Структура реальности. Наука параллельных вселенных ·...

Annotation

Книга британского физика и философа Дэвида Дойча, одного изсоздателейконцепцииквантовыхвычислений,нагляднодемонстрирует,что эпоха великих философских систем вовсе не осталась в прошлом.Автор выстраивает целостный и согласующийся с научными знаниямиответ на один из самых фундаментальных философских вопросов:какова подлинная природа реальности. По Дойчу ткань реальности,каковой она открывается любому носителю разума, сплетается изчетырех основных нитей. Это эпистемология Карла Поппера,раскрывающая путь научного знания; это квантовая механика, котораяцелостно интерпретируется лишь после признания реальностьмультиверса – бесконечного ансамбля параллельных вселенных; этооснованная Тьюрингом теория вычислений, без которой не понятьприродуматематическихобъектов;и,наконец,этоуниверсальнаятеорияэволюции, объясняющая развитие не только жизни, но и цивилизации.Вдумчивыйчитатель будет поражен сочетаниемширотыи логическойпоследовательности мысли автора. С его разъяснениями мультиверсперестает казаться фантастикой и становится наиболее естественнымописанием той поразительной реальности, которую открыла намсовременная наука. За рамками книги остается вопрос о месте и роличеловека в столь причудливом мире. Этой теме посвящена другаяработа Дэвида Дойча – «Начало бесконечности», которая служиторганичнымпродолжением«Структурыреальности».

ДэвидДойч

ПредисловиеБлагодарности1.ТеорияВсего

ТерминологияРезюме

2.Тени

Терминология

Резюме3.Решениепроблем


4.Критерииреальности


5.Виртуальнаяреальность


6.Универсальностьипределывычислений

Принцип Тьюринга (для абстрактных компьютеров,имитирующихфизическиеобъекты)Принцип Тьюринга (для физических компьютеров,имитирующихдругдруга)Принцип Тьюринга (для генераторов виртуальнойреальности,воспроизводящихдругдруга)ПринципТьюрингаТерминологияРезюме

7. Диалог об обосновании, или Дэвид Дойч икриптоиндуктивист

Терминология8.Важностьжизни


9.Квантовыекомпьютеры


10.Природаматематики


Резюме11.Время:перваяквантоваяконцепция


12.Путешествиевовремени


13.Четыренити


14.КонецвселеннойБиблиография

ЭтодолженпрочитатькаждыйДлядальнейшегочтения

notes123456789101112131415161718192021

222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960

ДэвидДойчСтруктурареальности.Наукапараллельныхвселенных

ИздательствоблагодаритRussianQuantumCenter,СергеяБелоусоваиВиктораОрловскогозапомощьвподготовкеиздания

РедакторИгорьЛисовРедакторRussianQuantumCenterАлександрСергеевРуководительпроектаА.ТарасоваКорректорМ.МиловидоваКомпьютернаяверсткаА.ФоминовДизайнеробложкиЮ.Буга

©DavidDeutsch,1997©Изданиенарусскомязыке,перевод,оформление.ООО«Альпина

нон-фикшн»,2015

***

Посвящается памяти Карла Поппера, ХьюЭвереттаиАланаТьюринга,атакжеРичардуДокинзу.Вэтойкнигеихидеивоспринятывсерьез.

ПредисловиеЕсли и существует единая мотивация для взгляда на мир,

изложенного в этой книге, она заключена в том, что главным образомблагодаря ряду экстраординарных научных открытий мы обладаемсейчас некоторыми чрезвычайно глубокими теориями о структуререальности. Если мы хотим понять мир не поверхностно, а болееглубоко, нам помогут эти теории и разум, а не наши предрассудки,приобретенныемнения,идаженездравыйсмысл.Нашилучшиетеориинетолькоистиннеездравогосмысла,новнихгораздобольшесмысла,чемвздравомсмысле.Мыдолжнывосприниматьихсерьезно:непростокакпрактическуюосновусоответствующихобластей,акакобъяснениемира.Яполагаю,чтомысможемдостичьвеличайшегопонимания,еслибудемрассматриватьихнепоотдельности,асовместно,посколькуонисвязанынеразделимымобразом.

Может показаться странным, что это предложение – постаратьсявыработатьрациональноеисамосогласованноемировоззрениенаосновенаших лучших, наиболее фундаментальных теорий – являетсясовершеннобеспрецедентнымивызываетсерьезныеразногласия.Нонапрактикеполучаетсяименнотак.Однаизпричинзаключаетсявтом,чтокаждаяизэтихтеорий,когдаеевоспринимаютсерьезно,влечеткрайнеконтринтуитивныеследствия.Поэтомупредпринимаютсявсевозможныепопытки избежать встречи с этими следствиями: теории специальноизменяют или дают им иные интерпретации, произвольно сужаютобластьихприменимостиилипростоприменяютнапрактике,неделаядалеко идущих выводов. Я буду критиковать некоторые подобныепопытки(ниоднаизкоторых,по-моему,игрошаломаногонестоит),нотолько в том случае, когда такая критика является удобным способомобъяснения самих теорий. Главная цель этой книги – не защищать этитеории,аисследовать,какойбылабыструктурареальности,еслибыэтитеорииоказалисьистинными.

БлагодарностиРазвитию идей, описанных в этой книге, в значительной степени

способствовали беседы с Брайсом ДеВиттом, Артуром Экертом,Майклом Локвудом, Энрико Родриго, Деннисом Сиамой, ФрэнкомТиплером,ДжономУилеромиКолейВулфом.

Я выражаю благодарность своим друзьям и коллегам Рут Чанг,Артуру Экерту, Дэвиду Джонсон-Дэвису, Майклу Локвуду, ЭнрикоРодриго и Коле Вулфу, своей маме Тикве Дойч и своим издателямКэролайн Найт и Рави Мирчандани (издательство Penguin Books) иДжонуВудраффу,иособенноСареЛоренсзавнимательноеикритичноечтение первых черновиков этой книги, а также за множествопредложенныхимиисправленийиулучшений.Такжеяпризнателенвсем,кто читал и комментировал части рукописи, включая Харви Брауна,СтиваГрэхема,РосселлуЛупаччини,СвейнаОлаваНюберга,ОливераиГарриетСтримпел,авособенностиРичардаДокинзаиФрэнкаТиплера.

1.ТеорияВсегоПомню, когда я был еще ребенком, мне говорили, что в древние

временаоченьобразованныйчеловекмогзнатьвсе,чтобылоизвестно.Крометого,мнеговорили,чтовнашевремяизвестнотакмного,чтониодинчеловекдаже за всюсвоюжизньнев состоянииизучитьбольшекрошечной частички этого знания. Последнее удивляло иразочаровывало меня. Я просто отказывался в это поверить. Вместе стем я не знал, как оправдать свое неверие. Но такое положение вещейменяопределеннонеустраивало,иязавидовалдревнимученым.

Не то чтобы я хотел заучить все факты, перечисленные вэнциклопедиях мира: напротив, я ненавидел зубрежку. Не такимспособомянадеялсяполучитьвозможностьузнатьвсе,чтотолькобылоизвестно.Дажееслибымнесказали,чтоежедневнопоявляетсястолькопубликаций,сколькочеловекнесможетпрочитатьизацелуюжизнь,иличтонаукеизвестно600000видовжуков,этонеразочаровалобыменя.Янегорелжеланиемпроследитьзаполетомкаждоговоробья.Болеетого,яникогданесчитал,чтодревнийученый,который,какпредполагалось,зналвсе,чтобылоизвестно,сталбызаниматьсебячем-топодобным.Яиначе представлял себе то, что может считаться известным. Под«известным»яподразумевалпонятое.

Самамысль о том, что одинчеловек в состояниипонять все, чтопонято, может показаться фантастической, однако фантастики в нейкудаменьше,чемвмыслио том,чтоодинчеловек сможет запомнитьвсе известные факты. К примеру, никто не сможет запомнить всеизвестныерезультатынаучныхнаблюденийдажевтакойузкойобласти,как движения планет, но многие астрономы понимают эти движениянастолько полно, насколько их можно понять. Это становитсявозможным, потому что понимание зависит не от знания множествафактовкактаковых,аотналичияправильныхконцепций,объясненийитеорий.Однасравнительнопростаяипонятнаятеорияможетохватитьбесконечно много неудобоваримых фактов. Лучшей теориейпланетарного движения является общая теория относительностиЭйнштейна, которая в самом начале XX века вытеснила теориигравитации и движения Ньютона. Теория Эйнштейна в принципепредсказывает не только все движения планет, но и все остальныеэффекты гравитации, и согласуется с нашими самыми точными

измерениями.Деловтом,что,когдатеорияпредсказываетчто-либо«впринципе»,этоозначает,чтопредсказаниелогическиследуетизтеории,даже если на практике для получения некоторых таких предсказанийнеобходимо произвести больше вычислений, чем мы способныосуществить технически илифизически в той вселенной, которуюмызнаем.

Способность предсказывать или описывать что-либо, дажедостаточно точно, совсем не равноценна пониманию этого. В физикепредсказания и описания часто выражаются в виде математическихформул. Допустим, я запомнил формулу, из которой при наличиивремениижеланиямогбывычислитьлюбоеположениепланет,котороекогда-либобылозаписановархивахастрономов.Чтожеявэтомслучаевыиграл бы по сравнению с непосредственным заучиванием архивов?Формулупрощезапомнить,новедьнайтичисловархивахможетбытьдаже проще, чем вычислить его из формулы. Истинное преимуществоформулы в том, что ееможно использовать в бесконечноммножествеслучаев помимо архивных данных, например, для предсказаниярезультатов будущих наблюдений. С помощью формулы можно такжеполучить более точное историческое положение планет, потому чтоархивныеданныесодержатошибкинаблюдений.Ивсеженесмотрянато, что формула охватывает бесконечно больше фактов, чем архивнаблюдений, знать ее не значит понимать движения планет. Фактыневозможно понять, попросту собрав их в формулу, так же как нельзяпонять их, просто записав или запомнив.Фактыможно понять толькопосле объяснения. К счастью, наши лучшие теории наряду с точнымипредсказаниямисодержатглубокиеобъяснения.Например,общаятеорияотносительности объясняет гравитацию на основе новойчетырехмерной геометрии искривленных пространства и времени. Онаточнообъясняет,какимобразомэтагеометриявоздействуетнаматериюиподвергаетсявоздействиюматерии.Вэтомобъясненииизаключаетсяполноесодержаниетеории;апредсказаниядвиженийпланет–этовсеголишьнекоторыеследствия,выводимыеизэтогообъяснения.

Общая теория относительности так важна не потому, что онаможет чуть более точно предсказать движение планет, чем теорияНьютона, а потому, что она открывает и объясняет такие аспектыдействительности, о которых ранее не подозревали – например,искривление пространства и времени. Это типично для научногообъяснения. Научные теории объясняют объекты и явления в нашейжизни,опираясьналежащуювихосновефундаментальнуюреальность,

которуюмыневоспринимаемнепосредственно.Носпособностьтеорииобъяснить то, чтомыощущаем, – не самое ценное ее качество.Самоеценное заключается в том, что она объясняет саму структуруреальности. Как мы увидим, одно из самых ценных, значимых иполезных качеств человеческой мысли – ее способность открывать иобъяснятьструктуруреальности.

Однаконекоторыефилософы,идажеученые,недооцениваютрольобъяснениявнауке.Длянихосновнаяцельнаучнойтеориизаключаетсяневобъяснениичего-либо,авпредсказаниирезультатовэкспериментов:всесодержаниетеориизаключеновформулепредсказания.Онисчитают,что годится любое непротиворечивое объяснение, которое теорияможетдатьсвоимпредсказаниям,равнокакиотсутствиеобъяснения,–до тех пор, пока ее предсказания верны. Такой взгляд называетсяинструментализмом (поскольку в этом случае теория – всего лишь«инструмент» для предсказаний). Саму мысль о том, что наука можетпозволить нам понять скрытую реальность, лежащую в основе нашихнаблюдений,инструменталистысчитаютложнойитщеславной.Онинепонимают, каким образом то, о чем говорит научная теория помимопредсказаниярезультатовэкспериментов,можетбытьчем-тобо́льшим,чем пустые слова. В частности, объяснения они считаютвспомогательными психологическими приспособлениями – чем-товродехудожественныхэлементов,включаемыхвтеории,чтобысделатьих занимательнее и облегчить запоминание. Лауреат Нобелевскойпремии, физик Стивен Вайнберг[1], явно говорил с позицийинструментализма, сделав следующий невероятный комментарий кобъяснениюгравитацииЭйнштейном:

«Важно иметь возможность сделать предсказания относительноизображений на фотопластинках астрономов, частот спектральныхлиний и т. п., а то, припишем ли мы эти прогнозы физическомувоздействиюгравитационныхполейнадвижениепланетифотонов[какэто было в физике до Эйнштейна] или искривлению пространства ивремени,простонеимеетзначения»(GravitationandCosmology,p.147).

Вайнберг и другие инструменталисты ошибаются. То, что мыприписываемизображениямнаастрономическихфотопластинках,имеетзначение, и не только для физиков-теоретиков вроде меня, у которыхмотивациейдлянаписанияформулиизучениятеорийкакразиявляетсялучшепонятьмир. (Яуверен,чтоэтамотивацияприсущаиВайнбергу:врядлиегостимулируетоднолишьжеланиепредсказыватьизображенияиспектры!)Деловтом,чтодажедлячистопрактическогоприменения

преждевсеговажнаобъяснительнаясилатеории,аужпотом,вкачестведополнения,–еепредсказательныевозможности.Еслиэтовасудивляет,представьте,чтона землепоявилсяинопланетныйученыйипреподнеснамультравысокотехнологичный«оракул»,которыйможетпредсказатьрезультат любого эксперимента, но без каких-либо объяснений. Есливеритьинструменталистам,токактолькомыполучимэтоторакул,илипредсказатель, наши научные теории нам будут нужны разве что дляразвлечения. Но так ли это? Каким образом оракул можно было быиспользоватьпрактически?Внекоторомсмыслеонсодержалбызнания,необходимыедлятого,чтобыпостроить,скажем,межзвездныйкорабль.Нокакименноонбыпригодилсянампристроительстветакогокорабля,или при создании другого подобного предсказателя, или даже приусовершенствовании мышеловки? Оракул всего лишь предсказываетрезультатыэкспериментов.Следовательно,чтобывообщеиспользоватьего, нам сначала нужно знать, о каких экспериментах его можноспрашивать. Если бы мы дали предсказателю проект космическогокорабля и информацию о предполагаемом испытательном полете, онмогбысказатьнам,какповедетсебякорабльвовремяэтогополета.Носпроектироватькосмическийкорабльпредсказательнесмогбы.Идажеесли бы он сообщил нам, что спроектированный нами космическийкорабль взорвется при запуске, он не смог бы сказать нам, какпредотвратить этот взрыв. Эту проблему снова пришлось бы решатьнам.Апреждечемеерешить,преждечемприступитьхотьккакому-тоусовершенствованию конструкции, нам пришлось бы понять, кромевсегопрочего,принципработыкосмическогокорабля.Итолькотогдаунаспоявиласьбывозможностьузнать,почемуонможетвзорватьсяпризапуске.Предсказание – пусть даже самое совершенное, универсальноепредсказание–неспособнозаменитьобъяснение.

Сходнымобразомивнаучныхисследованияхоракулнеможетдатьнамни однойновой теории.Только в том случае, если у нас уже естьтеорияимыпридумали экспериментдля еепроверки,можнобылобыспросить его, что произойдет, если подвергнуть эту теорию данномуиспытанию.Такимобразом,предсказательзаменилбывовсенетеории–он заменил бы эксперименты. Он избавил бы нас от затрат наиспытательные лаборатории и ускорители частиц. Вместо того чтобыстроить опытные образцы космических кораблей и рисковать жизньюлетчиков-испытателей,всеиспытаниямымоглибыпроводитьназемле,посадив летчиков в пилотажные тренажеры, поведение которыхопределялосьбыпредсказаниямиоракула.

Предсказательмогбыбытьвесьмаполезенвомногихситуациях,ноего полезность всегда будет зависеть от способности людей решатьнаучныепроблемыточнотакже,каконивынужденыделатьэтосейчас,а именно – изобретая объяснительные теории. Он даже не можетзаменить все эксперименты, поскольку на практике его способностьпредсказатьрезультаткакого-точастногоэкспериментазависитоттого,чтопроще:достаточноточноописатьэтотэксперимент,чтобыоракулдал полезный ответ, или провести эксперимент в действительности.Таким образом, для связи с предсказателем нужен своего рода«пользовательский интерфейс». Возможно, описание экспериментапридется вводить на каком-то стандартном языке, причем одниэксперименты было бы труднее описать, чем другие. На практикеописание многих экспериментов оказалось бы слишком сложным дляввода. Таким образом, предсказатель имел бы те же основныедостоинства и недостатки, что и любой другой источникэкспериментальных данных, и был бы полезен только в тех случаях,когда обращение к нему оказывалось бы удобнее, чем к другимисточникам.

Можнопосмотретьнаситуациюидругимспособом:такойоракулужесуществуетрядомснами,иэто–физическиймир.Онсообщаетнамрезультатлюбоговозможногоэксперимента,еслимыспрашиваемегонаправильном языке (т. е. если мы проводим эксперимент), хотя внекоторых случаях нам не очень удобно «вводить описаниеэксперимента» в требуемой форме (т. е. создавать некий прибор иуправлятьим).Ионтоженедаетникакихобъяснений.

Внемногихпрактическихслучаях,например,припрогнозепогоды,оракул, обладающий исключительно предсказательной функцией,устроилбынаспочтивтойжестепени,какиобъяснительнаятеория.Нодажевэтомслучаеэтосправедливолишьприусловии,чтосделанныйоракуломпрогнозпогодыявляетсяполнымисовершенным.Напрактикепрогнозыпогодынеполныинесовершенны,и,чтобыскомпенсироватьнеточность, в них включают объяснения того, как метеорологиполучили тот или иной прогноз. Объяснения позволяют нам судить онадежности прогноза и вывести дальнейшие предсказания с учетомнашего месторасположения и наших нужд. К примеру, для меня естьразница,чембудетвызванаветренаяпогода,которуюпрогнозируютназавтра: ожидаемой близостью района с высоким атмосфернымдавлениемилиболееотдаленнымураганом.Впоследнемслучаеябылбы более осторожным. Метеорологам самим необходимы

объяснительные теории о погоде, чтобы они могли угадать, какиеприближения можно допустить при компьютерном моделированиипогоды, какиедополнительныенаблюденияобеспечатболее точныйисвоевременныйпрогнозпогодыит.п.

Такимобразом, идеалинструменталистов, олицетворяемыйнашимвоображаемым оракулом, а именно – научная теория, лишенная своегообъяснительного содержания, будет иметь очень ограниченнуюполезность. Так будем благодарны, что реальные научные теории непохожи на этот идеал и что ученые в действительности к нему нестремятся.

Крайняя форма инструментализма, называемая позитивизмом (илилогическим позитивизмом), утверждает, что все положения, отличныеоттех,которыеописываютилипредсказываютнаблюдения,нетолькоизлишни,ноибессмысленны.Ихотявсоответствиисэтимкритериемвсамойдоктринеотсутствуетсмысл,онатемнеменеегосподствовалавнауке всю первую половину XX столетия! Идеи инструменталистов ипозитивистовширокораспространеныдажесегодня.Причинатакойихвнешнейубедительностизаключаетсявтом,что,хотяпредсказаниенеявляется целью науки, оно является характерной чертой научногометода. Этот научныйметод включает выдвижение новой теории дляобъяснения некоторого класса явлений, затем проведение решающейэкспериментальнойпроверки–такогоэксперимента,длякоторогостараятеорияпредсказываетодинвидимыйрезультат,ановаятеория–другой.Затем теория, предсказания которой оказались ложными, отвергается.Такимобразом,результатрешающегоэксперимента,которыйпозволяетсделатьвыбормеждудвумятеориями,зависитотпредсказанийтеорий,а не напрямуюот их объяснений.Именно отсюда истекает ошибочноепредставление, что в научной теории нет ничего, кроме предсказаний.Однако экспериментальная проверка – это далеко не единственныйпроцесс, обеспечивающий рост научного знания. Подавляющеебольшинствотеорийотверглинепотому,чтоонинепрошлипроверкуэкспериментом, а потому, что они давали плохие объяснения. Мыотвергаем такие теории, даже не проверяя их. Например, рассмотримследующую теорию: съев килограмм травы, можно вылечиться отпростуды.Этатеорияделаетпредсказание,котороеможнопроверитьнаопыте: если люди попробуют лечиться травой и найдут этонеэффективным,будетдоказанаееложность.Ноэтутеориюникогданепроверялиэкспериментальнои,возможно,никогданебудутпроверять,потому что она не дает объяснений: она не объясняет ни механизм

лечения,ничтобытонибылоеще.Поэтомумысправедливополагаем,что она ложная. Всегда есть бесконечно много возможных теорийтакого рода, совместимых с существующими наблюдениями ипредлагающихновыепредсказания, и у насне хватилобыни времени,ни средств, чтобы проверить их все. Мы проверяем те новые теории,которые выглядят более обещающими для объяснения вещей, чемдоминирующиесегодня.

Утверждать,чтопредсказание–цельнаучнойтеории,значитпутатьсредства и цели. Точно так же можно сказать, что цель космическогокорабля–сжигатьтопливо.Насамомделегорениетоплива–этолишьодин из многих процессов, которые корабль должен выполнить длядостижения своей действительной цели, то есть для транспортировкиполезного груза из одной точки космического пространства в другую.Успешная экспериментальная проверка – это лишь один из многихшагов, которые теориядолжнапройтидлядостиженияистиннойцелинауки,состоящейвобъяснениимира.

Как я уже сказал, объяснения неизбежно включают то, чегомыненаблюдаемнепосредственно:атомыисилы;внутреннеестроениезвездивращение галактик; прошлое и будущее; законы природы. Чем глубжеобъяснение, тем к более отдаленным от непосредственного опытасущностямонодолжнообращаться.Однакоэтисущностинеявляютсявымышленными:напротив,оничастьсамойструктурыреальности.

Объяснения часто порождают предсказания, по крайней мере, впринципе. В самом деле, если что-то вообще можно предсказать, тодостаточно полное объяснение должно обеспечивать стольже полноепредсказание (помимо всего прочего). Однако можно объяснить ипонять многие очевидным образом непредсказуемые вещи. Например,вынеможетепредсказать,какиеномеравыдастхорошая,симметричнаярулетка.Но если выпонимаете, чтоименно в конструкциии действиирулетки делает ее беспристрастной, то вы сможете объяснить, почемуневозможно предсказать номера. И опять: знание о том, что рулеткаявляется честной, не равноценно пониманию того, что делает еетаковой.

И я говорю именно о понимании, а не просто о знании (илиописании, или предсказании). Поскольку понимание приходит черезобъяснительные теории, и благодаря высокой общности таких теорий,быстрыйростчислазафиксированныхфактовнеобязательноусложняетпониманиевсего,чтопонято.Темнеменеебольшинстволюдейсчитает(иименнотакмнеговориливдетстве),чтосошеломляющейскоростью

растетнетолькоколичествозаписанныхфактов,нотакжеколичествоисложность теорий, через которые мы познаем мир. Следовательно,говорят они, не важно, было или нет такое время, когда один человекмогпонятьвсе,чтобылопонято,внашевремяэтоточноневозможно,иэто становится все более и более невозможным помере роста нашегознания. Может показаться, что каждый раз, когда появляется новоеобъяснение или методика, существенная для данного предмета,приходится добавлять еще одну теорию к списку, который долженвыучитьлюбой,ктожелаетпонятьпредмет.Когдажеколичествотакихтеорий в любом предмете становится слишком большим, появляютсяспециализации. Физика, к примеру, разделилась на астрофизику,термодинамику,физикуэлементарныхчастиц,квантовуютеориюполяимногие другие части.Теоретическая основа каждойиз нихпо крайнеймерестольжеобширна,каквсяфизикабыластолетназад,имногиеужераспадаютсянаподспециализации.Кажется,что,чембольшеоткрытиймыделаем,темдальшеитемболеебезвозвратнонасуноситввекузкихспециалистов, и тем более далекими становятся те гипотетическиедревние времена, когда понимание обычного человекамогло охватитьвсе,чтотолькобылопонято.

Человека, столкнувшегося с этим огромным и быстро растущимспискомтеорий,созданныхчеловеческойрасой,можнопроститьзаегосомнениявтом,чтоодининдивидуумспособензасвоюжизньотведатькаждоеблюдоисамостоятельно,какэтомоглобытькогда-то,оценитьвсеизвестныерецепты.Однакообъяснение–необычнаяпища:большуюпорцию не обязательно труднее проглотить. Теориюможет вытеснитьновая теория, более точная, с бо́льшим количеством объяснений, но иболеепростая дляпонимания.В этом случае старая теория становитсялишней, и мы понимаем больше, а учим меньше. Именно это ипроизошло,когдатеорияНиколаяКоперникаотом,чтоЗемлядвижетсявокруг Солнца, вытеснила сложную систему Птолемея, котораяпомещала Землю в центр вселенной. Иногда новая теория можетупрощать существующую, как в случае, когда арабские (десятичные)цифры заменили римские. (В данном случае теория выражена неявно.Каждаясистемазаписиделаетопределенныеоперации,высказыванияимысли о числах проще, чем другие системы, и, следовательно,воплощает некую теорию о том, какие отношения между числамиявляются полезными или интересными.) Новая теория может такжеобъединятьдвестарыетеории,даваянамбольшепонимания,чемприихиспользовании по отдельности, как это произошло, когда Майкл

ФарадейиДжеймсКлеркМаксвеллобъединилитеорииэлектричестваимагнетизма в одну теорию электромагнетизма. Более удачныеобъяснения любого предмета обычно косвенным образом ведут ксовершенствованию методологии, концепций и языка, с помощьюкоторых мы пытаемся понять другие предметы, а следовательно, помере возрастания нашего знания в целом его структура можетстановитьсяболеедоступнойдляпонимания.

Часто бывает так, что даже после того, как старые теориивключаются в новые, они не забываются полностью. Даже римскиецифры все еще используются сегодня в определенных случаях. Тегромоздкиеметоды,спомощьюкоторыхлюдикогда-товычисляли,чтоXIX,умноженноенаXVII,равноCCCXXIII,уженеприменяютсявсерьез,нодажесейчасонинесомненноизвестныипонятныкому-то,например,историкамматематики.Означает ли это, что человек не может понять«все,чтопонято»,не знаяримскихцифриих загадочнойарифметики?Совсем нет. Современный математик, который по какой-то причиненикогда не слышал о римских цифрах, тем не менее уже обладаетполным пониманием связанной с ними математики. Узнав о римскихцифрах, этотматематикприобретет не новоепонимание, а всего лишьновые факты – исторические факты, факты о свойствах некоторыхпроизвольно определенных символов, но не новое знание о самихчислах. Он уподобится зоологу, который учится переводить названиявидов на иностранный язык, или астрофизику, который узнает, какимобразомлюдиразличныхкультургруппируютзвездывсозвездия.

Необходимо ли знание арифметики римских цифр для пониманияистории – отдельный вопрос. Можно допустить, что какая-тоисторическаятеория–какое-тообъяснение– зависитотопределенныхметодов, которыедревниеримлянеиспользовалидля умножения.Ведьесть же предположение о том, например, что их особые методыстроительстваводопроводовизсвинцовыхтруб,отравлявшихпитьевуюводу, внесли свой вклад впадениеРимскойимперии!Если так, тонамследуетузнать,какиеэтобылиметоды,еслимыхотимпонятьисторию,а следовательно, и понять все, что понято. Но ни одно современноеобъяснение истории не связано сметодикой умножения чисел, так чтонашисведенияотносительноэтихметодов–неболеечемконстатацияфактов. Все, что понятно, может быть понято и без заучивания этихфактов. Мы в любое время можем посмотреть в справочник, если,например, расшифровываем древний текст, в котором эти методыупоминаются.

Постоянно разграничивая понимание и «просто» знание, я не хочупреуменьшить важность зафиксированной, но не объясняющейинформации. Такая информация безусловно важна для всего: отвоспроизводства микроорганизма (который содержит такуюинформациювмолекулахДНК)досамогоабстрактногочеловеческогомышления. Чем же тогда отличается понимание от простого знания?Что есть объяснение, если противопоставить его констатации факта,такой как точное описание или предсказание?На практикемы обычнолегковидимразницу.Мызнаем, когдачего-тонепонимаем,даже еслимы можем точно описать и предсказать это (например, течениеизвестной болезни неизвестного происхождения), и также мы знаем,когда объяснение улучшает наше понимание. Но дать точноеопределение понятий «объяснение» или «понимание» сложно. Грубоговоря,онискорееотвечаютнавопрос«почему»,чемнавопрос«что»;затрагивают внутреннюю суть вещей; описывают их реальное, а некажущеесясостояние;говорятотом,чтодолжнобыть,анепросточтослучается;определяютзаконыприроды,анеэмпирическиеправила.Этипонятия также связаны с согласованностью, красотой и простотой впротивоположностьпроизвольномуисложному,хотяниодномуизэтихпонятий тоже нельзя дать простого определения. Но в любом случаепонимание–этооднаизвысшихфункцийчеловеческогомозгаиразума,иэтафункцияуникальна.Многиедругиефизическиесистемы,например,мозг животных, компьютеры и другие машины, способны усваиватьфактыидействоватьвсоответствиисними.Новнастоящеевремямыне знаем ничего, кроме человеческого разума, что было бы способнопонять объяснение и, главное, желало бы его получить. Каждоеоткрытиеновогообъясненияикаждыйактпониманиясуществующегообъяснениязависитотуникальнойчеловеческойспособностимыслитьтворчески.

То,чтопроизошлосримскимицифрами,можнорассматриватькакпроцесс«разжалования»объяснительной теориидопростогоописанияфактов. Подобное снижение статуса теорий происходит постоянно помере роста нашего знания. Изначально римская система цифрдействительно формировала часть концептуальной и теоретическойсистемы взглядов, посредством которой люди, использовавшие их,понималимир.Носейчастопонимание,котороекогда-тодостигалосьтаким образом, – не более чем крошечный аспект гораздо болееглубокого понимания, воплощенного в современных математическихтеорияхинеявно–всовременнойзаписичисел.

Этоиллюстрируетещеодносвойствопонимания.Можнопониматьчто-то, не осознавая, что понимаешь, и даже не будучи знакомым спредметом. Возможно, это звучит парадоксально, но весь смыслглубоких, общих объяснений состоит в том, что они охватывают нетолько знакомые ситуации, но и незнакомые. Если бы вы былисовременнымматематикомивпервыестолкнулисьсримскимицифрами,возможно,выбысразунеосознали,чтоужепонимаетеих.Сначалавамбыпришлосьузнатьопределенныефактыотом,чтоэтотакое,апотомпоразмышлятьнадэтимифактамивсветеимеющегосяуваспониманияматематики. Но сделав это, вы могли бы, оглядываясь, сказать: «Да, вримской системе цифр для меня нет ничего нового, кроме фактов».Именноэтомыимеемввиду,когдаговорим,чтообъяснительнаярольримскихцифрполностьюустарела.

Точно так же, когда я говорю, что понимаю, каким образомкривизна пространства и времени влияет на движение планет, в томчислеивдругихсолнечныхсистемах,окоторыхя,возможно,никогдаине слышал, я не утверждаю, что могу вспомнить без дальнейшихразмышлений объяснение всех особенностей формы и возмущенийорбиты любой планеты. Я имею в виду, что понимаю теорию,содержащуювсеэтиобъяснения,ипоэтомумогувывестилюбоеизних,еслиполучунекоторыефактыоконкретнойпланете.Сделавэто,ямогу,оглянувшисьвпрошлое,сказать:«Да,заисключениемфактов,яневижув движении этой планеты ничего, что не объясняла бы общая теорияотносительности».Мыпонимаемструктуруреальности,толькопонимаяобъясняющие ее теории. А поскольку они объясняют больше, чемнепосредственно осознаем, мы можем понимать больше того, в чемнепосредственноотдаемсебеотчет.

Янеутверждаю,чтоеслимыпонимаемтеорию,томыобязательнопонимаем и все, что она может объяснить. В очень глубокой теорииосознаниетого,чтоонаобъясняетданноеявление,самопосебеможетбыть значительным открытием, требующим независимого объяснения.Например, квазары – чрезвычайно яркие источники излучения в центренекоторых галактик – в течение многих лет были одной из загадокастрофизики. Некоторое время полагали даже, что для их объясненияпотребуется новая физика, но сейчас мы считаем, что их объясняетобщая теория относительности и другие теории, которые былиизвестныещедооткрытияквазаров.Мыполагаем,чтоквазарысостоятизгорячеговещества,находящегосявпроцессепадениявчернуюдыры(сколлапсировавшие звезды, со столь сильным гравитационнымполем,

что из него невозможно вырваться[2]). Однако потребовались многиегоды наблюдений и теоретических исследований, прежде чем мыпришликэтомувыводу.

Теперь, когда мы считаем, что достигли определенной степенипонимания квазаров, ясно, что раньше мы этим пониманием необладали.Хотямыиобъясниликвазарычерезсуществующиетеории,мыполучили абсолютно новое понимание. Насколько сложно датьопределение объяснению, настолько же сложно определить, когдаследует считать такое дополнительное объяснение независимойсоставляющей того, что понято, а когда рассматривать его какотносящееся к более глубокой теории. Это сложно определить, но нетак сложно осознать: как и с объяснениями в целом, на практике мыопознаем новое объяснение, когда получаем его. И снова: разницасвязана с творческой способностью. Объяснить движение конкретнойпланеты человеку, который уже понимает общую теориюотносительности, – чисто механическая задача, хотя она можетоказаться очень сложной. Но чтобы использовать существующуютеорию для объяснения квазаров, необходимо творческое мышление.Таким образом, чтобы понять все, что понято в астрофизике насегодняшний день, вам придется явным образом изучить теориюквазаров. А вот знать орбиту какой-то определенной планеты необязательно.

Таким образом, хотя количество известных нам теорий, да изафиксированных фактов, растет как снежный ком, из этого еще неследует, что сама структура становитсяболее сложнойдляпонимания.Дело в том, что, становясь более подробными и многочисленными,отдельные теории постоянно «теряют актуальность», так какпонимание,котороеонисодержат,переходиткглубоким,болееобщимтеориям. Количество последних все время уменьшается, но онистановятся более глубокими и более общими. Под «большейобщностью» я подразумеваю то, что каждая из этих теорий большеговорит о большем количестве ситуаций, чем несколько отдельныхтеорийранее.Под«большейглубиной»японимаюто,чтокаждаяизнихобъясняет больше (заключает в себе большее понимание), чем еепредшественники,вместевзятые.

Если бы вы захотели построить большое сооружение, мост илисоборнескольковековназад,вампонадобилсябыопытныймастер.Онбыимелнекоторыезнанияотом,какпридатьпрочностьиустойчивостьконструкции с минимально возможными усилиями и затратами, но не

смог бы выразить большуючасть этого знания на языкематематики ифизики,какмыможемсделатьэтосегодня.Вместоэтогоонполагалсябы главным образом на сложное сочетание интуиции, навыков иэмпирическихправил, которыеузнал во времена своего ученичества, авпоследствии,возможно,усовершенствовал,руководствуясьдогадкамии долгим опытом работы. Тем не менее эта интуиция, эти навыки иэмпирические правила на самом деле были явными и неявнымитеориями, и они содержали реальное знание о предметах, которыесегоднямыназываеминженернымделомиархитектурой.Именноиз-зазнания этих теорий, пусть очень неточных по сравнению ссуществующимисегодняиприменимыхвнебольшомчислеслучаев,выи наняли бы этого мастера. Восхищаясь строениями, простоявшимивека, люди часто забывают, что видят лишь то, что уцелело.Подавляющеебольшинствосооружений,построенныхвсредниевекаираньше, давно развалилось, и зачастую вскоре после постройки.Особенноэтокасалосьноваторскихсооружений.Считалосьочевидным,что любое нововведение несет риск катастрофы, и строители редкоотступали от традиционных конструкций и методов. В наши дни,напротив, большая редкость, если какое-то строение (пусть даже непохожеениначтоизпостроенногораньше)развалитсяиз-занегодногопроекта. Все, что мог построить квалифицированный строительдревности, его современные коллеги могут построить лучше и снамного меньшими усилиями. Они также могут соорудить такиестроения, о которых он вряд ли мечтал, например, небоскребы иликосмические станции. Они могут использовать такие материалы, какстекловолокно или железобетон, о которых он никогда не слышал икоторые вряд ли смог бы использовать, даже если бы они каким-тообразомунегопоявились,таккаконимелвесьмасмутныеинеточныепредставленияоповеденииматериалов.

Мы достигли нынешнего уровня знаний не потому, что собралимного теорий, подобных тем, что были известны древнему мастеру.Наше знание, явное и неявное, не просто намного больше – оноотличается по своей структуре. Как я уже сказал, современных теорийменьше, но они более общие и более глубокие. В каждой ситуации, скоторой сталкивался древний мастер, выполняя какую-то работу (кпримеру, выбирая толщину несущей стены), он пользовался довольноспецифической интуицией или эмпирической зависимостью, которыеприменительно к нестандартным случаям могли дать безнадежнонеправильные ответы. В наше время проектировщик принимает такие

решения,используянастолькообщуютеорию,чтоееможноприменитькстенам,сделаннымизлюбыхматериалов,влюбойсреде:наЛуне,подводой и где угодно еще. Причина ее общности в том, что теорияоснована на достаточно глубоких объяснениях принципов поведенияматериаловиконструкций.Чтобынайтиправильнуютолщинустеныизнезнакомогоматериала,используюттужетеорию,дляобычнойстены,ноприступаякрасчетам,берутдругойнаборфактов–другиечисловыезначения различных параметров. Конечно, приходится искать всправочникетакиефакты,какпределпрочностинаразрывиупругостьматериала,новдополнительномпониманиинетнеобходимости.

