфигурация была бы целиком гелием, а она не была целиком гелием. Почему? Она расширялась настолько быстро, что частицы успели разлететься слишком далеко друг от друга, прежде чем достаточно часто сталкивались, чтобы образовать гелий. Приведу это лишь как иллюстрацию. Конечно, вы совершенно правы: гравитация и неоднородность радикально меняют реальную картину энтропии в гравитирующих системах по сравнению с негравитирующими.

Но ещё на более фундаментальном уровне сама попытка применять аргументы о равновесии к системе, которая расширяется чрезвычайно быстро, весьма сомнительна. Быстро расширяющиеся системы не находятся в равновесии. Макроскопические условия во Вселенной очень быстро менялись, поэтому разумно было предполагать лишь какое-то локальное равновесие. О самой ранней Вселенной, пока она ещё однородна, можно думать как о чём-то вроде поршня. Если поместить очень горячий газ в поршень и расширять его очень медленно, то газ всё время будет оставаться в мгновенном равновесии. А если бы поршень был невероятно мощным, его можно было бы сжимать или расширять, переводя кварк-глюонную плазму вплоть до состояния холодного железа, – и всё это сохранялось бы в равновесии.

Если раздвигать поршень немного быстрее, вещество «заморозится» в некоторой смеси компонентов, не успевших полностью прийти к равновесию. Так произошло потому, что Вселенная расширялась слишком быстро. И, думаю, такие процессы происходили в ранней Вселенной ещё до учёта гравитации и неоднородных распределений. Когда понимаешь, что Земля получает энергию от термоядерного синтеза на Солнце, а этот синтез возможен потому, что после Большого взрыва осталось много водорода, который не остался бы, если бы Вселенная сохраняла равновесие, пока была однородна, то понимаешь, что современная термодинамика опирается на эти факторы не меньше, чем на особенности неоднородных систем с более высокой энтропией.

ведущий: Меня тянет снова углубиться в дебри определения гипотезы прошлого, но я боюсь, что мы слишком далеко зайдём в эти дебри. Есть много тем, не относящихся к дебрям, которых я хочу коснуться. [смеётся]

Дэвид Уоллес: Что ж, думаю, я поступаю здесь несколько нечестно: на самом деле это как раз тот случай, где у нас есть небольшие, но довольно интересные интеллектуальные разногласия, и я продвигаю свою сторону в споре против вашей позиции ведущего подкаста, который не может ответить в полную силу.

ведущий: Вы именно так и поступаете, и я даже не уверен, что не согласен с вами. Так что нам стоит обсудить это без записи, а потом выложить где-нибудь в интернете в качестве награды. Например, как бонус для подписчиков Patreon или что-нибудь такое.

[смеётся]

Неравновесные процессы и рост энтропии

Хорошо, но вы сказали нечто, что, на мой взгляд, очень важно для нашего разговора в широком смысле. По мере расширения Вселенной происходит своего рода борьба между стремлением к равновесию – фотонов, электронов, протонов, нейтронов и гелия – и самим расширением Вселенной. Поэтому она не остаётся в равновесии: иначе, как вы сказали, водород продолжал бы сливаться, гелий продолжал бы сливаться, возникли бы все элементы вплоть до железа – и на этом всё бы закончилось. Так вот, здесь важен скрытый факт: хотя второй закон и гласит, что энтропия возрастает, закона, предписывающего ей возрастать как можно быстрее, нет. Иногда люди пытаются ссылаться на подобные законы применительно к живым или диссипативным системам и тому подобному. Если смотреть совсем в общем: насколько, по-вашему, мы можем продвинуться дальше второго закона и количественно описать то, как возрастает энтропия?

Дэвид Уоллес: Да, не уверен. И я даже не уверен, что здесь всегда надёжно говорить языком энтропии. Как философ физики, я иногда стараюсь немного отступить от общей картины того, как всё это вообще могло бы работать, и спросить: хорошо, а как это в действительности делают? И какие допущения при этом принимают? У нас есть весьма развитая теория неравновесной статистической механики – на физическом жаргоне это физика систем, которые не находятся в равновесии и действительно меняются со временем, но достаточно велики, чтобы их приходилось изучать методами усреднения статистической механики и термодинамики.

И в этих теориях оказывается, что энтропия, в сущности, служит инструментом учёта. Можно надёжно описывать необратимые процессы, и обычно это процессы, в которых энтропия системы возрастает. А если не возрастает, то лишь потому, что есть окружение, принимающее на себя энтропийные издержки. Но динамика… Если воспользоваться языком, который я ранее применял к устойчивым автономным структурам, то здесь, по-видимому, нет устойчивой автономной динамики энтропии. Чтобы понять, что будет делать система, недостаточно знать одну её энтропию. Разные системы ведут себя радикально по-разному. И, похоже, вообще нет какого-то закона, согласно которому системы непременно стремятся к равновесию.

Вот пример, который на абстрактном уровне устроен точно так же, как пример с водородом и гелием, но, возможно, его легче понять. Если я возьму ящик, наполню его смесью газообразных водорода и кислорода – или, не знаю, стеклянную банку, – и оставлю на полке, она может годами стоять там совершенно спокойно. Если считать, что равновесие – это состояние, к которому вещи довольно быстро приходят, а затем в нём остаются, то можно простить человеку мысль, будто этот ящик со смесью водорода и кислорода находится в равновесии. Но если чиркнуть спичкой…

[смеётся]

ведущий: Вы это выясните.

Дэвид Уоллес: Вы очень быстро поймёте, что равновесия там не было и что с точки зрения энтропии, да и термодинамики вообще, гораздо выгоднее водороду и кислороду прореагировать, образовать воду и взорвать вашу лабораторию. Просто на пути к этому есть динамический барьер; и это не… не какой-то загадочный барьер. Дело в том, что для превращения в воду водород и кислород должны столкнуться с определённой энергией, а эта энергия намного больше типичной энергии частиц водорода и кислорода в газе. Поэтому обычно они просто отскакивают друг от друга и летят дальше.

Если ждать очень, очень долго, это произойдёт, но самопроизвольно не случится за то время, пока вы сидите в комнате. На некотором уровне физика этого нам вполне понятна, но суть в том, что именно конкретные физические обстоятельства говорят нам: энтропия этой системы не возрастает. Из примеров такого рода я заключаю, что не может существовать единообразных или универсальных принципов, определяющих, насколько быстро у чего-либо возрастает энтропия. Это не значит, что не могут существовать сильные обобщения, которые не универсальны, но всё же обладают – на языке физиков – универсальностью, то есть применимы к очень широкому классу систем.

Насколько я вижу, пока у нас нет ничего подобного, причём достаточно систематического; но это ничего не говорит о том, могли бы у нас появиться такие вещи или нет. Не знаю, вопрос о том, какие пути наиболее перспективны для создания захватывающего нового раздела физики, – это область, где я сейчас в какой-то степени выхожу из зоны комфорта, так что не уверен.

ведущий: Но мне кажется, что…

Дэвид Уоллес: Да.