Вот почему современный архитектор не нуждается в болеедлительнойилитрудоемкойподготовке,понимаягораздобольше,чемдревнийстроитель.Возможно,типичнуютеориюизучебнойпрограммысовременного студента понять сложнее, чем любую из эмпирическихзависимостей древнего строителя; но современных теорий гораздоменьше,аихобъяснительнаясилапридаетимидругиекачества,такиекаккрасота,внутренняялогикаисвязьсдругимипредметами,благодарякоторым эти теории проще изучать. Сейчас мы знаем, что некоторыедревниеэмпирическиеправилабылиошибочными,другие–истиннымиили близкими к истине, и мы знаем причины этого. Некоторымиэмпирическимиправиламимыдосихпорпользуемся,нониодноизнихуже не является основой для понимания того, почему конструкции нерушатся.

Я, конечно, не отрицаю того, что специализация происходит вомногих предметах, где увеличивается знание, включая и архитектуру.Однакоэтонеоднонаправленныйпроцесс,таккакспециализациичастоисчезают: колеса уже не проектируют и не изготавливают колесныемастера,плуги–мастерапоплугам,аписьмауженепишутписцы.Темне менее достаточно очевидно, что тенденция углубления иобъединения,которуюяописывал,неединственная:параллельноснейпроисходит непрерывное расширение. Поясню: новые идеи часто непросто вытесняют, упрощают или объединяют существующие. Онитакжерасширяютчеловеческоепониманиенаобласти,которыераньшене были понятны совсем или о существовании которых даже недогадывались. Они могут открывать новые возможности, ставитьновыезадачи,порождатьновыеспециализацииидаженовыепредметы.Икогдатакоепроисходит,намможетпотребоваться,покрайнеймеренавремя,изучатьбольшеинформации,чтобыпонятьвсеэто.

Медицинская наука, возможно, является наиболее

распространеннымпримеромрастущейспециализации,котораякажетсянеизбежным следствием роста знания по мере того, как открываютсяновые лекарства и способы лечения многих болезней. Но даже вмедицине присутствует противоположная тенденция объединения,которая непрерывно усиливается. Общеизвестно, что многие функциитела, как, впрочем, и механизмы многих болезней, еще мало изучены.Следовательно, некоторые области медицинского знания все ещесостоят, главным образом, из собрания записанных фактов, навыков иинтуиции врачей, имеющих опыт в лечении определенных болезней ипередающихэтинавыкииинтуициюизпоколениявпоколение.Другимисловами, большая часть медицины все еще не вышла из эпохиэмпирических правил, и вновь обнаруженные такие правиластимулируют появление специализаций. Но когда в результатемедицинских и биохимических исследований появляются болееглубокиеобъясненияпроцессовболезни(издоровыхпроцессов)втеле,увеличивается и понимание. Когда в различных частях тела, в основеразных болезней обнаруживают общие молекулярные механизмы, насмену узким теориям приходят более общие. Как только болезньпонимают настолько, что могут вписать ее в общую структуру, рольспециалиста уменьшается. Вместо этого врачи, столкнувшись снезнакомой болезнью или редким осложнением, могут все в большейстепени полагаться на объяснительные теории. Они могут посмотретьизвестные факты в справочнике, но затем применить обобщеннуютеорию, чтобы разработать необходимое лечение и ожидать, что онобудетэффективным,дажееслиникогдараньшеононеприменялось.

Таким образом, вопрос о том, сложнее или проще становитсяпонять все, что понято, зависит от баланса двух противоположныхрезультатовроста знания:расширения иуглубления наших теорий.Из-зарасширения понять их сложнее, из-за углубления – проще. Один изтезисов этой книги состоит в том, что углубление медленно, ноуверенно побеждает. Другими словами, утверждение, в которое яотказывался поверить, будучи ребенком, и в самом деле ложно, апрактическиистиннопротивоположное.Мынеудаляемсяотсостояния,когдаодинчеловекспособенпонятьвсе,чтопонято,мыприближаемсякнему.

Я не утверждаю, что скоро мы поймем всё. Это совсем другойвопрос. Я не верю, что сейчас мы близки или когда-то приблизимся кпониманиювсего,чтосуществует.Яговорюовозможностипониманиявсего,чтопонято.Это,скорее,зависитнеотсодержаниянашегознания,

а от его структуры. Но структура нашего знания – независимо отвозможностиеговыражениявтеориях,составляющихпонятноецелое–безусловно, зависит от того, на что похожа структура реальности вцелом.Еслисвободныйрост знаниябудетпродолжатьсябесконечно,иесли мы, несмотря ни на что, приближаемся к тому состоянию, когдаодин человек сможет понять все, что понято, значит, глубина нашихтеорий должна увеличиваться достаточно быстро, чтобы обеспечитьэту возможность. Это может произойти, если только сама структурареальности настолько едина, что по мере роста нашего знания мысможем понимать ее все больше и больше. Если так и будетпродолжаться, то в конечном итоге наши теории станут настолькообщими,глубокимиисоставляющимидругсдругомединоецелое,чтопревратятся в единственную теорию единой структуры реальности.Такаятеориянеобъясниткаждыйаспектреальности:этонедостижимо.Но она охватит все известные объяснения и будет применима ко всейструктуре реальности настолько, насколько последняя будет понята. Вто время как все предыдущие теории относились к конкретнымпредметам,этобудеттеориявсехпредметов:ТеорияВсего.

Этатеория,безусловно,небудетпоследнейвсвоемроде,онабудетпервой. В науке считается очевидным, что даже наши лучшие теорииобреченыбытьвнекоторомроденесовершеннымиипроблематичными,имыожидаем,чтовсвоевремяихвытеснятболееглубокиеиточныетеории. И этот прогресс не остановится, когда мы откроемуниверсальную теорию. Например, Ньютон дал нам первуюуниверсальнуютеориютяготенияиобъединил,помимовсегопрочего,небесную и земную механику. Но его теории вытеснила общая теорияотносительностиЭйнштейна,котораяпомимоэтоговключилавфизикугеометрию (которую раньше считали разделом математики) и за счетэтогодаетболееглубокиеобъясненияиявляетсяболееточной.Перваядействительноуниверсальнаятеория–которуюябудуназыватьТеориейВсего–подобновсемнашимтеориям,которыесуществовалидонееипоявятся после нее, не будет ни абсолютно истинной, ни бесконечноглубокой,апотому,вконечномитоге,еезаменитдругаятеория.Ноонанебудетпревзойденазасчетобъединениястеориямидругихпредметов,ибо она сама будет теорией всех предметов.В прошлом значительныйпрогрессвпониманиипоройдостигалсязасчетобъединениятеорий.Вдругих случаях прогресс был вызван структурными изменениями впонимании конкретного предмета, как, например, когда мы пересталисчитатьЗемлюцентромВселенной.ПослепервойТеорииВсегоужене

будет значительныхобъединений.Всепоследующие великие открытиябудут переменами в понимании мира в целом, то есть изменениями внашем мировоззрении. Создание Теории Всего будет последнимбольшимобъединениемивтожевремяпервымшагомквозникновениюнового мировоззрения. Я считаю, что именно такое объединение ипереходпроисходятсейчас.Соответствующийвзгляднамириявляетсятемойэтойкниги.

Считаю своей обязанностью сразу подчеркнуть, что я говорю непростоо«теориивсего»,которуювскоромбудущемнадеютсяоткрытьнекоторые специалисты в области физики элементарных частиц. Их«теория всего» должна стать объединенной теорией всех основныхвзаимодействий, известных физике, а именно: гравитации,электромагнетизмаиядерныхсил.Онатакжедолжнаописатьвсетипысуществующих субатомных частиц, их массы, спины, электрическиезаряды и другие свойства, а также их взаимодействия. При наличиидостаточно точного описания начального состояния любойизолированнойфизической системытакая теориявпринципемоглабыпредсказать будущее поведение системы. Если точное поведениесистемывсилуустройстваприродынепредсказуемо,тотеориядолжнаописать все возможные варианты поведения системы и назвать ихвероятности. На практике часто невозможно определить с высокойточностьюначальное состояниеинтересующихнас систем,и в любомслучае расчет предсказаний может быть слишком сложным во всехситуациях,кромепростейших.Темнеменеетакаяобъединеннаятеориячастиц и взаимодействий вместе с указанием начального состоянияВселеннойвмоментБольшоговзрыва (события,скоторогоиначаласьнаша Вселенная) в принципе будет содержать всю информацию,необходимуюдляпредсказаниявсего,чтоможнопредсказать(рис.1.1).

Но предсказание – еще не объяснение. Та «теория всего», накоторую так надеются физики, даже совместно с теорией начальногосостояния, в лучшем случае представит лишь крошечную граньистинной Теории Всего. Эта теория сможет (в принципе) предсказатьвсе. Но нельзя ожидать, что она объяснит намного больше, чемсуществующие теории, за исключением немногих явлений,определяемых особенностями субатомных взаимодействий, таких какстолкновения внутри ускорителей элементарных частиц илинетривиальная история взаимопревращения частиц во время Большоговзрыва.Чтожепобуждаетученыхиспользоватьтермин«теориявсего»длястольузкой,хотяизахватывающейчастизнания?Яполагаю–ещеодин ошибочный взгляд на природу науки, который осуждаютмногиекритики науки, но (увы!) одобряют многие ученые: представление отом, что наука по существу является редукционистской. Да, наука какбудто объясняет все путем редукции, раскладывая вещи насоставляющие. Например, сопротивление стены проникновению илиопрокидыванию объясняется тем, что стена – это огромный наборвзаимодействующих молекул. Свойства этих молекул, в свою очередь,объясняютчерезсоставляющиеихатомыивзаимодействиеэтихатомовдруг с другом и так далее до мельчайших частиц и самыхфундаментальных взаимодействий. Редукционисты считают, что всенаучные объяснения и, возможно, любые достаточно глубокиеобъясненияпринимаютименнотакуюформу.

Редукционистское мировоззрение естественным образом ведет ксозданиюиерархиипредметовитеорийвсоответствиистем,насколькоони близки к самым «низкоуровневым» из известных нампредсказательных теорий. В этой иерархии логика и математика

образуют незыблемую основу, на которой строится система научныхвзглядов.Фундаментомдолжнастатьредукционистская«теориявсего»– универсальная теория частиц, взаимодействий, пространства ивремени вместе с некоторой теорией о том, каково было начальноесостояние Вселенной. Остальная физика образует первые несколькоэтажей.Астрофизикаихимиязаймутболеевысокийуровень,геология–ещеболеевысокийит.д.Затемзданиеразделитсянамножествобашен–предметовещеболеевысокогоуровня,такихкакбиохимия,биологияигенетика. На колеблющихся вершинах, уходящих в стратосферу,примостятся такие предметы, как теория эволюции, экономика,психология и информатика, которые в этой картине являютсяпроизводнымивпочтинемыслимойстепени.

В настоящее время мы располагаем только приближениями кредукционистской «теории всего». Они уже достаточно точно могутпредсказывать законы движения отдельных субатомных частиц.Используя эти законы, современные компьютеры могут рассчитать доопределенного уровня детализации движение любой изолированнойгруппы из нескольких взаимодействующих частиц, если известно ихначальноесостояние.Нодажемельчайшаякрупинкавещества,видимаяневооруженным глазом, содержит триллионы атомов, каждый изкоторых состоит из множества субатомных частиц и непрерывновзаимодействуетсвнешниммиром,такчтопредсказатьповедениеэтойкрупинки через поведение образующих ее частиц не представляетсявозможным. Дополняя точные законы движения различнымиприближенными схемами, мы можем предсказать некоторые аспектыобщего поведения достаточно крупных объектов, например,температуру плавления или кипения данного химического соединения.Большая часть химии сводится таким образом к физике. Но для наукболее высокого уровня программа редукционистов – всего лишь делопринципа. Никто на самом деле не собирается выводитьмногочисленные принципы биологии, психологии или политики изпринципов физики. Причина, по которой предметы более высокогоуровня вообще поддаются изучению, состоит в том, что вопределенных условиях непостижимо сложное поведение огромногоколичества частиц становится основой простоты и понятности. Этоназывается эмерджентностью, то есть проявлением: высокоуровневаяпростота как бы проявляется из низкоуровневой сложности. Явлениявысокогоуровня,относительнокоторыхмыимеемпонятныефактыинеможем просто вывести их из низкоуровневых теорий, называются

эмерджентными явлениями. Например, стена могла быть крепкой,потому что ее строители боялись, что их враги могут попытатьсяпроломитьэтустену.Этовысокоуровневоеобъяснениепрочностистеныневыводимо из низкоуровневого объяснения, которое я привел выше(хотя и не является несовместимым с ним). «Строители», «враги»,«боялись», «попытаться» – это эмерджентные явления. Цельвысокоуровневых наук – дать нам возможность понять эмерджентныеявления,самымиважнымиизкоторых,какмыувидим,являютсяжизнь,мысльивычисление.

Кстати, противоположностью редукционизма является холизм –идея о том, что единственно законными являются объяснения черезсистемы высокого уровня, – и она еще более ошибочна, чемредукционизм.Чегоожидаютотнасхолисты?Того,чтомыпрекратимнаши поиски молекулярного происхождения болезней? Или станемотрицать, что люди состоят из субатомных частиц? Там, гдесуществуютредукционистскиеобъяснения, они стольжежеланны, каклюбые другие. Там, где целые научные дисциплины удается свести книзкоуровневымтеориям,мы,ученые,втойжемереобязанынайтиэтиупрощения,какиобязаныоткрыватьлюбоедругоезнание.

Редукционист считает, что цель науки – разложить все насоставляющие. По мнению инструменталиста, все дело в способностипредсказывать события. Для каждого из них существование науквысокого уровня – лишь вопрос удобства. Сложность мешает намиспользовать элементарную физику для получения высокоуровневыхпредсказаний, и вместо этого мы угадываем, каковы были бы этипредсказания, если бы мымогли их получить, и эмерджентность даетнамшанснауспех.Утверждается,чтоименновэтомзаключаетсясмыслвысокоуровневых наук. Таким образом, для редукционистов иинструменталистов,которыеигнорируюткакистинноеустройство,такиистиннуюцельнаучного знания, основойпредсказательнойиерархиифизики является, по определению, «теория всего». Но для всехостальныхнаучноезнаниесостоитизобъяснений,аструктуранаучногообъяснения не отражает иерархию редукционистов. Объяснениясуществуют на каждом уровне иерархии.Многие из них автономны иотносятсятолькокпонятиямданногоуровня(например,«медведьсъелмед,потомучтобылголоден»).Многиесодержатдедуктивныевыводы,направлениекоторыхпротивоположнонаправлениюредукционистскихобъяснений.Тоестьониобъясняютвещи,неразделяяихнаменьшиеиболеепростые,арассматриваютихкаксоставляющиеболеекрупныхи

сложныхвещей,длякоторыхунас,темнеменее,естьобъяснительныетеории.Например, рассмотримконкретный атоммедина кончикеносастатуи сэра Уинстона Черчилля, которая находится на Парламентскойплощади в Лондоне. Я попытаюсь объяснить, почему этот атом мединаходится там. Это произошло потому, что Черчилль был премьер-министромвПалатеобщин,котораярасположенанеподалеку;ипотому,что его идеи и лидерство способствовали победе союзных сил воВтороймировойвойне;ипотому,чтоприняточествоватьтакихлюдей,ставяимпамятники;ипотому,чтобронза,традиционныйматериалдлятаких памятников, содержитмедь и т. д. Таким образом,мы объяснимфизическое низкоуровневое наблюдение – присутствие атома меди вопределенном месте – через теории чрезвычайно высокого уровня отакихэмерджентныхявлениях,какидеи,руководство,войнаитрадиция.

Нетникакойпричины,покоторой,пустьдажевпринципе,должносуществовать какое-либо более низкоуровневое объяснение появленияэтогоатомамедивэтомместе,чемто,котороеятолькочтопривел.По-видимому,редукционистская«теориявсего»впринципемоглабыдатьнизкоуровневое предсказание вероятности, что такая статуя будетсуществовать, еслиизвестносостояние (скажем)Солнечнойсистемывкакое-то более раннее время. Точно так же эта теория в принципеописала бы, как эта статуя могла туда попасть. Но такие описания ипредсказания (конечно же, абсолютно нереальные) ничего бы необъясняли. Они просто описывали бы траекторию движения каждогоатома меди от медного рудника через плавильную печь, мастерскуюскульптора и т. д. Они также могли бы указать, какое влияние на этитраектории оказывают силы, действующие со стороны окружающихатомов,например,тех,изкоторыхсостояттелашахтеровискульптора,и предсказать таким образом существование и форму статуи. Вдействительности в такое предсказание пришлось бы включить атомыпо всей планете, вовлеченные, кроме всего прочего, в сложноедвижение,котороемыназываемВтороймировойвойной.Нодажееслибы вы обладали сверхчеловеческой способностью проследить такиепространныепредсказаниянахожденияатомамедивтомместе,вывсеравно не смогли бы сказать: «Да, теперь я понимаю, почему он тамнаходится».Выпростозналибы,чтоегопопаданиетудатакимобразомнеизбежно(иливероятно,иликакугодноеще),еслиизвестныначальныеконфигурации атомов и законы физики. Если бы вы захотели понять,почему он там находится, у вас по-прежнему не было бы другоговыбора,кромекаксделатьследующийшаг.Вампришлосьбывыяснить

все,чтокасаетсяэтойконфигурацииатомовитехтраекторий,которыеспособствуют попаданию атома меди именно в это место. Такоеисследование стало бы творческой задачей, какой всегда являетсяоткрытие новых объяснений. Вы бы обнаружили, что определенныеконфигурации атомов обеспечивают такие эмерджентные явления, каклидерство и война, связанные друг с другом высокоуровневымиобъяснительными теориями.И только узнав все эти теории, вы смоглибыполностьюпонять,почемуэтотатоммединаходитсяименнотам.

В редукционистском мировоззрении законы, управляющиевзаимодействием субатомных частиц, имеют первостепеннуюзначимость,посколькуониявляютсяосновойиерархиивсегознания.Нов реальной структуре научного знания и в структуре нашего знания вцеломтакиезаконыиграютгораздоболеескромнуюроль.

Каковажеэтароль?Мнекажется,чтониоднаизрассматривавшихсядо сих пор теорий-кандидатов на звание «теории всего» не содержитбольшой новизны в способе объяснения. Возможно, самый передовойподход с объяснительной точки зрения – это теория суперструн, вкоторой элементарными строительными блоками материи являютсяпротяженные объекты, «струны», а не точечные частицы. Но ни одинсуществующий подход не предлагает нового способа объяснения –новоговтомсмысле,вкакомновымбылообъяснениеЭйнштейномсилпритяжениянаосновеискривленногопространстваивремени.Насамомделе ожидается, что «теория всего» унаследует практически всюобъяснительную структуру существующих теорий электромагнетизма,ядерных сил и гравитации: их физические концепции, их язык, ихматематическоеописаниеиформуихобъяснений.Поэтомумывидимвэтой базовой структуре, которая нам уже известна из существующихтеорий,вкладфундаментальнойфизикивнашеобщеепонимание.

Вфизикесуществуетдве теории, значительноболее глубокие,чемостальные.Первая–этообщаятеорияотносительности,которая,какяуже говорил, является нашей лучшей теорией пространства, времениигравитации. Вторая – еще более глубокая – это квантоваятеория. Этидве теории (но никакая из существующих или ожидаемых теорийсубатомных частиц) создают подробную объяснительную иформальнуюконцептуальнуюоснову,врамкахкоторойвыражаютсявсеостальные теории современной физики, и содержат основныефизические принципы, которым подчиняются все прочие теории.Объединение общей теории относительности и квантовой теории – сцельюполученияквантовойтеории гравитации – было на протяжении

нескольких десятилетий основным предметом поисков физиков-теоретиков.Онодолжнобылостатьчастьюлюбойтеориивсего,каквузком, так и в широком смысле этого термина. Как мы увидим вследующейглаве,квантоваятеория,какитеорияотносительности,даетреволюционно новый способ объяснения физической реальности.Причина,покоторойквантоваятеорияглубжетеорииотносительности,лежит большей частью не в физике, а вне ее, поскольку ее следствияпростираютсядалекозапределыфизикиидажезапределысамойнаукив привычном ее понимании. Квантовая теория является одной изчетырех основных нитей, образующих наше современное пониманиеструктурыреальности.

Преждечемназватьтридругиенити,ядолженупомянутьещеодинспособ искажения редукционизмом структуры научного знания.Редукционизм предполагает не только то, что объяснение всегдасостоитвразделениисистемынаменьшиеиболеепростыесистемы,ноито,чтовсепоздниесобытияобъясняютсячерезболееранние;другимисловами,единственныйспособчто-тообъяснить–этоуказатьпричины.А это подразумевает, что, чем раньше произошли события, на основекоторых мы что-то объясняем, тем лучше объяснение, так что вконечном счете все лучше объяснять на основе первоначальногосостоянияВселенной.

«Теория всего», исключающая характеристику первоначальногосостояния Вселенной, не является полным описанием физическойреальности, потому что она дает только законы движения; а законыдвижения сами по себе порождают лишь условные предсказания. Тоесть они никогда не дают однозначных утверждений о том, чтопроисходит,алишьотом,чтопроизойдетвзаданныймоментвремени,если известно, что происходило раньше. Только если известна полнаяхарактеристика начального состояния, в принципе можно вывестиполное описание физической реальности. Существующиекосмологические теории не дают полной характеристики начальногосостояния даже в принципе, но они утверждают, что изначальноВселеннаябылаоченьмаленькой,оченьгорячейиоченьоднороднойпосвоей структуре. Но мы также знаем, что Вселенная не могла иметьабсолютнооднороднуюструктуру,потомучтоэтобудетнесовместимо(всоответствиистеорией)стемраспределениемгалактик,которыемынаблюдаем сегодня на небе. Первоначальные вариации плотности, или«комковатость» материи, должны были значительно усилиться поддействиемгравитации–относительноболееплотныеучасткисобирали

больше материи и становились более плотными, так что сначала этивариациимоглибытьоченьслабыми.Нокакимибымаленькимионинибыли, они имеют огромное значение для любого редукционистскогоописания реальности, потому что почти все, что мы наблюдаемвокруг, – от распределения звезд и галактик в небе до появлениябронзовых статуй на планете Земля – с точки зренияфундаментальнойфизики является следствием этих вариаций. Если нашередукционистское описание стремится охватить нечто большее, чемсамые важные свойства наблюдаемой вселенной, нам нужна теория,которая описывает эти исключительно важные первоначальныеотклоненияотоднородности.

Я попытаюсь заново сформулировать последнее требование безредукционистского уклона. Законы движения любой физическойсистемы дают только условные предсказания и, следовательно,совместимы со многими возможными историями этой системы. (Этотвопрос не имеет отношения к ограничениям на предсказуемость,которые накладывает квантовая теория и о которых я расскажу вследующей главе). Например, законы движения, которым подчиняетсяядро, выпущенное из пушки, совместимы со многими возможнымитраекториями, каждаяиз которых соответствует одномуиз возможныхнаправлений и углов наклона ствола пушки при выстреле (рис. 1.2).Математически законыдвиженияможновыразитьсистемойуравнений,которыеназываютуравнениямидвижения.Существуетмногоразличныхрешений этих уравнений, каждое из которых описывает какую-товозможную траекторию. Чтобы определить, какое решение описываетфактическую траекторию, необходимо предоставить дополнительныеданные – некоторую информацию о том, что происходит вдействительности. Один из способов осуществить это заключается вописании начального состояния, в данном случае направления стволапушки.Однакосуществуютидругиеспособы.Например,мыточнотакжемоглибыопределитьконечноесостояние–положениеинаправлениедвиженияпушечногоядравмоментегоприземления.Илимымоглибыопределить положение самой высокой точки траектории. Неважно,какие именно дополнительные данные мы даем, если они позволяютвыбрать одно конкретное решение системы уравнений движения.Объединение любых дополнительных данных такого рода с законамидвижения и дает теорию, которая описывает все, что происходит спушечнымядроммеждумоментамивыстреладопадения.

Сходным образом законы движения для физической реальности вцелом будут иметь много решений, каждое из которых соответствуетконкретной истории. Для завершения описания нам придется указать,какой вариант истории произошел в действительности, предоставивдостаточно дополнительных данных для выбора одного из многихрешений уравнений движения. В простых космологических моделяходним из способов указать такие данные является определениеначального состояния Вселенной. Но мы могли бы вместо этогоопределитьконечноесостояниеилисостояниевлюбойдругоймоментвремени; или мы могли бы предоставить некоторую информацию оначальном состоянии, какую-то информацию о конечном состоянии исообщить кое-что о промежуточных состояниях. В общем, объединивдостаточное количество дополнительных данных разного рода сзаконамидвижения,мыполучилибы,впринципе,описаниефизическойреальности.

Для пушечного ядра, как только мы определим, скажем, егоконечное состояние, мы сможем легко вычислить его начальноесостояние, инаоборот, поэтомумеждуразличнымиметодамиуказаниядополнительныхданныхнесуществуетпрактическойразницы.ОднакодляВселеннойвцеломбольшаячастьтакихвычисленийоченьтрудна.Яуже говорил, что мы предполагаем существование «комковатости»материи в начальных состояниях на основании сегодняшнихнаблюдений неоднородности Вселенной. Но это исключение: большаячасть нашего знания о дополнительных данных – о том, что именнопроисходит, – существует в форме высокоуровневых теорийэмерджентныхявленийи,следовательно,поопределениюнеподдаетсяпрактическомувыражениюввидеутвержденийоначальномсостоянии.Например, в большей части решений уравнений движенияВселенная всвоемначальномсостояниинеобладаетсвойствами,необходимымидля

появления жизни. Следовательно, наше знание того, что жизньпоявилась,–этозначительнаячастьдополнительныхданных.Возможно,мы никогда не узнаем, что конкретно означает это ограничение длядетальной структуры Большого взрыва, но мы можем делать выводынепосредственно из него. Например, первая точная оценка возрастаЗемли была сделана на основе биологической теории эволюции, и онапротиворечила лучшим физическим теориям того времени. Толькоредукционистскоепредубеждениемоглозаставитьнассчитать,чтоэтирассуждения были почему-то менее обоснованными или что в общемслучае теоретизирование о начальном состоянии является более«фундаментальным»,чемобэмерджентныхчертахреальности.

Даже в области фундаментальной физики идея о том, что теорииначального состояния содержат наши самые глубокие знания, являетсясерьезнымзаблуждением.Однаизпричинэтогосостоитвтом,чтооналогически исключает возможность объяснения самого начальногосостояния:почемуначальноесостояниебылотаким,какимонобыло,–однако в действительности у нас есть объяснения многих аспектовначального состояния. В еще более общей форме: никакая теориявремени, по-видимому, не может объяснить это через то, что было«раньше»; тем не менее у нас есть глубокие объяснения природывремени, вытекающие из общей теории относительности и в ещебольшеймереизквантовойтеории(см.главу11).

Таким образом, характер многих наших описаний, предсказаний иобъясненийреальностинеимеетничегообщегоскартиной«начальноесостояниеплюс законыдвижения», к которойприводитредукционизм.Не существует причины рассматривать теории высокого уровня как«граждан второго сорта». Наши теории субатомной физики и дажеквантовая теория или теория относительности вовсе не являютсяпривилегированными по отношению к теориям, описывающимэмерджентныесвойства.Вероятно,ниоднаиз этихобластей знаниянесможет включить все остальные. Каждая из них содержит логическиеследствия для остальных, однако не все эти выводы можносформулировать, поскольку они являются эмерджентными свойствамииз области действия других теорий. В действительности неправильноупотреблять сами термины «высокий уровень» и «низкий уровень».Законы биологии, например, являются высокоуровневымиэмерджентнымиследствиями законовфизики.Нологическинекоторыезаконы физики являются «эмерджентными» следствиями законовбиологии.Могло быть даже и так, что законы, которым подчиняются

биологическиеидругиеэмерджентныеявления,полностьюопределялибызаконыфундаментальнойфизики.Влюбомслучае,когдадветеориилогически связанымежду собой, логика не диктует нам, какуюиз нихрассматривать как определяющую для второй в целом или частично.Это зависит от объяснительных отношений между теориями. Особоеположение занимают не те теории, которые ссылаются на конкретнуюшкалу размеров или сложности, и не те, которые расположены наопределенном уровне предсказательной иерархии, а те, которыесодержатсамыеглубокиеобъяснения.Структурареальностисостоитнетолько из редукционистских ингредиентов, таких как пространство,время и субатомные частицы, – но и из жизни, мысли, вычислений имногогодругого, кчемуотносятся этиобъяснения.Теориястановитсяболеефундаментальнойименеепроизводнойнеиз-засвоейблизостикякобы существующей предсказательной базе физики, а из-за своейблизостикнашимсамымглубокимобъяснительнымтеориям.

Квантовая теория, как я уже говорил, является одной из такихтеорий. Три другие основные нити объяснения, через которые мыстремимся понять структуру реальности, относятся к «высокомууровню» с точки зрения квантовой теории. Это теория эволюции(главнымобразомэволюцииживыхорганизмов),эпистемология (теорияпознания)итеориявычисления(овычислительныхмашинахиотом,чтоони могут вычислить, а чего не могут). Как вы увидите, междуосновными принципами этих четырех, на первый взгляд, независимыхпредметовбылиобнаруженытакиеглубокиеиразнообразныесвязи,чтоуже невозможно наилучшим образом понять один из них, не понимаятри оставшихся. Все четыре формируют связную объяснительнуюструктуру, которая имеет настолько обширную сферу применимости иохватываетстоль значительнуючастьнашегопониманиямира,что,намой взгляд, ее уже можно справедливо назвать первой настоящейТеориейВсего.Такимобразом,мыподошликзнаменательномумоментувисторииидей–моменту,когдамасштабнашегопониманиястановитсявполноймереуниверсальным.Донастоящеговременивсепонимаемоенамикасалосьтогоилииногоаспектареальности,нехарактерногодляцелого. В будущем понимание охватит общую концепцию реальности:все объяснения будут пониматься на фоне универсальности, а каждаяновая идея будет автоматически стремиться освещать не толькоконкретныйпредмет,новразличнойстепенивсепредметы.Углублениепонимания,котороемывконечномитогеполучимотэтогопоследнеговеликогообъединения,может значительнопревзойти то, чтопринесло

любоеизпредыдущихобъяснений.Мыувидим,чтоздесьобъединяетсяиобъясняетсяне толькофизикаине тольконаука,нои, впотенциале,весьма далекие области философии, логики и математики, этики,политики и эстетики – возможно, все, что мы понимаем в настоящеевремя,аможетбыть,имногоеизтого,чтомыещенепонимаем.

Какой же тогда вывод я адресую себе-ребенку, который отвергалидеюотом,чторостзнанияделаетмирменеепонятным?Ясоглашусьсним, хотя сейчас я считаю, что важноне то,может лиодна из особейнашегоконкретноговидапонятьвсето,чтопонимаетвесьвид.Важното,действительнолиединаипонятнасамаструктурареальности.Естьвеская причина считать, что это так. Будучи ребенком, я просто зналэто:сейчасямогуэтообъяснить.


Эпистемология–учениеоприродезнанияипроцессах,которыеегосоздают.

Объяснение–(грубо)утверждениеоприродеипричинахвещей.Инструментализм – система взглядов, в соответствии с которой

целью научной теории является предсказание результатовэкспериментов.

Позитивизм – крайняя форма инструментализма, строящаяся натезисе, что все утверждения, за исключением тех, которые что-либоописывают или предсказывают, не имеют смысла. (Этот взгляд сам неимеетсмыслапосвоимжекритериям.)

Редуктивноеобъяснение–этообъяснение,котороераскладываетвсевещинасоставляющиеболеенизкогоуровня.

Редукционизм–системавзглядов,всоответствиискоторойнаучныеобъясненияпоприродесвоейявляютсяредуктивными.

Холизм – идея о том, что обоснованными являются толькообъяснения, сделанные на основе систем более высокого уровня;противоположностьредукционизма.

Эмерджентность – эмерджентным называется такое явление(например, жизнь, мысль или вычисление), относительно которогосуществуют понятные факты или объяснения, которое не выводитсяпросто из низкоуровневой теорий низкого уровня, но которое можнообъяснить или предсказать на базе высокоуровневой теории,относящейсянепосредственнокэтомуявлению.

Резюме

Научное знание, как и все человеческое знание, состоит главнымобразом из объяснений. Факты можно посмотреть в справочнике,предсказания важны только при проведении решающих экспериментовдля выбора между конкурирующими научными теориями, каждая изкоторыхужепрошлапроверкувкачествехорошегообъяснения.Померетого,какновыетеориивытесняютстарые,нашезнаниестановитсякакшире (когда появляются новые предметы), так и глубже (когда нашифундаментальные теории объясняют больше и становятся болееобобщенными), причем глубина побеждает. Таким образом, мы неудаляемся от того состояния, когда один человек сможет понять все,что понято, а приближаемся к нему. Наши самые глубокие теориинастолько переплетаются друг с другом, что их можно понять толькосовместно, как единую теорию объединенной структуры реальности.Эта Теория Всего имеет гораздо больший масштаб, чем та «теориявсего», которую ищут специалисты в области физики элементарныхчастиц, потому что структура реальности состоит не только из такихредукционистскихингредиентов,какпространство,времяисубатомныечастицы, но также, например, из жизни, мысли и вычисления.Четыреосновные нити объяснения, которые могут составить первую ТеориюВсего,–это:

квантоваяфизика–см.главы2,9,11–14;эпистемология–см.главы3,4,7,10,13,14;теориявычислений–см.главы5,6,9,10,13,14;теорияэволюции–см.главы8,13,14.

Следующая глава посвящена первой и самой важной из четырехнитей–квантовойфизике.

2.ТениРассмотрение физических явлений, происходящих

пригорениисвечи,представляетсобойсамыйширокийпуть, которым можно подойти к изучениюестествознания.

Майкл Фарадей. Курс из шести лекций похимическойисториисвечи[3]

В своих знаменитых научных лекциях в Королевском институтеМайкл Фарадей всегда побуждал своих слушателей изучать мир,рассматривая, что происходит при горении свечи. Я заменю свечуэлектрическим фонариком. Это правомерно, поскольку устройствоэлектрическогофонарикавомногомоснованонаоткрытияхФарадея.

Я опишу несколько экспериментов, которые демонстрируютявления, лежащие в основе квантовой физики. Такого родаэкспериментысомножествомвариантовиуточненийужемногиегодыостаютсяосновойсуществованияквантовойоптики.Обихрезультатахне спорят, однако даже сейчас в некоторые из них трудно поверить.Базовые эксперименты удивительно просты. Они в сущности нетребуют ни специализированных научных инструментов, ни большихпознанийвматематикеилифизике,потомучтоонизаключаютсявсеголишь в отбрасывании теней. Обычный электрический фонарик можетпроизводить весьма странные картины света и тени. Если о них какследует подумать, обнаруживаются исключительной важностиследствия. Чтобы объяснить их, нужны не просто новые физическиезаконы,ановыйуровеньописанияиобъяснения,выходящийзапределытого, что раньше считали сферой науки. Прежде всего, эти картиныоткрываютсуществованиепараллельныхвселенных.Какэтовозможно?Какая мыслимая картина теней может повлечь за собой подобныевыводы?

Представьтесебе,чтовтемнойкомнате,гденетдругихисточниковсвета, включили электрический фонарик. Нить накала лампочкииспускает свет, который расширяется, образуя конус. Чтобы неусложнять эксперимент отраженным светом, стены комнаты должныбытьматово-черными,полностьюпоглощающимисвет.Или,посколькумы проводим эти эксперименты только в своем воображении, можнопредставить себе комнату астрономических размеров, чтобы свет неуспевалдостичьстенивернутьсядозавершенияэксперимента.Рис.2.1иллюстрируетданныйопыт.Ноэтотрисуноккоевчемнесоответствуетдействительности:еслибымысмотрелинафонариксостороны,тонеувидели бы ни его самого, ни испускаемого им света. Невидимость –одноизнаиболеепонятныхсвойствсвета.Мывидимсветлишьтогда,когда он попадает в наши глаза (хотя мы обычно говорим о том, чтовидим объект, находящийся на линии нашего зрения, которыйпоследнимповлиялнаэтотсвет).

Мынеможемувидеть свет, которыйпростопроходитмимо.Еслибы в луче оказался отражающий объект или даже пыль или капелькиводы, чтобы рассеять свет, мы увидели бы, где он проходил. Нопосколькувлученичегонетимысмотримнанегоизвне,никакаячастьего света нас не достигает. Точным представлением того, что мыдолжныувидеть,былабыабсолютночернаякартинка.Еслибытамбыл

второйисточниксвета,мымоглибыувидетьфонарик,ноопятьженеего свет. Лучи света, даже самого интенсивного света, который мыможемполучить(спомощьюлазеров),проходятдругсквозьдруга,какеслибынаихпутивовсеничегонебыло.

На рис. 2.1 видно, что около фонарика свет наиболее яркий, а помере удаления от него свет тускнеет, так как луч расширяется, чтобыосветить все бо́льшую площадь. Наблюдателю, находящемуся внутрилуча и удаляющемуся от фонарика спиной вперед, рефлектор будетказаться все меньше, а затем, когда он станет выглядеть точкой – всеслабее. Но нет ли тут подвоха? Действительно ли свет способенраспространяться беспредельно все более и более тонкими лучами?Ответ: нет. На расстоянии примерно 10 000 км свет фонарика станетслишком слабым, чтобы человеческий глаз мог его различить, инаблюдатель ничего не увидит. То есть человек не увидит ничего;аживотноесболеечувствительнымзрением?Глазлягушкивнесколькораз чувствительнее человеческого: этого как раз достаточно, чтобыэксперимент принес существенно иной результат. Если наблюдателембудет лягушка и она будет удаляться от электрического фонарика,момент,когдаонаполностьюпотеряетегоизвида,никогданенаступит.Вместо этого лягушка увидит, что фонарик начал мигать. Вспышкибудут видны через неравные промежутки времени, которые будутувеличиваться по мере удаления лягушки от фонарика. А вот яркостькаждойотдельнойвспышкинебудетменьше.Нарасстоянии100млнкмот фонарика лягушка будет видеть в среднем только одну вспышкусветавдень,ноэтавспышкабудетстольжеяркой,какинаблюдаемаяслюбогодругогорасстояния.

К сожалению, лягушки не могут рассказать нам, что они видят.Поэтому при проведении реальных экспериментов мы используемфотоумножители(датчикисвета,чувствительностькоторыхпревышаетчувствительность глаз лягушки), а вместо того, чтобы смотреть срасстояния в 100 млн км, ослабляем свет, пропуская его через темныефильтры. Однако принцип остается тем же самым, как и результат: неполная темнота и не однородный тусклый свет, а мигание, причемвспышки – одинаково яркие, независимо от того, насколько темныйфильтрмыиспользуем.Этомерцаниепоказывает,чтосуществуетпределравномерного «растягивания» света. Пользуясь терминологиейювелиров, можно сказать, что свет не является бесконечно «ковким».Подобно золоту, небольшое количество света можно равномернораспределить по очень большой площади, но в конечном итоге, если

попытаться растянуть его еще сильнее, он станет комковатым. Дажееслиможно как-нибудь предотвратить группирование атомов золота вотдельные комки, существует предел, за которым атомы уже нельзяразделитьбезтого,чтобызолотонепересталобытьзолотом.Поэтомуединственныйспособсделатьзолотойлисттолщинойводинатомещетоньше–расположитьатомыдальшедруготдруга,чтобымеждунимибыло пустое пространство. Но когда эти атомы окажутся достаточнодалеко друг от друга, уже нельзя будет считать, что они образуютсплошнойлист.Например,есликаждыйатомзолотабудетнаходитьсявсреднемнарасстояниинесколькихсантиметровот своегоближайшегососеда,можнобудетпровестирукойчерезэтот«лист»,неприкасаяськзолотувообще.

Точнотакжесуществуетминимальныйкусочекили«атом»света–фотон. Каждая вспышка, которую видит лягушка, вызвана фотоном,воздействующим на сетчатку ее глаза. Когда луч света становитсяслабее,фотонысамипосебенеослабевают,ноониотдаляютсядруготдруга, имеждунимипоявляется пустое пространство (рис. 2.2).Оченьслабый луч уже неправомерно называть «лучом», поскольку он неявляетсянепрерывным.Когдалягушканичегоневидит,этопроисходитне потому, что свет, попадающий в ее глаза, слишком слаб, чтобывоздействоватьна сетчатку, а потому, чтоникакого света в ее глазанепопадает.

Это свойство – появляться лишь в виде кусочков дискретныхразмеров – называется квантованием. Отдельный комочек, напримерфотон,называетсяквантом.Квантоваятеорияполучиласвоеназваниеотэтогосвойства,котороеонаприписываетвсемизмеримымфизическимвеличинам, ане только таким, которые,подобноколичеству светаилимассезолота,квантуютсяиз-затого,чтосоответствующиесущностинасамомделесостоятизчастиц,хотяивыглядятнепрерывными.Дажедлятакой величины, как расстояние (например, между двумя атомами),представление о непрерывном диапазоне возможных значенийоказывается идеализацией. В физике не существует измеримыхнепрерывныхвеличин.Вквантовойфизикепоявляетсямножествоновыхэффектов,и,какмыувидим,квантованиесрединихявляетсяоднимизпростейших.Однаковнекоторомсмыслеоноостаетсяключомковсемостальным явлениям, поскольку, если все квантуется, каким образомнекаявеличинаизменяетсвоезначениесодногонадругое?Какобъектпопадаетизодногоместа в другое, еслине существуетнепрерывногодиапазона промежуточных положений, где он может находиться попути?Вглаве9яобъясню,какэтопроисходит,носейчаспозвольтемнеотложить этот вопрос на некоторое время и вернуться в окрестностинашегофонарика,гделучвыглядитнепрерывным,потомучтокаждуюсекундуоннаправляетоколо1014(10трлн)фотоноввглаз,которыйнанегосмотрит.

Являетсялиграницамеждусветомитеньюрезкой,илисуществуетнекая «серая зона»? Обычно существует довольно широкая сераяобласть, и одна из причин ее существования показана на рис. 2.3. Естьтемная область (называемая полной тенью), куда вообще не доходитсвет от нити накала. Есть также полностью освещенная область,которая может получать свет от любого участка нити накала. Нопоскольку нить накала не является геометрической точкой, а имеетопределенные размеры, между освещенной и неосвещенной областьютакже присутствует полутень – область, которая может получать светтолько от некоторых участков нити накала. Если смотреть из областиполутени, товидналишьчастьнитинакала,иосвещенностьокажетсяменьше,чемвполностьюосвещеннойобласти.

Однакоразмернитинакала–неединственнаяпричинатого,почемуфонарик отбрасывает полутени. Различное влияние на свет оказываютрефлектор, расположенный позади лампочки, стеклянный колпакфонарика,разныешвыидефектыит.д.Такчтомыожидаемпоявлениясложнойсветотеневойкартиныпростопотому,чтосамфонариксложен.Но случайные особенности фонариков не являются предметом нашихэкспериментов. За вопросом о свете фонарика скрывается болеефундаментальный вопрос о свете вообще: существует ли, в принципе,некий предел того, сколь резкой может быть тень (другими словами,насколько узкой может быть полутень)? Например, если фонариксделать из абсолютно черного (неотражающего) материала ииспользовать все меньшего размера нити накала, возможно ли сужатьполутеньбеспредельно?

Глядянарис.2.3,кажется,чтоэтовозможно:еслибынитьнакаланеимеларазмера,небылобыполутени.Нонарисункеясделалнекотороедопущение относительно света, а именно, что свет распространяетсятолько прямолинейно. Из повседневного опыта нам известно, что этотак и есть, поскольку заглядывать за угол мы не умеем. Однакотщательныеэкспериментыпоказывают,чтосветневсегдадвижетсяпопрямой.Принекоторыхобстоятельствахонискривляется.

Это трудно продемонстрировать с помощью одного лишьфонарика, потому что сложно делать крошечные нити накала и очень

черные поверхности. Эти практические сложности скрывают тепределы, которые фундаментальная физика накладывает на резкостьтеней. К счастью, искривление света можно продемонстрировать ииначе. Предположим, что свет фонарика проходит через двапоследовательныхмаленькихотверстиявсветонепроницаемыхэкранах,какпоказанонарис.2.4,ичтосветпадаетзатемнатретийэкран.Вопроссостоит в следующем: если этот эксперимент повторять, уменьшаядиаметр отверстий и увеличивая расстояние между первым и вторымэкранами,будетлиполнаятень(областьабсолютнойтемноты)сужатьсябезгранично,поканепревратитсявпрямуюлиниюмеждуцентрамидвухотверстий? Может ли освещенная область между вторым и третьимэкраном быть ограничена произвольно узким конусом? Говоря языкомювелиров, сейчас мы спрашиваем что-то вроде того, «насколькопластиченсвет»,насколькотонканить,вкоторуюможноегорастянуть.(Иззолотаможнополучитьнититолщинойв0,0001мм.)

Оказывается, что свет не так пластичен, как золото! Задолго дотого, как диаметр отверстий приблизится к десятитысячной долемиллиметра, а в действительности уже при диаметре отверстий околоодного миллиметра свет начинает заметно возмущаться. Вместо тогочтобы проходить через отверстия по прямым линиям, свет не желаетоставатьсявограниченномпространствеирасползаетсяпозадикаждогоотверстия. И, расползаясь, он «растрепывается». Чем меньше диаметротверстия, тем сильнее свет уклоняется от прямолинейного пути.Появляются сложныекартинысветаи тени.На третьем экранемыужевидим не освещенную и темную области с полутенью между ними, аконцентрические кольца разной толщины и яркости. Кроме того, там

присутствуетцвет,таккакбелыйсветявляетсясмесьюфотоновразныхцветов, каждый из которых распространяется и рассеивается немногопо-своему. На рис. 2.5 показана типичная картина, которую можетобразовать на третьем экране белый свет, пройдя через отверстия впервых двух экранах. Напоминаю, здесь не происходит ничего, кромеотбрасываниятени!Рис.2.5–этовсеголишьтень,отброшеннаявторымэкраном,изображеннымнарис.2.4.Еслибысветраспространялсятолькопрямолинейно, появилась бы только крошечная белая точка (гораздоменьше, чем яркое пятно в центре рис. 2.5), окруженная очень узкойполутенью. Все остальное было бы полной тенью – совершеннойтемнотой.

Какбыниозадачивалоискривление лучей светаприпрохождениичерез маленькие отверстия, я не вижу в этом фундаментальнойпроблемы.В любом случае для наших настоящих целей важно то, чтосвет действительно искривляется. Это означает, что тени не должнывыглядетькаксилуэтыпредметов,которыеихотбрасывают.Болеетого,дело даже не в размывании изображения, вызванном полутенью.Оказывается, перегородка со сложной картиной отверстий можетотбрасыватьтеньсовершеннодругойформы!

На рис. 2.6 показана примерно в натуральную величину частькартины теней, создаваемой на расстоянии 3 м двумя прямыми

параллельными щелями в светонепроницаемой перегородке. Щелинаходятся на расстоянии 0,2 мм друг от друга и освещаютсянерасходящимся красным лучом лазера, расположенного по другуюсторону перегородки. Почему используется свет лазера, а неэлектрическогофонарика?Толькопотому,чтоточнаяформатенитакжезависитиотцвета света, которыйеепроизводит.Белыйсветфонарикасодержитвесьспектрвидимыхцветов,поэтомуонможетотбрасыватьтени с многоцветными краями. Поэтому для экспериментов, смыслкоторых в получении точной формы тени, лучше использовать светодного цвета. Можно поместить перед фонариком цветной фильтр(например, пластину из цветного стекла), чтобы через него проходилсветтолькоодногоцвета.Этопомоглобы,нофильтрывыделяютегонеслишком аккуратно. Лучше воспользоваться светом лазера, посколькулазер можно очень точно настроить на испускание света совершенноконкретногоцветапочтибезпримесидругих[4].

Еслибысветраспространялсяпрямолинейно, тонарис.2.6мыбыувидели две ярких полосы с резкими границами, расположенные нарасстоянии 0,2мм друг от друга (что было бы невозможно увидеть втаком масштабе), а остальная часть экрана осталась бы в тени. Но вдействительности свет искривляется так, что образует много ярких итемныхполос без резких границ.Еслищели сдвинуть вбок так, чтобыони оставались в пределах лазерного луча, то и картина на экранесдвинетсянастолькоже.Вэтомотношениионаведетсебякакобычнаятень, отбрасываемая крупным предметом. Хорошо, а какую тень мыполучим, если прорежем в перегородке еще пару таких же щелей,сдвинув их на половину расстояния между первыми двумя, так чтополучится четыре щели, разделенные расстоянием в 0,1 мм? Можнобыло бы ожидать, что картина будет выглядеть почти так же, как иизображеннаянарис.2.6.Как-никакперваяпаращелейотбрасываеттени,показанные на рис. 2.6, и, как я уже сказал, вторая паращелей должнапроизвестиподобнуюкартинутени,сдвинутуювсторонуна0,1мм–тоестьпочтинатомжесамомместе.Крометого,мызнаем,чтолучисветаобычнопроходятдругсквозьдруга,непретерпеваяизменений.Такчтодвепарыщелей, казалось бы, должныдать туже самуюкартину, но вдваразаярчеичутьболееразмытую.

Вдействительностипроисходитнечто совершенноиное. Реальнаякартина теней, отбрасываемых перегородкой с четырьмя прямымипараллельнымищелями, показана на рис. 2.7 (а). Для сравнения ниже ясновапривожурисуноктениотперегородкисдвумящелями–рис.2.7(b).Мывидим,чтотеньотчетырехщелейпредставляетсобойотнюдьне комбинацию двух слегка смещенных теней от двух щелей, а имеетновуюиболеесложнуюструктуру.Вэтойкартинеестьучастки,вродетех,чтопомеченызнакомX,которыенеосвещенынакартинетениотчетырех щелей, но освещены на картине тени от двух щелей. Этиучасткибылияркимиприналичиивперегородкедвухщелей,носталитемными,когдавперегородкепрорезалиещедвещели,пропускающиесвет.Появлениеэтихщелейпомешало[5]попаданиюсветавзонуX.

Таким образом, появление еще двух источников света затемняетзону X, а их удаление снова освещает ее. Каким образом? Можнопредставитьсебе,какдвафотонанаправляютсякзонеXиотскакиваютдруготдруга,какбильярдныешары.Любойиздвухфотонов,будьонодин,попалбывзонуX,ноонимешалидругдругуиобаушликуда-тов другие места. Скоро я покажу, что это объяснение не может бытьистинным. Тем не менее от основной идеи этого объяснения уйтиневозможно: через вторую пару щелей должно проходить что-то,препятствующее попаданию света из первой парыщелей в зону X. Ночто же? Это мы можем выяснить с помощью дальнейшихэкспериментов.

Во-первых, картина тени от перегородки с четырьмя щелями,изображенная на рис. 2.7 (а), появляется только в том случае, если всечетыре щели освещены лазерным лучом. Если освещены только двещели, появляется картина, которая должна быть для двухщелей. Еслиосвещены три щели, появится новая картина, отличная от двухпредыдущих, – тень от трех щелей. Таким образом, то, что создаетпомехи,находитсявлучесвета.Двухщелеваякартинатакжепоявляетсявновь, если две лишние щели заполнить светонепроницаемымматериалом, инепоявляется, если этотматериалпрозрачный.Другимисловами, создающий помехи агент блокируется всем, что не даетпроходить свету, даже если это нечто почти неощутимо, как туман.Однакоонпроникаетсквозьвсе,чтопозволяетпройтисвету,дажечерезтакое непроницаемое (для вещества) препятствие, как алмаз. Если вприбореустановитьсложнуюсистемузеркалилинз,тодотехпор,покасвет может дойти от каждой щели до конкретной точки на экране, вэтойточкебудетнаблюдатьсячастьчетырехщелевойкартины.Еслидоконкретнойточкиможетдойтисветтолькоотдвухщелей,наэкранемыувидимчастьдвухщелевойкартиныит.д.

Таким образом, что бы ни вызывало помехи, оно ведет себя вточностикаксвет.Оновсегдаприсутствуетвлучесвета,ноотсутствуетвнеего.Оноотражается,передаетсяилиблокируетсятем,чтоотражает,передаетилиблокируетсвет.

Возможно, вы удивитесь, почему я столь досконально разбираюэтот вопрос. Ведь абсолютно очевидно, что это и есть свет, то естьфотонам из однойщелимешаютфотоны из других.Но, возможно, выпоставите под сомнение очевидное после следующего эксперимента,завершающегосерию.

Что нам следует ожидать, когда эти эксперименты проводятся сиспользованиемтолько одного фотона за раз? Предположим, что нашфонарикотнесентакдалекоотэкрана,чтозацелыйденьнанегопадаеттолько один фотон. Что увидит наша лягушка, наблюдающая заэкраном?Есливерното,чтокаждомуфотонумешаютдругиефотоны,то не должны ли эти помехи уменьшиться, когда фотоны появляютсяоченьредко?Инепрекратятсялионивовсе,есличерезприборвкаждыймоментвременибудетпроходитьтолькоодинфотон?Мыпо-прежнемуможем ожидать появления полутеней, так как фотон, проходя черезщель, может отклониться от своего курса (быть может, в результатескользящего удара о крайщели). Чего точно не должно быть, так этомест на экране, которые, подобно точке X, получают фотоны, когдаоткрытылишьдвещели,ностановятсятемными,когдаоткрываютдведругие.

Однако именно это мы и увидим! Независимо от того, насколькоредко появляются фотоны, картина теней остается неизменной. Дажепри проведении эксперимента с одиночными фотонами мы не увидимни единого случая их попадания в точку X, если открыты все четырещели. Но стоит только закрыть две щели, и вспышки в точке Хвозобновятся.

Быть может, фотон расщепляется на фрагменты, которые послепрохождения через щели изменяют свою траекторию и соединяютсявновь?Эту возможность мы тожеможем исключить.Опять-таки еслизапуститьвнашприборровноодинфотониукаждойизчетырехщелейустановитьподетектору,тозарегистрироватьсигналсможетмаксимумодин из них. Поскольку при подобном эксперименте никогда ненаблюдается срабатывания двух детекторов одновременно, можноутверждать,чтообнаруживаемыеимиобъектынерасщепляются.

Хорошо, но если фотоны не расщепляются на фрагменты и неменяют траекторию под действием других фотонов, то что же ихотклоняет?Когдачерезприборпроходитпоодномуфотонузараз,чтопроникаетчерездругиещели,создаваяемупомехи?

Подведем итог.Мы обнаружили, что, когда одинфотон проходитчерезнашприбор:

•онпроходитчерезоднуизщелей,азатемчто-товоздействуетнанего, заставляя отклониться от своей траектории, и это отклонениезависитоттого,какиеещещелиоткрыты;

• воздействующие агенты прошли через какие-то из оставшихсящелей;

• воздействующие агенты ведут себя в точности так же, какфотоны…

•…ноихневозможноувидеть.С этого момента я буду называть воздействующие объекты

«фотонами».Именнофотонамионииявляются,хотявданныймоменткажется,чтосуществуетдвавидафотонов,одинизкоторыхявременноназовуреальнымифотонами,адругой–теневымифотонами.Первыемыможемувидетьилиобнаружитьспомощьюприборов,тогдакаквторые–неосязаемы(невидимы):ихможнообнаружитьтолькокосвеннопоихвоздействию на видимые фотоны. (Далее мы увидим, что междуреальными и теневыми фотонами нет особой разницы: каждый фотоносязаем в одной вселенной и не осязаем во всех остальных,параллельныхвселенных–ноязабегаювперед.)Покамыпришлитолькоктому,чтокаждыйреальныйфотонсопровождаютфотонысвиты,илитеневыефотоны,ичтоприпрохождениифотоначерезоднуизчетырехщелей некоторые теневые фотоны проходят через три оставшиеся.Поскольку возникают разные интерференционные картины, если мыпрорезаем щели в других местах экрана, но все еще в пределах луча,теневые фотоны должны попадать на всю освещенную часть экрана,когда на него попадает реальный фотон. Следовательно, теневыхфотоновгораздобольше,чемреальных.Сколькожеих?Экспериментыне могут ограничить это число сверху, но дают приблизительнуюнижнюю границу. Максимальная площадь, которую мы можем легкоосветить с помощью лазера в лаборатории, составляет около одногоквадратного метра, а минимальный достижимый размер отверстийможет быть около 0,001 мм. Таким образом, существует около 1012(одного триллиона) возможных положений отверстий на экране.Следовательно, каждый реальный фотон должен сопровождаться покрайнеймеретриллиономтеневых.

Такимобразом,мыпришликвыводуосуществованиибурлящего,непомерно сложного скрытого мира теневых фотонов. Они летят соскоростью света, отражаются от зеркал, преломляются линзами иостанавливаются, встретив светонепроницаемые барьеры или фильтрынеподходящегоцвета.Однакоонине оказываютникакого воздействиядаже на самые чувствительные детекторы. Единственная вещь вовселенной, по воздействию на которую можно наблюдать теневойфотон, – это сопровождаемый им реальный фотон. Это явлениеназывается интерференцией. Если бы не это явление и не странныекартины теней, по которым мы его обнаруживаем, теневые фотоны

былибыабсолютнонезаметными.Интерференция свойственна не толькофотонам. Квантовая теория

предсказывает,аэкспериментподтверждает,чтоейподверженылюбыечастицы. Так что каждый реальный нейтрон должны сопровождатьвойска теневых нейтронов, каждый электрон – войска теневыхэлектронови т. д.Каждуюиз этих теневых частицможно обнаружитьлишькосвеннопоеевоздействиюнадвижениереальногопартнера.

Отсюдавытекает,чтореальностьгораздообширнее,чемкажется,ибольшаяеечастьневидима.Теобъектыисобытия,которыемыинашиприборы можем наблюдать непосредственно, – не более чем вершинаайсберга.

Реальные частицы обладают свойством, которое дает нам правоназывать их совокупность вселенной. Это определяющее свойствозаключаетсяпростовихреальности,тоестьвовзаимодействиидругсдругом и, следовательно, в том, что их можно непосредственнообнаружить с помощью приборов и органов чувств, созданных издругихреальныхчастиц.Из-заявленияинтерференциионинеотделеныполностью от остальной реальности (то есть от теневых частиц). Впротивномслучаемыбыникогданеузнали,чтореальность–этонечтобольшее, чемреальныечастицы.Но с хорошей степеньюприближенияонинапоминаютВселенную,которуюмывидимвокругежедневно,итуВселенную,накоторуюссылаетсяклассическая(доквантовая)физика.

По сходным причинам можно было бы предложить назватьсовокупность теневых частиц параллельной вселенной, ибо теневыечастицытакжеиспытываютвоздействиереальныхчастицтолькочерезявлениеинтерференции.Номыможемсделатьещелучше.Оказывается,теневыечастицыотделеныдруготдругаточнотакже,какотделяетсяотних вселеннаяреальныхчастиц.Другими словами, ониобразуютнеединственную однородную параллельную вселенную, намногопревосходящую реальную, а огромное количество параллельныхвселенных, каждая из которых по составу похожа на реальную иподчиняетсятемжезаконамфизики,ноотличаетсятем,чтовкаждойизнихчастицынаходятсявдругихположениях.

Нужно сделать замечание относительно терминологии. Слово«вселенная» традиционно использовали для обозначения «всейфизической реальности».В этом смыслеможет существовать не болееоднойвселенной.Мыможемидалеепридерживатьсяэтогоопределенияи утверждать, что то, что мы привыкли называть нашей Вселенной, аименно:всенепосредственноощутимоевеществоиэнергиявокругнас,

ивсеокружающеенаспространство–далеконевсявселенная, алишьнебольшая еечасть.В этомслучаенампришлосьбыпридуматьновоеназваниедляэтоймаленькойреальнойчасти.Нобольшинствофизиковпредпочитает продолжать пользоваться словом «вселенная» дляобозначениятого,чтооновсегдаобозначало,несмотрянаточтосейчасэта сущность оказывается лишь маленькой частью физическойреальности. Для обозначения физической реальности в целом былопридуманоновоеслово–мультивселенная,илимультиверс.

Опыты с интерференцией одной частицы, подобные описанныммной, показывают, что мультиверс существует и содержит множествопартнеров каждой частицы реальной вселенной. Чтобы прийти кследующему выводу о разделении мультиверса на параллельныевселенные, следует рассмотреть явление интерференции более чемодной реальной частицы. Самый простой способ осуществить это –спросить посредством «мысленного эксперимента», что должнопроисходить на микроскопическом уровне, когда теневые фотонывстречаютнепрозрачныйобъект. Безусловно, они останавливаются:мызнаем это, поскольку интерференция прекращается, когда на путитеневых фотонов появляется светонепроницаемая перегородка. Нопочему?Что их останавливает?Мыможемисключить прямолинейныйответ, что реальные атомы перегородки поглощают их так же, какпоглотилибыреальныефотоны.Во-первых,намизвестно,чтотеневыефотоны не взаимодействуют с реальными атомами. Во-вторых, мыможем проверить, измерив атомы перегородки (или точнее, заменивперегородку детектором), что они не поглощают энергию и никоимобразомнеизменяютсвоесостояние,поканевстретятреальныйфотон.Теневыефотонынеоказываютнанихникакоговлияния.

Другими словами, перегородка одинаково воздействует как нареальные, так и на теневые фотоны, но на нее эти два вида фотоноввоздействуютпо-разному.Вдействительности,наскольконамизвестно,теневыефотонывообщенеоказываютнанееникакоговоздействия.Насамомделеэтоиявляетсяопределяющимсвойствомтеневыхфотонов,потомучтоеслибыониоказываливидимоевоздействиехотьнакакой-то материал, то этот материал можно было бы использовать какдетектор теневых фотонов, а само явление теней и интерференции несуществовалобывтомвиде,вкакомяегоописал.

Следовательно, в месте существования реальной перегородкинаходитсяитеневойбарьернекотороговида.Безособыхусилийможносделатьвывод,чтоэтатеневаяперегородкасостоитизтеневыхатомов,

которые, как нам уже известно, должны присутствовать как партнерыреальных атомов перегородки.У каждого реального атома существуетмножествотакихпартнеров.Действительно,общаяплотностьтеневыхатомов даже в слабом тумане была бы более чем достаточна, чтобыостановитьтанк,чтоужговоритьободномфотоне,еслибыэтиатомымогливоздействоватьнанего.Посколькумыобнаружили,чточастичнопрозрачные перегородки имеют равную степень светопроницаемостикак для реальных, так и для теневых фотонов, значит, не все теневыеатомы на пути определенного теневого фотона могут помешать егодвижению. Каждый теневой фотон встречает перегородку, во многомподобнуютой,которуювстречаетегореальныйпартнер,–перегородку,состоящуюлишьизнебольшойдолисуществующихтеневыхатомов.

По той же причине каждый теневой атом в перегородке можетвзаимодействовать лишь с небольшой долей других теневых атомов,находящихсяоколонего,ите,скоторымионвзаимодействует,образуютперегородку,весьмапохожуюнареальную.Итакдалее.Всёвеществоивсе физические процессы имеют такую структуру. Если реальнымбарьером является сетчатка глаза лягушки, значит, должно бытьмноготеневых сетчаток, каждая из которых способна остановить толькоодного теневого партнера каждого фотона. Каждая теневая сетчаткасильно взаимодействует только с соответствующими теневымифотонами, с соответствующей теневой лягушкой и т. д. Другимисловами, частицы группируются в параллельные вселенные. Они«параллельны»втомсмысле,чтовпределахкаждойвселеннойчастицывзаимодействуют друг с другом так же, как в реальной вселенной, новоздействие, оказываемое каждой вселенной на остальные, весьмаслабое,иреализуетсяоночерезявлениеинтерференции.

Таким образом, мы построили цепочку умозаключений, котораяначинаетсясостраннойструктурытенейизаканчиваетсяпараллельнымивселенными. На каждом этапе мы обнаруживаем, что поведениенаблюдаемых нами объектов можно объяснить только присутствиемневидимых объектов, которые имеют вполне определенные свойства.Ключевая идея заключается в том, что явление интерференцииодиночной частицы определенно исключает возможность того, чтосуществуетодналишьреальнаявселенная,котораянасокружает.Никтонеотрицает,чтотакоеявлениеинтерференциисуществует.Темнеменеелишьнемногиефизикипризнаютсуществованиемультиверса.Почему?

Ответ,ксожалению,выставляетбольшинствоневлучшемсвете.Яещевернуськэтомувглаве13,носейчасмнехотелосьбыподчеркнуть,

чтодоводы,представленныемнойвэтойглаве,обращенылишьктем,кто ищет объяснений. Те, кого устраивают обычные предсказания и укого нет особого желания понять, как получаются предсказанныерезультаты экспериментов, могут при желании просто отрицатьсуществованиевсего,заисключениемтого,чтояназываю«реальными»объектами. Некоторые люди, например, инструменталисты ипозитивисты,принимаютэтулиниюисходяизфилософскогопринципа.Я уже сказал, что думаю о таких принципах и почему. Другие людипростонехотятдуматьобэтом.Как-никакэтооченьсильныйвывод,ионвызываетбольшоебеспокойство,когдаонемслышишьвпервые.Нояполагаю,чтовсеэтилюдиошибаются.Янадеюсьубедитьчитателей,которые готовы меня терпеть, что понимание мультиверса – этонепременное условие для достижения наилучшего возможногопонимания реальности. Я говорю это не в духе суровой решимостиискать истину независимо от того, насколько неприятной она можетоказаться (хотя надеюсь, что я принял быи такуюистину, если бы доэтогодошло).Напротив,яговорюэтопотому,чтотакоемировоззрениенамного целостнее и гораздо осмысленнее, чем все прежниемировоззрения. Оно определенно возвышается над циничнымпрагматизмом,которыйвнашевремяслишкомчастослужитдляученыхсуррогатоммировоззрения.

«Почему мы не можем просто сказать, – спрашивают некоторыефизики-прагматики, – что фотоны ведут себя так, словновзаимодействуютсневидимымисущностями?Почемунельзянаэтомиостановиться? Почему мы должны идти дальше и заниматьопределенную позицию относительно существования невидимыхобъектов?» Более экзотический вариант этой же по существу идеизаключается в следующем: «Реальныйфотон осязаем, теневойфотон –это просто вариант поведения реального фотона, который былвозможен, но не осуществился. Таким образом, квантовая теорияописывает взаимодействие реального с возможным». Это, по меньшеймере, звучит достаточно глубокомысленно. Но, к сожалению, люди,которые выбирают любой из этих взглядов (включая выдающихсяученых,которыедолжныбыбытьлучшеосведомлены), с этогоместанеизменно начинают нести чушь. Поэтому давайте будемрассудительными. Ключевой момент состоит в том, что реальный,видимый и ощутимый фотон ведет себя по-разному в зависимости оттого, какие пути открыты где-то там в экспериментальной установке,ибо что-то движется рядом с ним и в конце концов перехватывает

видимыйфотон.Что-тодействительноперемещаетсяпоэтимпутям,иотказаться называть его «реальным» – это просто играть в слова.«Возможное» не может взаимодействовать с реальным:несуществующие сущности не могут изменять траекторию движениясуществующих. Если фотон отклоняется от своей траектории, на негодолжно что-то воздействовать, и это что-то я назвал «теневымфотоном».Конечно,присвоениеименинеделаетвещьреальной,нонеможет быть, чтобы действительное событие, такое как приход ирегистрацияреальногофотона,быловызвановоображаемымсобытием– тем, что фотон «мог бы сделать», но не сделал. Только то, чтодействительно происходит, может стать причиной других реальныхсобытий. Если сложные движения теневых фотонов в эксперименте синтерференциейбылибыпростовозможностью,котораянасамомделене реализовалось, то и наблюдаемое нами явление интерференции вдействительностинеимелобыместа.

Причину того, что эффект интерференции обычно столь слаб итрудно обнаружим, можно найти в законах квантовой механики,которые им управляют. Существенны два частных вывода из этихзаконов. Во-первых, каждая субатомная частица имеет партнеров вдругихвселенныхиинтерферируеттолькосэтимипартнерами.Любыедругиечастицыэтихвселенныхнеоказываютнанеенепосредственноговоздействия.Следовательно,интерференциюможнонаблюдатьлишьвособых случаях, когда траектории частицы и ее теневых партнероврасходятся и затем вновь сходятся (когда, например, фотон и теневойфотонстремятсякоднойитойжеточкенаэкране).Дажевремядолжнобыть правильным: если на одной из двух траекторий организоватьзадержку, интерференция ослабнет или прекратится. Во-вторых, длятого, чтобы обнаружить интерференцию между любыми двумявселенными, необходимо, чтобы произошло взаимодействие междувсеми их частицами, положение и другие свойства которых неидентичны. На практике это означает, что интерференция будетдостаточносильнадлятого,чтобыееможнобылообнаружитьтолькомежду двумя очень похожими вселенными. Например, во всехописанных мною экспериментах интерферирующие вселенныеотличаются положением только одного фотона. Если фотон придвижении воздействует на другие частицы, и в особенности если мынаблюдаем его, то эти частицы или наблюдатель тоже станутразличными в разных вселенных. Если это так, то последующуюинтерференциюсучастиемэтогофотонанапрактикеневозможнобудет

обнаружить, потому что требуемое взаимодействие между всемичастицами, которые подверглись влиянию, будет слишком сложнообеспечить. Здесь я должен упомянуть, что стандартная фраза,описывающая этот факт, а именно – «наблюдение разрушаетинтерференцию»,–весьмаобманчива,причемсразувтрехотношениях.Во-первых, она предполагает некоторое психокинетическое влияниесознательного«наблюдателя»нафундаментальныефизическиеявления,хотя такого влияния не существует. Во-вторых, интерференция не«разрушается»: ее просто (гораздо!) сложнее увидеть, потому что дляэтого необходимо управлять точным поведением гораздо большегоколичества частиц. И, в-третьих, не только «наблюдение», но и любоевоздействиефотонанаегоокружение,котороезависитотвыбраннойимтраектории,приводитктомужерезультату.

Ради блага читателей, которые могли видеть другие описанияквантовойфизики,ядолженкраткопоказатьсвязьмеждурассуждением,приведенным мной в этой главе, и обычным способом подачи этогопредмета. Возможно, из-за споров, возникших среди физиков-теоретиков, традиционно отправной точкой является сама квантоваятеория. Сначала теорию пытаются изложить как можно точнее, а ужезатем – понять, что она говорит нам о реальности. Это единственныйвозможный подход, если нужно прийти к пониманию мельчайшихдеталейквантовыхявлений.Новотношениивопросаотом,состоитлиреальность из одной вселенной или из многих, этот подход излишнесложен.Именно поэтому в данной главе я ему не следовал.Я даже несформулировалниодногопостулатаквантовойтеории,апростоописалнекоторые физические явления и сделал неизбежные выводы. Но еслиначинать с теории, существует две вещи, которые никто не будетоспаривать. Первая заключается в том, что квантовая теория не имеетсебе равных в способности предсказывать результаты экспериментовдажеприслепомиспользованииееуравненийбезособыхразмышленийоб их значении. Вторая состоит в том, что квантовая теориярассказываетнамнечтоновоеинеобычноеоприродереальности.Спорзаключаетсялишьвтом,чтоименно.

ХьюЭверетт[6] первым ясно осознал (в 1957 году, примерно черезтридцать лет после того, как эта теория стала основой физикисубатомныхчастиц),чтоквантоваятеорияописываетмультивселенную.Стоговременинеутихаетспоротом,допускаетлиэтатеориякакую-тодругую интерпретацию (или реинтерпретацию, или переформулировку,или модификацию и т. д.), согласно которой она описывала бы

единственнуювселенную, нопродолжала быправильнопредсказыватьрезультаты экспериментов. Другими словами, действительно липринятие предсказаний квантовой теории вынуждает нас принятьсуществованиепараллельныхвселенных?

Мнекажется, что этот вопрос, а следовательно, и преобладающаятональность спора относительно этой проблемы имеет характерупорного заблуждения.Признаться, дляфизиков-теоретиков, подобныхмне, допустимо и оправданно прикладывать огромные усилия, чтобыдостичьпониманияформальнойструктурыквантовойтеории,ноне засчет того, чтобы потерять из вида нашу главную цель – понятьреальность.Дажееслипредсказанияквантовойтеорииможнокаким-тообразомполучить,нессылаясьнадругиевселенные,отдельныефотонывсе равно будут отбрасывать описанные мной тени. И без знанияквантовойтеорииясно,чтоэтитенинемогутбытьрезультатомлюбойотдельно взятой истории фотона, описывающей его движение отфонарика к глазу наблюдателя. Они несовместимы ни с однимобъяснением,рассматривающимтолькотефотоны,которыемывидим.Или только те перегородки, которые мы видим. Или только видимуюнами вселенную. Следовательно, если наилучшая теория из тех, чтобыливраспоряжениифизиков,нессылаласьнапараллельныевселенные,этопростозначит,чтонампонадобитсятеорияполучше,котораябудетссылаться на параллельные вселенные, чтобы объяснить то, что мывидим.

Означает ли это, что принятие предсказаний квантовой теориизаставляетнаспринятьисуществованиепараллельныхвселенных?Самопо себе – нет. Любую теорию мы всегда можем истолковать в духеинструментализма – так, чтобы она не заставляла нас признавать что-либоотносительнореальности.Носпор-тонеобэтом.Какяужесказал,чтобыузнать, чтопараллельные вселенные существуют, намненужныглубокие теории: об этом нам говорит явление интерференции сучастиемоднойчастицы.Глубокиетеориинужнынам,чтобыобъяснитьипредсказатьтакиеявления–рассказать,каковыэтидругиевселенные,какимзаконамониподчиняются,каквлияютдругнадругаикаквсеэтоукладываетсявтеоретическиеосновыдругихпредметов.Именноэтоиделает квантовая теория. Квантовая теория параллельных вселенных –это не проблема, это решение. Она не является некой сомнительной ифакультативной интерпретацией, проистекающей из заумныхтеоретическихсоображений.Онаявляетсяобъяснением–иединственнологичным объяснением – замечательной и контринтуитивной

реальности.До сих пор я использовал условные термины, подразумевающие,

что одна измножества параллельных вселенных отличается от другихтем, что она «реальна». Пришло время разорвать последнюю связь склассическим понятием реальности, основанным на существованииодной вселенной. Вернемся к нашей лягушке.Мы поняли, что историялягушки,котораясмотритнадалекийотнеефонариквтечениемногихдней,ожидаявспышку,котораяпоявляетсявсреднемразвдень,–ещене вся история, потому что должны также существовать теневыелягушкивтеневыхвселенных,сосуществующиесреальнойлягушкойитожеждущиепоявленияфотонов.Допустим,чтонашулягушкунаучилиподпрыгивать при появлении вспышки. В начале эксперимента уреальной лягушки будет множество теневых партнеров, и изначальновсеонибудутпохожи.Ноужевскорепохожимимеждусобойбудутневсе.Маловероятно, чтобы каждая лягушка увидела фотон немедленнопосле начала эксперимента. Но событие, редкое в одной вселенной,является обычным в мультиверсе в целом. В любой момент где-то вмультиверсе существует несколько вселенных, в которых один изфотонов воздействует на сетчатку глаза лягушки, находящейся в этойвселенной.Иэталягушкаподпрыгивает.

Почему же она подпрыгивает? Потому что в пределах своейвселенной она подчиняется тем же законам физики, что и реальнаялягушка:наеетеневуюсетчаткупопалтеневойфотон,принадлежащийэтой вселенной. Одна из светочувствительных теневых молекул этойтеневой сетчатки отреагировала сложными химическими изменениями,начто,всвоюочередь,отреагировалзрительныйнервтеневойлягушки.Онпередалсообщениевмозгтеневойлягушки,которая,следовательно,испыталаощущение,чтоонавидитвспышку.

Но,бытьможет,мнеследуетсказать«теневоеощущениетого,чтоонавидитвспышку»?Конечно,нет.Если«теневые»наблюдатели,будьтолягушкиилилюди,реальны,товсеихощущениятожедолжныбытьреальными.Когдаонинаблюдаютто,чтомымоглибыназватьтеневымобъектом,длянихэтотобъектреален.Онинаблюдаютегоприпомощитехжесредствивсоответствиистемжеопределением,чтоимы,когдамыговорим,чтовселенная,которуюмынаблюдаем,«реальна».Понятиереальности относительно для данного наблюдателя. Поэтомуобъективно не существует ни двух видов фотонов, реального итеневого,нидвухвидовлягушек,нидвухвидоввселенных,изкоторыхлишьодна–реальная,авсеостальные–теневые.Вописании,котороея

привел относительно образования теней или каких-то схожих явлений,несуществуетничего,позволяющегоразличить«реальные»и«теневые»объекты, кроме простого допущения, что одна из копий «реальна».Когдаявводилпонятияреальныхитеневыхфотонов,яявнымобразомразделилих, сказав,чтомывидимпервые,ноневторые.Ноктотакие«мы»? Пока я писал все это, множество теневых Дэвидов Дойчейписали то же самое. Они тоже подразделяли фотоны на реальные итеневые;но средифотонов, которыеониназывали теневыми, были те,которые я назвал «реальными», а те фотоны, которые они называлиреальными,оказалисьсредитех,которыеяназвал«теневыми».