ведущий: Это превосходное замечание: да, есть второй закон, энтропия возрастает, но это ещё не значит, что энтропия непременно лучше всего подходит для отслеживания, когда мы пытаемся сформулировать эти правила. Более того, я бы повернул это в позитивную сторону: для исследователя здесь открывается огромный простор для возможных открытий – для лучших способов сформулировать эти пока отсутствующие у нас универсальные правила. Неравновесные процессы в статистической механике сейчас образуют быстро растущую область, которой в предыдущие столетия, к сожалению, уделяли мало внимания, так что я настроен оптимистично.

Дэвид Уоллес: Хм.

Память, информация и необратимость

ведущий: Что ж, это удачный переход к восстановлению связей, с которых мы начали, – к другим стрелам времени. У нас есть сложная Вселенная, полная самых разных вещей и явных… точнее, проявлений временной асимметрии, которые, как мы скажем, в конечном счёте обусловлены термодинамической стрелой времени, то есть возрастанием энтропии, как бы мы ни характеризовали эту стрелу времени. Как тот факт, что кубики льда тают, но не восстанавливаются самопроизвольно из талой воды, помогает мне понять, почему я помню прошлое, но не будущее, или почему с течением времени я старею?

Дэвид Уоллес: Да. Не уверен, что знаю, как правильно сказать об этом в общем виде, и многие попытки это сформулировать никогда не казались мне полностью убедительными. Вот исходный пункт, который, как мне кажется, важен. Когда мы говорим о том, как физика различает прошлое и будущее, иногда мы описываем это просто как отсутствие симметрии, отражающей прошлое и будущее друг в друга. Но, по-моему, это не вполне передаёт суть. Есть, как вы знаете, микроскопические явления физики, которые в некотором смысле действительно нарушают симметрию прошлого и будущего: распад нейтронов определённым образом или некоторые… пожалуй, ещё более эзотерические с точки зрения этой симметрии эффекты. Некоторые эзотерические явления физики частиц, похоже, действительно нарушают симметрию прошлого и будущего, но не тем способом, который здесь важен.

ведущий: Верно.

Дэвид Уоллес: Не таким, чтобы при обратном воспроизведении видео было явно видно, что вы это сделали. Я думаю, важно то, что эта динамика по-разному идёт вперёд и назад: в ней есть необратимость и шум. Необратимость означает потерю информации: множество разных начальных состояний сходятся к одному и тому же конечному состоянию. Шум означает, что становится, по крайней мере де-факто, невозможно предсказать, к какому из множества будущих состояний придёт система. Эти свойства – необратимость и шум – стирают информацию в процессе эволюции. Это видно, если сравнить предсказания вперёд и назад.

Если речь идёт о физике Солнечной системы – как я говорил об затмениях, – то предсказание её состояния через тысячу лет строится точно так же, как предсказание… точнее, в жаргоне это называется ретропредсказанием – её состояния тысячу лет назад. Мы используем это забавное слово «ретропредсказать», потому что на деле просто делаем предсказание при отрицательном времени. Но для макроскопических законов ретропредсказание чаще всего невозможно. Если у меня есть изолированные кубики льда или, скажем, стакан с небольшим количеством льда в холодной воде, я могу довольно надёжно предсказать, с какой скоростью этот лёд растает и когда он полностью исчезнет.

Но ретропредсказать таким способом я не могу: я не могу установить, какие кубики льда были там раньше и как их туда положили, – эта информация просто утрачена. Возможно, микрофизика всё ещё её хранит, но на уровне описания, о котором мы говорим, её уже нет. Поэтому я думаю, что в некотором смысле те способы, которыми наша динамика необратима и теряет информацию, ещё и распределяют вещи в пространстве, не собирая их обратно. Именно такие свойства динамики подсказывают, что, если пытаться строить что-то в рамках этой динамики, если пытаться обрабатывать в ней информацию, то такая обработка тоже должна будет чётко различать прошлое и будущее. Вот доказательство принципиальной возможности.

Не думаю, что когда-либо сумел вполне удовлетворительно для себя разобраться, как именно должны работать детали. Почему эта общая асимметрия обработки информации конкретно приводит к тому, что мы оставляем записи о прошлом и строим частично надёжные предсказания будущего, а не наоборот? Мне кажется, быстрые попытки это объяснить неубедительны. Убедительного объяснения пока нет.

ведущий: То есть, по-видимому, существует по меньшей мере наивное противоречие между тем, что вы сказали, – а именно что есть диссипация и в некотором реальном смысле мы теряем информацию, – и тем, что как реальный человек я, по-моему, с течением времени узнаю новое, пишу книги, в которых содержится информация, и потому объём того, что я знаю о прошлом, локально возрастает. И это явно будет не так просто согласовать.

Дэвид Уоллес: Да, и, конечно, в этом же смысле есть кажущееся противоречие, которое давно известно; некоторые люди, которым следовало бы понимать лучше, использовали его как аргумент против науки или для всевозможных злоупотреблений. Давно существует кажущееся противоречие между тем, что энтропия, похоже, всегда возрастает, что мы движемся к равновесию, и тем, что лично я не нахожусь в равновесии и не рассчитываю оказаться в нём ещё несколько десятилетий.

ведущий: Верно.

Дэвид Уоллес: И, конечно, ответ совершенно не загадочный: я не замкнутая система. Я могу поддерживать собственную низкую энтропию, сбрасывая энтропию в окружающий мир, подобно тому как мой холодильник может оставаться холодным, нагревая комнату. И, я думаю, на некотором уровне с обработкой информации дело обстоит так же: даже если идущие процессы в некоторых смыслах систематически теряют информацию, я всё равно могу наращивать объём информации об интересующих меня вещах – при условии, что не возражаю против того, чтобы переводить окружающий мир в случайные состояния.

ведущий: Отсюда возникает связанная с этим проблема, которой люди часто пытаются меня прижать. Если считать, что все различия между прошлым и будущим в конечном счёте возникают из этого термодинамического градиента, то, если вас поместить в холодильник и ваша энтропия начнёт убывать, вы внезапно станете помнить будущее, а не прошлое? То есть можно ли полностью локально обратить стрелу времени таким образом, что физика начнёт казаться очень странной?

Дэвид Уоллес: Да, но не просто поместив вас в холодильник. [смеётся] Это отчасти связано с тем, о чём мы говорили раньше: энтропия не обязательно служит единственной мерой необратимости. В вашем теле происходит множество необратимых процессов, и, даже если вы остываете так, что ваша общая энтропия уменьшается, эти процессы всё равно необратимы. Динамика, управляющая всей биологией в ваших клетках, всё так же чётко различает прошлое и будущее. Вот если бы вы сделали с собой что-то, что систематически обращало бы эти направления, это уже другой вопрос. Но холодильником этого не добиться: здесь понадобятся инопланетяне и наука, подобная божественной. И мы примерно знаем, что произошло бы, если бы вы пошли в обратную сторону, а ваше окружение сохранилось.

Если ваше окружение сохранилось бы совместимым с этим, то, оставив в стороне, как мне кажется, несколько неудачно сформулированный вопрос о том, как это субъективно ощущалось бы, с точки зрения наблюдающего вас человека вы просто всё делали бы задом наперёд.