Ни одна из копий какого-либо объекта не занимаетпривилегированного положения не только в только что изложенномобъяснениитеней,ноивполномматематическомобъяснении,даваемомквантовойтеорией.Субъективноямогусчитать,чтовыделяюсьсредикопий своей «реальностью», поскольку я могу непосредственновоспринимать себя, анедругих,ноядолженсмириться с тем,чтовсеостальныекопиичувствуюттожесамоепоотношениюксебе.

Многиеиз этихДэвидовДойчейпишут этиже самые слова в этомгновение. У некоторых это получается лучше. А некоторые пошливыпитьчашкучая.


Фотон–частицасвета.Реальный/теневой–дляясностиизложениявпределахэтойглавыя

назвалчастицыэтойвселеннойреальными,ачастицыдругихвселенных–теневыми.

Мультиверс, или мультивселенная – вся физическая реальность,котораясодержитмногопараллельныхвселенных.

Параллельные вселенные «параллельны» в том смысле, что впределах каждой вселенной частицы взаимодействуют друг с другомтакже, как и в реальной вселенной, но каждая вселенная оказывает наостальныевесьмаслабоевлияниечерезявлениеинтерференции.

Квантоваятеория–теорияфизикимультиверса.Квантование – свойство иметь дискретный (а не непрерывный)

набор возможных значений. Квантовая теория получила название отдопущения,чтовсеизмеряемыевеличиныквантуются.Однаконаиболееважнымквантовымэффектомявляетсянеквантование,аинтерференция.

Интерференция – воздействие, оказываемое частицей однойвселенной на своего партнера из другой вселенной. Интерференцияфотона может стать причиной появления намного более сложнойкартины теней, чем просто силуэты препятствий, которые эти тениотбрасывают.

Резюме

В экспериментах с интерференцией на картине теней могутприсутствовать такие участки, которые становятся темными припоявлении в перегородке новыхщелей. Это явление сохраняется, дажеесли эксперимент проводят с отдельными частицами. Цепочкарассуждений,основаннаянаэтомфакте,исключаетвозможностьтого,что вселенная, окружающая нас, – это вся реальность. Вдействительности вся физическая реальность, мультиверс, содержитогромноеколичествопараллельныхвселенных.

Квантовая физика – одна из четырех основных нитей объяснения.Следующаянить–этоэпистемология,теорияпознания.

3.РешениепроблемЯнезнаю,чтоболеестранно:поведениесамихтенейилитотфакт,

что созерцание нескольких светотеневых картин может вынудить насстоль радикально изменить представления о структуре реальности.Доводы, приведенные в предыдущей главе, несмотря на ихдискуссионный итог, представляют собой типичный пример научногорассуждения. Полезно поразмышлять над характером этогорассуждения, которое представляет собой природное явление покрайней мере столь же удивительное и плодотворное, как и физикатеней.

Тем, кто предпочел бы, чтобы структура реальности была болеепрозаичной, может показаться несоразмерным и даже нечестным, чтотакие грандиозные выводы могут проистекать из того факта, чтокрошечноепятносветаоказалосьнаэкранездесь,анетам.Однакоэтодалеконепервыйподобныйслучайвисториинауки.Вэтомотношенииоткрытиедругихвселенныхоченьнапоминаетоткрытиедругихпланетпервыми астрономами. До отправки космических зондов на Луну идругиепланетымыполучаливсюинформациюопланетахизтого,чтопятна света (или иного излучения) наблюдались в одномместе, а не вдругом. Вспомним, как был открыт первый важнейшей факт,относящийсякпланетным,–онинеявляютсязвездами.Еслинаблюдатьза ночным небом в течение нескольких часов, можно увидеть, чтозвезды как будто обращаются вокруг определенной точки в небе.Онидвижутся как единое целое, сохраняя одно и то же положениеотносительнодругдруга.Традиционноеобъяснениезаключалосьвтом,что ночное небо – это огромная «небесная сфера», которая вращаетсявокругнеподвижнойЗемли,азвезды–этолибоотверстиявсфере,либовстроенныевнеесияющиекристаллы.Однакосредитысячсветящихсяточек, которые можно увидеть в небе невооруженным глазом, естьнесколько самых ярких, которые, если за ними наблюдать долго,движутсянетак,какеслибыонибылиприкрепленыкнебеснойсфере.Они блуждают по небу более сложным образом. Их называют«планетами»–отгреческогослова,означающего«странствующий».Ихдвижение по небу было признаком неадекватности объяснения,основанногонанебеснойсфере.

Последовательные попытки объяснения движения планет сыграли

важную роль в истории науки. Гелиоцентрическая теория Коперникарасположила планеты и Землю на круговых орбитах вокруг Солнца.Кеплер обнаружил, что орбиты – скорее эллипсы, чем окружности.Ньютон объяснил эллипсы своим законом тяготения, сила которогоменяется обратно пропорционально квадрату расстояния, ивпоследствии его теория позволила предсказать то, что взаимноегравитационноепритяжениепланет заставляетихнемногоотклонятьсяот эллиптическихорбит.Наблюдение этих отклоненийпривело в 1846годукоткрытиюновойпланетыНептун–одномуизмногихоткрытий,блистательно подтвердивших теорию Ньютона. Однако спустя лишьнесколько десятилетий общая теория относительности Эйнштейнапредоставила нам принципиально новое объяснение гравитации какискривления пространства и времени и в результате вновь предсказаланемного другое движение планет. Например, эта теория вернопредсказала, что каждый год планета Меркурий будет отклоняться наодну десятитысячную градуса от положения, которое она должназанимать в соответствии с теорией Ньютона[7]. Эта теория такжепоказала, что свет звезды, проходящий близко к Солнцу, будетотклоняться его тяготением на величину, в два раза превышающуюзначение, предсказанное теорией Ньютона. Наблюдение этогоотклонения Артуром Эддингтоном в 1919 году часто называютсобытием, из-за которого ньютоновская картина мира утратила своюрациональную состоятельность. (Ирония состоит в том, чтосовременныеоценкиточностиэкспериментаЭддингтонаговорятотом,чтотакиевыводымоглибытьпреждевременными[8].)Этотэксперимент,повторенный неоднократно с высокой точностью, заключался визмеренииположенийнафотопластинкепятенсвета(изображенийзвезд,близкихккраюСолнцавовремязатмения).

По мере того, как расчеты астрономов становились точнее,уменьшаласьразницамеждупредсказаниямиследующихдругзадругомтеорий в отношении вида ночного неба. Чтобы обнаружить этиразличия, приходилось строить все более мощные телескопы иизмерительные приборы. Однако объяснения, на которых былиоснованыэтипредсказания,несближалисьмеждусобой.Напротив,какя только что описал, это была последовательность революционныхперемен.Такимобразом,наблюдениявсеменьшихфизическихэффектоввызывали всё большие изменения в нашем мировоззрении. Можетпоказаться,чтомыделаемвсеболееграндиозныевыводы,исходяизвсе

более слабых свидетельств. Чем же тогда оправдываются такиевыводы?Можнолибытьуверенным,чтотолькоиз-затого,что звездана фотопластинке Эддингтона оказалась смещенной на долимиллиметра, пространство и время должны быть искривленными; илииз-за того, что фотодетектор в определенном положении нерегистрирует попадание слабого света, должны существоватьпараллельныевселенные?

В действительности в моих описаниях недостаточно отраженастепень хрупкости и косвенности всех наших экспериментальныхрезультатов. Дело в том, что мы не воспринимаем звезды, пятна нафотопластинках или любые другие внешние объекты или событиянепосредственно.Мывидимчто-либотолькотогда,когдаизображенияэтогопоявляютсянасетчаткенашихглаз,нодажеэтиизображениямыневоспринимаем,покаониневызовутэлектрическиеимпульсывнашихнервахинашмозгнеполучитинепойметэтиимпульсы.Такимобразом,вещественноедоказательство,котороенепосредственносклоняетнасктому,чтобыпринятьодинвзгляднамир, анедругой,неназватьдаже«миллиметровым»: оно измеряется в тысячных долях миллиметра(таково расстояние между волокнами глазного нерва) и в сотых доляхвольта (изменение электрического потенциала наших нервов, из-закоторогомыпо-разномувоспринимаемразныевещи).

Однако мы не придаем равного значения всем нашим сенсорнымвосприятиям.Внаучныхэкспериментахмызаходимдостаточнодалеко,чтобы приблизиться к восприятию тех аспектов внешней реальности,которые, как нам кажется, могут нам помочь при выборе одной изконкурирующих теорий. Еще до того, как провести наблюдение, мытщательно продумываем, куда и когда нам следует смотреть и чтоименноискать.Частомыиспользуемсложные,специальнопостроенныеприборы, такие как телескопы ифотоумножители.Но как бы ни былисложныэтиприборыикакбынибылизначительнывнешниепричины,которыммыприписываемпоказания этихприборов,мывоспринимаемэтипоказаниятолькочерезсвоиорганычувств.Нонельзяуйтиоттогофакта, что мы, люди, – маленькие создания лишь с несколькиминесовершеннымиинеполнымиканаламиполученияинформацииотом,что нас окружает. Мы интерпретируем эту информацию каксвидетельство существования большой и сложной внешней вселенной(или мультиверса). Но когда мы взвешиваем эти доказательства, то вбуквальном смысле мы воспринимаем только слабые электрическиетоки,протекающиевнашеммозге.

Что оправдывает те выводы, которые мы делаем из этих картин?Дело определенно не в логической дедукции. Ни эти, ни какие-либодругие наблюдения не могут доказать то, что внешняя вселенная илимультиверсвообщесуществует;неговоряужеотом,чтоэлектрическиеимпульсы, получаемые нашим мозгом, имеют какое-то особоеотношениекней.Все,чтомывоспринимаем,можетбытьиллюзиейилисном: как-никак, иллюзии и сны – обычное дело.Солипсизм, теорию отом, что существует один только разум, а то, что кажется внешнейреальностью, – не более чем сон этого разума, невозможно логическиопровергнуть. Реальность может состоять из одного человека –скажем,этобудетевы,–которомуснятсявпечатлениявсейжизни.Илионаможетсостоятьлишьизвасименя.ИлиизоднойпланетыЗемляиеежителей. И если нам приснятся данные – любые данные – осуществованиидругихлюдей,илидругихпланет,илидругихвселенных,они ничего не докажут относительно того, сколько всего этогосуществуетнасамомделе.

Поскольку солипсизм и бесчисленное множество сходных с нимтеорийлогическисогласуютсясвашимвосприятиемлюбыхвозможныхрезультатов наблюдений, ясно, что из наблюдений логическиневозможновывестиничего,чтокасалосьбыреальности.Какжетогдая могу говорить, что наблюдаемое поведение теней «исключает»теорию о том, что существует только одна вселенная или чтонаблюдения солнечного затмения делаютньютоновский взгляд намир«рационально несостоятельным»? Как это возможно? Если«исключение» не означает «опровержение», что оно тогда означает?Почему нужно считать себя обязаннымменять свой взгляд намир иливообще любое мнение из-за того, что нечто было подобным образом«исключено»? Казалось бы, такая критика ставит под сомнение всюнауку,любоерассуждениеовнешнейреальности,котороеобращаетсякрезультатамнаблюдений.Ноеслинаучноерассуждениенеравносильнопоследовательности логических выводов из опыта, то чему же оноравносильно?Почемумыдолжныприниматьеговыводы?

Этот вопрос известен как «проблема индукции». Название егопроисходит от того, чтона протяжениибольшейчастиисториинаукибыло доминирующим представлением о том, как она работает. Этопредставление заключалось в существовании способа обоснованиявывода, не дотягивающего по строгости математическогодоказательства, но тем не менее достойного внимания, которыйназывается индукцией. Индукции противопоставляли с одной стороны

якобы безупречные доказательства, предоставляемые дедукцией, а сдругой стороны – считающиеся еще более слабыми философские илиинтуитивные способы рассуждения, не поддержанные дажерезультатами наблюдений. В индуктивистской теории научного знаниянаблюдения играют двоякую роль: сначала – при открытии научныхтеорий, затем – при их доказательстве. Предполагается, что теориюоткрывают, «экстраполируя» или «обобщая» результаты наблюдений.Тогда, если обширноемножество наблюдений соответствует теории иниодноизнихнеотклоняетсяотнее,теориюсчитаютобоснованной–то есть более правдоподобной, вероятной или надежной. Эта схемапоказананарис.3.1.

Индуктивистский анализ моего обсуждения теней должен тогдавыглядетьпримернотак:«Мыпроводимряднаблюденийтенейивидимявление интерференции (этап 1). Результаты соответствуют тому, чтоследовалобыожидать,еслибысуществовалипараллельныевселенные,которыеопределеннымобразомвоздействуютдругнадруга.Носначаланикто этого не замечает. В конечном итоге (этап 2) кто-то делаетобобщение, что интерференция всегда будет наблюдаться при данныхобстоятельствах, а следовательно, выводит теорию, что за этоответственны параллельные вселенные. С каждым последующимнаблюдением интерференции (этап 3) мы чуть сильнее убеждаемся всправедливости этой теории. После достаточно большого количестватакихнаблюденийиприусловии,чтониодноизнихнепротиворечиттеории, мы заключаем (этап 4), что эта теория истинна. И хотя мыникогда не сможем получить абсолютной уверенности, дляпрактическихцелеймыубеждены».

Трудно определить, откуда начать критиковать индуктивистскоепредставлениеонауке,настолькоглубокоивстольразныхотношенияхоно ложно. С моей точки зрения, возможно, самый большой егонедостаток в том, что совершенно ниоткуда не следует, чтообобщенное предсказание равносильно новой теории. Теория

существованияпараллельныхвселенных,какивсехотьсколько-нибудьглубокие научные теории, просто не носит характера обобщениянаблюдений. Разве мы наблюдали сначала одну вселенную, потомвторуюи третью, апотомсделаливывод, что существуюттриллионывселенных? Разве обобщение, состоящее в том, что планеты«блуждают» по небу одним образом, а не другим, было эквивалентнотеории о том, что планеты – это миры, обращающиеся по орбитамвокруг Солнца и что Земля – один из них? Неверно также и то, чтоповторение наших наблюдений – это способ убедиться всправедливости научных теорий. Как я уже сказал, теории – этообъяснения, а не просто предсказания. Если предложенное объяснениеряда наблюдений не принимается, то повторение наблюдений вновь ивновь помогает редко. Еще меньше оно помогает в созданииудовлетворительногообъяснения,когдавообщеникакогопридуматьнеудается.

Более того, даже простые предсказания нельзя обосновать спомощью результатов наблюдений, как показал в своей истории оцыпленке Бертран Рассел[9]. (Во избежание возможных недоразуменийпозвольте мне подчеркнуть, что это был метафорический,антропоморфныйцыпленок,служащийобразомчеловека,пытающегосяпонять закономерности вселенной.) Цыпленок заметил, что фермеркаждыйденьприходит,чтобынакормитьего,ипредсказал,чтофермербудет продолжать каждый день приносить еду. Индуктивистыполагают,чтоцыпленок«экстраполировал»своинаблюдениявтеорию,и каждый раз, когда приходило время кормежки, эта теория все болееподтверждалась.Однакокак-торазпришелфермерисвернулцыпленкушею. Разочарование, которое испытал цыпленок Рассела, испытали итриллионыдругихцыплят.Этоиндуктивноподтверждаетзаключениеотом,чтоиндукциянеможетподтвердитьниодноговывода!

Однако эта линия критики позволяет индуктивизму отделатьсяслишком легко. Да, она иллюстрирует тот факт, что многократноповторенные наблюдения не могут подтвердить теории, но при этомона полностью упускает (а скорее даже принимает) еще болеенеправильное представление, а именно, что путем индуктивнойэкстраполяции наблюдений можно формировать новые теории. Насамом деле экстраполировать наблюдения невозможно, если кто-то невключил их в некую объяснительную систему. Например, чтобы«вывести» свое ложное предсказание, цыпленок Рассела должен былсначала придумать ложное объяснение поведения фермера. Он мог

предположить, что фермер испытывает к цыплятам добрые чувства.Придумай он другое объяснение – например, что фермер стараетсяоткормить цыплят, чтобы потом зарезать, – и поведение было бы«экстраполировано» совсем по-другому. Допустим, однажды фермерначинаетприноситьцыплятамбольшееды,чемобычно.Экстраполяцияэтогоновогоряданаблюденийсцельюпредсказатьбудущееповедениефермераполностьюзависитоттого,какегообъяснить.Всоответствиис теорией доброго фермера наблюдения говорят о том, что добротафермера по отношению к цыплятам увеличилась, и им теперь совсемнечего переживать. Но в соответствии с теорией откармливания такоеповедение–зловещийпризнак:очевидно,чтосмертьблизка.

Тот факт, что одни и те же результаты наблюдений можно«экстраполировать» с получением двух диаметральнопротивоположных предсказаний в зависимости от принятогообъяснения и ни одно из них невозможно обосновать, – не простослучайное ограничение, связанное со средой обитания фермера: этоотносится ко всем результатам наблюдений, при любыхобстоятельствах. Наблюдения, вероятно, не могут играть ни одну изролей, которую им приписывает индуктивистская схема, даже вотношении простых предсказаний, не говоря уже о настоящихобъяснительных теориях. Безусловно, индуктивизм основан наотвечающейздравомусмыслутеориироста знания (окоторойговоритнам жизненный опыт), и исторически он ассоциировался сосвобождением науки от догмы и тирании.Но если мы хотим понятьистинную природу знания и его место в структуре реальности, мыдолжныпризнать,чтоиндуктивизмложеноткорнейдоветвей.Ниоднонаучное рассуждение, а в действительности и ни одно успешноерассуждение любого рода никогда не подходило под описаниеиндуктивистов.

Каковажетогдареальнаясхеманаучныхрассужденийиоткрытий?Мы видели, что индуктивизм и все остальные строящиеся вокругспособностикпредсказаниютеориизнанияоснованынанедоразумении.Намнеобходиматеориязнанияпостроеннаявокругобъяснения:теорияотом,какпоявляютсяобъясненияикакихобосновывают;как,почемуикогда нам следует позволить своему восприятию изменить нашемировоззрение.Как только у нас будет такая теория, отдельная теорияпредсказаний нам больше не понадобится. Ведь если мы имеемобъяснение какого-то наблюдаемого явления, то уже не являетсязагадкой, как получить предсказания. И если удалось подтвердить

объяснение, то любые предсказания, полученные из этого объяснения,тожеавтоматическисчитаютсяподтвержденными.

К счастью, господствующую теорию научного познания, котораясвоейсовременнойформойобязанаглавнымобразомКарлуПопперу[10](и которая является одной из моих четырех «основных нитей»объяснения структуры реальности), в этом смысле действительноможно считать объяснительной теорией. Она рассматривает науку какпроцесс решения проблем. Индуктивизм относится к каталогу нашихпрошлыхнаблюденийкаксвоегородаскелетутеории,считая,чтосутьнаукисостоитвзаполнениипробеловэтойтеориипутеминтерполяциии экстраполяции. Решение проблем действительно начинается снеадекватной теории – но не с воображаемой «теории», состоящей изпрошлыхнаблюдений.Ононачинаетсяснашихлучшихсуществующихтеорий.Когданекоторыеиз этихтеорийкажутсянамнеадекватнымиимы нуждаемся в новых, это и составляет проблему. Таким образом,вопреки индуктивистской схеме, показанной на рис. 3.1, научноеоткрытие не должно начинаться с результатов наблюдений, но оновсегданачинаетсяспроблемы.

Под «проблемой» я понимаю не обязательно практическуютрудную ситуацию или источник тревоги. Я имею в виду лишь наборидей, который представляется неадекватным и который стоитпопытаться усовершенствовать. Существующее объяснение можетказаться слишком многословным или слишком сложным; оно можетвыглядетьнеоправданноузкимилинеобоснованноамбициозным.Внемможно увидеть возможность объединения с другими идеями. Илиобъяснение,удовлетворительноеводнойобласти,окажетсяневозможносогласовать со столь же удовлетворительным объяснением из другойобласти.Или,можетбыть,появилисьстранныенаблюдения,такиекакблуждающиепланеты,которыесуществующиетеориинепредсказалиинемогутобъяснить.

Последний тип проблемы напоминает первый этап схемыиндуктивистов, но лишь внешне. Дело в том, что неожиданноенаблюдение никогда не приводит к научному открытию, если толькосуществовавшие до него теории не содержали уже семена проблемы.Например, облака блуждают даже больше, чем планеты. Этонепредсказуемое блуждание, по-видимому, было известно задолго дотого,какоткрылипланеты.Болеетого,прогнозыпогодывсегдаценилифермеры,морякиисолдаты,такчтовсегдасуществовалстимулсоздатьтеориюдвиженияоблаков.Темнеменеенеметеорология,аастрономия

проложилапутьдлясовременнойнауки.Результатыметеорологическихнаблюдений были гораздо доступнее результатов астрономическихнаблюдений,нониктонеобращалнанихособоговнимания,иниктоневыводил из них теорий относительно холодных фронтов илиантициклонов. История науки не была наполнена спорами, догмами,еретическими учениями, рассуждениями и тщательно продуманнымитеориями о природе облаков и их движения.Почему?Потому что приустановившейсяобъяснительнойтеориипогодыбылосовершенноясно,что движение облаков непредсказуемо. Здравый смысл подсказывает,чтодвижениеоблаков зависитот ветра.Когдаонидвижутся вдругомнаправлении,разумнопредположить,чтонаразнойвысотеветерможетбыть разным, и его направление вряд ли возможно предугадать, апотомулегкосделатьвывод,чтообъяснятьбольшенечего.Некоторыелюди, несомненно, переносили этот взгляд на планеты и считали ихпростосияющимиобъектаминанебеснойсфере,которыеприводятсявдвижение ветром на большой высоте или, возможно, перемещаютсяангелами, и большего объяснения не требовалось. Но других это неудовлетворяло: они предполагали, что за блужданием планет стоятболее глубокие объяснения. Поэтому они искали такие объяснения инаходили их. В одни времена в истории астрономии появлялась массанеобъясненных наблюдательных данных, в другие – лишь крупицытаковых, а тоиихне было.Но в любойпериод, выбираяпредмет длятеоретических рассуждений сообразно объему накопленныхнаблюдений конкретного явления, люди неизменно должны были бывыбирать облака, а не планеты.Темнеменее они выбиралипланетыиделали это по различным причинам. Некоторые причины зависели отпредубежденийотносительнотого,какойдолжнабытькосмология,илиот доводов древних философов, или от мистической нумерологии.Другиеосновывалисьнафизике того времени, другие–наматематикеили геометрии. Некоторые из этих причин, как оказалось, имелиобъективныедостоинства,другие–нет.Нокаждаяизнихсводиласькследующему:кому-токазалось,чтосуществующиеобъяснениятребуютусовершенствованияимогутбытьулучшены.

Проблему обычно решают путем нахождения новых илиусовершенствованных теорий, которые содержат объяснения,избавленные от недостатков, но сохраняющие достоинствасуществовавшихобъяснений (рис. 3.2).Такимобразом,после того, какпроблема проявила себя (этап 1), всегда следует предположение (илидогадка,илигипотеза):внадеждерешитьпроблемупредлагаетсяноваятеория или изменяется или переосмысливается старая (этап 2). Затемгипотезы подвергают критике, что (если критика рациональна)включает изучение и сравнение теорий, чтобы понять, какая из нихпредлагает лучшие объяснения относительно критериев, присущихпроблеме (этап 3). Если предлагаемая теория не проходит испытаниекритикой, то есть предлагает худшие объяснения по сравнению сдругими теориями, от нее отказываются. Если же мы видимвозможностьзаменитьоднуизпервоначальныхтеорийнаоднуизвновьпредложенных (этап 4), то мы предварительно считаем, что делаемуспехи в решении проблемы.Я говорю «предварительно», потому чтопоследующее решение проблемы, возможно, потребует уточнения илизаменыдажеэтихновых,удовлетворительныхнапервыйвзглядтеорий,а иногда даже возврата к некоторым из ранее признанныхнеудовлетворительными. Таким образом, решение, каким бы хорошимоно ни было, еще не конец процесса: это начало процесса решенияследующей проблемы (этап 5). Это описание иллюстрирует еще однозаблуждение индуктивизма. В науке цель заключается не в том, чтобынайти теорию, которая будет или может рассчитывать на то, чтобысчитаться истиной вечно, а в том, чтобы найти лучшую на данныймоменттеориюи,еслиэтовозможно,уточнитьвсеимеющиесятеории.Научное обоснование предназначено для того, чтобы убедить нас:данноеобъяснение–лучшееизимеющихся.Ононичегонеговорит,даине может сказать, относительно того, выдержит ли это объяснениевпоследствии новую критику и сравнение объяснениями, которые ещепредстоит найти. Хорошее объяснение может дать хорошиепредсказания относительно будущего, но ни одно объяснение не

способно предугадать содержание или качество своих будущихконкурентов.

То, что я до сих пор описывал, применимо к решению любыхпроблем, независимо от рассматриваемого предмета или используемыхметодов рациональной критики. Решение научных проблем всегдасодержит конкретный метод рациональной критики –экспериментальную проверку. Когда две или более конкурирующихтеории дают различные предсказания результатов эксперимента, этотэксперимент проводят, а теорию или теории, предсказания которыхоказалисьложными,отвергают.Самаструктуранаучныхпредположенийнаправлена на нахождение объяснений, которые имеютэкспериментальнопроверяемыепредсказания.Видеалемывсегдаищемрешающие экспериментальные проверки – эксперименты, результатыкоторых,какимибыонинибыли,укажутнанесостоятельностьоднойили нескольких конкурирующих теорий. Этот процесс показан нарис. 3.3. Независимо от того, была ли постановка проблемыстимулирована некими наблюдениями (этап 1) и разрабатывались ликонкурирующие теории (на этапе 2) в расчете на проверку, именно наэтой,критической,фазенаучногооткрытия(этап3)экспериментальныепроверкииграютрешающуюиопределяющуюроль.Этарольсостоитвтом,чтобысделатьвыводонегодностинекоторыхизконкурирующихтеорий на том основании, что их объяснения приводят к невернымпредсказаниям.Здесьядолженупомянутьобасимметрии,котораяоченьважна в философии и методологии науки: асимметрии междуэкспериментальным опровержением и экспериментальнымподтверждением. Тогда как неправильное предсказание автоматическипереводит лежащее в его основе объяснение в разряднеудовлетворительных, правильное предсказание вообще ничего неговорит об объяснении, лежащем в его основе. Низкосортныхобъяснений, дающих правильные предсказания, хоть отбавляй, чтодолжны бы иметь в виду разные любители НЛО, сторонники теорийзаговораипсевдоученыелюбогосорта(ночегоониникогданеделают).

Если теорию о наблюдаемых событиях невозможно проверить, тоестьниодновозможноенаблюдениееенеисключит,значит,онасаманеможет объяснить, почему эти события происходят именно так, какнаблюдается, а не иначе. Например, «ангельскую» теорию движенияпланет проверить невозможно, потому что независимо от того, какпланеты движутся, это движение можно приписать влиянию ангелов;следовательно, теория ангелов не может объяснить конкретноедвижение планет, которое мы видим, пока его не дополнит теория отом, как движутся ангелы. Именно поэтому в науке естьметодологическое правило, которое гласит, что, как только теория,которую можно экспериментально проверить, прошласоответствующуюпроверку, любые другиеменее проверяемые теории,конкурирующие с ней и касающиеся тогоже явления, отвергают сразуже, поскольку их объяснения, несомненно, окажутся хуже. Частоговорят, что это правило отличает науку от других методов созданиязнаний. Но, принимая то, что наука заключается в объяснениях, мыпонимаем, что в действительности это правило – специальный случайобщего подхода, естественным образом применимого к решениюлюбых проблем:теории, способные дать более подробные объяснения,автоматически становятся предпочтительными. Ихпредпочтительностьсвязанасдвумяпричинами.Перваясостоитвтом,чтотеория,«рискующая»высказыватьсяболееконкретноотносительнобольшегочислаявлений,открываетсебяисвоихсоперниковбольшемуколичеству форм критики, а следовательно, у нее больше шансовпродвинуть вперед процесс решения проблемы. Вторая причина –просто в том, что, если такая теория выдержит критику, она оставитменьшенеобъясненного,чтоиявляетсяцельюнауки.

Я уже отмечал, что даже в науке экспериментальные проверки несоставляют большую часть критики. Так происходит потому, чтонаучная критика в основном направлена не на предсказания, которыедает теория, а непосредственно на объяснения, лежащие в ее основе.Проверка предсказаний – это лишь косвенный способ проверкиобъяснений (исключительно мощный, впрочем, когда его можноиспользовать).В главе 1 я привелпример «лечения травой» – теорииотом, что, съев килограмм травы, можно вылечиться от простуды. Этутеорию и множество других, ей подобных, легко проверить. Но мыможем критиковать и отбрасывать их, даже не проводя эксперименты,простонаосноветого,чтоониобъясняютнебольшегосподствующих

теорий, которым они противоречат, но делают новые допущения,которыеневозможнообъяснить.

Стадии научного открытия, показанные на рис. 3.3, редко удаетсяпройтипоследовательноспервойпопытки.Дозавершения,или,лучшесказать, решения каждого этапа обычно происходит многократныйвозвратназад,посколькунакаждомэтапеможетвозникнутьпроблема,для решения которой необходимо пройти все пять этаповвспомогательного процесса решения. Это применимо даже к этапу 1,поскольку инициировавшая весь процесс проблема не являетсянеизменяемой. Если мы не можем придумать хороших вариантоврешения, мы можем вернуться на первый этап и попытатьсясформулировать проблему иначе, а возможно, и выбрать другуюпроблему. На самом деле кажущаяся нерешаемость – только одна измножества причин, почему зачастую мы хотим изменить проблемы,которые решаем. Некоторые варианты проблемы неизбежно будутинтереснее или теснее связаны с иными проблемами; другие – лучшесформулированы; третьи кажутся потенциально более плодотворнымиили более неотложными и т. д. Часто вопрос о том, в чем именнозаключается проблема и какие качества должны быть присущи«хорошему» объяснению, подвергается такой же критике и порождаеттакиежепредположения,чтоипопыткирешения.

Сходным образом, если критика на этапе 3 не позволит выбратьодну из конкурирующих теорий, мы попытаемся изобрести новыеметодыкритики.Еслииэтонеприведеткпрогрессу,можновернутьсянаэтап2иуточнитьпредлагаемыерешения (исуществующиетеории)так,чтобыизвлечьизнихбольшеобъясненийипредсказаний,облегчивтемсамымпоискнедостатков.Можнотакжевновьвернутьсякэтапу1ипопытаться найти лучшие критерии, которым должны удовлетворятьобъяснения.Итакдалее.

Помимо этого постоянного возврата нужно помнить, что многиеподпроблемыостаются активнымиодновременно, и к нимприходитсяобращаться по мере необходимости. И лишь когда открытие сделано,егочеткоеобоснованиепредстаетввидепоследовательности,похожейна рис. 3.3. Эта последовательность может начаться с самогопоследнего и наилучшего варианта проблемы; затем показать, почемунекоторые из отвергнутых теорий не выдержали критики; далеесформулироватьпобедившуютеориюисказать,почемуонавыдержалакритику; объяснить, как обойтись без отброшенной старой теории; и,наконец, указать несколько новых проблем, которые это открытие

создаетиликоторыемогутвозникнуть.Когда проблема все еще находится в процессе решения,мыимеем

дело с огромным неоднородным набором идей, теорий и критериев,представленных во многих вариантах, которые конкурируют междусобой за выживание. Существует непрерывная смена теорий по меретого, как они изменяются или их вытесняют новые теории. Такимобразом,всетеорииподвергаютсявариациииотбору в соответствии скритериями, которые тоже подвергаются вариации и отбору. Весьпроцесс напоминает биологическую эволюцию. Проблема подобнаэкологической нише, а теория – гену или виду, который проверяют нажизнеспособность в этой нише. Подобно генетическим мутациям,постоянно создаются новые варианты теорий, и менее удачныевариантыотмирают,когдаимнасменуприходятболееудачные.«Успех»– это способность выживать раз за разом под давлением отбора(критики), действующим в этой нише, причем критерии критикичастично зависят от физических характеристик ниши и частично – откачеств,присущихдругимгенамивидам(т.е.другимидеям),которыетам уже присутствуют. Новый взгляд на мир, который можетподразумеватьсятеорией,решающейпроблему,иотличительныечертыновоговида,которыйзахватываетнишу,–этоэмерджентныесвойствапроблемы или ниши. Другим словами, процесс получения решений всилусвоейприродысложен.Несуществуетпростогоспособаоткрытьистиннуюприродупланет,еслиданы,скажем,критикатеориинебеснойсферы и некоторые дополнительные наблюдения, так же как несуществует простого способа придумать ДНК коалы, опираясь насвойства эвкалиптов.Эволюция илиметод проб и ошибок – особенносконцентрированная,целенаправленнаяформаэтогометода,называемаянаучнымоткрытием,–единственныйспособосуществитьэто.

Именно по этой причине Поппер назвал свою теорию о том, чтознание увеличивается только через предположения и опровержения вдухерис.3.3,эволюционнойэпистемологией.Этоважноеобъединяющеепонимание, и мы увидим, что между этими нитями существуют идругиесвязи.Ноянехочупреувеличиватьсходствонаучногооткрытияи биологической эволюции, поскольку между ними существуют изначительные отличия. Одно из отличий заключается в том, что вбиологии вариации (мутации) происходят беспорядочно, они слепы ибесцельны, тогдакакприрешениипроблемчеловекомсозданиеновыхпредположений–процесссампосебесложный,нагруженныйзнаниямии движимый намерениями людей, в нем заинтересованных. Но, может

быть, даже более важное отличие заключается в отсутствиибиологического эквивалента аргумента. Все предположениянеобходимо проверять экспериментально, и это является одной изпричинтого,чтобиологическаяэволюцияпротекаетвастрономическоечисло раз медленнее и менее эффективно. Тем не менее между этимидвумя типами процессов существует не просто аналогия, а болееглубокая связь: они входят в число моих четырех тесно сплетенныхмеждусобой«основныхнитей»объясненияструктурыреальности.

Каквнауке,такивбиологическойэволюцииэволюционныйуспехзависит от создания и выживания объективного знания, которое вбиологииназываетсяадаптацией.Тоестьспособностьтеорииилигенавыжить в нише–не случайнаяфункция его структуры: она зависит оттого, достаточно ли истинной и полезной информации о нишезакодировановнейявноилинеявно.Кэтомуявернусьвглаве8.

Теперьстановитсяпонятнее,чтооправдываеттевыводы,которыемыделаемизнаблюдений.Выводыникогданеделаютсяизоднихлишьнаблюдений, но наблюдения могут сыграть значительную роль впроцессе доказательства, показывая недостатки некоторыхконкурирующих объяснений. Мы выбираем научную теорию, потомучто аргументы, лишь немногие из которых зависят от наблюдений,убедилинас (наданныймомент),чтообъяснения,предлагаемыевсемиизвестными конкурирующими теориями, менее верны, менее обширныилиглубоки.

Давайтесравнимрис.3.1и3.3.Посмотрите,насколькоразличныэтидве концепции научного процесса. Индуктивизм основывается нанаблюдениях и предсказаниях, тогда как наука в действительностиосновываетсянапроблемахиобъяснениях.Индуктивизмпредполагает,что теории каким-то образом извлекаются или выжимаются изнаблюдений, или доказывают с помощью наблюдений, тогда как вдействительноститеорияначинаетсякакнедоказанноепредположение,возникшее в чьем-то разуме и, как правило, предшествующеенаблюдениям, которые исключили бы конкурирующие теории.Индуктивизм пытается доказать, что предсказания, вероятно, будутсбываться и в будущем. Процесс решения проблем обосновывает, чтонекое объяснение превосходит все остальные имеющиеся на данныймомент объяснения. Индуктивизм – опасный и постоянный источникошибок разного рода, потому что, на первый взгляд, он весьмаправдоподобен.Ноэтозаблуждение.

Успешнорешаяпроблему,научнуюилилюбуюдругую,вконечном

итогемыполучаемнабортеорий,которые,хотяониинесвободныотпроблем,нопредпочтительныпосравнениюссуществовавшимиранее.Какиеновыекачествабудутприсущиновымтеориям, зависитпоэтомуот того, что мы посчитаем недостатками наших первоначальныхтеорий, то есть от того, в чем заключалась проблема. Наукахарактеризуется как своими проблемами, так и своими методами.Астрологи, решающие проблему составления более завлекательныхгороскопов без риска быть пойманными на ошибках, вряд ли создалимноготого,чтозаслуживалобыстатусанаучногознания,дажееслионииспользовали настоящие научные методы (например, исследованиерынка) и сами в достаточной степени удовлетворены найденнымрешением. Задача настоящей науки всегда заключается в том, чтобыпонять какой-то аспект структуры реальности, изыскивая объяснения,настолько обширные и глубокие, истинные и точные, насколько этовозможно.

Когда мы считаем, что решили проблему, то, естественно,принимаемновыйнабортеорийвместостарого.Именнопоэтомунаука,рассматриваемая как поиск объяснений и решение проблем, несталкиваетсяс«проблемойиндукции».Нетникакойтайнывтом,почемумычувствуем себя обязанными временнопринять объяснение, котороеявляетсялучшимизвсехнамипридуманных.


Солипсизм–теорияотом,чтосуществуеттолькоодинразум,ато,чтокажетсявнешнейреальностью,–неболеечемсонэтогоразума.

Проблема индукции – поскольку научные теории невозможнологическидоказатьспомощьюнаблюдений,токакихможнодоказать?

Индукция – придуманный процесс, с помощью которого, каксчиталось, общие теории были получены из накопленных наблюденийилидоказанысихпомощью.

Проблемасуществует,когдакажется,чтонекоторыенашитеории,аособенно объяснения, которые они содержат, неадекватны и требуютусовершенствования.

Рациональная критика сравнивает конкурирующие теории с цельюопределить, какая из них предлагает наилучшие объяснения всоответствиискритериями,присущимипроблеме.

Цель науки – понять реальность через объяснения. Характерный(хотя и не единственный) метод критики, используемый в науке, –экспериментальнаяпроверка.

Экспериментальная проверка – эксперимент, результат которогоможет доказать ложность одной или нескольких конкурирующихтеорий.

Резюме

В фундаментальных областях науки наблюдение даже небольших,едва различимых эффектов приводит нас к грандиозным заключениямотносительно природы реальности. Тем не менее эти выводыневозможнологическиполучитьтолькоизнаблюдений.Чтожеделаетих убедительными? Это – «проблема индукции». Индуктивизмутверждает, что научные теории открывают, экстраполируя результатынаблюдений, и доказывают, получая подтверждающие их наблюдения.На самом деле индуктивное рассуждение неправильно, и невозможноэкстраполировать наблюдения, если для них не найдено ужеобъяснительногокаркаса.Однакоопровержениеиндуктивизма,атакжедействительное решение проблемы индукции зависит от признаниятого, что наука – это не процесс выведения предсказаний изнаблюдений,апроцесспоискаобъяснений.Мыищемобъяснения,когдавозникают проблемы с уже существующими объяснениями. Тогда мызапускаем процесс решения проблемы. Новые объяснительные теорииначинаютсякакнедоказанныепредположения,которыемыкритикуемисравниваемвсоответствиискритериями,присущимипроблеме.Теории,которые не выдерживают критики, мы отбрасываем. Теории,выдержавшие критику, становятся господствующими, но некоторые изних сами содержат проблемы и потому приводят нас к поиску ещелучших объяснений. Весь процесс напоминает биологическуюэволюцию.

Таким образом, мы приобретаем все больше знаний о реальности,решая проблемы и находя лучшие объяснения. Но когда все сказано исделано, проблемы и объяснения размещаются в человеческом разуме,который своей способностью рассуждать обязан подверженномуошибкам мозгу, а доставкой информации – подверженным ошибкамчувствам. Что же тогда дает человеческому разуму право делатьзаключения об объективной внешней реальности, исходя из своих чистосубъективныхопытаирассуждений?

4.КритерииреальностиВеликий Галилео Галилей, которого, пожалуй, можно считать

первым физиком в современном смысле, сделал много открытий нетолько в самой физике, но и в методологии науки. Он воскресилдревнюю идею о выражении общих теорий, касающихся природы, вматематической форме и усовершенствовал ее, разработав методсистематическихэкспериментальныхпроверок,которыйихарактеризуетнауку,какоймыеезнаем.Онудачноназвалтакиепроверкиcimenti, или«Божий суд». Он одним из первых начал использовать телескопы дляизучения небесных тел, собрал и проанализировал свидетельства впользу гелиоцентрической теории– теориио том, чтоЗемлядвижетсяпо орбите вокруг Солнца и вращается вокруг собственной оси. Онширокоизвестенкакзащитникэтойтеории,из-закоторойонивступилвожесточенныйконфликтсЦерковью.В1633годуинквизициясудилаегокак еретика и под угрозой пыток принудила встать на колени и вслухпрочитатьдлинноеунизительноеотречение,вкоторомговорилось,чтоон «отрекается» от гелиоцентрической теории, «проклинает иненавидит»ее.(Легендагласит,можетиошибочно,что,поднявшисьнаноги,онпробормотал«eppur simuove…»,что значило«ивсе-такионадвижется…»[11].) Несмотря на это отречение, его осудили иприговориликдомашнемуаресту,подкоторымоноставалсядоконцасвоейжизни.Хотяэтонаказаниебылосравнительномягким,оновполнедостиглосвоейцели.КаксказалобэтомДжейкобБроновски:

«В результате среди всех ученых-католиков на долгиегодывоцарилосьмолчание…Цельсудаизаключениясостоялав том, чтобы положить конец научной традицииСредиземноморья»(TheAscentofМап,p.218).

Какимобразом спор об устройствеСолнечной системымогиметьстоль далеко идущие последствия, и почему его участники стольстрастноотстаивалисвоипозиции?Деловтом,чтонасамомделеспоршел не об устройстве Солнечной системы, а о том, как блестящеГалилей защищал новый и опасный способ осмысления реальности.Споршелнеосуществованииреальности,посколькукакГалилей,такиЦерковь верили в реализм – основанный на здравом смысле взгляд на

мир, согласно которому видимая физическая вселенная действительносуществуетивоздействуетнанашиорганычувств,втомчислеиеслиониусиленыприборами,такимикактелескоп.ВчемГалилейрасходилсясЦерковью, так этов своемпониманииотношениямеждуфизическойреальностью с одной стороны и человеческими мыслями,наблюдениямиирассуждениями–сдругой.Онсчитал,чтовселеннуюможно понять, основываясь на универсальных, математическисформулированных законах, и что все люди могут получить надежноезнание этих законов, если применят его метод математическогоописания и систематической экспериментальной проверки. Говоря егословами, «книгаПрироды написана математическими символами». Этобыло явным противопоставлением другой Книге, на которую былопринятополагаться.

Галилей понимал, что если его метод действительно надежен, то,где бы его ни применяли, его выводы всегда будут предпочтительнееполученных с помощью других методов. Поэтому он настаивал, чтонаучное рассуждение превосходит не только интуицию и здравыйсмысл,ноирелигиозноеучениеиегооткровения.Именноэтуидею,анегелиоцентрическуютеориюкактаковую,властисочлиопасной. (Ионибыли правы, потому что если говорить об идее, способной вызватьнаучную революцию иПросвещение, заложивфундамент современнойсветской цивилизации, то это была именно она.) Было запрещено«придерживаться» гелиоцентрической теории или «защищать» ее какобъясняющую вид ночного неба. Однако использовать эту теорию,писать о ней, использовать ее «как математическое допущение» илизащищать ее как метод приготовления предсказаний – все это былоразрешено.ИменнопоэтомукнигуГалилея«Диалогодвухглавнейшихсистемах мира», которая сравнивала гелиоцентрическую теорию софициальнойгеоцентрической,церковныецензорыразрешиликпечати.ПапазаранеедалсвоесогласиенанаписаниеГалилеемэтойкниги(хотяна суде и был создан вводивший в заблуждение документ о том, чтоГалилеюбылозапрещеновообщеобсуждатьэтотпредмет).

С точки зрения истории интересна следующая деталь: во временаГалилея вопрос о том, дает ли гелиоцентрическая теория лучшиепредсказания, чем геоцентрическая, еще не считался бесспорным.Имевшиеся наблюдения были не слишком точными. Для повышенияточностигеоцентрическойтеориипредлагалисьподгоночныеприемы,ибыло трудно количественно оценить предсказательную силу двухконкурирующих теорий. Более того, когда вникаешь в детали,

оказывается,чтогелиоцентрическаятеориясуществуетнеодна.Галилейсчитал,чтопланетыдвижутсяпоокружностям,тогдакакнасамомделеих орбиты весьма близки к эллипсам. Таким образом, наблюдательныеданные не вписывались в ту конкретную гелиоцентрическую теорию,которую защищал Галилей. (Несмотря на то, что убедили его как разсобранныенаблюдения!)Такилииначе,Церковьнезанялавэтомспореникакой позиции. Инквизиции было безразлично, где планеты быливидны; ее заботила только реальность. Ее заботило, где действительнонаходятся планеты, и она, точно так же как и Галилей, стремиласьпонять планеты через объяснения. Инструменталисты и позитивистысказали бы, что, поскольку Церковь была полностью готова принятьнаблюдательные предсказания Галилея, дальнейший спор между нимибыл нецелесообразен, а его слова «и все-таки она движется» былиабсолютнобессмысленны.НоГалилеюбыловиднее,какиинквизиции.Отрицая надежность научного знания, инквизиторы подразумевалиименноегообъяснительнуючасть.

Ихмировоззрение было ошибочным, но оно не было нелогичным.Да, они считали откровение и авторитет традиции источникаминадежного знания. Но у них была и независимая причина критиковатьнадежность знания,полученногометодамиГалилея.Онимоглипростоуказать на то, что никакое количество наблюдений или доводов неспособнодоказать,чтооднообъяснениефизическогоявленияистинно,адругоеложно.Онимоглибысказать,чтоБогспособенпроизвеститеже самые наблюдаемые эффекты бесконечно большим числом разныхспособов, а потому заявлять о своем знании тогометода, которыйОнвыбрал, основываясь только на своих собственных подверженныхошибкам наблюдениях и причинах, – это чистой воды тщеславие исамоуверенность.

В каком-то смысле они призывали к скромности и признаниюподверженности человека ошибкам. И если Галилей заявлял, чтогелиоцентрическаятеориянекимобразомдоказана,илиблизкоктому,внекотором индуктивном смысле, то у его оппонентов были сильныевозражения. Если Галилей считал, что его методы могут обеспечитьлюбой теории авторитет, сравнимый с тем, который Церковьприписывала своим доктринам, они имели право критиковать его засамонадеянность (или, как они говорили, за богохульство), хотя,безусловно, по тем же самым стандартам они были самонадеянны внамногобольшейстепени.

Так как же мы можем защитить Галилея от инквизиции? Какой

должна была быть защита Галилея перед обвинением в том, что онслишком много берет на себя, заявляя, что научные теории содержатнадежное знание о реальности? Попперовской защиты науки, какпроцесса решения проблем и поиска объяснений, самой по себенедостаточно. Дело в том, что сама Церковь была прежде всегозаинтересованавобъяснениях,аневпредсказаниях,инепрепятствовалатому,чтобыГалилейрешалпроблемыспомощьюлюбойвыбраннойимтеории.Онанесоглашаласьлишьстем,чторешенияГалилея(которыеона предпочитала называть лишь «математическими гипотезами»)имеют какое-то отношение к внешней реальности. Решение проблем –это процесс, полностью происходящий в человеческом сознании.Возможно,Галилейвиделвесьмиркаккнигу,вкоторойзаконыприродызаписаны математическими символами. Однако это всего лишьметафора; ведь объяснения не написаны на орбите рядом с планетами.Факт в том, что все наши проблемы и решения находятся в нас исозданынами.Решаянаучныепроблемы,мычерезобсуждениеприходимктемтеориям,объяснениякоторыхкажутсянамнаилучшими.То есть,нивкоеймеренеотрицая,чторешатьпроблемы–правильно,до́лжноиполезно, инквизицияи современные скептики вправе спроситьнас, каксвязано решение научных проблем с реальностью. Наши «лучшиеобъяснения»могутказатьсянампсихологическиудовлетворительными.Мы можем считать их полезными для подготовки предсказаний. Мы,безусловно, находим их важными в любой области техническоготворчества.Всеэтооправдываетнашнепрерывныйпоискэтихрешенийииспользованиеихв этихцелях.Нопочемумыобязаныприниматьихкакфакт?Заявление,котороеинквизициявынудиласделатьГалилея,посуществу состояло в следующем: в действительности Землянеподвижна, а Солнце и планеты движутся вокруг нее; но траекториидвиженияэтихнебесныхтелустроенысложнымобразом,который,есливстатьнаточкузрениянаблюдателянаЗемле,такжесогласуетсяистем,что Солнце неподвижно, а Земля и планеты движутся. Я назову это«инквизиционной теорией» Солнечной системы. Будь инквизиционнаятеорияверной,мыбывсеравноожидали,чтогелиоцентрическаятеориядаст точные предсказания относительно результатов всехастрономических наблюдений с Земли, пусть даже фактически она иложна. Следовательно, может показаться, что любые наблюдения,которыевродебыподтверждаютгелиоцентрическуютеорию,вравнойстепениподтверждаютиинквизиционнуютеорию.

Прижеланииможно было бы расширить инквизиционную теорию

для учета более детальных наблюдений, которые поддерживалигелиоцентрическую теорию, таких как наблюдение фаз Венеры ималеньких дополнительных движений (называемых «собственнымидвижениями») некоторых звезд относительно небесной сферы. Дляэтого необходимо было бы постулировать даже более сложныедвижения в пространстве, управляемые законами физики, весьмаотличными от тех, которые действуют на нашей предположительнонеподвижнойЗемле.Ноэтидвиженияотличалисьбывточноститакимобразом,чтобысточкизрениянаблюденийоставатьсясогласованнымис Землей, находящейся в движении, и с законами, которые существуютздесь. Возможно множество подобных теорий. В самом деле, если бытребование правильных предсказаний было нашим единственнымограничением,мымоглибыизобреститеорииотом,чтовкосмическомпространстве происходит все, что нам угодно. Например, одни лишьнаблюдения никогда не позволили бы исключить теорию о том, чтоЗемля заключена в гигантский планетарий, представляющий намимитацию гелиоцентрической Солнечной системы, и что вне этогопланетариянаходитсявсе,чтовашейдушеугодно,иливообщеничего.Конечно,чтобыучестьсовременныенаблюдения,следуетпризнать,чтопланетарию также пришлось бы перенаправлять импульсы нашихрадаров и лазеров, захватывать наши космические зонды и дажекосмонавтов,посылатьобратноложныесообщенияотнихивозвращатьих с подходящими образцами лунного грунта, изменять нашивоспоминанияит.д.Возможно,этатеорияабсурдна,нопроблемавтом,чтоееневозможноисключитьспомощьюэксперимента.

Крометого,ниоднутеориюнедопустимоисключать,основываясьтольконатом,чтоона«абсурдна»:ведьинквизиция,даибольшинстволюдейвовременаГалилея,считаливерхомабсурдазаявлять,чтоЗемлядвижется.Ведьмыженеможемпочувствоватьеедвижение,нетакли?Когдаонанасамомделедвижется,какприземлетрясении,мычувствуемэто безошибочно. Говорят, что Галилей в течение нескольких летоткладывал публичное выступление в защиту гелиоцентрическойтеориинеиз-забоязниинквизиции,аиз-забоязнибытьосмеянным.

Нам инквизиционная теория кажется безнадежно запутанной.Почему мы должны принимать такой сложный и набитыйпроизвольными допущениями рассказ, объясняющий вид неба, когда«голая» гелиоцентрическая космология дает то же самое, только сменьшимколичествомсуеты?МыможемсослатьсянапринципбритвыОккама: «Не умножай сущности сверх необходимого», – или, как я

предпочитаюформулировать этуже идею, – «не усложняй объяснениясверх необходимого», потому что, если вы сделаете это, излишниеусложнения сами останутся без объяснения. Однако признаниеобъяснения«запутанным»или«излишнеусложненным»зависитотвсехостальных идей и объяснений, которые составляют мировоззрениечеловека. Инквизиция сказала бы, что идея о движущейся Земле –излишнее усложнение. Эта идея противоречит здравому смыслу; онапротиворечит Писанию; и (они сказали бы) существует прекрасноеобъяснение,котороевполнеобходитсябезнее.

Носуществуетли?Действительнолиинквизиционная теориядаетальтернативные объяснения без необходимости вводитьконтринтуитивные«усложнения»гелиоцентрическойсистемы?Давайтерассмотримподробнее,какимобразомобъясняетвещиинквизиционнаятеория.ОнаобъясняетвидимуюнеподвижностьЗемли,говоря,чтоонаявляетсянеподвижной.Замечательно!Напервыйвзгляд,этообъяснениелучше, чем у Галилея, которому пришлось немало потрудиться ивступить в противоречие с некоторыми общепринятымипредставлениями о силе и инерции, чтобы объяснить, почему мы неощущаем движения Земли. Но как инквизиционная теория справится сболеесложнойзадачейобъяснениядвиженияпланет?

Гелиоцентрическая теория объясняет их движение так.Мы видим,как планеты движутся по небу сложными петлями, потому что вдействительности они движутся в пространстве по простымокружностям (или эллипсам), но и Земля тоже движется. Объяснениеинквизициизаключаетсявтом,чтомывидим,какпланетыдвижутсяпонебу сложными петлями, потому что они действительно описывают впространстве сложные петли; но (и здесь в соответствии синквизиционной теорией следует суть объяснения) этим сложнымдвижением управляет простой основной принцип, а именно: планетыдвижутсятак,что,когдамысмотримнанихсЗемли,кажется,чтоиони,иЗемлядвижутсяпопростыморбитамвокругСолнца.

Чтобы понять движение планет на языке инквизиционной теории,необходимо понять сам этот принцип, поскольку налагаемые имограничения – основа любых конкретных объяснений, которые можнодатьврамкахэтойтеории.Например,еслибыкого-тоспросили,почемусоединение планет произошло такого-то числа или почему планетапошла по небу вспять, описывая петлю определенной формы, ответвсегдабылбыследующим:«Потомучтоименнотаквсевыгляделобы,если бы гелиоцентрическая теория была истинной». Итак, мы имеем

делоскосмологией–космологиейинквизиции,–понимаемойлишьнаоснове отличной от нее, гелиоцентрической космологии, которой онапротиворечит,нокоторуюприэтомполностьюкопирует.

Если бы инквизиция всерьез попыталась понять мир на основетеории,которуюонапыталасьнавязатьГалилею,онабытожепонялаеегубительную слабость, а именно: что она не решает ту проблему, нарешение которой претендует. Она не объясняет движение планет «безусложнений, присущих гелиоцентрической системе». Напротив, онанеизбежно включает эту систему как часть своего собственногопринципа объяснения движения планет. Невозможно понять мир черезтеориюинквизиции,непонявпреждегелиоцентрическуютеорию.

Следовательно, мы не ошибаемся, когда считаем инквизиционнуютеорию витиеватой обработкой гелиоцентрической теории, а ненаоборот. Мы пришли к такому выводу, не сравнивая теориюинквизиции с современной космологией, что было бы равноценнозамкнутому кругу в рассуждениях, а пытаясь всерьез принять этутеорию, как она есть, в качестве объяснение мира. Я уже упоминалтеорию о лечении с помощью травы, которую можно исключить безэкспериментальной проверки, поскольку она не содержит объяснений.Теперь же у нас есть теория, которую можно исключить безэкспериментальной проверки, поскольку она содержит плохиеобъяснения – объяснения, которые сами по себе хуже, чем те, которыепредлагаетконкурирующаятеория.

Как я уже сказал, инквизиторы были реалистами. Тем не менее ихтеория имеет общую с солипсизмом черту: и та и другая проводятпроизвольную границу, за которую, как ониутверждают, человеческийразум не имеет доступа, или за которой, по крайней мере, решениепроблемнеявляетсяпутемкпониманию.Длясолипсистовэтаграницатесно окружает их собственный мозг, или, возможно, их абстрактныйразум,илинематериальнуюдушу.Дляинквизицииэтаграницазаключаетв себе всю Землю. Некоторые современные креационисты верят всуществование такой же границы, только не пространственной, авременно́й, поскольку они считают, что вселенная была создана всего6000летназадидополненавводящимивзаблуждениесвидетельствамио более ранних событиях. Бихевиоризм – это доктрина о том, что неимеет смысла объяснять поведение людей на основе внутреннихпсихических процессов. Для бихевиористов единственной приемлемойпсихологией является изучение наблюдаемых реакций человека навнешние раздражители. Таким образом, они проводят точно такую же

границу, как и солипсисты, отделяя человеческий разум от внешнейреальности; только солипсисты говорят, чтобессмысленнорассуждатьочем-то,находящемсявнеэтойграницы,абихевиористыутверждают,чтобессмысленноговоритьотом,чтонаходитсявнутринее.

Существует большой класс родственных теорий, но мы вполнеможемрассматриватьихвсекаквариантысолипсизма.Ониотличаютсядруготдруга тем, гдепроводят границуреальности (или границу тойчасти реальности, которая постигаема через решение проблем), и тем,ищутлионизнаниеподругуюсторонуэтойграницыикак.Новсеонисчитают, что научный рационализм и иные способы решения проблемнеприменимы за пределами этой границы и становятся там простоигрой. Они могут допускать, что эта игра приносит удовольствие ипользу, но тем не менее она остается лишь игрой, из которойневозможносделатьобоснованныхвыводовотносительнореальности,находящейсяподругуюсторонуграницы.

Онипохожимеждусобойтем,чтонепризнаютрешениепроблемвкачестве средства создания знаний,поскольку этотметоднеизвлекаетвыводовизкакогобытонибылоабсолютногоисточникаобоснований.В рамках выбранных ими границ сторонники всех этих теорийполагаются на методологию решения проблем, будучи уверенными втом,чтопоисклучшегоизимеющихсяобъяснений–этотакжеиспособнайтисамуюистиннуюизимеющихсятеорий.Ноистинуотносительнотого,чтонаходитсязапределамиэтихграниц,ониищутгде-тоеще,ивсе они ищут источник абсолютных обоснований. Для религиозныхлюдейрольтакогоисточникаможетсыгратьбожественноеоткровение.Солипсисты доверяют только непосредственному опыту своихсобственныхмыслей,как этовыраженовклассическомзаявленииРенеДекарта:cogitoergosum(«мыслю,следовательно,существую»).

Несмотря на стремление строить свою философию на этой вродебы твердой основе, в действительности Декарт позволял себе делатьмногодругихдопущенийиопределеннонебылсолипсистом.Насамомделе в истории было оченьмало истинных солипсистов, если таковыебыливообще.Солипсизмобычнозащищалилишькаксредствонападокна научное рассуждение или как трамплин к одному из многих еговариантов. И по той же причине хороший способ защитить науку отвсевозможной критики и понять истинную связь между разумом иреальностью–эторассмотретьаргументыпротивсолипсизма.

Есть стандартная философская шутка о профессоре, читающемлекцию в защиту солипсизма. Лекция настолько убедительна, что, как

только она заканчивается, несколько студентов спешат пожатьпрофессору руку. «Великолепно. Я согласен с каждым словом», –искренне признается один студент. «Я тоже», – говорит другой. «Мнеочень приятно это слышать, – говорит профессор. – Так редкопредставляетсявозможностьвстретитьсобратьев-солипсистов».

В этой шутке неявно присутствует подлинный аргумент противсолипсизма. Его можно сформулировать следующим образом. В чемконкретно заключалась теория, с которой соглашались эти студенты?Была ли это теория профессора о том, что студентов не существует,потому что существует только профессор? Чтобы в это поверить, импрежде всего необходимо было каким-то образом обойти аргументДекартаcogitoergosum.Иеслибыунихэтополучилось,онибыуженебыли солипсистами, поскольку основное положение солипсизмазаключаетсявтом,чтосолипсистсуществует.Иликаждыйстудентбылубежден в теории, противоречащей тому, что излагал профессор, аименновтеорииотом,чтосуществуетэтотконкретныйстудент,нонетнипрофессора,нидругихстудентов?Этонасамомделесделалобыихвсех солипсистами, но ни один из студентов не согласился бы тогда стеорией,которуюотстаивалпрофессор.Следовательно,ниоднаизэтихвозможностейнеозначает,чтозащитасолипсизмапрофессоромубедиластудентов. Если они согласятся с мнением профессора, они не будутсолипсистами, а если они станут солипсистами, они будут уверены втом,чтопрофессорошибается.

Этот аргумент нацелен на то, чтобы показать, что солипсизмневозможно защитить буквально, потому что, соглашаясь с подобнойзащитой,человекнеявнопротиворечитей.Нонашпрофессор-солипсистмог бы попытаться справиться с этим возражением, говоря примернотак:«Ямогу защититьсолипсизмнепротиворечивоиделаюэто.Неотдругих людей, поскольку других людей не существует, но отвраждебных аргументов. Эти аргументы попадают в поле моеговниманияотлюдейизсна,которыеведутсебякакмыслящиесущества,часто противопоставляющие свои идеи моим. Моя лекция исодержащиеся в ней аргументы направлены не на то, чтобы убедитьэтихлюдейизсна,анато,чтобыубедитьсебя–помочьсебепрояснитьсвоимысли».

Однакоеслисуществуютисточникиидей,которыеведутсебя,какесли бы они были независимы от меня, то они с необходимостьюявляются независимыми от меня. Если я определяю «себя» каксознательную сущность, обладающую мыслями и чувствами, наличие

которых я осознаю, то «люди из сна», с которыми, как мне кажется, явзаимодействую, – это по определению нечто отличное от узкоопределенного «меня», а потому я должен признать, что кроме менясуществуетчто-тоеще.Единственнаяинаяточказрения,которуюямогбы занять, если бы был убежденным солипсистом, состояла в том,чтобысчитатьлюдейизснасозданиямимоегоподсознательногоразумаи, следовательно, частью «меня» в болеешироком смысле.Но тогда явынужден был бы допустить, что у «меня» очень богатая структура,бо́льшаячастькоторойнезависитотмоегосознательного«я».Врамкахэтой структуры присутствуют некоторые сущности – люди из сна,которые, несмотря на то что являются всего лишь составляющимиразума предполагаемого солипсиста, ведут себя, словно являютсяубежденными антисолипсистами. Поэтому я не мог бы назвать себясолипсистомцеликомиполностью,ведьэтоговзглядапридерживаласьбы только узко определенная часть меня.Множество, а, по-видимому,даже большинство мнений, находящихся в пределах моего разума вцелом, противостояли бы солипсизму. Я мог бы изучить «внешнюю»часть себя и обнаружить, что она, по-видимому, подчиняетсяопределенным законам – тем самым законам, которые, по словамучебников из сна, применимы к тому, что они называют физическойвселенной.Яобнаружилбы,чтововнешнейчастисодержитсягораздобольше, чем во внутренней. Помимо того, что она содержит большеидей,онатакжеболеесложна,болееразнообразнаиобладаетбуквальнов астрономическое число раз большим количеством измеримыхпеременныхпосравнениюсвнутреннейобластью.

Более того, эта внешняя часть поддается научному изучению спомощьюметодов Галилея. Поскольку я вынужден теперь определитьэту область как часть себя, солипсизм уже не имеет аргумента противобоснованности такого изучения, которое теперь определяется каквсего лишь форма интроспекции. Солипсизм допускает, а вдействительности и предполагает, что знание о самом себе можнополучить посредством интроспекции. Он не может объявить, чтоизучаемые сущности и процессы нереальны, поскольку реальностьсамогосебя–егоосновнойпостулат.

Такимобразом,мывидим,что,есливоспринятьсолипсизмвсерьез(если принять, что это истина и что все обоснованные объяснениядолжны ему в точности соответствовать), он разрушает сам себя. Чемже солипсизм, если принять его всерьез, отличается от своегооснованногоназдравомсмыслесоперника–реализма?Разницасводится

всего лишь к некой схеме переименований. Солипсизм настаивает натом,чтобыназыватьобъективноразличныевещи(например,внешнююреальностьимойподсознательныйразум,илиинтроспекциюинаучноенаблюдение) одинаковыми именами. Но затем ему приходится вновьввести различие через объяснения на основе чего-то вроде «внешнейчастисебя».Нотакиедополнительныеобъяснениянепонадобилисьбы,если бы солипсизм не настаивал на необъяснимых переменах имен.Солипсизм должен также постулировать существование еще одногокласса невидимых и необъяснимых процессов, которые дают разумуиллюзиюжизни во внешней реальности.Солипсист, уверенный, что несуществует ничего, кроме содержимого его разума, также долженверить,чтоэтотразум–явлениегораздоболеемногообразное,чемэтообычно считается: он содержит мысли, подобные другим людям,подобные планетам, и мысли, подобные законам физики. Эти мыслиреальны. Они развиваются сложным образом (или делают вид, чторазвиваются), и они достаточно независимы, чтобы удивлять,разочаровывать, просвещать или противоречить тому классу мыслей,которые называют себя «я». Таким образом, солипсистское объяснениемира основано на взаимодействии мыслей, а не на взаимодействииобъектов.Но эти мысли реальны и взаимодействуют в соответствии стеми же правилами, которые, по словам реалиста, управляютвзаимодействиемобъектов.Такимобразом,солипсизмвовсенеявляетсямировоззрением, очищенным от наслоений вплоть до своихпервооснов,–вдействительностиэтовсеголишьреализм,искаженныйи отягощенный дополнительными излишними допущениями –бесполезнымбагажом,используемымлишьдлясамооправдания.

Эторассуждениепозволяетотброситьсолипсизмивсеродственныеему теории. Их невозможно защитить.Между прочим, на этой основемыужеотверглиодноизмировоззрений,аименнопозитивизм(теориюотом, что бессмысленны все утверждения, кроме тех, которыеописывают или предсказывают наблюдения). Как я отмечал в главе 1,позитивизм провозглашает свою собственную бессмысленность, и,следовательно,егоневозможнонепротиворечивозащищать.

Апотомумыспрежнейуверенностьюпродолжаемпридерживатьсядиктуемогоздравымсмысломреализмаиискатьобъясненияспомощьюнаучныхметодов.Однаков свете этого выводачтомыможемсказатьоб аргументах, сделавших солипсизм и родственные ему теории напервый взгляд правдоподобными, то есть такими, что невозможно нидоказать их ложность, ни исключить их путем эксперимента? Каков

статусэтихаргументоввнастоящиймомент?Еслимытакинедоказали,чтосолипсизмложен,инеисключилиегоспомощьюэксперимента,чтожемысделали?

Этот вопрос содержит в себе допущение относительно того, чтотеории можно расположить в виде иерархии: «математические» →«научные» → «философские» – в порядке уменьшения присущей имнадежности. Многие люди принимают существование такой иерархиикак должное, несмотря на то что эти суждения о сравнительнойнадежности полностью зависят от философских аргументов –аргументов, которые сами себя классифицируют как весьманенадежные!В действительности идея такой иерархии сродни ошибкередукционистов, о которой я рассказывал в главе1 (теориио том, чтомикроскопические законы и явления более фундаментальны, чемэмерджентные). То же допущение присутствует в индуктивизме,который полагает, что мыможем быть абсолютно уверены в выводахматематическихдоказательств,потомучтоонидедуктивны,вразумныхпределах уверены в научных доказательствах, потому что они«индуктивны», и испытывать вечную нерешительность относительнофилософских доказательств, которые индуктивизм считает почти чтоделомвкуса.

Но ни одно из этих утверждений не соответствует истине.Объяснениянеобосновываютсятемисредствами,спомощьюкоторыхонибылиполучены;ониобосновываютсясвоейлучшей,посравнениюсконкурирующими объяснениями, способностью решать проблемы, ккоторым они относятся. Именно поэтому аргумент о том, что некуютеорию невозможно защитить, может быть столь неотразимым.Предсказание или любое допущение, которое невозможно обосновать,может тем не менее быть истинным, но объяснение, котороеневозможнозащитить,–этонеобъяснение.Отказотобъяснений«всеголишь» на том основании, что они не подтверждаются некимабсолютнымобъяснением,неизбежноподталкиваетктщетнымпоискамабсолютного источника обоснований. Но такого источника несуществует.

Не существует и иерархии надежности от математическихаргументовкнаучнымидалеекфилософским.Некоторыефилософскиедоказательства, включая доводы против солипсизма, гораздо болееубедительны, чем любое научное доказательство. Действительно,каждое научное рассуждение предполагает ложность не толькосолипсизма,ноидругихфилософскихтеорий,включаямногочисленные

вариации солипсизма, которые могли бы противоречить конкретнымчастямнаучногодоказательства.Ятакжепокажу(вглаве10),чтодажечисто математические доказательства наследуют свою надежность отподдерживающих их физических и философских теорий и,следовательно,немогутобеспечитьабсолютнуюуверенность.

Приняв реализм, мы постоянно сталкиваемся с вопросом о том,реальны или нет те сущности, на которые ссылаются конкурирующиеобъяснения.Принятьрешениеобихнереальности(какмысделалиэтовслучае с «ангельской» теорией движения планет) – это все равно чтоотвергнутьсоответствующиеобъяснения.Такимобразом,припоискеиоценке объяснений нам нужно нечто большее, чем опровержениесолипсизма.Намнужносоздатьосновудлятого,чтобыприниматьилиотвергать реальность тех сущностей, которые могут появиться втеориях-претендентах; другими словами, нам необходим критерийреальности.Безусловно,нельзяожидать,чтомынайдемокончательныйилибезошибочныйкритерий.Нашисужденияотом,чтореально,ачто–нет, всегда зависят от различных доступных нам объяснений и иногдаменяются по мере того, как наши объяснения становятся болеесовершенными.ВXIXвекенемногиевещисчиталисьболеереальными,чем сила тяготения. Она не только фигурировала в системе законовНьютона, которая в то время не имела конкурентов: ее могпочувствоватькаждый,постоянно,дажесзакрытымиглазами–илипокрайней мере так всем казалось. Сегодня мы понимаем тяготение нечерез теорию Ньютона, а через теорию Эйнштейна, и мы знаем, чтотакой силы не существует. Мы не ее чувствуем! Мы ощущаемсопротивление, препятствующее нашему проваливанию сквозь землюподногами.Ничтонетянетнасвниз.Единственнаяпричина,почемумыпадаем,когдатеряемопору,заключаетсявтом,чтотканьпространстваивремени,вкотороймысуществуем,искривлена.

Изменяются не только объяснения; постепенно изменяются(становятся более совершенными) наши критерии и представления отом, что должно считаться объяснением. Таким образом, списокприемлемыхспособовобъяснениявсегдабудетоставатьсяоткрытым,апотому и список приемлемых критериев реальности также долженоставатьсяоткрытым.Ночтожеприсутствуетвобъяснении,–еслипокаким-топричинаммысчитаемегоудовлетворительным,–чтодолжнозаставитьнас классифицироватьоднивещикакреальные, а другие какиллюзорныеиливоображаемые?

Джеймс Босуэлл в своей книге «Жизнь Сэмюэла Джонсона»[12]

рассказывает, как они с д-ром Джонсоном обсуждали солипсистскуютеорию епископа Беркли о несуществовании материального мира.Босуэллзаметил,что,хотяниктоневеритвэтутеорию,никтовсеженеможетееопровергнуть.Джонсонпнулбольшойкаменьи,когдаегоногаотскочилаобратно,сказал:«Яопровергаюеевоттак».Онимелввиду,что отрицание существования камня по Беркли несовместимо снахождением объяснения отскоку, который он почувствовал лично.Солипсизмневсостояниидатьниодногообъяснениятому,почемуэтотилилюбойдругой экспериментдолжендавать тотилиинойрезультат.Чтобы объяснить то воздействие, которое оказал на него камень,Джонсонбылвынужденпринятькакую-нибудьпозициюотносительноприроды камней. Часть ли они независимой внешней реальности илитолько плод его воображения? В последнем случае ему пришлось бысделать вывод, что «его воображение» само по себе – громадная,сложная, автономная вселенная. Та же дилемма возникла бы передпрофессором-солипсистом,который,еслипринудитьегокобъяснениям,вынужден был бы принять некую позицию относительно природыслушателей.Иинквизициипришлосьбыпринятьпозициюотносительноисточника закономерности в движении планет – закономерности,которую можно описать, только ссылаясь на гелиоцентрическуютеорию. Все эти люди, если они станут всерьез держаться своейсобственнойпозициивкачествеобъяснениямира,придутпрямымпутемкреализмуирационализмуГалилея.

Но идея д-ра Джонсона – это нечто большее, чем опровержениесолипсизма.Онатакжепоказываеткритерийреальности,используемыйв науке, а именно: если что-то может оказать ответное воздействие,значит, оно существует. «Ответ» в данном случае не обязательноозначает,чтопредполагаемыйобъектреагируетна то, чтоегопнули–тоестьоказалифизическоевоздействие,какнакаменьд-раДжонсона.Достаточно того, что, когда мы «пинаем» что-то, этот объектвоздействует на нас способами, которые требуют независимогообъяснения. Например, у Галилея не было средств воздействия напланеты, но он мог воздействовать на свет, приходящий от них. Егоэквивалентом пинания камня было преломление этого света в линзахтелескоповиглазах.Этотсветотвечал,«ударяя»посетчаткеегоглаз.Итотспособ,которымон«ударял»,позволилГалилеюсделатьвыводнетолькоореальностисвета,ноиотом,чтореальногелиоцентрическоедвижение планет, необходимое для объяснения характеристикприходящегосвета.

Кстати, д-р Джонсон тоже непосредственно не пинал камня.Человек – это разум, а не тело. Д-р Джонсон, который провел этотэксперимент,былразумом,иэтотразумнепосредственновоздействовалвсеголишьнанескольконервов, которыепередали сигналмускулам, аони привели в движение его ногу в направлении камня. Вскоре послеэтогод-рДжонсонощутил,чтокамень«оказалответноевоздействие»,но опять лишь косвенно, после того как удар создал определенноедавлениевегоботинке,потомвегокоже,апотомпривелкпоявлениюэлектрическихимпульсоввегонервахит.д.Разумд-раДжонсона,какиразум Галилея и разум любого другого человека, «воздействовал» нанервы, «получал от них ответное воздействие» и делал вывод осуществованииисвойствахреальности,основываясьисключительнонаэтих взаимодействиях. Какой вывод относительно реальности имелправо сделать д-р Джонсон, зависит от того, какое наилучшееобъяснение он мог дать произошедшему. Например, если бы емупоказалось,чтоощущениезависиттолькоотвытягиванияноги,анеотвнешнихфакторов,тоон,возможно,счелбыэтосвойствомсвоейногиили только своего разума. Возможно, он страдал от болезни, котораяпроявлялась в ощущении отдачи, когда бы он ни вытягивал ногуопределеннымобразом.Новдействительностиотдачазависелаоттого,что делал камень, например, от того находился ли он в определенномместе, что, в свою очередь, было связано с другими действиями,производимыми камнем, например, с тем, что он если был видим иливоздействовал на других людей, которые его пинали. Д-р Джонсонощущал, что эти действия автономны (независимы от него) идостаточно сложны. Следовательно, объяснение реалистов, почемукамень дает ощущение отдачи, включает в себя сложную историю очем-то автономном. Но и объяснение солипсистов содержит то жесамое. В действительности любое объяснение явления отскока ноги –обязательно«сложнаяисторияочем-тоавтономном».Всущности,онодолжнобытьисторией камня.Солипсистназвалбы его камнемиз сна,но,несчитаяэтогоназвания,историисолипсистаиреалистаимелибыодинитотжесценарий.