ведущий: Верно.

Дэвид Уоллес: Но это… Разумеется, мы так сформулировали задачу, так что ответ тривиален. Если бы ваше окружение тоже не двигалось назад во времени, то, думаю, оно очень быстро нарушило бы… вмешалось бы в то, как вы пытаетесь двигаться назад, и снова заставило бы вас двигаться вперёд.

ведущий: Да, то есть такого грубого приёма, как просто уменьшить вашу общую энтропию, далеко не достаточно, чтобы действительно обратить вашу личную стрелу времени.

Дэвид Уоллес: Именно. Если мы на самом деле говорим о динамической необратимости, то динамически необратимые процессы не меняются от того, что происходит, по сути, в терминах энтропии. Все эти процессы по-прежнему производят энтропию, а мы вдобавок просто выбиваем большой объём энтропии из вашей системы, перенося части вашего тела, которые локально находятся в равновесии, в части тела, тоже локально находящиеся в равновесии, но при более низкой температуре. И этот общий баланс энтропии – сумма различных неравновесных процессов в вашем теле, которые, происходя вне равновесия, увеличивают энтропию, и обычных процессов охлаждения, – будет отрицательным, так что ваша энтропия снизится. Но динамика в вашем теле всё равно явно различает прошлое и будущее.

Просто такого грубого индикатора, как направление градиента энтропии, недостаточно. Термодинамическая необратимость – это нечто большее, чем просто градиент энтропии.

ведущий: Я верю всему, что вы только что сказали, но, по-моему, вы упускаете прекрасную возможность для стартапа, который не только сохранял бы вас во времени, но и омолаживал, просто помещая в холодильник. Если бы вы смогли разработать такую теорию, то зарабатывали бы уйму денег, просто говорю.

Дэвид Уоллес: Если бы это работало, думаю, я мог бы заработать много денег. Если бы я мог убедить людей, что это сработает, то мог бы зарабатывать почти столько же, но я всё-таки слишком честен.

[смех]

ведущий: Убеждать людей проще, чем заставить это работать.

Дэвид Уоллес: О да.

Квантовое измерение и стрела времени

ведущий: Думаю, в этом и весь секрет работы в нашем деле. Но хорошо, ладно. При всём этом замечательном наборе идей над нашим разговором нависает призрак: до сих пор мы говорили довольно классически, верно?

Дэвид Уоллес: Да.

ведущий: О старой доброй… Мы даже упоминали Исаака Ньютона, Максвелла и других. Но есть известная область физики, в которой симметрия относительно обращения времени не выглядит очевидной: акт наблюдения и коллапс волновой функции в квантовой механике. Вы кое-что знаете о квантовой механике. Как вы осмысляете временну́ю асимметрию измерения в квантовой теории – в общем виде или, если хотите, сразу погрузившись в эвереттовскую интерпретацию и многомировость?

Дэвид Уоллес: Хорошо. Моей отправной точкой будет тот же в широком смысле редукционистский подход «сначала динамика», который, как мне кажется, мы примерно час назад приняли в качестве общей исходной позиции. Итак, измерение здесь – просто частный случай крупномасштабного взаимодействия. Измерения происходят, когда нечто сравнительно микроскопическое многократно дублируется и усиливается. С этой точки зрения процессы измерения должны быть частными случаями такого усиления до макроскопического масштаба, но, как хорошо известно, в квантовой механике этот процесс проблематичен.

На практике процесс измерения, то есть макроскопического усиления, выглядит примерно как случайный коллапс волновой функции. Практически создаётся впечатление, будто исходная суперпозиция множества возможных событий мгновенно превращается в одно из них. Что на самом деле происходит и оправдывает такую картину – другой вопрос, но именно так всё выглядит с точки зрения практической физики. На возникающем уровне описание таково: я перехожу от суперпозиции к случайно выбранному элементу суперпозиции. Этот процесс явно, недвусмысленно необратим во времени.

И меня всегда удивляло – хотя теперь это уже не настолько верно, как прежде, – что эта квантово-механическая стрела времени долгое время была, не знаю, каким-то забытым пасынком среди стрел времени в физике: ей уделяли очень мало внимания по сравнению с более привлекательными стрелами времени, если угодно. Но коль скоро мы говорим, что квантовая механика в некотором роде фундаментальна, её появление здесь действительно должно быть важно. И я думаю, что причина, по которой это не так… Что ж, есть декларируемая причина, по которой люди не беспокоятся об этих квантовых эффектах, и есть, как я считаю, действительная причина.

Декларируемая причина примерно такова: почти в любом учебнике философии статистической механики в начале вам изложат стандартную линию. Скажут примерно следующее: «Да, я использую классическую механику. Да, на самом деле мир квантовый. Да, нам следует учесть квантовые эффекты, но квантовая механика технически… квантовая статистическая механика технически сложнее классической статистической механики, а по существу возникают те же самые вопросы об основаниях».

ведущий: Я сам произносил эти слова. [усмехается]

Дэвид Уоллес: На мой взгляд, такое описание происходящего почти в точности неверно. На самом деле для целей изучения оснований – я не буду вдаваться в детали, потому что это уже дебри, – аппарат квантовой механики проще. У классической механики есть ряд патологических особенностей, которых нет в квантовой механике. Если хотите их вычислить, Шон, да поможет вам небо; но если вы просто хотите разобраться в абстрактной структуре проблемы, квантовый случай проще. И вопросы глубоко меняются по множеству причин; уверен, мы ещё коснёмся некоторых из них. Но прежде всего – именно из-за этой ясной асимметрии измерения, то есть макроскопического усиления.

Думаю, подлинная причина, по которой авторы учебников или монографий на эту тему занимаются классической статистической механикой, в том, что они боятся проблемы квантового измерения. Они не хотят, чтобы все эти квантово-механические вещи испортили их прекрасную теорию статистической механики.

ведущий: Я бы с этим согласился, если понимать слово «боятся» как опасение, что она может пустить под откос всё обсуждение.

Дэвид Уоллес: Это справедливо, да. И, думаю, проблема в том, что она действительно пускает под откос всё обсуждение; но это лишь другой способ сказать, что квантовая механика крайне важна для понимания статистико-механической стрелы времени. Но скажем так: посмотрите на асимметрию, о которой мы говорим. Её нельзя чётко отделить от статистико-механической асимметрии; это не совсем одно и то же, но они тесно связаны. Это можно увидеть по-разному, но, например, если вы считаете, что коллапс волновой функции – подлинно случайный процесс на очень глубоком уровне, то он более или менее, почти полностью снимает возражение против того, что я могу с одинаковым успехом проводить вероятностный аргумент как вперёд, так и назад во времени.

Если крайне вероятно, что текущее состояние эволюционирует в состояние с высокой энтропией, но существуют некоторые совершенно особые способы, которыми текущее состояние могло бы… могло бы эволюционировать в состояние с низкой энтропией, то, даже поместив систему в одно из таких совершенно особых состояний, вы не удержите её там надолго: квантовая случайность немного её расшатает. Так что фундаментальный коллапс волновой функции нарушил бы временну́ю симметрию динамики таким образом, который, согласно весьма правдоподобной эвристике, решил бы проблему статистической механики.