В главе 2 разговор о тенях и параллельных вселенных вращалсявокругвопросаотом,чтосуществует,ачтонет,и,неявно,отом,чтосчитать доказательством существования, а что нет. Я воспользовалсякритериемд-раДжонсона.Вернемся к зонеХна экране, изображенномна рис. 2.7. Эта область освещена при двух открытых щелях, ностановится темной, когда открывают еще две щели. Я сказал, что

«неизбежен» вывод о том, что через вторую пару щелей должнопроходить что-то, что мешает свету, проходящему через первую парущелей, достигнуть зоны X. Это не является логически неизбежным,поскольку, если бы мы не искали объяснений, мы просто могли бысказать, чтофотоны,которыемывидим, ведут себя так,словно нечто,проходящее через вторую пару щелей, отклонило траекторию ихдвижения, но на самом деле этого нечто там нет. Точно также д-рДжонсонмогсказать,чтоонпочувствовалотскокноги,словнооткамня,нонасамомделетамничегонебыло.Инквизицияутверждала,чтомывидим движение планет таким, словно и они, и Земля находятся наорбитах вокруг Солнца, но на самом деле они движутся вокругнеподвижной Земли. Но если наша цель – объяснить движение планетилидвижениефотонов,томыдолжнысделатьтожесамое,чтосделалд-рДжонсон.Мыдолжныпринятьметодологическоеправило,чтоесличто-то ведет себя так, словно оно существует, оказывая ответноевоздействие, то это следует рассматривать как доказательство егосуществования.Теневыефотоныоказываютвоздействие,интерферируясреальнымифотонами,–значит,теневыефотонысуществуют.

Можем ли мы подобным образом сделать вывод из критерия д-раДжонсона, что «планеты движутся так, словно их толкают ангелы, а,следовательно, ангелысуществуют»?Нет,нотолькопотому,чтоунасестьобъяснениелучше.Нельзясказать,чтоангельскаятеориядвиженияпланетполностью лишена достоинств.Она объясняет, почему планетыдвижутся независимо от небесной сферы, и это действительноподнимает ее над солипсизмом. Но она не объясняет, почему ангелытолкаютпланетыподанномунаборуорбит,анепокакому-тодругому,или,вчастности,почемуонидолжнытолкатьпланетыименнотак,какбудтоихдвижениеопределяетсякривизнойпространстваивремени,какописывается во всех подробностях универсальными законами общейтеорииотносительности.Вотпочемутеорияангеловкакобъяснениенеможетконкурироватьстеориямисовременнойфизики.

Подобным же образом постулировать, что ангелы проходят черезвторую пару щелей и отклоняют наши фотоны, будет лучше, чем несказатьничего.Номыможемсделатьещелучше.Мыточнознаем,какэтиангелыдолжнывестисебя:совсемкакфотоны.Такимобразом,унасесть выбор между объяснением, основанным на невидимых ангелах,притворяющихсяфотонами,иобъяснением,основаннымнаневидимыхфотонах. Последний вариант безусловно предпочтителен ввидуотсутствия независимого объяснения, почему ангелы должны

притворятьсяфотонами.Мынечувствуемприсутствиясвоихпартнеров-двойниковвдругих

вселенных.Точнотакжеинквизиторынечувствовали,чтоЗемляподихногамидвижется.Ивсе-такионадвижется!Теперьрассмотрим,чтобымы чувствовали, если бы существовали во множестве копий,взаимодействуя только через невоспринимаемо слабые эффектыквантовой интерференции. Это эквивалентно тому, что делал Галилей,когда анализировал, как бы мы почувствовали Землю, если бы онадвигаласьвсоответствиисгелиоцентрическойтеорией.Оноткрыл,чтодвижение было бы неощутимо. Но, возможно, слово «неощутимо» вданномслучаенесовсемуместно.НидвижениеЗемли,ниприсутствиепараллельных вселенных невозможно ощутить непосредственно, нонельзя ощутить и ничего другого (кроме, пожалуй, лишь своегособственногосуществования,еслисправедливаргументДекарта).Ноито и другое ощутимо в том смысле, что имеет место «ответноевоздействие» на нас, если для изучения мы применяем научныеинструменты.Мывидим,какмаятникФукораскачиваетсявплоскости,которая, как нам кажется, постепенно поворачивается, показывая темсамым вращение Земли. Мы можем обнаружить фотоны, которыеотклонились из-за интерференции со своими партнерами из другойвселенной. И то, что чувства, с которыми мы родились, неприспособлены ощущать все это «непосредственно», – всего лишьслучайныйрезультатэволюции.

Не сила ответной реакции делает неоспоримой теорию осуществованииэтихвещей.Важнароль,которуюиграеттакаятеориявобъяснениях. Я уже приводил примеры из физики, когда едва заметная«реакция» приводила нас к грандиозным выводам относительнореальности, потому что других объяснений у нас не было. Можетслучиться и обратное: если среди конкурирующих объяснений нетопределенного победителя, то даже очень сильный «пинок» может неубедитьнасвтом,чтопредполагаемыйисточникобладаетнезависимойреальностью.Например,однаждывыможетеувидеть,чтонаваснапалиужасные чудовища – а потом вы проснетесь. Даже если объяснение,которое они породили в вашем разуме, кажется адекватным, все равнонерационально делать вывод о существовании таких чудовищ вфизическом мире. Если, идя по оживленной улице, вы почувствоваливнезапную боль в плече и, оглянувшись, не обнаружили ничего, чтообъяснилобыэтуболь,то,возможно,вамбызахотелосьузнать,былалибольвызванаподсознательнойчастьювашегоразума,вашимтеломили

чем-то внешним. Вы можете допустить, что какой-то спрятавшийсянегодяй выстрелил в вас из пневматического ружья, но не прийти квыводу о реальном существовании этого человека. Но если бы выувидели катящуюся по тротуару дробинку от пневматического ружья,то могли бы заключить, что ни одно объяснение не решает задачулучше,чемобъяснениеспневматическимружьем,ив такомслучаевыбы приняли это объяснение. Другими словами, предварительно вывысказалибыдогадкуосуществованиичеловека,которогоневиделиимоглиневидетьникогда,из-заегороливнаилучшем(изимеющихсяувас) объяснении. Ясно, что теория существования такого человека неявляется логическим следствием результата наблюдений (в качествекоторого в данном случае выступает отдельное наблюдение). Крометого,этатеориянепринимаетформу«индуктивногообобщения»втомсмысле,чтовыполучитетотжесамыйрезультат,еслиповторитетотжесамый эксперимент. Эту теорию также нельзя проверитьэкспериментально: эксперимент не может доказать отсутствиеспрятавшегося стрелка. Несмотря на все это, чрезвычайноубедительным доводом в пользу этой теории стало бы то, что онапредставляетсобойнаилучшееобъяснение.

Каждый раз, когда я пользовался критерием д-ра Джонсона дляприведения доводов в защиту реальности чего-либо, существеннымвсегда оказывалось одно свойство – сложность. Мы предпочитаемпростые объяснения сложным. Кроме того, мы предпочитаемобъяснения, учитывающие тонкости и сложности, объяснениям,которыеохватываютлишьпростыеаспектыявлений.Всоответствиискритерием д-ра Джонсона следует считать реальными те сложныесущности, непризнание которых реальными усложнило бы нашиобъяснения.Например,мыдолжнысчитатьреальнымипланеты,потомучто в противном случае мы были бы вынуждены принять сложныеобъясненияо космическомпланетарии, обизмененных законахфизики,об ангелах или о чем-то еще, что, несмотря на наше предположение,создавало бы иллюзию, будто в космическом пространстве естьпланеты.

Такимобразом, наблюдаемая сложность структурыилиповедениякакой-либо сущности – это часть доказательства реальности этойсущности. Но это доказательство не является достаточным. Мы,например, не считаем свои отражения в зеркале реальными людьми.Безусловно, сами иллюзии – это реальные физические процессы. Ноиллюзорныесущности,которыеонинампоказывают,ненужносчитать

реальными, потомучтоих сложностьнаследуется от чего-то другого.Их сложность не является автономной. Почему мы принимаем«зеркальную» теорию отражений, но отвергаем теорию Солнечнойсистемы как планетария? Потому что, имея простое объяснениедействиязеркал,мыможемпонять,чтоничегоизтого,чтомывидимвних, в действительности за ними нет. В дальнейших объяснениях нетнеобходимости, потому что отражения, несмотря на сложность, неявляются автономными – всю свою сложность они простопозаимствовали с нашей стороны зеркала. С планетами все обстоитиначе.Теорияо том, что космическийпланетарийреаленичто занимничего нет, только усугубляет проблему. Если принять эту теорию, товместо вопроса о принципе действия Солнечной системы нам сначалапришлосьбыспроситьопринципедействияпланетарияитолькопотомо принципе действия Солнечной системы, которую этот планетарийизображает. Мы не смогли бы избежать последнего вопроса, а он, посути,повторяеттотвопрос,накоторыймыпыталисьответитьвпервуюочередь.Теперьмыможемпереформулироватькритерийд-раДжонсонаследующимобразом:

Если в соответствии с простейшим объяснением какая-либо сущность является сложной и автономной, значит, этасущностьреальна.

Теория сложности вычислений – это отрасль информатики,связаннаястем,какиересурсы(както:время,объемпамятиилиэнергия)необходимы для выполнения данных классов вычислений. Сложностьэлементаинформацииопределяетсянаосновевычислительныхресурсов(длина программы, количество вычислительных этапов или объемпамяти), которые понадобились бы компьютеру для воспроизведенияэтого элемента информации. Используют несколько различныхопределений сложности, каждое из которых имеет свою областьприменения. В данном случае нас не волнуют точные определения, новсе они основанынаидее о том, что сложныйпроцесс – это процесс,который в действительности представляет нам результатысодержательноговычисления.Планетарийхорошоиллюстрируетсмысл,в котором движение планет «представляет нам результатысодержательного вычисления». Рассмотрим планетарий, которымуправляеткомпьютер,вычисляющийточноеизображениетого,что́ егопроекторы должны отобразить на ночном небе. Чтобы сделать это

достоверно, компьютер должен использовать формулы, полученные вастрономическихтеориях;фактическиэтовычислениеидентичнотому,которое выполняется для предсказания, куда обсерватория должнанаправить свои телескопы, чтобыувидеть реальныепланетыи звезды.Говоря,чтовыдаваемаяпланетариемкартинатакже«сложна»,какивидночного неба, которое он изображает, мы имеем в виду, что оба этихвычислительных процесса, один из которых описывает ночное небо, авторой–планетарий,восновномидентичны.Такимобразом,мыопятьможем переформулировать критерий д-ра Джонсона в терминахгипотетическихвычислений:

Если для обретения иллюзии того, что определеннаясущность реальна, потребуется значительное количествовычислений,тоэтасущностьреальна.

Если бы нога д-ра Джонсона всякий раз, когда он ее вытягивал,испытывала бы отскок, то источнику его иллюзий (Богу, машиневиртуальнойреальностииличему-тоеще)пришлосьбыпроделатьвсеголишь простое вычисление, чтобы определить, когда давать емуощущениеотскока(что-товроде«еслиногавытянута,тоотскок…»).Ночтобы воспроизвести то, что испытал д-р Джонсон в практическомэксперименте,необходимопринятьвовнимание,гденаходитсякамень,попалалипонемуногад-раДжонсона,насколькокаменьтяжел,твердипрочноливдавленвземлю,неотпихнулликто-тоегосдорогиещедод-раДжонсонаит.д.–этоогромныйобъемвычислений.

Физики,пытающиесяцеплятьсязакартинумирасоднойвселенной,иногда пытаются объяснить явление квантовой интерференцииследующимобразом.«Теневыхфотоновнесуществует,–говорятони,–ато,чтопереноситвлияниеотдаленныхщелейнареальныйфотон,естьничто. Некий тип дальнодействия (как в законе тяготения Ньютона)просто заставляет фотоны изменять траекторию, когда открываютотдаленнующель».Новэтомпредполагаемомдействиинарасстояниинет ничего «простого». Соответствующийфизический закон не можетнесказать,чтоотдаленныеобъектывоздействуютнафотонвточноститак,какбудточто-топроходитчерезотдаленнующельиотскакиваетототдаленныхзеркалтак,чтобыперехватитьэтотфотонвнужноевремявнужномместе.Длярасчетареакциифотонанаэтиотдаленныеобъектыпотребовалсябытотжеобъемвычислений,чтоидлясозданияисториио большом количестве теневых фотонов. Вычислению пришлось бы

пройтичерезвсюисториюповедениякаждогофотона:онотскакиваетот этого, его останавливает то и т. д.Следовательно, как и в случае скамнем д-ра Джонсона и с планетами Галилея, история, которая посуществу является историей о теневых фотонах, с необходимостьюпоявляется в любом объяснении наблюдаемых результатов.Неустранимая сложность этой истории делает отрицаниесуществования этих объектов неприемлемым с философской точкизрения.

ФизикДэвид Бом[13] создал теорию, дающую те же предсказания,что и квантовая теория, в которой некая волна сопровождает каждыйфотон, переливается через всю перегородку, проходит через щели ипрепятствует движению видимого фотона. Теорию Бома частопредставляюткаквариантквантовойтеориисоднойвселенной.Ноэтатеория ошибочна в соответствии с критерием д-ра Джонсона. Дляопределениятого,чтоделаетневидимаяволнаБома,потребуютсятежевычисления,чтоиприрасчетеповедениятриллионовтеневыхфотонов.Некоторые части волны описывают нас, наблюдателей,обнаруживающихфотоны и реагирующих на них; другие части волныописывают другие варианты нас, реагирующих на фотоны в другихположениях. Скромная терминология Бома – описание большей частиреальности как волны – не меняет того факта, что в его теорииреальностьсостоитизогромногонаборасложныхсущностей,каждаяизкоторых способна ощущать другие сущности из своего набора, носущностиизостальныхнаборовонаможетощущать толькокосвенно.Эти наборы сущностей, иными словами, и являются параллельнымивселенными.

Я описал новую галилееву концепцию нашей связи с внешнейреальностью как великое методологическое открытие. Оно дало намновую надежную форму рассуждения, задействующую результатынаблюдений. В самом деле, один из аспектов его открытия состоит вследующем: научное рассуждение надежно не в том смысле, что оногарантирует сохранение в неизменном виде любой конкретной теории,пусть даже лишь до завтра, а в том, что мы поступаем правильно,полагаясь на него. Ибо правильнее искать решения проблем, а неисточники абсолютных обоснований. Результаты наблюдений – этодействительно свидетельства, ноне в том смысле, что любуютеориюможно вывести из них с помощью дедукции, индукции или любогодругого метода, а в том смысле, что они могут служить достойнойпричинойпредпочестьоднутеориюдругой.

Но у открытия Галилея есть и другая сторона, которую редкооценивают по достоинству. Надежность научного рассужденияхарактеризует не тольконас–наши знания и наши взаимоотношения среальностью.Этотакжеиновыйфактосамойфизическойреальности,факт, который Галилей выразил фразой: «Книга Природы написанаматематическимисимволами».Какяужеговорил,вприроденевозможнов буквальном смысле «вычитать» фрагменты теории – этоиндуктивистская ошибка. Но там есть нечто другое, подлинное –данные,или,выражаясьболееточно,реальность,котораяпредоставляетнамэтиданныевответнаадекватноевзаимодействиесней.Еслиунасестьфрагменттеорииилидажефрагментынесколькихконкурирующихтеорий, то можно использовать эти данные, чтобы сделать выбормежду ними. При желании любой человек может искать данные,находитьихисовершенствоватьтеорию,еслионисоздаюттрудности.Для этого не нужно ни полномочий, ни посвящения, ни священныхтекстов. Единственное, что нужно, – смотреть в правильномнаправлении, не забывая о плодотворных задачах и перспективныхтеориях. Эта открытая доступность не только данных, но и всегомеханизма обретения знания, – ключевое свойство концепцииреальностиГалилея.

Возможно,Галилейсчиталэтосамособойразумеющимся,ноэтонетак.Этосущественноедопущениеосвойствахфизическойреальности.Логическиреальностьвовсенеобязанабытьдружественнойкнауке,ноона обладает этим свойством, и оно у нее отчетливо выражено.ВселеннаяГалилеяпереполненаданными.Коперниксобиралданныедлясвоей гелиоцентрической теории в Польше, Тихо Браге – в Дании, аКеплер – в Германии. Направив свой телескоп в небо над Италией,Галилео расширил доступ к тем же данным. Каждый кусочекповерхности Земли каждую ясную ночь в течение миллиардов летутопал в данных, относящихся к фактам и законам астрономии. Длямножества других наук данные тоже лежали на поверхности, норассмотреть их как следует удалось только в наше время с помощьюмикроскопов и других приборов. Там, где данных физически еще нет,мыможемматериализоватьихспомощьютакихприборов,каклазерыиперегородки с отверстиями, – приборов, которые может построитькаждыйгдеугодноивлюбоевремя.Ирезультатыбудутодниитеже,независимо от того, кто их обнаружит. Чем более фундаментальнатеория, темдоступнееданные,которыенанейоснованы (для тех, ктознает,каксмотреть),инетольконаЗемле,ноивовсеммультиверсе.

Такимобразом,физическаяреальностьсамоподобна нанесколькихуровнях: при всей колоссальной сложности вселенной и мультиверсанекоторые картины тем не менее бесконечно повторяются. Земля иЮпитер – во многих отношениях совсем непохожие планеты, но онидвижутсяпоэллипсамисостоятизодногоитогоженаборапримерноиз ста химических элементов (правда, в различныхпропорциях).Тожесамое относится и к их партнерам из параллельных вселенных.Свидетельства, которые произвели столь сильное впечатление наГалилеоиегосовременников,такжесуществуютнадругихпланетахивотдаленных галактиках. Данные, которые сейчас изучают физики иастрономы,былидоступнымиллиардлетназадибудутдоступныещечерезмиллиардлет.Самосуществованиеобщихобъяснительныхтеорийподразумевает,чтонесравнимыеобъектыисобытиянекоторымобразомфизически схожи. Свет, попадающий к нам из отдаленных галактик, –это всего лишь свет, но нам он кажется галактиками. Таким образом,реальность содержит не только данные, но и средства ее понимания(например, нашразуми нашипроизведения).Вфизической реальностиестьматематическиесимволы.Ито,чтоименномыпомещаемихтуда,не делает их сколько-нибудь менее физическими. В этих символах – внашихпланетариях,книгах,фильмах,впамятинашихкомпьютеровивнашем мозге – существуют образы физической реальности в целом,образынетольковнешнеговидаобъектов,ноиструктурыреальности.Существуют законы и объяснения, редуктивные и эмерджентные.Существуют описания и объяснения Большого взрыва и субъядерныхчастиц и процессов; существуют математические абстракции;художественная литература; искусство; этика; теневые фотоны ипараллельныевселенные.Втойстепени,вкакойэтисимволы,образыитеории истинны – то есть сходны в определенном отношении сконкретнымиилиабстрактнымивещами,ккоторымониотносятся,–ихсуществование дает реальности новый вид самоподобия. Этосамоподобиемыназываемзнанием.


Гелиоцентрическая теория – теория о том, что Земля движетсявокругСолнцаивращаетсявокругсобственнойоси.

Геоцентрическаятеория – теорияо том,чтоЗемляпокоится, а всеостальныенебесныетеладвижутсявокругнее.

Реализм – теория о том, что внешняя физическая вселеннаяобъективносуществуетивоздействуетнанасчерезнашичувства.

БритваОккама(вмоейформулировке)–неусложняйтеобъяснения,есливэтомнетнеобходимости,потомучтоизлишниеусложнениясамиостанутсянеобъясненными.

Критерий д-ра Джонсона (в моей формулировке) – если что-либодает ответную реакцию, значит, оно существует. Расширенныйвариант:есливсоответствииспростейшимобъяснениемнекаясущностьявляетсясложнойиавтономной,значит,этасущностьреальна.

Самоподобие–некоторыечастифизическойреальности(например,символы,картиныиличеловеческиемысли)похожинадругиееечасти.Сходствоможет быть конкретным, когда образы в планетариипохожина ночное небо; но важнее то, что это сходство может бытьабстрактным,когданекоеположениеквантовойтеории,напечатанноевкниге, правильно объясняет один из аспектов структуры мультиверса.(Возможно, некоторые читатели знакомы с фрактальной геометрией;понятие самоподобия, определенное здесь, гораздо шире понятия,используемоговназваннойобласти.)

Теориясложности–разделинформатики,занимающийсяресурсами(такимикаквремя,объемпамятиилиэнергия),которыенеобходимыдлявыполненияопределенныхклассоввычислений.

Резюме

Несмотря на то что солипсизм и родственные ему доктринылогическисамосогласованны,ихможнополностьюопровергнуть,еслипростовсерьезпринятьихкакобъяснения.Хотявсеонизаявляютосебекакоболеепростыхмировоззрениях,внимательныйанализпоказывает,что в действительности они являются переусложненными формамиреализма,которыеневозможнозащитить.Реальныесущностиведутсебясложным и автономным образом, что можно принять за критерийреальности: если нечто «дает реакцию», оно существует. Научноерассуждение, использующее наблюдение не как основу экстраполяции,ночтобыпровестиразличиемеждуравноценнымивдругихотношенияхобъяснениями,можетдатьнамистинноезнаниеореальности.

Таким образом, особое свойство самоподобия физического мираделает возможной науку и другие формы знания. Однако впервые этосвойствопризналииизучиливовсенефизики,аматематикиитеоретикив области вычислительных процессов. Они назвали это свойствоуниверсальностьювычислений.Теориявычислений–нашатретьянить.

5.ВиртуальнаяреальностьПо традиции теорию вычислений изучают почти исключительно

абстрактно,какразделчистойматематики.Однакоприэтомтеряетсяеесмысл.Компьютерыявляютсяфизическимиобъектами, а вычисления–физическими процессами. То, что могут или не могут вычислитькомпьютеры, определяется только законами физики, а не чистойматематикой. Одной из важнейших концепций теории вычисленийявляется универсальность. Универсальный компьютер обычноопределяют как абстрактную машину, способную имитироватьвычисления любой другой абстрактной машины некоторогоконкретного хорошо определенного класса. Однако важностьуниверсальности заключается в том, что универсальные компьютеры,или, по крайней мере, хорошие приближения к ним, можно на самомделе построить и использовать для вычисления поведения не толькодругдруга,ноиинтересныхфизическихиабстрактныхсущностей.Тотфакт,чтоэтовозможно,–частьсамоподобияфизическойреальности,окоторойяупомянулвпредыдущейглаве.

Самое известное физическое проявление универсальности – этообласть техники, которая обсуждалась в течение многих десятилетий,ноначинаетразвиватьсятолькосейчас,–виртуальнаяреальность.Этоттермин относится к любой ситуации, когда у человека искусственносоздается ощущение пребывания в определенной среде. Например,пилотажный тренажер – машина, которая дает летчику ощущениеполетанасамолетебезотрываотземли,–этоодинизвидовгенераторавиртуальной реальности. Такую машину (или точнее, компьютер,который ею управляет) можно запрограммировать, введяхарактеристики реального или вымышленного самолета. В программетакжеможнозадатьокружающуюсамолетсреду,както:погодуисхемурасположения аэропортов. По мере того, как пилот отрабатываетперелетизодного аэропорта вдругой, тренажервыдаетопределенныеизображения в окна, имитирует возникающие при полете толчки иускорения, соответствующие показания приборов и т. д. Он можетвоспроизводить такие эффекты, как турбулентность, механическоеповреждение и предлагаемые модификации самолета. Таким образом,пилотажный тренажер знакомит пользователя с широким спектромпилотажных ситуаций, включая такие, которые невозможно

воспроизвести на реальном самолете. Имитируемый самолет можетобладать техническими характеристиками, нарушающими законыфизики(например,онможетлететьсквозьгоры,быстреесветаилибезгорючего).

Поскольку мы воспринимаем окружающую нас среду через нашиощущения,любойгенераторвиртуальнойреальностидолженобладатьспособностью манипулировать нашими чувствами, изменяя илиподавляя их нормальное функционирование, чтобы мы моглипочувствовать заданную окружающую среду вместо реальной. Этоможет напомнить фантастику в духе романа Олдоса Хаксли[14] «Одивный новый мир», но технологии искусственного управлениячеловеческой сенсорикой, конечно, развивались тысячелетиями. Всеметодики предметно-изобразительного искусства и дальней связиможносчитать«изменяющиминормальноефункционированиечувств».Даже доисторические пещерные рисунки давали зрителю некотороеощущение того, что он видит животных, которых на самом деле нет.Сегоднямыможемосуществитьэтоболееточно,используяфильмыизвукозапись, хотя и не настолько точно, чтобыимитациюможнобылоперепутатьсоригиналом.

Я буду использовать термин генератор образов для обозначениялюбого приспособления, вроде планетария, аудиосистемы Hi-Fi илиполочки со специями, способного по заказу формировать сенсорныйвводдляпользователя:заданныекартинки,звуки,запахиит.п.–всеэтобудем считать «образами». Например, чтобы сгенерироватьобонятельный образ (т. е. запах) ванили, нужно открыть баночку сванилью, которая стоит на полочке со специями. Чтобы генерироватьслуховойобраз(т.е.звук)двадцатогоконцертадляфортепьяноМоцарта,нужновоспроизвестисоответствующийкомпакт-дискнааудиосистемеHi-Fi. Любой генератор образов – это рудиментарный вид генераторавиртуальной реальности, но термин «виртуальная реальность» обычнооставляют на тот случай, когда присутствуют и широкий охватсенсорного диапазона пользователя, и существенный элементвзаимодействия («ответной реакции») между пользователем иимитируемымисущностями.

Современные видеоигры обеспечивают взаимодействие междуигроком и игровыми объектами, но, как правило, используют лишьнебольшую часть сенсорного диапазона пользователя. Такаявоссозданная «окружающая среда» состоит из изображений нанебольшом экране и частично звуков, которые слышит пользователь.

Однако уже существуют виртуальные видеоигры, более достойныеэтого названия. Обычно пользователь надевает шлем со встроенныминаушникамиидвумятелевизионнымиэкранами(поодномудлякаждогоглаза), иногда – специальные перчатки и другую одежду, оснащеннуюэлектрически управляемыми эффекторами (устройствами, создающимидавление). Имеются также сенсорные датчики, которые регистрируютдвижение частей тела пользователя, особенно головы. Информация отом, что делает пользователь, передается компьютеру, которыйвычисляет,чтодолженвидеть, слышатьичувствоватьпользователь,иреагирует, посылая соответствующие сигналы генераторам образов(рис.5.1).Когдапользовательсмотритналевоилинаправо,изображенияна двух телевизионных экранах смещаются, подобно реальному полюзрения, и показывают, что находится слева и справа от него ввиртуальном мире. Пользователь может протянуть руку и взятьвиртуальный объект, который будет на ощупь как настоящий, потомучто эффекторы перчатки генерируют «тактильную обратную связь»,соответствующуюположениюиориентации,скоторымивиденобъект.

В настоящее время игры и имитация средств передвижения –основные области применения виртуальной реальности, но в скоромбудущемпредвидитсяогромноеколичествоновыхееприложений.Дляархитекторовстанетобычнымделомсоздаватьвиртуальныепрототипызданий, по которым клиенты смогут пройтись и попробовать внестиизменениянатойстадии,когдаихможнобудетреализоватьбезособыхусилий. Покупатели смогут пройти (или даже пролететь) повиртуальным супермаркетам, не выходя из дома, даже не встречаясь столпойдругихпокупателейинеслушаямузыку,котораяимненравится.Но совсем не обязательно, что они останутся в виртуальномсупермаркете в одиночестве: в виртуальной реальности за покупкамимогут пойти вместе сколько угодно человек, у каждого будут какизображенияостальных,такиизображениесупермаркета,ноникомуизних не придется выходить из дома. Концерты и конференции будутпроводить без назначения места встречи; и выгода здесь не только вэкономии на стоимости аудиторий, гостиниц и перелетов, но и в том,чтовсеучастникисмогутсидетьнасамомлучшемместеодновременно.

Если бы епископ Беркли или инквизиторы знали о виртуальнойреальности, они, возможно, ухватились бы за нее как за совершеннуюиллюстрацию обманчивости чувств, подтверждающую их аргументыпротив научного рассуждения. Что произошло бы, если бы «летчик»пилотажноготренажерапопыталсяиспользоватьтестнареальностьд-раДжонсона?Несмотрянато,чтовиртуальныйсамолетиокружающаяего среда в действительности не существуют, они «дают ответнуюреакцию» летчику, как если бы они существовали. Летчикможет датьгазуиуслышатьответныйревдвигателей,почувствоватьихтягучерезсиденье, увидеть в окно, как они вибрируют и выбрасывают горячийгаз, несмотря на то что в действительности их не существует. Летчикможет ощутить полет самолета во время шторма, слышать гром ивидетьдождь,бьющийповетровомустеклу,хотявреальностииэтоготоже нет. В реальности снаружи кабины находится только компьютер,несколько гидравлических приводов, телевизионные экраны,громкоговорителиисовершенносухоенеподвижноепомещение.

Делает ли это опровержение солипсизма д-ром Джонсономнесостоятельным?Нет.Егоразговор сБосуэлломмогпроизойти с темжеуспехомивпилотажномтренажере.«Яопровергаюэтовоттак», –мог сказать он, давя газ и чувствуя ответную реакцию виртуальногодвигателя.Нотамнетдвигателя,аответнуюреакциюдаеткомпьютер,отрабатывающий программу, которая вычисляет, что сделал быдвигатель, если бы на него «оказали воздействие». Но эти расчеты,внешние для разума д-ра Джонсона, реагируют на рычаг газа так жесложноиавтономно,какэтосделалбыдвигатель.Следовательно,онивыдерживаютпроверкунареальность,иэтосправедливо,потомучтов

действительности эти вычисления – физические процессы внутрикомпьютера, а компьютер – обычный физический объект (не менеефизический, чем двигатель), и объект совершенно реальный. Тотфакт,что это не реальный двигатель, не имеет никакого отношения каргументу против солипсизма. Не все реальное должно легкоподдаваться распознаванию.Даже если бы то, что показалось камнем,впоследствииоказалосьбыживотным,замаскировавшимсяподкамень,илиголографическойпроекцией,скрывающейсадовогогномика,этонеимело бы особого значения в первоначальной демонстрации д-раДжонсона.Посколькуреакциябыла сложнойи автономной, постолькуДжонсон мог бы совершенно оправданно сделать вывод, что этареакциябылавызваначем-тореальным,находящимсявнеегосамого,и,следовательно,реальностьсостоитнетолькоизнего.

Тем не менее осуществимость виртуальной реальности можетпоказатьсянеудобнымфактомдля тех, чьемировоззрениеоснованонанауке.Толькоподумайте,чтотакоегенераторвиртуальнойреальностисточки зрения физики. Конечно, это физический объект, которыйподчиняетсятемжезаконамфизики,чтоивсеостальныеобъекты.Ноонможет «притворяться» чем-то иным! Он может изображать из себясовершенно другой объект, который подчиняется ложным законамфизики. Более того, он может имитировать такой объект сложным иавтономнымобразом.Когдапользователь воздействуетнанего, чтобыпроверить реальность того, чем он притворяется, он оказываетответную реакцию, как если бы он был другим, несуществующимобъектоми как если бы ложные законыбылиистинными.Если бымыизучали физику только на основе таких объектов, мы вывели быошибочные законы. (Или нет? Удивительно, но все не так просто. Явернусь к этому вопросу в следующей главе, но прежде мы должныболееподробнорассмотретьфеноменвиртуальнойреальности.)

Напервыйвзгляд,епископБерклимогбыпринятьтупозицию,чтовиртуальная реальность – это символ грубости человеческихспособностей, что ее возможность должна предупредить нас оприсущих человеческим созданиям ограничениях в способностипониматьфизическиймир.Можетпоказаться,чтокартина,создаваемаявиртуальнойреальностью,относитсяктойжефилософскойкатегории,чтоииллюзии,ложныеследыисовпадения,посколькувсеэтиявлениятакже вроде бы показывают нам нечто реальное, но на самом делевводятнас в заблуждение.Мыуже видели, чтонаучноемировоззрениеможет принять (а в действительности и предполагает) существование

явлений,ввысшейстепенивводящихвзаблуждение.Этомировоззрениеpar excellence[15], способное принять и свойственную человекуспособность ошибаться, и внешние источники ошибок. Тем не менееявления, вводящие в заблуждение, как правило, не приветствуются.Помимо того, что они любопытны, и того, что из нихмы узнаем, каквпадаем в заблуждение, мы стараемся избегать таких явлений ипредпочлибы,чтобыихвовсенебыло.Новиртуальнаяреальностьнеотносится к этой категории. Мы увидим, что ее существованиепоказывает не то, что человеческая способность понимания мира посвоейприродеограничена,анаоборот,чтоонавсущностибезгранична.Это не аномалия, привнесенная случайными свойствами человеческихорганов чувств, а фундаментальное свойство мультиверса в целом. Итот факт, что мультиверс обладает этим свойством, вовсе незатруднение для реализма или науки, но, напротив, необходимость длянихобоих.Именноэтосвойстводелаетнаукувозможной.Этонечто-тотакое, «без чего мы предпочли бы обойтись»; это нечто, без чего мыбуквальнонеможемобойтись.

Такие заявления могут показаться слишком претенциозными,особенно если учесть, что их делают, основываясь на пилотажныхтренажерах и видеоиграх.Но в общей схеме вещей центральноеместозанимает сам феномен виртуальной реальности, а не какой-токонкретный ее генератор. Поэтому я хочу рассмотреть виртуальнуюреальность в максимально общем виде. Каковы ее крайние пределы,если таковые имеются? Какую окружающую среду в принципе можноискусственно получить и с какой точностью? Говоря «в принципе», яимею в виду – игнорируя преходящие технические ограничения, нопринимаявовниманиевсеограничения,которыемогутбытьналоженыпринципамилогикиифизики.

По моему определению, генератор виртуальной реальности – этомашина, которая дает пользователю ощущение какой-то реальной иливымышленной среды (например, самолета) и которая находится (иликажется, что находится) вне разума пользователя. Я буду называть этовнешним опытом. Внешние впечатления должны противопоставлятьсявнутреннемуопыту – такимвпечатлениям,какнервозностьприпервойсамостоятельной посадке или удивление при внезапном появлениигрозы среди ясного голубого неба. Генератор виртуальной реальностикосвеннымобразомвызываетупользователяивнутренниевпечатления,анетольковнешние,ноегоневозможнозапрограммироватьтак,чтобыон обеспечивал вполне определенный внутренний опыт. Например,

летчик,которыйсовершаетпримерноодинитотжеполетнатренажередважды, получит в обоих случаях примерно один и тот же внешнийопыт, но во второй раз он, возможно, меньше удивится появлениюгрозы. Конечно, во второй раз летчик может также по-другомуотреагировать на появление грозы, что, в свою очередь, изменитпоследующиевнешниевпечатления.Ноделовтом,что,хотяиможнозапрограммироватьмашинунапоявлениегрозывполезрениялетчикавлюбойжелаемыймомент,невозможнозапрограммироватьеетак,чтобывызватьжелаемуюответнуюреакциюлетчика.

Можно представить себе технологию уже за пределамивиртуальной реальности, которая вызывала бы еще и строгоопределенный внутренний опыт. Некоторые внутренние впечатления,например, настроения, вызванные определенными наркотиками, ужеможнополучитьискусственно,ивбудущемэтотдиапазон,несомненно,расширится.Ногенераторуточнозадаваемыхвнутреннихвпечатленийвобщемслучаепонадобиласьбыспособностьперехватыватьнормальноефункционирование как разума, так и чувств пользователя. Другимисловами,он заменялбыпользователядругойличностью.Этосвойствопомещает такие машины в категорию, отличную от категориигенераторов виртуальной реальности. Для них потребуется совсемдругаятехнология,ониподнимутсовсемдругиефилософскиевопросы,поэтомуяисключилихизсвоегоопределениявиртуальнойреальности.

Еще один вид опыта, который, несомненно, нельзя передатьискусственно, – это логически невозможный опыт. Я говорил, чтопилотажный тренажер может создать впечатление физическинеосуществимого полета сквозь гору. Но ничто не сможет создатьвпечатление разложения на множители числа 181, потому что этологическиневозможно:181–этопростоечисло.(Поверить,чтокто-торазложилчисло181намножители,–логическивозможноевпечатление,но оно внутреннее, а потому не входит в сферу виртуальнойреальности.)Другойлогическиневозможныйопыт–бессознательность,поскольку,когдачеловекнаходитсявбессознательномсостоянии,онпоопределению ничего не испытывает. Состояние, когда человек ничегоне испытывает, отличается от состояния, когда человек испытываетполноеотсутствиевпечатлений,–этоназываетсясенсорнойизоляцией,которая,безусловно,являетсяфизическивозможнойсредой.

После исключения логически невозможных и внутреннихвпечатлений у нас остался обширный класс логически возможныхвнешних впечатлений – впечатлений от внешней среды, получение

которых логически возможно, но физически не всегда осуществимо(табл.5.1).Нечтоявляетсяфизическивозможным,еслиононезапрещенозаконами физики. В этой книге я буду считать, что «законы физики»включают одно еще неизвестное правило, определяющее начальноесостояние или другие дополнительные данные, необходимые впринципедлятого,чтобыдатьполноеописаниемультиверса(иначеэтиданные были бы набором принципиально необъяснимых фактов). Втаком случае некая среда физически возможна тогда и только тогда,когдаонадействительносуществуетгде-товмультиверсе(т.е.вкакой-то вселенной или нескольких вселенных). Нечто является физическиневозможным,еслиэтогонепроисходитнигдевмультиверсе.

Я определяю репертуар генератора виртуальной реальности какнабор реальных или вымышленных сред, ощущение присутствия вкоторых генератор может создавать у пользователя. Мой вопрос окрайних пределах виртуальной реальности можно сформулироватьследующим образом: какие ограничения, если таковые имеются,накладываютнарепертуаргенератороввиртуальнойреальностизаконыфизики?

Виртуальная реальность всегда включает создание искусственныхощущений – генерацию образов, – с них-то мы и начнем. Какиеограничения накладывают законы физики на способность генераторовобразов создавать искусственные образы, передавать детали иохватывать соответствующие сенсорные диапазоны? Существуюточевидные способы улучшения передачи деталей по сравнению ссовременным пилотажным тренажером, например, применениетелевидения высокой четкости. Но возможно ли, хотя бы в принципе,воспроизвести реалистичный самолет и его среду с предельнойстепеньюдетализации, т. е. смаксимальнымиподробностями, которыечувства летчика могут распознать? Для слуха этот наивысший пределбыл почти достигнут в системахHi-Fi, а что касается зрения, то этотпредел достижим. А как с другими чувствами? Очевидно ли, чтофизическивозможнопостроитьуниверсальнуюхимическуюустановку,которая сможет в одно мгновение воспроизводить по команде любуюточно определенную комбинацию миллионов различных душистыххимикатов? Или создать машину, которая, будучи помещена в ротгурмана,передаcтвкусиконсистенциюлюбоговозможногоблюда,неговоря уже о создании чувств голода и жажды, предшествующихприему пищи, и последующего физического удовлетворения? (Голод,жажда и другие ощущения, например, чувство равновесия или

напряжениемускулов,воспринимаютсякаквнутренниепоотношениюктелу, но они являются наружными по отношению к разуму и потомупотенциальноотносятсяксферевиртуальнойреальности.)