Если бы я считал коллапс волновой функции хорошей идеей, я мог бы долго рассказывать о том, как можно было бы перестроить статистическую механику. По причинам, которыми можно поделиться, я считаю, что это ужасная идея… То есть хорошая идея, но фундаментально неверная.

ведущий: Она не работает.

Дэвид Уоллес: Её стоит исследовать, но она не работает, это не верный путь. Верный путь, думаю, – нечто вроде многомировой интерпретации. Мы хотим сказать, что квантовая механика действительно сохраняет все эти суперпозиции, а то, что кажется, будто у нас одновременно имеется только один из возможных результатов, а не все они сразу, зависит от перспективы. Просто мы – физическая система такого рода, которая находится в одном из этих членов суперпозиции; в одной из других ветвей после квантового измерения есть Дэвид, столь же убеждённый в том, что он Дэвид, как я убеждён в этом здесь.

Конечно, с многомировой квантовой механикой в любом случае связан целый набор проблем, но, если придерживаться вопросов статистической механики, многомировая квантовая механика инвариантна относительно обращения времени, поскольку это просто квантовая механика с унитарным уравнением Шрёдингера; она обратима в прежних смыслах. Поэтому в многомировой квантовой механике нет возможности для какой-либо предшествующей квантовой стрелы времени, лежащей в основании статистико-механической стрелы времени.

В некотором смысле всё почти наоборот. Если посмотреть на математику, используемую для описания измерения, усиления суперпозиции до макроскопического масштаба и того, что квантовые физики называют декогеренцией, – когда на практике становится невозможно обнаружить многомировую природу систем, потому что они так сильно запутываются со своим окружением, – то вся эта математика оказывается просто статистико-механической. Допущения, используемые для вывода этих уравнений, в точности те же, что мы используем для вывода уравнений в неравновесной статистической механике. Более того, иногда это буквально одни и те же уравнения: в теории декогеренции и основаниях квантовой механики используют так называемое главное уравнение декогеренции…

ведущий: Главное уравнение. Да.

Дэвид Уоллес: Оно описывает стандартные модели того, как окружение влияет на систему. Это буквально то же самое, что стандартное уравнение, используемое в неравновесной статистической механике с 1960-х и 1970-х годов. Ничего подозрительного в этом нет, никто этого не отрицает, но удивительно часто этого не замечают, поскольку люди, работающие по разные стороны этой границы, не слишком хорошо знакомы с работами друг друга. Я впервые встретил это уравнение в девяностые годы аспирантом, интересовавшимся квантовой механикой, – в литературе по декогеренции. Двадцать лет спустя я заново обнаружил его в неравновесной статистической механике. И ладно, я философ и могу заниматься чем-то ещё, но всё же.

Декогеренция и ветвление миров

ведущий: Ну да, думаю, мы можем исходить из того, что слушатели знают о существовании квантовой механики, о том, что волновая функция представляет собой суперпозицию разных вещей, и даже знают, что мы с вами оба сторонники многомировой интерпретации, согласно которой, как вы говорите, коллапсы нереальны: есть лишь гладкая, обратимая эволюция волновой функции. Хорошо, но затем происходит ветвление, и, как мне кажется, именно здесь возникает временна́я асимметрия.

Дэвид Уоллес: Да.

ведущий: Но, возможно, прежде чем говорить о временнóй асимметрии, стоит задать вопрос, потому что он крайне важен, и я изо всех сил стараюсь хорошо на него отвечать, но людей мои ответы не всегда удовлетворяют. Что вы понимаете под ветвлением? Когда оно происходит, как часто, как мне следует его представлять?

Дэвид Уоллес: Хорошо, хорошо. Давайте немного отступим. Вот как я это понимаю. Если слушать внимательно, я незаметно протащу сюда целый ряд допущений о направлении времени, к которым нам придётся вернуться, но пока оставим их в стороне. Итак, когда мы измеряем систему или позволяем микроскопической системе усилиться до макроскопического масштаба, фактически происходит то, что с рассматриваемой системой запутываются, то есть квантово запутываются, очень и очень многие другие части мира.

ведущий: Запутываются. Да.

Дэвид Уоллес: Мысленный эксперимент, с которого я всегда начинаю, – это что-то вроде кота Шрёдингера: кот Шрёдингера одновременно жив и мёртв. Стандартная формулировка проблемы квантового измерения утверждает, что так быть не может, ведь, глядя на котов, я никогда не вижу их одновременно живыми и мёртвыми; и где-то на заднем плане присутствует представление о том, каково было бы видеть кота одновременно живым и мёртвым. Это примерно как в допандемийные времена, когда вы просто сильно напивались с друзьями и так напивались, что у вас двоилось в глазах.

ведущий: Да.

Дэвид Уоллес: Итак, увидеть одновременно живого и мёртвого кота означало бы испытать нечто вроде восприятия очень странного неопределённого кота. Интуитивно кажется, что именно таково было бы увидеть кота, который одновременно жив и мёртв. Но интуиция – очень плохой способ выяснять, как нечто выглядит в физической теории. Если спросить у физики, как это выглядело бы, то, когда я смотрю на живого кота, это просто физический процесс. Мой мозг или тело переходит в некоторое состояние, которое можно описать как состояние видения живого кота; а если я вижу мёртвого кота, то перехожу в состояние, которое можно описать как состояние видения мёртвого кота. Уравнение Шрёдингера линейно. Это означает – не будем вдаваться в подробности, – что, если я смотрю на кота, который одновременно жив и мёртв, то после этого моё состояние – одновременно видеть живого кота и видеть мёртвого кота.

Я сам не оказываюсь в каком-то определённом состоянии, где вижу странного неопределённого кота; я оказываюсь в неопределённом состоянии между двумя совершенно обыденными переживаниями восприятия кота. И кот связан со мной так, что… я и кот вместе находимся в состоянии «кот жив, я вижу живого кота» плюс «кот мёртв, я вижу мёртвого кота». А если затем я сообщаю вам в подкасте, жив кот или нет, то вы одновременно оказываетесь в состоянии, когда вам сообщили, что кот жив, и в состоянии, когда вам сообщили, что кот мёртв; а ваши слушатели, когда запись будет воспроизведена… То есть на самом деле гораздо раньше, но пока в качестве мысленной картины – ваши слушатели одновременно будут в состоянии «Шон сообщил, что кот жив» плюс в состоянии «Шон сообщил, что кот мёртв».

И опять же, всё коррелировано, так что полное квантовое состояние меня, вас, кота и ваших слушателей – сумма двух вещей, каждая из которых обычна. В одной кот жив, я сообщил вам, что кот жив, и вы транслируете это в интернете; в другой кот мёртв, я сообщил вам, что кот мёртв, и вы транслируете это в интернете; и остальной мир – по мере того как люди об этом слышат, узнают и запутываются. Хотя на деле всё происходит быстрее и менее наглядно, чем это.