Сложностьприсозданиитакихмашинможетзаключатьсяпростовтехнологии, но не всегда. Предположим, что летчик пилотажноготренажера направляет виртуальный самолет вертикально вверх навысокой скорости, а затем выключает двигатели. Самолет долженпродолжатьподниматься до тех пор, пока его восходящийимпульснебудет исчерпан, а потом он начнет с возрастающей скоростью падать.Вседвижениевцеломназываетсясвободнымпадением, несмотряна точто первоначально самолет двигается вверх, потому что движениепроисходиттолькоподвлияниемтяготения.Когдасамолетнаходитсявсостоянии свободного падения, его обитатели невесомы и могутплавать по кабине, как космонавты на орбите. Вес восстанавливаетсятолько тогда, когда к самолету снова прикладывается направленнаявверхсила,чтовскоредолжнопроизойтиподдействиемаэродинамикиилиотвстречиснепрощающейошибокЗемлей.(Напрактикесостояниясвободногопаденияобычнодостигаютприполетесамолетаподтягой,нопотойжепараболическойтраектории,покоторойонлетелбыприотсутствииитягидвигателя,исопротивлениявоздуха.)

Свободно падающие самолеты используют для тренировкикосмонавтов в условиях невесомости перед полетом в космос.Настоящийсамолетможетнаходитьсявсостояниисвободногопадения

паруминутилидажебольше,потомучтоонрасполагаетнесколькимикилометрамивысоты,впределахкоторыхможетподниматьсяипадать.Но наземный пилотажный тренажер может находиться в состояниисвободного падения лишь мгновение, если его опоры сначаламаксимальнораздвигаются,апотомпозволяютемуупасть.Пилотажныетренажеры(покрайнеймере,современные)непозволяюттренироватьсявусловияхневесомости:дляэтогонеобходимреальныйсамолет.

Можно ли исправить этот недостаток пилотажных тренажеров,наделивихвозможностьюимитироватьсвободноепадениенаЗемле(ивэтомслучаеихможнобылобыиспользоватьивкачестветренажеровкосмических полетов)? Это не так просто, поскольку на пути встаютзаконы физики. Известная физика даже в принципе не дает другогоспособа устранения веса тела, кроме свободного падения.Единственный способ поместить пилотажный тренажер в состояниесвободногопадения,когдаонодновременноостаетсянеподвижнымнаповерхности Земли, – это каким-то образом подвесить над ниммассивноетело,например,другуюпланетутакойжемассыиличернуюдыру. Но даже если бы это было возможно (не забывайте, что насзанимает не немедленный практический интерес, а вопрос о том, чтопозволяют или не позволяют законыфизики), реальный самолет такжеспособен осуществлять частые, сложные изменения в величине инаправлении веса находящихся в нем людей путем маневрирования ивключения и выключения двигателей. Для имитации этих измененийнаше массивное тело пришлось бы перемещать почти с такой жечастотой, и, по-видимому, скорость света (если не что-то другое)наложилабыабсолютныйпределнаскоростьэтихперемещений.

Однако, чтобы имитировать свободное падение, пилотажныйтренажер не должен создавать настоящую невесомость, но лишьощущение невесомости, и используются различные методы, невключающие свободное падение, чтобы приблизиться к этомусостоянию. Например, космонавты тренируются под водой вкосмических скафандрах, вес которых подобран так, чтобы ихплавучестьравняласьнулю.Другойметодзаключаетсявиспользованииспециальнойподвески,вкоторойкосмонавтпаритввоздушномпотокепод управлением компьютера для имитации невесомости. Но все этовесьма грубые методы, и ощущения, которые они обеспечивают, врядли можно спутать с реальными, не говоря уже о том, чтобы непочувствовать различий. Тело человека обязательно должныподдерживатьсилы,воздействующиенакожу,которыхоннеможетне

чувствовать. Точно так же совсем не воспроизводится характерноеощущениепадения,испытываемоечерезорганычувстввнутреннегоуха.Можно представить дальнейшие усовершенствования: использованиенесущих жидкостей с очень низкой вязкостью и лекарств, создающихощущение падения. Но возможно ли вообще передать ощущениесвободного падения безупречным образом в пилотажном тренажере,который прочно стоит на земле? Если нет, то мы нашли абсолютныйпредел достоверности искусственной передачи впечатлений полета.Чтобы отличить реальный самолет от имитации, летчику достаточнонаправить его по траектории свободного падения и посмотреть,появитсясостояниеневесомостиилинет.

Вобщейформулировкезадачазаключаетсявследующем.Длятогочтобы подменить нормальное функционирование органов чувств, мыдолжны посылать им образы, похожие на те, которые произвела быимитируемая среда. Мы также должны перехватывать и подавлятьобразы,произведенныереальнойсредой,окружающейпользователя.Нотакие манипуляции с образами представляют собой физическиеоперации,которыеможноосуществитьтолькоприпомощипроцессов,имеющихсявреальномфизическоммире.Свети звукможнодовольнопросто физически поглотить и заместить. Но как я уже сказал, это неотносится к тяготению: законы физики этого не позволяют. Пример сневесомостьюкакбудтонаводитнамысльотом,чтоточнаяимитацияневесомости с помощью машины, которая в действительностинеподвижна,можетнарушитьзаконыфизики.

Но это не так! Невесомость и все другие ощущения в принципеможносоздатьискусственно.Ведьвконечномитогестанетвозможнымобойти все органы чувств и оказать непосредственное воздействие нанервы,связывающиеихсмозгом.

Таким образом, нам не нужны будут универсальные химическиегенераторы или невозможные машины искусственной гравитации. Кактолько мы поймем органы обоняния настолько, чтобы расшифроватькодсигналов,которыеонипосылаютвмозгприобнаружениизапахов,компьютер, должным образом подсоединенный к соответствующимнервам, сможет посылать в мозг те же самые сигналы. Тогда мозгсможетощутитьзапахи,хотясоответствующиххимическихсоединенийнебудетсуществовать.Точнотакжемозгсможетиспытатьнастоящееощущениеневесомостидажепринормальномтяготении.И,конечно,ненужныбудутнителевизоры,нинаушники.

Таким образом, законы физики не накладывают ограничений на

диапазон и точность генераторов образов. Не существует такогоощущения или ряда ощущений, которые могут испытывать люди, нокоторыевпринципеневозможнобылобывоспроизвестиискусственно.Когда-нибудь в качестве обобщения всех фильмов появится то, чтоОлдосХаксливромане«Одивныйновыймир»называл«фили»(feelie)–фильмы для всех чувств[16]. Можно будет почувствовать покачиваниелодкиподногами,услышатьшорохволн,ощутитьзапахморя,увидеть,как меняется цвет заката на горизонте, почувствовать, как ветерокперебираетвашиволосы(неважно,естьониувасилинет),–ивсеэтонепокидаятвердойсушииневыходяиздома.Иэтоещеневсе:филитакжелегкосмогутизобразитьсцены,которыеникогданесуществовалии не могли существовать. Или они смогут сыграть нечто, подобноемузыке:прекрасныеабстрактныесочетанияощущений,предназначенныедляусладычувств.

То, что каждое возможное ощущение можно вызватьискусственно,–этоодно;ато,чтокогда-нибудьстанетвозможнымрази навсегда создать отдельную машину, способную порождать любыевозможныеощущения, – это уженечто большее: это универсальность.Фили-машина, обладающая такой возможностью, стала быуниверсальнымгенераторомобразов.

Возможность существования такого генератора вынуждает насизменить взгляды на вопрос, касающийся крайних пределов фили-технологии.Внастоящеевремяпрогресстакойтехнологиизаключаетсявизобретениивсеболееразнообразныхиточныхспособовстимуляцииорганов чувств. Но этот класс проблем исчезнет, как только мырасшифруем коды, используемые нашими органами чувств, иразработаем достаточно тонкий метод стимуляции нервов. Как толькомы научимся искусственно генерировать сигналы нервов настолькоточно, чтобы мозг не мог уловить разницу между искусственнымисигналами и теми, которые послали бы наши органы чувств, вповышенииточностиметоданебудетнеобходимости.Кэтомувременитехнологиядостигнетзрелости,иследующаязадачабудетсостоятьневтом, как создать определенные ощущения, а в том, какие ощущениясоздавать. В ограниченной области это происходит уже сегодня, ведьзадача получения максимально возможной точности воспроизведениязвука уже близка к тому, чтобы быть решенной с помощью компакт-дисков и современного поколения звуковоспроизводящегооборудования.Скороуженестанеттакогопонятия,каклюбительHi-Fi.Любителей воспроизведения звукабольшебудет заботитьне точность

воспроизведения (оно и так всегда будет точным вплоть до пределачеловеческогораспознавания),ато,какиезвукидолжныбытьзаписаны.

Если генераторобразоввоспроизводит запись, взятуюизжизни, ееточность можно определить как близость создаваемых образов к тем,которые человек получил бы в реальной ситуации. В более общемслучае, если генератор создает искусственно разработанные образы,например, мультфильм или музыку, играемую с нот, точность – этоблизостьпередаваемыхобразовктем,которыепредполагались.Тутмыподразумеваем близость, воспринимаемую пользователем. Еслисозданныйобразнастолькоблизокк задуманному,чтопользовательнеможетотличитьодноотдругого,томыможемназватьегосовершенноточным. (Так что образы, точные для одного пользователя, могутсодержать неточности, которые ощутит другой пользователь с болееострымиилисдополнительнымиорганамичувств.)

Универсальный генератор образов, конечно, не содержит записивсех возможных образов. Универсальным его делает следующее: приналичии записи любого возможного образа он может вызвать упользователясоответствующиеощущения.Вуниверсальномгенератореслуховыхощущений–системеHi-Fiпредельногоуровня–записьможнопредставить в виде компакт-диска. Чтобы вместить слуховыеощущения, которые длятся дольше, чем это позволяет емкость диска,мыдолжнывключитьмеханизм,способныйпоследовательнозагружатьвмашинулюбоеколичестводисков.Этожеусловиеостаетсявсиледлявсех остальных универсальных генераторов образов, так как, строгоговоря, генератор образов не является универсальным, пока в нем нетмеханизма воспроизведения записей неограниченнойпродолжительности. Более того, когда машина работает в течениедолгоговремени,ейпонадобитсяуход,иначегенерируемыееюобразыбудут становиться хуже или вовсе исчезнут. Эти и подобные имсоображения связаны с тем, что взять отдельный физический объектизолированно от остальной вселенной – это всегда аппроксимация.Универсальный генератор образов универсален только в определенномвнешнемконтексте, в которомподразумевается, что егообеспечиваюттакими вещами, как подвод энергии, механизм охлаждения ипериодическоеобслуживание.Наличиетакихвнешнихпотребностейнезапрещает считать его «отдельной универсальной машиной» приусловии,чтозаконыфизикинезапрещаютудовлетворениеэтихнуждидляэтогоненужноизменятьконструкциюмашины.

Как я уже сказал, формирование образов – всего лишь одна

составляющая виртуальной реальности: существует еще и крайневажный интерактивный элемент. Генератор виртуальной реальностиможнорассматриватькакгенераторобразов,длякоторогоэтиобразынезаданы полностью в самом начале, а частично зависят от действийпользователя. Такой генератор не проигрывает пользователю заранееопределеннуюпоследовательностьобразов,какэтопроизошлобыприпросмотре фильма или фили. Он порождает эти образы на ходу,принимая во внимание непрерывный поток информации о действияхпользователя. Современные генераторы виртуальной реальности,например, следят за положением головы пользователя, используясенсоры движения, как показано на рис. 5.1. В конечном итоге импридется следить за всеми действиями пользователя, которые могутповлиять на субъективный вид имитируемой среды. Эта среда можетвключать и собственное тело пользователя: поскольку тело являетсявнешним по отношению к разуму, то описание среды виртуальнойреальности может потребовать, чтобы тело пользователя казалосьзамещеннымновымтеломсопределеннымисвойствами.

Человеческий разум воздействует на тело и на внешний мир,генерируя нервные импульсы. Следовательно, генератор виртуальнойреальности, в принципе, может получать всю необходимуюинформацию о действиях пользователя путем перехвата нервныхсигналов, исходящих из мозга пользователя. Эти сигналы, вместо тогочтобыпопастьвтелопользователя,могутбытьпереданыкомпьютеруирасшифрованы, чтобы точно определить, как двигалось бы телопользователя.Сигналы,которыекомпьютеротправляетобратновмозг,могутбытьтакимиже,какиепослалобытело,еслибыононаходилосьвуказаннойсреде.Еслизаданиеэтоготребует,виртуальноетеломоглобыреагироватьотличноотреального,например,оносмоглобывыжитьввиртуальнойсреде,котораяубилабыреальноечеловеческоетело,илиимитироватьотказыиповрежденияреальноготела.

Ядолженпризнать,чтоговоритьовзаимодействиичеловеческогоразумасвнешниммиромтолькочерезиспусканиеиполучениенервныхимпульсовбылобы,пожалуй,слишкомбольшойидеализацией.Вобоихнаправленияхпроходятихимическиесообщения.Япредполагаю,что,впринципе, эти сообщения тоже можно перехватить и подменить внекоторой точке между мозгом и остальным телом. Таким образом,пользовательбудетлежатьнеподвижно,подсоединенныйккомпьютеру,ноунеговозникнетощущениеполноговзаимодействиясвиртуальныммиром – по существу, реальной жизни в этом мире. На рис. 5.2

проиллюстрированы эти мои идеи. Кстати, несмотря на то, что такаятехнология – дело будущего, идея о ней гораздо старее самой теориивычислений.ВначалеXVIIвекаДекартужерассматривалфилософскиеследствияманипулированиячувствамисо стороны«демона», который,по сути, был генератором виртуальной реальности, подобнымпоказанному на рис. 5.2, но только компьютер заменялсясверхъестественнымразумом.

Из предшествующей дискуссии ясно, что любой генераторвиртуальной реальности должен иметь по крайней мере три главныесоставляющие:

• набор сенсоров (которыми могут быть детекторы нервныхимпульсов),чтобыузнатьодействияхпользователя;

• набор генераторов образов (в роли которых могут выступитьприборыстимуляциинервов);

•управляющийкомпьютер.До сих пор мое внимание концентрировалось на первых двух

составляющих: сенсорах и генераторах образов. Дело в том, чтоисследования в области виртуальной реальности при современномпримитивномсостояниитехнологиивсеещеглавнымобразомсводятсяк формированию образов. Но заглянув за временны́е технологическиеограничения, мы увидим, что генераторы образов просто-напростообеспечивают интерфейс – «соединительный кабель» – междупользователем и настоящим генератором виртуальной реальности,которым является компьютер. Необходимая виртуальная средаполностью создается внутри компьютера. Именно он обеспечиваетсложную и независимую «ответную реакцию», которая и оправдываетиспользование слова «реальность» в выражении «виртуальнаяреальность». Соединительный кабель ничего не вносит в среду,воспринимаемую пользователем, – с точки зрения пользователя он«прозрачен» в той же степени, в какой мы обычно не считаем своисобственные нервы частью окружающей нас среды. Таким образом,будущие генераторы виртуальной реальности лучше всего описать какимеющиетолькоодинглавныйкомпонент–компьютерснесколькимиобычнымипериферийнымиустройствами.

Я не хочу недооценивать практические проблемы, связанные сперехватомвсехнервныхсигналов,поступающихвчеловеческиймозгиисходящих из него, и расшифровкой связанных с этим кодов. Но этоконечный набор проблем, которые нам придется решить толькооднажды. После этого основное внимание в области технологиивиртуальнойреальностиразинавсегдабудетперенесенонакомпьютер,на задачу его программирования для создания различных сред. Какиесреды мы сможем создавать, будет зависеть уже не от того, какиесенсорыи генераторыобразовмы сможемпостроить, а от того, какиесреды мы сможем задать. «Задание» среды будет означать наличиепрограммы для компьютера, являющегося сердцем генераторавиртуальнойреальности.

Из-за интерактивной природы виртуальной реальности понятиеточностидлянеенестольпросто,какдляформированияобразов.Какяужесказал,точностьгенератораобразов–этомераблизостисозданныхобразов к тем, которые предполагалось создать. Но в случаевиртуальной реальности обычно нет конкретных желаемых образов:нужно, чтобы пользователь испытал ощущение нахождения вопределеннойсреде.Заданиесредывиртуальнойреальностиозначаетнеуказание того, что должен испытывать пользователь, а скорееопределение того, как среда должна отреагировать на каждоевозможное действие пользователя. Например, при виртуальной игре втеннис можно заранее определить внешний вид корта, погоду,поведениепубликииуровеньигрыпротивника.Ноходигрынедолженбыть задан: он зависит от множества решений, принимаемыхпользователем во время игры. Разные наборы решений приводят кразным реакциям виртуальной среды и, следовательно, к разным

вариантамразвитияигры.Числовозможныхвариантовигрыводнойокружающейсреде,т.е.

всреде,созданнойоднойпрограммой,огромно.Рассмотримимитациюцентрального корта Уимблдона с точки зрения игрока. Сделаем оченьконсервативноепредложениеотом,чтовкаждуюсекундуигрыигрокможет двигаться одним из двух различных (по ощущениям игрока)способов. Тогда через две секунды количество возможных вариантовигры станет равным четырем, через три секунды – восьми и т. д.Примерночерезчетыреминутыколичествовозможныхвариантовигры,заметно отличающихся друг от друга, превысит количество атомов вовселеннойипродолжитэкспоненциальнорасти.Чтобыпрограмматочносгенерировала одну такую среду, она должна иметь возможностьреагировать любым из несметного количества ощутимо различныхспособоввзависимостиоттого,какоеповедениевыберетпользователь.Если две программы одинаково реагируют на каждое возможноедействиепользователя,значит,онисоздаютоднуитужесреду;еслижеихреакциидаженаодновозможноедействиезаметноотличаютсядруготдруга,значит,онигенерируютразличныесреды.

Этозамечаниеостаетсявсиле,дажееслипользовательникогданепроизведет то действие, которое выявит разницу. Окружающая среда,создаваемая программой (для данного вида пользователей, с даннымсоединительным кабелем), – это логическое свойство программы,которое не зависит от того, выполнялась ли когда-нибудь этапрограмма.Создаваемаясредаточнанастолько,насколькоонаспособнаотреагировать предписанным образом на каждое возможное действиепользователя. Таким образом, ее точность зависит не только отощущений, действительно возникающих у пользователей, но и отощущений, которые у них не возникают, но возникли бы, поведи онисебя иначе во время моделирования. Возможно, это звучитпарадоксально, но, как я уже сказал, это прямое следствие того, чтовиртуальнаяреальность,какисамареальность,интерактивна.

Этотфактобозначаетважноеразличиемеждугенерациейобразовиформированием виртуальной реальности. Пользователь в принципеможет почувствовать, измерить и удостоверить точность созданияобразов генератором, но это не так в отношении точности созданиявиртуальной реальности. Например, если вы любите музыку идостаточнохорошознаетеопределенноемузыкальноепроизведение,томожетепослушатьегоисполнениеиподтвердить,чтообразвпринципебыл совершенно точным, вплоть до последней ноты, фразировки,

динамики и т. п. Но если вы фанат тенниса, в совершенстве знающийцентральный корт Уимблдона, вы все равно не сможете подтвердитьабсолютную точность его воспроизведения. Даже при наличиивозможностиисследоватьвиртуальныйцентральныйкортскольугоднодолго, «воздействуя» на него всевозможными способами, и даже еслиесть равный доступ на реальный центральный корт для сравнения, выникогда не сможете дать заключение, что программа действительновоссоздалареальныйобъект.Невозможнознать,чтопроизошлобы,еслибы вы исследовали его чуть дольше или оглянулись в подходящиймомент. Возможно, если бы вы сели в виртуальное кресло судьи икрикнули «фол!», сквозь травяное покрытие всплыла бы подводнаялодкаиторпедировалатабло.

С другой стороны, если обнаружить хоть одно различие междувиртуальнойиреальнойсредой,можнонемедленнозаявитьонеточномвоспроизведении.Конечно,еслитольковиртуальнойсреденеприсущинекоторые преднамеренно непредсказуемые черты. Например, рулеткапоконструкциисвоейтакова,чтоееповедениепредсказатьневозможно.Если мы снимем фильм о рулетке, в которую играют в казино, этотфильмможноназватьточным,есличисла,которыевыпадаютнарулеткев фильме, совпадают с числами, которые действительно выпадали нарулеткевовремясъемокфильма.Прикаждомпоказефильмачислабудуттежесамые:этоабсолютнопредсказуемо.Такимобразом,точныйобразнепредсказуемойсредыдолженбытьпредсказуемым.Ночтоэтозначитдляточноговоспроизведения рулеткив виртуальнойреальности?Какираньше, это означает, что пользователь не должен обнаруживатьзаметныхотличийоторигинала.Ноэтопредполагает,чтовиртуальнаярулетка не должна вести себя идентично оригиналу: если бы этопроисходило,либоее,либоэтоторигиналможнобылобыиспользоватьдля предсказания поведения оставшегося, и тогда ни одна из них небылабынепредсказуемой.Кроме того, виртуальная рулеткане должнавести себя одинаково каждый раз, когда ее запускают.В совершенствевоссозданная рулетка должна быть столь же применима для азартныхигр, сколь и реальная. Следовательно, она должна быть столь женепредсказуемой. Кроме того, она должна быть столь жебеспристрастной, т. е. все числа должны появляться абсолютнослучайно,сравнойстепеньювероятности.

Каким образом мы опознаем непредсказуемые среды, и как мыдоказываем, что как будто бы случайные числа действительнораспределены честно? Мы проверяем, соответствует ли виртуальная

рулетка ее точному описанию, так же как проверяем на реальностькакую-либовещь:мывоздействуемнанее(вращаемколесо)исмотрим,реагирует ли она так, как обещано. Мы проводим значительноеколичество подобных наблюдений и осуществляем статистическуюобработкурезультатов.Ноопять,сколькобынипроводилосьпроверок,нельзя заключить, что объект воспроизведен точно или хотя бы сопределенной вероятностью точно. Ибо как бы беспорядочно, напервыйвзгляд,нивыпадаличисла,онитемнеменеемогутвыпадатьпокакой-тотайнойсхеме,котораяпозволилабыпользователю,знакомомусней,предсказыватьэтичисла.Или,возможно,еслимызададимвслухвопросогодебитвыприВатерлоо,тоследующиедвачисланеизменнобудут показывать бы эту дату: 18, 15. С другой стороны, еслипоявляющаяся последовательность кажется небеспристрастной, мы неможембытьувереныв том,чтоона таковойиявляется,номыможемутверждать о том, что рулетка, вероятно, воспроизведена неточно.Например,еслинанашейвиртуальнойрулеткедесятьразподрядвыпалозеро,намследуетсделатьвывод,что,вероятно,мынеточновоссоздалибеспристрастнуюрулетку.

При обсуждении генераторов образов я сказал, что точностьсозданного образа зависит от четкости и других характеристик чувствпользователя. Для виртуальной реальности это наименьшая из нашихпроблем. Безусловно, генератор виртуальной реальности, всовершенствесоздающийданнуюсредудлячеловека,несможетэтогосделатьдлядельфиновилиинопланетян.Чтобысоздатьопределеннуюсреду для пользователя с данным видом органов чувств, генераторвиртуальнойреальностидолженбытьфизическиприспособленк этиморганам, а в его компьютере должны быть запрограммированы иххарактеристики.Однакомодификации,которыенеобходимосделатьдляданного вида пользователей, конечны, и их нужно осуществить лишьоднажды.Они эквивалентны тому, что я назвал изготовлением нового«соединительногокабеля».Прирассмотренииещеболее сложныхсредглавным в задаче их воссоздания для данного типа пользователейстановится написание программ расчета поведения этих сред, причемчасть задачи, зависящая от вида пользователя, имея конечнуюсложность, становится по сравнению с этими программамипренебрежимо малой. Сейчас мы говорим о конечных пределахвиртуальнойреальностиипоэтомурассматриваемскольугодноточные,длинныеисложныевиртуализации.Вотпочемуимеетсмыслговоритьо«воссоздании определенной среды», не указывая, для кого эта среда

создается.Мывидели,чтосуществуетчеткоопределенноепонятиеточности

передачивиртуальнойреальности:точность–этоблизость(впределахвосприятия) создаваемой среды к задуманной. Но они должны бытьблизки при каждом возможном варианте поведения пользователя,поэтому, каким бы наблюдательным ни был человек, находящийся ввиртуальнойсреде,оннесможетпоручитьсязато,чтоонаточна(или–вероятноточна).Ноопытиногдапоказывает,чтовиртуализациянеточна(или–вероятнонеточна).

Эта дискуссия о точности в виртуальной реальности отражаетотношение между теорией и экспериментом в науке. Там тоже можноэкспериментальнодоказатьложностьобщейтеории,ноникогданельзядоказать ее истинность. И там тоже поверхностный взгляд на наукузаключается в том, что она состоит только из предсказаний нашихчувств-впечатлений.Правильныйжевзглядследующий:несмотрянато,чточувства-впечатленияиграютсвоюроль,наукасостоитвпониманиивсейреальности,изкоторойтолькобесконечномалуючастьмыкогда-либовоспринимали.

Программавгенераторевиртуальнойреальностивоплощаетобщуюпредсказательную теорию поведения виртуальной среды. Остальныесоставляющие следят за поведением пользователя, зашифровывают ирасшифровывают сенсорные данные; это, как я уже сказал, довольнотривиальныефункции.Такимобразом,еслисредафизическивозможна,ее воспроизведение, в сущности, эквивалентно нахождению правилпредсказания результатов каждого эксперимента, который можноосуществить в этой среде. Из-за того способа, которым создаетсянаучное знание, все более точные предсказательные правила можнооткрывать только посредством все лучших объяснительных теорий.Поэтому точное воспроизведение физически возможной средыопределяетсяпониманиемеефизики.

Обратноетакжеверно:открытиефизики,котораяописываетсреду,зависит от создания воспроизводящей ее в виртуальной реальности.Обычно говорят, что научные теории только описывают и объясняютфизические объекты и процессы, но не воспроизводят их. Например,объяснение солнечных затмений можно напечатать в книге. Вкомпьютернуюпрограммуможнозаложитьастрономическиеданныеифизические законы, чтобы предсказать затмение и распечатать егоописание. Чтобы передать затмение в виртуальной реальности,потребуется дополнительное программное и аппаратное обеспечение.

Однако все это уже есть в нашеммозге! Слова и числа, напечатанныекомпьютером,эквивалентны«описаниям»затмениятолькопотому,чтокто-то знает значение этих символов. То есть символы пробуждают всознании читателя некое подобие предсказанных эффектов затмения, скоторымионбудетсравниватьреальныйвидэтихэффектов.Болеетого,пробуждаемое «подобие» интерактивно. Затмение можно наблюдатьразными способами: невооруженным глазом, с помощью фотографийили различных научных инструментов; из некоторых мест на Землевидно полное солнечное затмение, из других мест – частное, а изтретьих – затмения не видно вообще. В каждом случае наблюдательувидит различные образы, которые теория позволяет предсказать.Компьютерное описание вызывает в сознании читающего не простоотдельныйобразилирядобразов, а общийметод созданиямножестваразличных образов, соответствующих множеству способовразмышления читателя при осуществлении наблюдений. Другимисловами, это воссоздание в виртуальнойреальности.Такимобразом, вдостаточно широком смысле, если принять во внимание процессы,которые должны происходить внутри разума ученого, наука ивоспроизведениефизическивозможныхсредввиртуальнойреальности–этодватермина,обозначающиеоднуитужедеятельность.

А как же быть с передачей физически невозможных сред? Впринципе, есть два существенно различных типа виртуальнойреальности: в меньшем числе случаев описываются физическивозможные среды, а в большем – физически невозможные. Но неисчезнет ли это различие при внимательном анализе? Рассмотримгенератор виртуальной реальности в процессе воспроизведенияфизическиневозможнойсреды.Например,этоможетбытьпилотажныйтренажер, в котором программа рассчитывает вид, открывающийся изкабины самолета, способного лететь быстрее скорости света.Пилотажный тренажер генерирует эту среду. Но тренажер – это еще ифизическийобъект,окружающийпользователя,ивэтомсмыслеонсамявляется средой, которую ощущает пользователь. Давайте рассмотримэтусреду.Ясно,чтоэтасредафизическивозможна.Поддаетсялитакаясреда воспроизведению? Безусловно. В действительности ее наредкость легко воссоздать: достаточно просто использовать второйтренажертойжеконструкции,работающийпоидентичнойпрограмме.При таких обстоятельствах второй пилотажный тренажер можносчитатьвоспроизводящимлибофизическиневозможныйсамолет,либофизическивозможнуюсреду,аименно–первыйтренажер.Аналогичным

образом первый тренажер можно рассмотреть как воспроизводящийфизически возможную среду, а именно – второй тренажер. Если мысчитаем, что любой генератор виртуальной реальности, который впринципеможнопостроить,можновпринципепостроитьиещераз,тоиз этого следует, что каждый генератор виртуальной реальности,работающий по любой программе из своего репертуара, воссоздаетнекую физически возможную среду. Он может воссоздавать и другиевещи, включаяфизически невозможные среды, но, в частности, всегдаестьнекаяфизическивозможнаясреда,которуюонвоспроизводит.

Так какие же физически невозможные среды можно создать ввиртуальной реальности? В точности те, которые не отличаютсяощутимым образом от физически возможных сред. Следовательно,физический мир и миры, которые можно воссоздать в виртуальнойреальности,связанымеждусобойгораздотеснее,чемэтокажется.Мысчитаем одни виртуализации описывающими факт, а другие –описывающими вымысел, но вымысел – это всегда интерпретация вмозгу наблюдателя. Не существует такой виртуальной среды, которуюбы пользователь вынужден был интерпретировать как физическиневозможную.

Мы могли бы решить воспроизвести некоторую среду какпредсказанную определенными «законами физики», отличными отдействительных.Этоможносделатьрадиупражнения,развлеченияиливкачествеаппроксимации,посколькувоспроизведениедействительныхзаконов может оказаться слишком сложным или дорогим. Еслииспользуемыенамизаконыблизкикистиннымнастолько,насколькоэтовозможно,иизвестныограничения,прикоторыхмыработаем,тотакиевиртуализации можно назвать «прикладной математикой» или«вычислительной техникой». Если созданные объекты значительноотличаются от физически возможных, можно назвать такуювиртуализацию «чистой математикой». Если физически невозможнуюсреду создают ради развлечения, мы называем это «видеоигрой» или«компьютернымискусством».Всеэто–интерпретации.Онимогутбытьполезны или даже необходимы для объяснения наших мотивов присозданииопределеннойвиртуализации.Ночтокасаетсяеесамой,всегдасуществует альтернативная интерпретация, а именно: даннаявиртуализацияточноописываеткакую-тофизическивозможнуюсреду.

Математику не принято считать формой виртуальной реальности.Мы обычно думаем, что математика занимается абстрактнымисущностями, например, числами и множествами, не воздействующими

начувства; апотомуможетпоказаться,чтовопросаобискусственномвоспроизведении их воздействия на нас возникнуть не может. Однако,несмотря на то что математические сущности не воздействуют начувства, занятия математикой являются внешним опытом в той жестепени,вкакойявляютсявнешнимопытомзанятияфизикой.Мыделаемзаметки на бумаге, смотрим на них или представляем, что смотрим наних – в действительности невозможно заниматься математикой, невоображая абстрактные математические сущности. Но тем самым мыизображаемсреду,«физика»которойвоплощаетсложныеиавтономныесвойства этих сущностей. Например, представляя абстрактное понятиеотрезка прямой, которая не имеет толщины, мы можем вообразитьпрямую, которая видима, но ее толщина незаметна. Это уже оченьблизко к тому, чтобы быть представленным в качестве физическойреальности.Номатематическитолщинаэтойпрямойдолжнаоставатьсянулевойдажеприпроизвольновыбранномувеличении.Этосвойствонеявляетсясвойствомлюбойфизическойлинии,ноегоможнодостичьввиртуальнойреальностинашеговоображения.

Воображение – это непосредственная форма виртуальнойреальности. Может быть, это не так очевидно, но наше«непосредственное» восприятие мира через наши чувства – тожевиртуальнаяреальность.Деловтом,чтонашвнешнийопытникогданебывает непосредственным; мы никогда не воспринимаемнепосредственно даже сигналы наших нервов – иначе мы просто незнали бы, что делать с их потоками электрических потрескиваний.То,что мы ощущаем непосредственно, – это воспроизведение ввиртуальной среде, удобно созданнойдлянаснашимбессознательнымразумом из сенсорных данных вместе со сложными теориями (т. е.программами) их интерпретации, рожденными в нашем разуме иприобретеннымиизвне.

Мы,реалисты,придерживаемсямнения,чтореальностьсуществует:объективная,физическая,независимаяоттого,чтомыонейдумаем.Номыникогданевоспринимаемэтуреальностьнепосредственно.Каждаяотдельнаякрупинканашихвнешнихощущений–эточастьвиртуальнойреальности. И каждая отдельная крупинка нашего знания, включаязнание нефизических миров – логики, математики, философии,воображения, вымысла, искусства и фантазии, – закодирована в видепрограмм для воссоздания этих миров с помощью генераторавиртуальнойреальностивнашемсобственноммозгу.

Такимобразом,виртуальнаяреальностьявляетсячастьюнетолько

науки,тоестьсужденийофизическоммире.Всякоерассуждение,любоемышление и весь внешний опыт есть формы виртуальной реальности.Всёэто–физическиепроцессы,которыедосихпорнаблюдалисьтольководномместеВселенной–вокрестностяхпланетыЗемля.Вглаве8мыувидим, что все жизненные процессы также включают виртуальнуюреальность, но у людей с ней особые взаимоотношения. Сбиологической точки зрения воссоздание их окружающей среды ввиртуальной реальности – это характерное для человека средствовыживания. Другими словами, это причина существования людей.Экологическая ниша, занимаемая людьми, зависит от виртуальнойреальности так же непосредственно и абсолютно, как экологическаяниша,занимаемаякоалами,зависитотэвкалиптовыхлистьев.


Генератор образов – прибор, способный создавать у пользователяточноопределенныеощущения.

Универсальный генератор образов – генератор образов, которыйможно запрограммировать на создание любого ощущения, котороеспособениспытатьпользователь.

Внешний опыт – впечатление о чем-либо, что находится запределамисобственногоразума.

Внутренний опыт – впечатление о чем-либо, что находится всобственномразуме.

Физически возможный – не запрещенный законами физики. Средафизически возможна тогда и только тогда, когда она существует где-либовмультиверсе(предполагается,чтоначальноесостояниеидругиедополнительные данные мультиверса определяются какими-то, ещенеизвестнымизаконамифизики).

Логическивозможный–внутренненепротиворечивый.Виртуальнаяреальность–любаяситуация,вкоторойпользователю

даетсяощущениенахождениявточноописаннойсреде.Репертуаргенераторавиртуальнойреальности–этонаборсред,для

которыхгенераторможетсоздатьпользователюощущениеприсутствиявних.

Образ–что-либо,рождающееощущения.Точность – образ является точным настолько, насколько

создаваемыеимощущенияблизкиктем,которыенужнобылосоздать.Виртуальная средаявляется точнойнастолько,насколькоона способнаотреагировать должным образом на каждое возможное действиепользователя.

Совершенная точность – точность настолько высокая, чтопользователь неможет отличить образ или виртуальную среду от тех,которыенужнобылосоздать.

Резюме

Виртуальнаяреальность–этонепростотехнологиямоделированияповедения физических сред с помощью компьютеров. Тот факт, чтовиртуальная реальность возможна, – важная черта структурыреальности. Она является основой не только вычислений, но ичеловеческого воображения, внешних ощущений, науки и математики,искусстваилитературы.

Каковы же крайние пределы – полная сфера применимости –виртуальной реальности (а следовательно, вычислений, науки,воображенияи всегоостального)?Вследующей главемыувидим,чтоводном отношении сфера применимости виртуальной реальностибезгранична,авдругом–чрезмерноограничена.

6.Универсальностьипределывычислений

Сердце генератора виртуальной реальности – его компьютер, ивопросотом,какиесредыможновоссоздатьввиртуальнойреальности,вконечномитогедолженсводитьсяквопросуотом,какиевычисленияможноосуществить.Дажесегоднярепертуар генератороввиртуальнойреальности в той же мере ограничен их компьютерами, в какой игенераторамиобразов.Кактолькокгенераторувиртуальнойреальностиподключаютновый,болеемощныйкомпьютер,сувеличеннымобъемомпамяти и более современной аппаратурой для обработки изображений,репертуар генератора расширяется. Но будет ли это продолжатьсянепрерывно, или в конце концов мы столкнемся с полнойуниверсальностью, чего, как я уже утверждал, нам следует ожидать вслучае с генераторами образов? Другими словами, есть ли такойгенераторвиртуальнойреальности,который,будучиоднаждыпостроен,может быть запрограммирован на воспроизведение любой среды,которуюспособенвоспринятьчеловеческийразум?

Какивслучаесгенераторамиобразов,здесьмынеподразумеваем,что один этот генератор виртуальной реальности мог бы содержать всебеописаниявсехлогическивозможныхсред.Мытолькоимеемввиду,чтоегоможнобылобызапрограммироватьдлявоспроизведениялюбойлогическивозможнойсреды.Можнопредусмотретькодированиетакихпрограмм,например,намагнитныхдисках.Чемвышесложностьсреды,тем больше понадобится дисков для хранения соответствующейпрограммы.Такимобразом,длясозданиясложныхсредмашинадолжнаобладать механизмом (который я уже описал для универсальногогенератораобразов), способнымпрочитатьнеограниченноеколичестводисков. В отличие от генератора образов, генератору виртуальнойреальности может также понадобиться увеличение объема рабочейпамяти, чтобы хранить промежуточные результаты вычислений. Дляэтогоможнопредусмотретьналичиечистыхдисков.Исноватотфакт,что машина должна обеспечиваться энергией, чистыми дисками иобслуживанием, не мешает нам считать эту установку «отдельноймашиной» при условии, что все эти действия не равносильныизменениюконструкциимашиныинезапрещенызаконамифизики.