[смех]

Обычные электромагнитные возмущения, возникающие, когда я это делаю, распространятся со скоростью света и переведут вас в состояние, в котором вы одновременно коррелированы с Дэвидом, видящим живого кота, и с Дэвидом, видящим мёртвого кота, ещё до того, как вы сознательно узнаете ответ. Поэтому довольно скоро Земля в целом, Солнечная система в целом одновременно оказываются в двух состояниях: «кот жив, и это продолжается» и «кот мёртв, и это продолжается»; и каждый из этих членов по отдельности не взаимодействует с другим в каком-либо содержательном смысле. Квантовая суперпозиция, это квантовое «два одновременно», проявляется как два одновременно существующих состояния посредством интерференционных эффектов, которые могут возникать между ними: при этом каким-то образом состояния могут усиливать или компенсировать друг друга, так что, например, компоненты с живым котом могли бы компенсироваться, а компоненты с мёртвым котом – усилиться… Но здесь этого произойти не может.

Когда системы становятся достаточно большими – и это тоже термодинамическая необратимость, – такие интерференционные эффекты уже невозможны: слишком много движущихся частей, чтобы снова согласовать их таким образом. Так что у вас действительно есть два фрагмента физической реальности, каждый из которых не взаимодействует с другим, а каждый по своей структуре изоморфен, имеет ту же форму, что и ситуация, в которой происходит обычное определённое классическое событие. Поэтому в мире, или во Вселенной, одновременно происходят два обычных определённых классических события; и нам нужно название для большого фрагмента реальности, который делает своё дело и по-настоящему не взаимодействует с другими большими фрагментами реальности.

Слова «мир» и «ветвь» для этого вполне подходят, но это возникающие понятия. То есть моя книга называется «Возникающий мультивёрс» (The Emergent Multiverse): мультивёрс не фундаментален на глубочайшем уровне реальности. Всё это множество вещей, одновременно происходящих, – лишь ещё один случай автономных процессов более высокого уровня, о которых мы говорили ранее в подкасте; просто таких процессов одновременно больше одного.

ведущий: Верно. И, пожалуй, стоит сказать потенциальным скептикам среди слушателей: если вы согласились с предыдущим обсуждением этих возникающих структур и того, как у них могут быть автономные законы, то вы уже почти согласились с многомировой интерпретацией квантовой механики – это очень похожая вещь.

Дэвид Уоллес: Совершенно верно. Это был один из моих исходных аргументов в пользу многомировости в философии – ещё тогда, когда я переходил от аспирантуры по физике: стоило принять базовые правила того, как в физике работают возникающие явления, и применить их к унитарной квантовой механике без модификаций, как многомировость более или менее возникала сама собой. Её не добавляли в теорию – она структурно следовала из того, как теория устроена. И, наоборот, если вы хотите отвергнуть эвереттовскую интерпретацию, вы рискуете отвергнуть достаточно общие правила связи между теориями разных уровней – правила, которыми мы пользуемся практически во всей науке, правила, без использования которых значительная часть науки просто перестала бы работать.

ведущий: Но теперь я могу задать вам все эти каверзные, раздражающие вопросы, потому что вы воспользовались очень простым примером с котом Шрёдингера. Кстати, поклонники подкаста Mindscape могут купить футболку с котом Шрёдингера в магазине мерча Mindscape. Хотя мой кот жив: он одновременно бодрствует и спит, а не одновременно жив и мёртв, потому что я не люблю убивать кота.

Дэвид Уоллес: Но ведь у вас есть коты, верно?

Именно. Да, для любителей котов здесь найдётся место. Но если результат наблюдения не ограничен двумя возможностями, а непрерывен, как, например, положение частицы, происходит ли ветвление постоянно? И можем ли мы вообще сосчитать число ветвей?

Да. Не думаю, что мы можем их сосчитать; по крайней мере, мы не можем сосчитать их без произвольного выбора. В сущности, кот – как раз пример этого. Я буду придерживаться жёсткой версии исходного эксперимента с котом Шрёдингера, прошу прощения у любителей котов. Капсула с цианидом может разбиться множеством способов. Более того, само событие может произойти в разное время. Сейчас на занятиях по физике эксперимент с котом Шрёдингера обычно излагают так: вы измеряете некоторую частицу, и в зависимости от результата кот живёт или умирает. Всё очень чисто и дискретно. Но у Шрёдингера в первоначальном варианте был радиоизотоп, так что действительно имелось дискретное разделение на живого и мёртвого кота. У нас есть живой кот плюс континуум умирающих котов, умерших в разное время.

Итак, как проанализировать это в рамках той эмерджентной картины, о которой я говорил? Буквально рассматривать это как континуум нельзя. Если я захочу разделить различные состояния мёртвого кота на состояния, отличающиеся, скажем, на секунды, ничего не выйдет. На таких временны́х масштабах существенна квантовая когерентность радиоактивного распада. Чтобы длина волны частиц распада имела смысл, необходима конструктивная интерференция; поэтому, если попытаться разделить мир на миры с настолько тонким разбиением, перестанет быть верным моё прежнее утверждение, что между этими мирами нет взаимодействия, нет интерференционных эффектов.

При таком масштабе описания интерференция есть. Поэтому я не могу считать, что состояние кота разлагается на ветви, различающиеся на секунды. Это число я слегка взял с потолка. Я не стал бы ручаться за физику…

ведущий: Но звучит правдоподобно, да.

Дэвид Уоллес: Есть некоторый временной масштаб, для которого это верно; назовём его секунды. Если я решу взять интервал секунды, всё в порядке. Соответствующие времена когерентности радиоактивного распада намного короче, так что я совершенно точно могу рассматривать состояние кота как суперпозицию сотен миллионов ветвей мёртвого кота, различающихся на секунды. Можно ли уменьшить его до секунды? Да, вероятно. Можно ли дойти до секунды? Не уверен. И нет совершенно чёткой границы, за которой это перестаёт работать. В какой-то момент интерференция станет настолько значительной, что описание в терминах ветвей утратит полезность.

Именно тогда у такого описания не будет автономной динамики высокого уровня. И именно тогда перестаёт действовать то, что Дэн Деннет называет реальными паттернами и о чём вы говорили раньше: это, так сказать, моя общая лицензия утверждать, что у меня есть процессы высокого уровня. При переходе к более тонкому разбиению эта лицензия отзывается. Но при более грубом разбиении всё в порядке. Будут и промежуточные случаи, где этим можно пользоваться, но всё будет несколько расплывчатее, чем вам хотелось бы. И в зависимости от вашей терпимости к ошибке и требуемой точности вы придёте к разным выводам о том, насколько мелко следует всё разделять. Но основное утверждение, что существует огромное число разных котов, устойчиво к различным способам его уточнения.

ведущий: И здесь заключён некоторый урок или философская идея – возможно, вы уже сформулировали её явно. Дело в том, что эти ветви – всего лишь приближения, полезные способы говорить о вещах, и нельзя требовать от них слишком большой точности; так же как нельзя требовать слишком большой точности от описания газа как сплошной среды в ящиках, а не как совокупности атомов.

Дэвид Уоллес: Именно так. Это вновь общий урок об эмерджентности, перенесённый в квантовую механику. Для эмерджентных описаний систематически характерны нечёткость, слегка размытые границы и отсутствие по-настоящему резких, точных правил, где именно проводить разграничения. Это никак не связано с квантовой механикой – так вообще устроен мир. Есть соблазн, говоря о квантовой механике и в особенности о многих мирах, утверждать – сейчас, пожалуй, реже, чем раньше, но такое всё ещё встречается, – что вариантов два: либо нечто должно быть точно и строго определено в моей микроскопической физике, либо оно иллюзорно.

Но почти ничто в мире не укладывается в эти категории. Мы с вами не определены точно и строго. В лагранжиане Стандартной модели нет члена взаимодействия Шона-Дэвида. И всё же мы не иллюзорны; или, по крайней мере, если иллюзорны, то слово «иллюзия» здесь утрачивает смысл. Всё, что относится к более высокому уровню, обладает этой нечёткостью. И, опять-таки, ветви многих миров обладают той же нечёткостью в том же смысле. Однако устойчивы те вещи, которые остаются верными независимо от того, насколько вы меняете настройку. Так, устойчиво верно, что кот Шрёдингера разделяется на огромное число ветвей. Но не является устойчиво верным утверждение, что точное число этих ветвей равно или .

Устойчиво верно, что их по меньшей мере сотни миллионов. Устойчиво верно, что их не , но в промежутке нет устойчивого ответа. Должен признаться: некоторые из моих более пуристски настроенных коллег, склонных к метафизике, на этом месте рвут на себе волосы, потому что метафизика здесь – сплошной хаос.

[смешок]

Но я считаю, что наша метафизика должна отвечать нашей науке; поэтому, если для осмысления такого способа говорить нам нужно в некоторой степени изменить саму работу метафизики, её нужно именно так изменить, чтобы отдать должное науке.

ведущий: И, кажется, в сказанном вами ранее уже содержался неявный ответ на этот вопрос, но всё же: когда происходит ветвление, как быстро оно распространяется? Следует ли считать, что ветвление одновременно во всей Вселенной происходит в некоторой произвольно выбранной системе отсчёта? Например, когда Алиса и Боб далеко друг от друга со своими запутанными спинами и собираются их измерить: когда Алиса измеряет свой спин, мгновенно ли разделяется Боб, или здесь есть задержка, обусловленная скоростью света? Или это человеческая конструкция, и можно выбрать любой из вариантов?

Дэвид Уоллес: Да, это где-то посередине; всё упирается в некоторую неоднозначность того, что мы здесь подразумеваем под ветвями. Для малых систем она несущественна, но становится важной в ситуации с Алисой и Бобом. Вот нечто, не зависящее от того, как вы всё это зададите. Квантовое состояние области пространства-времени, содержащей Алису, не изменится, пока свет не успеет пересечь промежуток от области пространства-времени, описывающей Боба. Таково фундаментальное, или более фундаментальное низкоуровневое, описание, ещё до того как мы начинаем говорить о ветвях. Конечно, если мы говорим о классическом пространстве-времени с Алисой и Бобом, там есть некоторое ветвление, но на рассматриваемом нами уровне мы не мыслим его как разветвлённое.

Если описывать это в терминах ветвления, я предпочёл бы сказать, что ветвь – этот элемент моей эмерджентной структуры – расширяется вдоль будущего светового конуса. Итак, Алиса разветвляет своё будущее; ветвление распространяется от неё со скоростью самого быстрого взаимодействия, которое его вызывает. На практике для больших систем это всегда свет. У Боба также происходит ветвление, и в конце концов эти световые конусы пересекаются, и световые конусы Алисы… Простите, я жестикулирую, а это подкаст, прекращаю. Световой конус Алисы пересекает Боба, световой конус Боба пересекает Алису, и тогда Алиса и Боб вновь разделяются, так что они переживают два последовательных события разделения: одно – когда провели собственное измерение, а другое – когда оказываются в причинном будущем другого измерения.

Но иногда удобнее говорить более глобально. Если вы хотите записать квантовое состояние и сказать: «Мы разложим это состояние на „Алиса и Боб оба получают спин вверх“ плюс „Алиса и Боб оба получают спин вниз“ плюс „Алиса получает спин вверх, Боб – спин вниз“ плюс „Боб получает спин вверх, Алиса – спин вниз“», – тогда нам потребуется глобальное понятие ветвления. Но в таком случае мы уже не выделяем сколько-нибудь устойчивую характеристику высокого уровня: мы добавили элемент чистой условности, и он определяется именно тем, о чём вы говорили раньше, – тем, что мы выбрали произвольную систему отсчёта.

Так что, если хотите, мы можем теперь говорить таким образом, но физически ничего не происходит мгновенно – даже в эмерджентном смысле высокого уровня. В этом эмерджентном смысле высокого уровня кое-что происходит, но только на будущих световых конусах измерения. По крайней мере, я думаю об этом так.

ведущий: Да, нет, думаю, это совершенно… Мне кажется это интересным, потому что здесь своего рода узловая точка эмерджентности, субъективности, объективности и всего прочего. Так что, повторюсь, молодым слушателям есть над чем работать: не всё здесь ещё решено. И мы не… Чтобы вернуться к началу и замкнуть круг: мы начали с того, что процесс квантового измерения – явно необратимый во времени процесс. Так как же вы это объясните, мистер Эверетт?

Дэвид Уоллес: Верно. Ну, я не обязательно знаю ответ. То есть…

ведущий: Что? Вам платят хорошие деньги за участие в этом подкасте.

Дэвид Уоллес: Я предложу классический философский способ решить проблему: свести её к более крупной нерешённой проблеме. Итак, утверждение: это ветвление – частный случай термодинамической необратимости. Отчасти это возвращает нас к тому, что я раньше говорил об одних и тех же уравнениях, возникающих в разных контекстах, но можно разложить это на более физические составляющие. Вот аргумент, который можно привести, чтобы объяснить, почему кот Шрёдингера вызывает ветвление всего вокруг. К коту Шрёдингера летит случайный фотон. Скажем, он прилетает из космоса. Если кот жив, то он стоит, и фотон отскакивает от кота. Если кот мёртв, фотон безвредно пролетает мимо него и отскакивает от чего-то другого.

Итак, пусть до прибытия фотона квантовое состояние – предположим, что это самый первый фотон, – было «кот жив плюс кот мёртв, фотон летит к нему». Тогда квантовое состояние после этого будет «кот жив, фотон отскочил от кота» плюс «кот мёртв, фотон пролетел мимо кота». Это запутанное состояние, совместное состояние обоих объектов; теперь фотон записывает квантовое состояние кота, а затем прилетают ещё миллионы фотонов, и кот запутывается со всеми этими фотонами всё сильнее и сильнее. Хорошо, но предположим, мы прокрутили бы этот процесс назад. В обратном описании происходящего было бы примерно следующее: первоначально фотон квантово запутан с котом, так что полное квантовое состояние выглядит примерно как «фотон летит по одной траектории, мёртвый кот» плюс «фотон летит по другой траектории, живой кот».

Если развить это состояние во времени, то фотон, летящий по траектории живого кота, отскочит от живого кота, а фотон, летящий по траектории мёртвого кота, продолжит движение. В результате у меня будет один выходящий фотон, более не запутанный с котом. И если бы каждый фотон прилетал в таких квантовых состояниях, то в конце всего процесса кот… Кот начал бы в этом невероятно запутанном состоянии; в конце процесса кот оказался бы в совершенно чистом состоянии.

Почему же мы считаем, что происходит одно, а не другое? В некотором смысле мы считаем, что невероятно тонко настроенное запутанное состояние кота среди миллиона фотонов – это просто до нелепости неправдоподобное, до нелепости маловероятное начальное состояние системы. Напротив, состояние, в котором все фотоны прилетают как угодно, – совершенно естественное, разумное начальное состояние системы. Но, как я уже показал, это явно направленное во времени допущение. Состояние, которое я назвал совершенно невероятным, – это просто состояние, в которое система действительно придёт в будущем, обращённое во времени. А состояние, которое я назвал совершенно нормальным, – это состояние, в которое система пришла бы, если бы я прокрутил невероятное состояние назад.

ведущий: И всё это в точности аналогично вероятности того, что атомы в стакане воды окажутся готовы самопроизвольно образовать кубик льда.

Дэвид Уоллес: Совершенно верно. Я бы даже сказал: это не просто аналогично, это одно и то же, только применённое к другой проблеме. Есть некоторые тонкости, связанные с квантовой механикой, но в основе своей это одно и то же. Так что те же самые вещи, которые обусловливают необратимость в случае кубика льда, обусловливают и то, что системы ветвятся, а не сливаются вновь. Возвращаясь к тому, что вы сказали в самом начале: существуют ли у меня разные стрелы времени? На самом деле это одна из причин, почему я так не считаю. Если говорить о квантовой стреле времени и статистико-механической стреле времени, начинаешь обманывать себя, думая, что это разные вещи.

ведущий: Для неэвереттианцев это могут быть разные вещи, верно?

Дэвид Уоллес: Справедливо, справедливо, хотя это также показывает, почему Эверетт…

ведущий: Лучше. [смех]

Дэвид Уоллес: Лучше, да, действительно. Или, скажем так, это показывает, какие неудобства возникают, если не быть эвереттианцем, потому что всё это – особенности того, как системы естественно эволюционируют и распадаются, – всё равно происходит. Несколько странно, если независимо от этого у вас есть совершенно иной механизм, который действительно задаёт направление. Если у вас есть другое объяснение этой стрелы, надо спросить: как оно согласуется с историей декогеренции?

ведущий: Потому что это всё равно будет происходить, да.

Дэвид Уоллес: Это эмпирически проверено. Я имею в виду не на котах, а на мезоскопических системах.

ведущий: Итак, чтобы переформулировать: в эвереттовской интерпретации – будь то факт ветвления или её место в более широкой статистико-механической картине – все процессы, необходимые для работы эвереттовской интерпретации, всё равно происходят и в любой другой версии квантовой механики, статистической механики или чего бы то ни было. Но там говорят: «А у меня есть ещё дополнительные процессы, потому что так мне почему-то спокойнее объяснять».

Дэвид Уоллес: Да, я мог бы привести доводы в защиту этого, но да.

ведущий: Знаю, мы здесь среди друзей. Но хорошо: вернёмся тогда к трудному вопросу. Как вы понимаете гипотезу прошлого в этих квантово-механических терминах? Это просто одна гипотеза прошлого о ранней Вселенной и её волновой функции, или нам нужно тоньше различать разные смыслы, в которых ранняя Вселенная обладала низкой энтропией?

Дэвид Уоллес: Это возвращает нас к тому, почему я предпочёл бы не формулировать гипотезу прошлого как утверждение о низкой энтропии. Я бы предпочёл сформулировать её как утверждение об отсутствии множества тонких корреляций и запутанностей. По-моему, гипотеза прошлого – это космическая версия гипотезы о том, что все входящие фотоны не были сложно запутаны. Если гипотеза прошлого состоит в том, что исходное квантовое состояние было относительно простым, без множества сложных запутанностей, то, вероятно, главным образом это нам и нужно.

ведущий: Хорошо, это… на самом деле идеально, потому что мы можем завершить разговор, вернувшись к дебрям, в которые забрались чуть раньше и которые я предложил отложить. Думаю, теперь можно к ним вернуться. Попробую сказать то же самое немного другими словами, а вы скажете, правильно ли я всё понял. Есть вариант гипотезы прошлого, который утверждает просто: ранняя Вселенная имела низкую энтропию… И, кстати, это было состояние с низкой энтропией, которое в пределах своего макросостояния было довольно типичным: не просто низкая энтропия, а низкая энтропия без тайных заговоров, способных сделать её ещё ниже. Верно? Это один вариант гипотезы прошлого.

Есть и другая версия. Смотрите: мы наблюдаем в телескопы космический микроволновый фон. Верно, что если спросить: “Как выглядит большинство из всех возможных способов увидеть это?” Или: “Каким было большинство возможных состояний ранней Вселенной, которые дали бы нам это изображение в телескопах?” – то большинство из них выглядело бы чрезвычайно неоднородным, с безумными флуктуациями и разной гравитацией в разных местах. Но в конкретном микросостоянии присутствовала структура, которая всё это компенсировала, и поэтому мы наблюдаем в телескопы гладкое излучение. И ваша мысль, если я правильно вас понимаю, такова: конечно, если вопрос лишь в том, как выглядит большинство таких состояний ранней Вселенной при условии наблюдаемой нами картины, то именно такой ответ мы и получим.

Но если дополнительно потребовать, чтобы в этих состояниях ранней Вселенной не было безумных корреляций и заговоров, но они всё же приводили к нашему нынешнему состоянию, то автоматически получится, что в смысле нашего грубого разбиения энтропия там должна была быть довольно низкой. Я верно уловил?

Дэвид Уоллес: Да, звучит верно. Скажем так: если ранняя Вселенная находилась в небезумном микроскопическом состоянии, то выполняется нечто вроде второго закона, и в макроскопической динамике этой Вселенной энтропия возрастает. А раз в макроскопической динамике энтропия возрастает, то, очевидно, энтропия ранней Вселенной должна быть ниже энтропии нынешней Вселенной.

ведущий: Хорошо. Да, думаю, я сам не особенно долго обдумывал эту другую формулировку. Я не возражаю против неё, не испытываю к ней философского неприятия – она кажется мне совершенно осмысленной. И она, кстати, подводит нас к… Я уже сказал, что это последнее, но теперь у нас появилось ещё одно последнее. Она подводит к вопросам, возникающим в другом направлении времени. Мы говорили о прошлом, но есть ещё и будущее. Некоторые из моих лучших друзей обеспокоены тем, что в будущем положительная космологическая постоянная ускорит расширение Вселенной, всё в конце концов опустеет, и мы окажемся в том, что в некотором смысле выглядит как равновесие, – в пустом пространстве. Технический термин для этого – пространство де Ситтера. Но, согласно Стивену Хокингу и Гэри Гиббонсу, в 1970-х годах показавшим, что пространство де Ситтера имеет ненулевую температуру, в нём возможны случайные флуктуации.

И если ждать очень, очень долго, возникнут флуктуации в болцмановские мозги или даже в целые болцмановские галактики, вселенные и так далее. Не возвращаемся ли мы к возражению о возвратности, которое много лет назад Цермело выдвинул против Больцмана? Если Вселенная началась 14 миллиардов лет назад, но будет существовать бесконечно долго в будущем, то кому какое дело до первых 14 миллиардов лет? Большинство появлений людей вроде нас будут случайными флуктуациями в будущем. Это то, из-за чего вы лично теряете сон?

Дэвид Уоллес: “Теряете сон” – это преувеличение, но я считаю это серьёзной проблемой. Вопрос о том, действительно ли это так, несколько тоньше. Отчасти из-за вопроса о том, что вообще означает флуктуация в эвереттовской Вселенной, о которой вы говорили; отчасти потому, что в конечном счёте это, вероятно, достаточно предварительная физика, и к ней следует относиться осторожно. Но да, даже с учётом всего этого, по-моему, здесь есть нечто тревожное, если Вселенная такова, что предсказывает её заполненность существами, имеющими не просто вымышленные, а совершенно реальные истории, возникшие из флуктуации, породившей их собственную галактику или что-то в этом роде. Думаю, есть основания беспокоиться, что теория подрывает сама себя.

В определённом смысле в физике возникает ряд проблем, связанных с тем, что… Мы довольно непринуждённо пользуемся бесконечностью, и по большей части используем её как удобное приближение для больших конечных величин. Физики элементарных частиц говорят о столкновениях частиц, а затем мы смотрим, что происходит на бесконечности; и некоторые философы, как вы знаете, более внимательно беспокоятся о том, как именно формулируются эти бесконечности. Но, как говорит мой коллега Портер Уильямс, главная труба БАК имеет в ширину примерно три метра, а что бы ни означало “на бесконечности”, это гораздо меньше трёх метров. Поэтому в таком случае мы на самом деле имеем в виду лишь нечто гораздо большее масштабов, которые нас интересуют.

Аппроксимировать бесконечностью проще, чем каким-то большим конечным числом. Но иногда возникает настоящая бесконечность, и когда в нашей теории есть настоящая бесконечность – в данном случае буквально бесконечное будущее Вселенной де Ситтера, – то я на каком-то уровне не уверен, что мы знаем, как теоретизировать о вещах такого рода. И это не значит, что нам следует поэтому не беспокоиться о болцмановских мозгах, о которых вы говорите. Скорее наоборот: это напоминание, что, постулируя нечто действительно бесконечное, будь то бесконечность в будущем по времени или бесконечность в пространстве, мы делаем не незаконное, но очень серьёзное и глубокое допущение, выходящее за рамки нашего математического использования бесконечности в других случаях. И правильно будет остановиться и задуматься об этом.

ведущий: Да, думаю, это очень близко к моему собственному взгляду на подобные вещи. Это не препятствие, из-за которого всё останавливается, а напоминание, что есть вещи, которых мы не понимаем, и не стоит относиться к ним слишком легкомысленно. Некоторые мои коллеги-космологи считают, что это напоминание о том, что, беспокоясь о таких вещах, вы сошли с ума. Итак, для действительно уже самого последнего ответа: нынешние отношения между философией и физикой вас скорее воодушевляют или скорее обескураживают? Как вы думаете, конструктивного пересечения между ними стало больше, или вы скорее тратите умственные силы на разочарование тем, что всё могло бы быть гораздо лучше?

Дэвид Уоллес: В целом я настроен положительно. Иногда мне кажется, что этот вопрос отражает скорее естественную склонность людей, чем их объективное суждение о дисциплине. По моим ощущениям, философия физики повысила свой уровень и – по крайней мере некоторые её части – всё больше занимается вопросами физики, которые действительно беспокоят физиков. И, с другой стороны, неверно, будто физиков не беспокоят концептуальные проблемы. Их не беспокоят концептуальные проблемы, считающиеся бесплодными, и проблема квантового измерения традиционно часто казалась физикам бесплодной. Она, по-видимому, ни к чему не ведёт. Но, не вдаваясь сейчас в подробности, я предполагаю, что ваши читатели, ваши слушатели знакомы с тем, что парадокс потери информации в чёрной дыре почти 50 лет заставляет лучшие умы теоретической физики рвать на себе волосы. А это концептуальная проблема, не вопрос вычислений, так что такие вещи не то чтобы не важны.

И я думаю: если прийти к обсуждению с чем-то, что можно предложить, то предубеждение, которое иногда возникает, преодолеть сравнительно легко. Но с подлинными предубеждениями действительно сталкиваешься. По-моему, полезнее говорить “концептуальный”, а не “философский”. Полезно иметь докторскую степень по физике – скорее потому, что можно сказать: “У меня есть докторская степень по физике”, чем из-за каких-то конкретных знаний, полученных благодаря ей. Но это возможно. Есть хорошие темы для разговора, и многие готовы разговаривать. И поскольку я преимущественно говорил о проблемах взаимодействия с физиками, добавлю, что и у философии физики есть собственные дурные привычки, преодоление которых могло бы помочь.

Мне кажется, философия физики оказалась в несколько неловком положении: физики мейнстрима не склонны естественным образом с ней разговаривать, зато люди из гораздо более нишевых областей физики, которые и сами пытаются заставить физиков говорить с ними, гораздо охотнее говорят с философами. Поэтому философия физики, что иногда меня беспокоит, нередко становится в некоторой степени философией диссидентской или маргинальной физики. Я не хочу этим никого принижать: наука не делается большинством голосов. Но из-за этого центр тяжести и энергия философии физики часто с трудом сосредотачиваются на концептуальных вопросах, которые действительно волнуют физиков.

Так что да, это осторожный оптимизм. Проблемы всё ещё есть; есть и институциональные, структурные проблемы. И, говоря прямо, многие люди, занимающиеся философией физики или желающие ею заниматься, не всегда выполняют необходимую подготовительную работу, чтобы разобраться в предмете настолько, чтобы не допускать сравнительно элементарных технических ошибок, которые физики, с которыми они взаимодействуют, вполне обоснованно сочтут обесценивающими их работу. В конечном счёте междисциплинарная работа трудна: приходится сотрудничать, говорить с другими людьми, тратить время, и с обеих сторон всегда есть предубеждения, с которыми приходится иметь дело. Но в целом я настроен оптимистично. С этой точки зрения лучшие дни ещё впереди.

ведущий: Вам удалось быть оптимистом, но затем очень осторожным оптимистом, – что ж, мы примем это за то, что здесь искали. Итак, Дэвид Уоллес, большое спасибо, что пришли в подкаст Mindscape.

Дэвид Уоллес: Спасибо, что пригласили.