Вэтомсмыслекомпьютерсфактическинеограниченнойемкостьюпамяти можно себе представить, по крайней мере принципиально. Вотличие от компьютера с неограниченной скоростью вычислений.Компьютер определенной конфигурации всегда будет иметьфиксированную максимальную скорость, которую можно увеличить,только изменив эту конфигурацию. Следовательно, данный генераторвиртуальной реальности не сможет выполнять неограниченноеколичество вычислений в единицу времени. Разве это не будетограничивать его репертуар? Если вычисление того, что долженувидеть пользователь через одну секунду, из-за сложности средызанимаетумашиныбольшесекунды,токакимобразоммашинасможетточновоспроизвестиэтусреду?Длядостиженияуниверсальностинамнеобходимновыйтехнологическийтрюк.

Чтобы расширить свой репертуар в такой степени, в какой этофизическивозможно,генераторувиртуальнойреальностипришлосьбывзятьподконтрольещеодносвойствосенсорнойсистемыпользователя:скорость обработки информации мозгом пользователя. Будьчеловеческий мозг подобен электронному компьютеру, достаточнобыло бы изменить скорость испускания синхронизирующих импульсовего генератором тактовой частоты. Несомненно, «часами» мозгауправлять не так просто, но в принципе это не проблема. Мозг –конечныйфизическийобъект,ивсеегофункции–физическиепроцессы,которые в принципе можно замедлить или остановить. Предельныйгенератор виртуальной реальности должен обладать такойспособностью.

Чтобы добиться совершенного воспроизведения сред, требующихбольшого объема вычислений, генератор виртуальной реальностидолжен был бы действовать приблизительно следующим образом.Каждый сенсорный нерв физически способен передавать сигналы сопределенной максимальной частотой, поскольку возбудившаяся ипередавшая импульс нервная клетка сможет вновь возбудиться толькочерез одну миллисекунду. Следовательно, сразу после срабатыванияопределенного нерва у компьютера есть по крайней мере однамиллисекунда,чтобырешить,возбудитсялиэтотнервсноваикогдаэтопроизойдет. Если он вычислил решение, скажем, за половинумиллисекунды, то в корректировке скорости работы мозга нетнеобходимости, и компьютер просто возбуждает этот нерв в нужноевремя. В противном случае компьютер заставляет мозг замедлить (илипри необходимости остановить) свою работу до завершения

вычисления следующего события; затем компьютер восстанавливаетнормальнуюскоростьработымозга.Какбы этоощутилпользователь?По определению никак. Пользователь получил бы ощущениенахождения в среде, заданной в программе, без каких бы то ни былозамедлений, остановок или повторных пусков. К счастью, генераторувиртуальной реальности не нужно заставлять мозг работать быстреенормального, поскольку это привело бы в итоге к принципиальнымпроблемам, так как, кроме всего прочего, ни один сигнал не можетдвигатьсябыстреескоростисвета.

Этот метод позволяет нам заранее задать сколь угодно сложнуюсреду,длямоделированиякоторойпотребуетсялюбойконечныйобъемвычислений,иполучитьощущениенахождениявэтойсредеприлюбойсубъективной скорости и уровне детализации, которые наш разумспособен воспринять. Если необходимых вычислений слишком много,чтобы компьютер смог выполнить их в течение субъективновоспринимаемого времени, ощущение все равно останетсяестественным, но пользователь заплатит за его сложность потеряннымвнешним временем. Он может выйти из генератора виртуальнойреальности после пятиминутного, на его субъективный взгляд,пребывания там и обнаружить, что в физической реальности прошлигоды.

Пользователь,мозгкоторогоотключаетсяналюбоевремя,апотомсновавключается,будетощущатьнепрерывноепребываниевнекоторойсреде.Нопользователь,мозгкоторогоотключеннавсегда,смоментаегоотключенияничегонечувствует.Этозначит,чтопрограмма,котораявкакой-томоментможетотключитьмозгпользователяиуженикогданевключитьего,несоздаетсреду,которуюпользовательпочувствовалбы,и, следовательно, не может считаться адекватной программой длягенераторавиртуальнойреальности.Нопрограмма,котораявконечномитоге всегда включает мозг пользователя, позволяет генераторувиртуальной реальности создавать какую-то среду. Даже программа,которая вообще не испускает нервных сигналов, создает темнуюбезмолвнуюсредуабсолютнойсенсорнойизоляции.

Поиски пределов виртуальной реальности увели нас очень далекооттого,чтоосуществимосегодня,илидажеоттого,чтодостижимовобозримой технологической перспективе. Поэтому я еще раз хочуподчеркнуть, что для целей нашего разговора технологическиетрудности не имеют значения. Мы не исследуем, какие видыгенератороввиртуальнойреальностимогутбытьпостроеныилидажес

необходимостью будут когда-нибудь построены инженерами. Мыизучаем, что позволяют, а что не позволяют законы физики в областивиртуальной реальности. Причина важности всего этого никак несвязана с перспективой создания лучших генераторов виртуальнойреальности. Суть в том, что отношение между виртуальнойреальностью и «обычной» реальностью – часть глубокого,неожиданногоустройствамира,окоторомирассказываетэтакнига.

Рассматриваявсевозможныетрюки–стимуляциюнервов,остановкуи запуск мозга и т. д., – мы смогли представить себе физическивозможный генератор виртуальной реальности, репертуар которогоохватывает весь сенсорный диапазон. Кроме того, этот генераторполностью интерактивен и не ограничен ни скоростью, ни объемомпамяти своего компьютера. Существует ли что-либо, что не входит врепертуар такого генератора виртуальной реальности? Будет ли этотрепертуар набором всех логически возможных сред? Нет. Репертуардаже этой фантастической машины резко ограничен хотя бы тем, чтоонапредставляетсобойфизическийобъект.Онадажеповерхностнонезатрагиваетто,чтовозможнологически,исейчасядокажуэто.

Основная идея такого доказательства – известного какдиагональный аргумент – предшествует идее виртуальной реальности.Впервые этот аргумент использовал математик XIX века ГеоргКантор[17], чтобы доказать существование бесконечных величин,превышающихбесконечностьнатуральныхчисел (1,2,3…).Такогожерода доказательство лежит в основе современной теории вычислений,разработанной Аланом Тьюрингом[18] и другими в 1930-х годах. ИмтакжепользовалсяКуртГёдель[19]длядоказательствасвоейзнаменитой«теоремыонеполноте»,окоторойяподробнеерасскажувглаве10.

Каждая среда в репертуаре нашей машины формируется некойпрограммой, заложенной в ее компьютер.Представьте себе набор всехадекватных программ для этого компьютера. С точки зрения физикикаждаяизэтихпрограммзадаетконкретныйнаборзначенийфизическихпеременных на дисках или других носителях, которые представляюткомпьютернуюпрограмму.Из квантовой теории нам известно, что всетакие переменные квантуются, и, следовательно, независимо от того,какработаеткомпьютер,наборвозможныхпрограммдискретен.Значит,каждуюпрограммуможновыразитькакконечнуюпоследовательностьсимволов в дискретном коде или на компьютерном языке. Существуетбесконечное множество таких программ, но каждая из них может

содержать лишь конечное количество символов. Так происходитпотому,чтосимволы–этофизическиеобъекты,созданныеизвеществав узнаваемых конфигурациях, и бесконечное количество символовсоздать невозможно. Как я объясню в главе 10, эти интуитивноочевидные физические требования (что программы должныквантоваться,чтокаждаядолжнасостоятьизконечногочисласимволовивыполнятьсяпоследовательнопоэтапам)гораздоболеесущественны,чем кажется. Они являются единственными следствиями законовфизики, которые необходимы в качестве посылок нашегодоказательства, но их достаточно, чтобы наложить очень сильныеограничениянарепертуарлюбойфизическивозможноймашины.Другиефизические законы могут наложить более серьезные ограничения, ноониникакнеповлияютнавыводыэтойглавы.

Теперьдавайтепредставимсебе,чтовесьэтотбесконечныйнаборвозможных программ организован в виде бесконечно длинногонумерованного списка: программа № 1, программа № 2 и т. д. Этипрограммыможнорасположить,например,в«алфавитном»порядкепоотношению к символам, в которых они выражены. Поскольку каждаяпрограммаформируетнекуюсреду,этотсписокможнорассматриватьикаксписоквсехсредизрепертуараданноймашины;мыможемназыватьих среда№ 1, среда№ 2 и т. д. Возможно, некоторые среды в спискебудут повторяться, потому что две разные программы вдействительностимогутосуществлятьодинаковыевычисления,ноэтоникак не повлияет на доказательство. Важно то, что каждая среда изрепертуаранашеймашиныдолжнапоявитьсявспискехотябыодинраз.

Виртуальная среда может быть как ограниченной, так инеограниченной в видимом физическом размере и видимойдлительности. Виртуальным домом, созданным архитектором,например,можнобудетпользоватьсяскольугоднодолго,нообъемэтойсреды, вероятно, будет ограничен. Видеоигра может выделитьпользователю только конечное игровое время до ее окончания, номожет генерировать игру-вселенную неограниченных размеров, даваявозможность неограниченного количества исследований, ипользователь может лишь сознательно завершить ее. Для упрощениядоказательства мы будем рассматривать только неограниченно долгоработающиепрограммы.Этонетакоеужбольшоеограничение,потомучто если программа останавливается, то мы всегда можемрассматриватьотсутствиеответнойреакциис ее стороныкакответотсредысенсорнойизоляции.

Мне хотелось бы определить класс логически возможных сред,которые я назову CGT-средами, частично в честь Кантора, Гёделя иТьюринга, а частично по причине, которую я скоро объясню. Яопределяю их следующим образом. В течение первой субъективнойминуты среда типа CGT ведет себя не так, как среда№ 1 (созданнаяпрограммой № 1 нашего генератора). Неважно, как именно она себяведет, важно, что пользователь ощущает отличие ее поведения отповедения среды№ 1. В течение второй минуты эта среда ведет себяотлично от среды № 2 (но теперь может напоминать среду № 1). Втечение третьейминуты она ведет себя отлично от среды№ 3 и т. д.Любую среду, которая удовлетворяет этим условиям, я назову CGT-средой.

Далее, поскольку CGT-среда не ведет себя в точности как среда№ 1, она не может быть средой№ 1; поскольку она не ведет себя вточностикаксреда№2,онанеможетбытьсредой№2.Посколькураноилипоздноонагарантированнобудетвестисебянетак,каксреда№3,среда№4илюбаядругаясредаизнашегосписка,значит,онанеможетбыть ни одной из этих сред. Однако по допущению этот списоксодержит все среды, созданные каждой возможной программой дляэтоймашины.Следовательно,ниоднаCGT-среданевходитврепертуармашины.CGT-среды–этотесреды,вкоторыемынеможемпойти[20],используяданныйгенераторвиртуальнойреальности.

Ясно,чтосуществуетневообразимомногосредтипаCGT,потомучто данное определение оставляет огромную свободу выборавозможногоповеденияэтихсред;единственноеограничениесостоитвтом, что в течение каждойминуты они не должны вести себя вполнеопределенным образом. Можно доказать, что для каждой среды изрепертуара данного генератора виртуальной реальности существуетбесконечно много CGT-сред, которые генератор не может создать. Неудастся принципиально расширить репертуар и путем использованияряда различных генераторов виртуальной реальности.Допустим, что унас есть сто таких генераторов, причем у каждого (в целяхдоказательства) отличный от других репертуар. Тогда весь наборгенераторов вместе с программируемой системой управления,определяющей, какие из них нужно использовать для запуска даннойпрограммы, – это просто более крупный генератор виртуальнойреальности. Такой генератор также подчиняется приведенному мнойдоказательству,поэтомудлякаждойсреды,которуюонможетсоздать,будет существовать бесконечно много сред, которые он создать не

сможет. Более того, допущение о том, что различные генераторывиртуальной реальности могут иметь различные репертуары,оказывается чрезмерно оптимистичным. Как мы скоро увидим, вседостаточно сложные генераторы виртуальной реальности имеют посутиодинитотжерепертуар.

Такимобразом,нашгипотетическийпроектсозданияпредельногогенератора виртуальной реальности, который столь увереннопродвигалсявперед, внезапнонаткнулсянакирпичнуюстену.Какиебыусовершенствования ни произошли в отдаленном будущем, репертуарвсейтехнологиивиртуальнойреальностиникогданевыйдетзапределынекоторого фиксированного набора сред. Следует признать, что этотнабор бесконечно велик и весьма разнообразен по сравнению счеловеческим опытом, предшествующим появлению технологиивиртуальнойреальности.Темнеменееэтовсеголишьбесконечномалаядолянаборавсехлогическивозможныхсред.

На что было бы похоже пребывание в CGT-среде? Хотя законыфизики и не позволяют нам оказаться в такой среде, логически этовозможно,апотомувопрособощущенияхправомерен.Безусловно,онане дала бы нам никаких новых ощущений, поскольку универсальныйгенератор образов является возможным и считается частью нашеговысокотехнологичного генератора виртуальной реальности. Такимобразом,CGT-средапоказаласьбынамзагадочнойлишьпослетого,какмыоказалисьбывнейипоразмышлялинадрезультатами.Этобылобыпримерно так. Допустим, что вы фанат виртуальной реальности издалекого ультратехнологического будущего. Вы пресытились: кажется,вы уже испробовали все интересное. Но вдруг однажды появляетсяджинн и заявляет, что он может перенести вас в CGT-среду. Высомневаетесь, но согласныпроверить его способности.Васмгновеннопереносят в эту среду. После нескольких экспериментов вам кажется,чтовыузнаетеее:онареагируеткакоднаизвашихлюбимейшихсред,котораянавашейдомашнейсистемевиртуальнойреальностисоздаетсяпри запуске программы под номером X. Однако вы продолжаетеэкспериментировать, и в конце концов по окончании субъективнойминуты номер Х реакция среды становится явно отличной от той,которую могла бы предложить среда X. Тогда вы отказываетесь отмысли, что это есть среда X. Потом вы можете заметить, что всепроисшедшееоченьнапоминаетдругуювоспроизводимуюувассреду–средуY.НопоистечениисубъективнойминутыномерYвыпонимаете,чтовновьошиблись.ДляCGT-средыхарактерноследующее:сколькобы

вы ни гадали, какой бы сложной ни была программа, которую выприняли за программу, создающую именно эту среду, вы всегдаобнаружитеошибку,потомучтониоднапрограмманесоздастеенинавашемгенераторевиртуальнойреальности,нинакаком-тодругом.

Рано или поздно вам придется завершить свою проверку. К томувременивы,можетбыть,справедливорешитепризнатьправотуджинна.Янехочусказать,чтовыкогда-либосможетедоказать,чтобыливCGT-среде, поскольку всегда существует еще более сложная программа,которую мог выполнять джинн и которая могла бы соответствоватьполученнымвамидоэтогомоментаощущениям.Простотаковаобщаячерта виртуальной реальности, о которой я уже говорил, – опыт неможет доказать пребывание человека в данной среде, будь этоцентральныйкортУимблдонаилисредатипаCGT.

В любом случае не существует ни таких джиннов, ни таких сред.Поэтому следует сделать вывод, что физика не дает репертуаругенератора виртуальной реальности даже приблизиться к томуогромномурепертуару,которыйпозволяетодналишьлогика.Насколькожевеликможетбытьэтотрепертуар?

Поскольку мы не можем надеяться на воспроизведение всехлогически возможных сред, давайте рассмотрим более слабую (но вконечном счете более интересную) степень универсальности.Определим универсальный генератор виртуальной реальности какгенератор, репертуар которого содержит репертуары всех остальныхфизически возможных генераторов виртуальной реальности.Может лисуществовать такая машина? Может. Размышление о фантастическихустройствах, основанных на управляемой компьютером стимуляциинервов, делает это очевидным – в действительности почти слишкомочевидным.Подобнуюмашинуможнобылобызапрограммироватьтак,чтобыонаимелахарактеристикилюбоймашины-конкурента.Онамоглабы вычислить реакции иной машины при любой данной программе вответ на любое поведение пользователя и, следовательно, смогла бывоспроизвести эти реакции с совершенной точностью (с точки зрениялюбого данного пользователя). Я говорю, что это «почти слишкомочевидно», потому что здесь содержится важное допущениеотносительно того, на выполнение каких действий можнозапрограммироватьпредлагаемоеустройство, а точнее, егокомпьютер:приналичииподходящейпрограммы, достаточного времении средствхраненияинформациикомпьютерсмогбырассчитатьрезультатлюбоговычисления,выполненноголюбымдругимкомпьютером,втомчислеи

компьютером конкурирующего генератора виртуальной реальности.Таким образом, возможность реализации универсального генераторавиртуальной реальности зависит от существования универсальногокомпьютера–отдельноймашины,способнойвычислитьвсе,чтотолькоможновычислить.

Как я уже сказал, такая универсальность была впервые изучена нефизиками, а математиками. Они пытались придать строгостьинтуитивномупонятию«вычисления»(«расчета»или«доказательства»)вматематике.Онинеучитывали,чтоматематическоевычисление–этофизическийпроцесс(вчастности,какяужеобъяснил,процесссозданияв виртуальной реальности), поэтому путем математическогорассуждения невозможно определить, что можно вычислитьматематически,ачтонельзя.Этополностьюзависитотзаконовфизики.Но вместо того, чтобы пытаться вывести свои результаты из законовфизики,математикипостулировалиабстрактныемодели«вычисления»иопределили «расчет» и «доказательство» на основе этих моделей. (Явернусь к этой интересной ошибке в главе 10.) Вот так и получилось,что за несколько месяцев 1936 года три математика – Эмиль Пост[21],АлонзоЧёрч[22] и, главное, Алан Тьюринг – независимо друг от другасоздали первые абстрактные схемы универсальных компьютеров.Каждый из них считал, что его модель «вычисления» действительноправильно формализует традиционное интуитивное понятиематематического «вычисления». Следовательно, каждый из них такжеполагал,чтоегомодельэквивалентна (имееттотжерепертуар)любойдругой разумной формализации подобной интуиции. Сейчас этоизвестнокакгипотезаЧёрча–Тьюринга.

Модель вычисления Тьюринга и концепция природы проблемы,которую он решал, была наиболее близка к физике. Его абстрактныйкомпьютер, машина Тьюринга, представлял собой бумажную ленту,разделеннуюнаквадраты,причемнакаждомквадратебылнаписанодиниз конечного числа легко различимых символов. Вычислениеосуществлялосьследующимобразом:накаждомшагесчитывалсяодинквадрат, затем лента перемещалась вперед или назад и производилосьстирание или запись одного из символов в соответствии с простыминедвусмысленнымиправилами.Тьюрингдоказал,чтоодинконкретныйкомпьютер такого типа, универсальная машина Тьюринга, имеетобъединенный репертуар всех других машин Тьюринга. Онпредположил,чтоэтотрепертуарвточностисостоитиз«всехфункций,

которые естественно полагать вычислимыми». Он имел в видувычислимостьматематиками.

Однако математики – это достаточно нетипичные физическиеобъекты.Почемумыдолжныдопускать,чтовоспроизведениеихвходевыполнениивычислений–пределвычислительныхзадач?Оказывается,чтонедолжны.Какяобъяснювглаве9,квантовыекомпьютерымогутвыполнять вычисления, которые ни один человек-математик никогда,даже в принципе, не сможет выполнить. В работе Тьюринга неявновыражено его ожидание того, что функции, которые «естественнополагать вычислимыми»,моглибы,по крайнеймере впринципе, бытьвычисленнымиивприроде.Этоожиданиеэквивалентноболеесильной,физической версии гипотезы Чёрча – Тьюринга. Математик РоджерПенроуз[23]предложилназватьегопринципомТьюринга.

ПринципТьюринга(дляабстрактныхкомпьютеров,имитирующихфизическиеобъекты)

Существует абстрактный универсальный компьютер, репертуаркотороговключаетлюбоевычисление,выполнимоекаким-либофизическивозможнымобъектом.

Тьюрингсчитал,что«универсальныйкомпьютер»,окоторомидетречь, – это универсальная машина Тьюринга. Чтобы принять вовнимание более широкий репертуар квантовых компьютеров, ясформулировал принцип в такой форме, которая не указывает, какойименно«абстрактныйкомпьютер»выполняетэтуработу.

Приведенныммнойдоказательством существованияCGT-сред я, всущности, обязан Тьюрингу. Как я уже сказал, он не думал явнымобразомвтерминахвиртуальнойреальности,но«среда,которуюможновоспроизвести», соответствует некоторому классу математическихвопросов,ответнакоторыеможнорассчитать.Этивопросывычислимы.Все остальные вопросы, ответы на которые невозможно рассчитать,называются невычислимыми. Если вопрос невычислим, это не значит,что на него нет ответа или что этот ответ в каком-то смысле плохоопределенилинеоднозначен.Напротив,этозначит,чтоуэтоговопросаопределенно есть ответ. Дело просто в том, что физически несуществует, даже в принципе, способа получить этот ответ (точнее, –поскольку человек всегда может высказать удачную, хотя и неподдающуюся проверке догадку, – доказать, что это и есть ответ).Например, парные простые числа – это два простых числа, разностькоторых равна 2 (например, 3 и 5 или 11 и 13). Математики тщетнопытались ответить на вопрос, существует ли бесконечно много такихпарилиих количество всеже конечно.Неизвестнодаже, вычислимлиэтот вопрос.Предположим,чтонет.Это эквивалентноутверждениюотом, что ни один человек или компьютер никогда не сможет создатьдоказательство того, что количество парных простых чисел конечное,или же что их бесконечно много. Тем не менее ответ на этот вопроссуществует: можно сказать с уверенностью, что либо существуетнаибольшая пара чисел-близнецов, либо таких пар бесконечно много;третьегонедано.Вопросостаетсячеткоопределенным,несмотрянато

чтомы,возможно,никогданеузнаемответа.Что касается виртуальной реальности, то ни один физически

возможныйеегенераторнесможетсоздатьсреду,вкоторойответынаневычислимыевопросывыдаютсяпозапросупользователя.Такиесредыотносятся к CGT-средам. Верно и обратное: каждая CGT-средасоответствует классу математических вопросов («что произошло быдалее в среде, определенной так-то и так-то?»), на которыефизическиневозможнодатьответ.

Несмотря на то, что невычислимые вопросы бесконечно болеемногочисленны, чем вычислимые, они тяготеют к эзотерике. Это неслучайно.Такпроисходитпотому,чторазделыматематики,которыемысклоннысчитатьвнаименьшейстепениэзотерическими,–эторазделы,отражение которых мы видим в поведении физических объектов взнакомыхситуациях.Втакихслучаяхмычастоможемвоспользоватьсяэтими физическими объектами, чтобы ответить на вопросы осоответствующих математических отношениях. Например, мы можемсчитатьнапальцах,потомучтофизикапальцевестественнымобразомимитируетарифметикуцелыхчиселотнулядодесяти.

Вскоре после первых публикаций была доказана идентичностьрепертуаров трех очень разных абстрактных компьютеров,определенныхТьюрингом,ЧёрчемиПостом.Таковымижеявляютсяирепертуары всех абстрактных моделей математического вычисления,которыепредлагалисьстехпор.ЭтосчитаетсяаргументомвподдержкугипотезыЧёрча–ТьюрингаиуниверсальностиуниверсальноймашиныТьюринга. Однако вычислительная мощность абстрактных машин неимеетникакогоотношенияктому,чтовычислимовреальности.Сфераохвата виртуальной реальности со всеми следствиями, которыевытекают из нее в отношении постижимости природы и другихаспектов структуры реальности, зависит от того, реализуемы линеобходимые компьютеры физически. В частности, любой настоящийуниверсальный компьютер должен быть физически реализуем сам посебе.ЭтоведетксильномувариантупринципаТьюринга:

ПринципТьюринга(дляфизическихкомпьютеров,имитирующихдругдруга)

Возможно построить универсальный компьютер: машину, которуюможно запрограммировать для выполнения любого вычисления,выполнимоголюбымдругимфизическимобъектом.

Следовательно, если бы универсальный компьютер управлялуниверсальным генератором образов, то получившаяся в результатемашинасталабыуниверсальнымгенераторомвиртуальнойреальности.Другимисловами,справедливиследующийпринцип:

ПринципТьюринга(длягенератороввиртуальнойреальности,воспроизводящихдругдруга)

Возможнопостроитьгенераторвиртуальнойреальности,репертуаркоторого включает репертуар каждого другого физически возможногогенераторавиртуальнойреальности.

Далее, любую среду можно воспроизвести с помощью генераторавиртуальной реальности некоторого рода (например, всегда можнорассматривать копию этой самой среды как генератор виртуальнойреальности,возможно,соченьмаленькимрепертуаром).Такимобразом,из этого варианта принципа Тьюринга также следует, что любаяфизически возможная среда воспроизводима с помощьюуниверсального генератора виртуальной реальности. Следовательно,чтобы выразить очень сильное самоподобие, которое существует вструктуре реальности и охватывает не только вычисления, но и всефизические процессы, принцип Тьюринга можно сформулировать вследующейвсеобъемлющейформе:

ПринципТьюринга

Возможнопостроитьгенераторвиртуальнойреальности,репертуаркотороговключаеткаждуюфизическивозможнуюсреду.

Это наиболее сильная форма принципа Тьюринга. Она не толькоговоритнам,чторазличныечастиреальностимогутпоходитьдругнадруга.Онаговорит,чтоотдельныйфизическийобъект,которыйможнопостроитьразинавсегда(несчитаяобслуживанияипринеобходимостипоставкидополнительнойпамяти),можетвыполнятьснеограниченнойточностью задачу описания или имитации любой другой частимультиверса.Набор всех вариантов поведения и реакций одного этогообъекта в точности отражает все варианты поведения и реакций всехостальныхфизическивозможныхобъектовипроцессов[24].

Именнотакойродсамоподобиянеобходим,если,всоответствииснадеждой, которую я выразил в главе 1, структура реальностидействительноединаипостижима.Еслизаконыфизикивпримененииклюбомуфизическомуобъектуилипроцессудолжныбытьпостижимы,то должна существовать возможность их воплощения в другомфизическом объекте – объекте, который будет их знать. Такженеобходимо, чтобы процессы, способные создать такое знание, былифизическивозможны.Такиепроцессыназываютсянаукой.Науказависитот экспериментальных проверок, означающих для предсказаний,даваемых законами, их физическое воспроизведение и сравнение его с(воспроизведением) реальности. Наука также зависит от объяснений, апотому требуется, чтобы сами абстрактные законы, а не просто ихпредсказательное содержание, можно было воспроизвести ввиртуальнойреальности.Этосерьезныйзапрос,нореальность, тоестьзаконы физики удовлетворяет ему. Законы физики, согласуясь спринципомТьюринга,делаютфизическивозможнымдлясамихзаконовстать известными физическими объектами. Таким образом, можносказать, что сами законы физики гарантируют свою собственнуюпостижимость.

Поскольку построить универсальный генератор виртуальнойреальности физически возможно, в некоторых вселенных он долженбыть действительно построен. Здесь я должен сделатьпредостережение. Как я объяснил в главе 3, мы можем нормальноопределить физически возможный процесс как процесс, который

действительно происходит где-то в мультиверсе. Но, строго говоря,универсальный генератор виртуальной реальности – это предельныйслучай,требующийдлясвоегофункционированияпроизвольнобольшихресурсов. Поэтому, говоря «физически возможный», мы вдействительности подразумеваем, что в мультиверсе существуютгенераторывиртуальнойреальности,репертуарыкоторыхскольугодноблизкикнаборувсехфизическивозможныхсред.Подобнымжеобразом,поскольку законы физики можно воспроизвести, где-то ихдействительно воспроизводят. Таким образом, из принципа Тьюринга(болеесильнойегоформы,закоторуюявыступаю)следует,чтозаконыфизики не просто гарантируют свою собственную постижимость вкаком-то абстрактном смысле, то есть постижимость некимиабстрактными учеными.Они предполагаютфизическое существованиегде-то в мультиверсе таких сущностей, которые понимают их скольугоднохорошо.Кэтомуследствиюявернусьвследующихглавах.

Сейчас я возвращаюсь к вопросу, который задал в предыдущейглаве,аименно:правдалито,чтоеслибымырасполагалидляпознаниялишь воспроизведением виртуальной реальности, основанной нанеправильных законах физики, то мы должны были бы узнатьнеправильныезаконы?Первое,чтомнехотелосьбыподчеркнуть,–этото, чтомыи вправду располагаем в качестве источника знаний тольковиртуальнойреальностью,основаннойнанеправильныхзаконах!Какяужесказал,весьнашвнешнийопытсвязансвиртуальнойреальностью,созданнойнашиммозгом.Апосколькунашиконцепцииитеории(будьони врожденные или приобретенные) никогда не являютсясовершенными, все наши воспроизведения на самом деле неточны.Иными словами, они дают нам ощущение среды, которая значительноотличаетсяотсреды,вкотороймыдействительнонаходимся.Миражиидругие оптическиеиллюзии – томупримеры.Далее,мыощущаем, чтоземляподнашиминогаминаходитсявсостояниипокоя,несмотрянато,что в действительности она совершает быстрое и сложное движение.Кроме того, в каждый момент мы ощущаем одну вселенную и одинэкземплярнашегосознательного«я», тогдакаквреальностиихмного.Но эти неточные и вводящие в заблуждение впечатления не даютаргументовпротивнаучногорассуждения.Напротив, такиенедостаткиявляютсяегоотправнойточкой.

Нам приходится решать задачи о физической реальности. Еслиокажется, что все это время мы просто изучали программированиекосмическогопланетария,тоэтобудетпростоозначать,чтомыизучали

меньшую часть реальности, чем нам казалось. Ну и что? Такоепроисходило много раз в истории науки, когда наши горизонтырасширялись за пределы Земли, чтобы включить Солнечную систему,нашуГалактику,другиегалактики,скоплениягалактикит.д.и,конечно,параллельные вселенные. Еще одно подобное расширение можетслучитьсязавтра;насамомделеономожетпроизойтивсоответствиисодной из бесконечного множества возможных теорий, а может и непроизойтиникогда.Логическимыдолжнысогласитьсяссолипсизмомиродственными ему доктринами в том, что изучаемая нами реальностьможетбытьнепредставительнойчастьюбольшей,недостижимойилинепостижимой структуры. Но общее опровержение, которое я дал длятаких доктрин, показывает, что основываться на такой возможностинерационально.СледуяОккаму, мы примем эти теории тогда и толькотогда,когдаониобеспечатобъяснениялучшие,чемобъясненияихболеепростыхконкурентов.

Однакоестьвопрос,которыймывсеещеможемзадать.Допустим,кого-либо заключили в небольшую, непредставительную часть нашейреальности, например, в универсальный генератор виртуальнойреальности, запрограммированный по неправильным законам физики.Что могли бы узнать эти пленники о нашей внешней реальности? Напервый взгляд кажется невозможным, чтобы они могли открыть хотьчто-нибудь. Самое большее, как может показаться, что они могли быоткрыть, – это законы управления, т. е. компьютерную программу,управляющуюихзаключением.

Ноэтонетак!Мысновадолжныпринятьвовнимание,чтоеслиэтипленники – ученые, то они будут искать как предсказания, так иобъяснения. Другими словами, они не будут удовлетворены простымзнанием программы, управляющей местом их заключения: они захотятобъяснитьпроисхождениеисвойстваразличныхсущностей(включаяисамихсебя),наблюдаемыхимивтойреальности,вкоторойониживут.Но в большинстве сред виртуальной реальности таких объяснений несуществует,посколькувоспроизведенныеобъектынеимеюттамначала–онисоздаютсявовнешнейреальности.Предположим,чтовыиграетев виртуальную видеоигру. Для простоты допустим, что это игра вшахматы (возможно, это игра от первого лица, в которой вы играетеролькороля).Вывоспользуетесьнормальнымиметодаминауки,чтобыоткрыть«физическиезаконы»этойсредыиихэмерджентныеследствия.Выузнаете,чтошах,матипат–«физически»возможныеявления (т.е.возможные при вашем наилучшем понимании действия среды), но

положение с девятью белыми пешками «физически» невозможно. Кактолько вы поймете законы достаточно хорошо, вы заметите, чтошахматнаядоска–слишкомпростойобъект,чтобы,например,думать,и, следовательно,вашисобственныемыслительныепроцессынемогутнаходитьсяподуправлениемтолькозаконовшахмат.Подобнымобразомвы сможете также сказать, что на протяжении любого количествашахматных партий фигуры никогда не разовьются всамовоспроизводящиеся конфигурации. И если уж жизнь не можетразвитьсянашахматнойдоске,точтоговоритьоразвитиитамразума.Следовательно, вы могли бы также сделать вывод, что вашисобственные мыслительные процессы не могли возникнуть в тойвселенной,вкоторойвысебяобнаружили.Такимобразом,дажееслибывыпрожиливсюсвоюжизньввиртуальнойсредеинеимелибысвоихсобственных воспоминаний о внешнем мире, на которые можно былобы опереться, ваше знание не ограничилось бы этой средой. Вы бызнали:несмотрянато,чтовселеннаявродебыимеетопределенныйвиди подчиняется определенным законам, вне ее должна существоватьболееобширнаявселенная,котораяподчиняетсядругимзаконамфизики.И вы могли бы даже догадаться о некоторых отличиях этих болееобширныхзаконовотзаконовшахматнойдоски.

Артур Кларк[25] однажды заметил, что «любую достаточносложнуюиразвитуютехнологиюневозможноотличитьотволшебства».Это правда, но вводит в некоторое заблуждение. Такое заявлениеделается с точки зрения донаучного мыслителя, то есть с ошибочнойпозиции. В действительности для любого, кто понимает, что такоевиртуальнаяреальность,даженастоящееволшебствобудетнеотличимоот технологии, поскольку в постижимой реальности нет меставолшебству. Все, что кажется непостижимым, наука рассматриваетпростокаксвидетельствосуществованиячего-тоещенепонятогонам,будьэтомагическийтрюк,перспективнаятехнологияилиновыйзаконфизики.

Рассуждение, исходящее из условия своего собственногосуществования, называется «антропным». Хотя оно определеннымобразом применимо в космологии, обычно его необходимо дополнятьсущественными допущениями о природе «себя», чтобы получитьопределенные выводы. Однако антропные рассуждения – неединственный способ, с помощью которого обитатели нашейгипотетической виртуальной тюрьмы могли бы получить знание овнешнем мире. Любое из развиваемых ими объяснений своего

небольшого мира могло бы внезапно обнаружить выход во внешнююреальность. Например, сами правила шахмат содержат то, в чемвдумчивый игрок может усмотреть «ископаемые свидетельства»эволюционной истории этих правил. Ведь есть нестандартные ходы,такиекакрокировкаивзятиенапроходе, которыеусложняютправила,новместестемиулучшаютигру.Объясняяэтусложность,справедливосделатьвывод,чтоправилашахматневсегдабылитакими,каксейчас.

В попперовской схеме вещей объяснения всегда ведут к новымпроблемам,которые,всвоюочередь,требуютновыхобъяснений.Есличерез некоторое время пленники не смогут усовершенствоватьсуществующие у них объяснения, они, конечно, могут сдаться,возможно, ошибочно заключив, что объяснений нет вообще. Но еслиони не сдадутся, то они будут размышлять над теми аспектамиокружающейихсреды,которые,какимкажется,неимеютадекватногообъяснения.

Таким образом, если бы хай-тек-тюремщики хотели бытьуверенными,чтосозданнаядляпленниковсредавечнобудетзаставлятьих думать, что внешнего мира не существует, первым бы нужно былонадежно изолировать последних. Чем более долгую иллюзию онихотели бы создать, тем более изощренной должна быть программа.Недостаточно просто оградить пленников от наблюдения внешнегомира. Смоделированная среда должна быть такой, чтобы никакиеобъяснениятого,чтонаходитсявнутри,никогданепотребовалибыотпленника постулировать существование внешнего мира. Другимисловами, эта среда должна быть замкнутой во всем, что касаетсяобъяснений. Но я сомневаюсь, что хоть какая-то часть реальности, неговоряужеобовсейреальности,обладаеттакимсвойством.


Универсальный генератор виртуальной реальности – это генератор,репертуаркоторогосодержиткаждуюфизическивозможнуюсреду.

CGT-среды – логически возможные среды, которыенемогут бытьсозданы ни одним физически возможным генератором виртуальнойреальности.

Диагональный аргумент – вид доказательства, при котором надопредставить себе список сущностей, а затем использовать этот списокдля создания родственной сущности, которой не может быть в этомсписке.

Машина Тьюринга – одна из первых абстрактных моделейвычисления.

УниверсальнаямашинаТьюринга–машинаТьюрингасрепертуаром,содержащимрепертуарывсехдругихмашинТьюринга.

Принцип Тьюринга (в самой сильной форме) – построитьуниверсальныйгенераторвиртуальнойреальностифизическивозможно.При сделанных мной допущениях это означает, что не существуетверхнейграницыуниверсальностигенератороввиртуальнойреальности,которыедействительнобудутпостроеныгде-товмультиверсе.

Резюме

Диагональное доказательство показывает, что подавляющеебольшинство логически возможных сред невозможно создать ввиртуальной реальности. Я назвал такие среды CGT-средами. Тем неменее в физической реальности существует полное самоподобие,выраженное в принципе Тьюринга: можно построить генераторвиртуальной реальности, репертуар которого включает каждуюфизически возможную среду. Таким образом, отдельный физическийобъект,которыйможнопостроить,способенимитироватьвсевариантыповедения и реакции любого другого физически возможного объектаилипроцесса.Именноэтоделаетреальностьпостижимой.

Этотакжеделаетвозможнойэволюциюживыхорганизмов.Однако,прежде чем обсуждать теорию эволюции, четвертую основную нитьобъяснения структуры реальности, я должен сделать краткоеотступлениевэпистемологию.

7.Диалогобобосновании,илиДэвидДойчикриптоиндуктивист

По-моему, мне удалось решить крупнейшуюфилософскуюпроблему:проблемуиндукции.

КарлПоппер

Как я объяснил в предисловии, основная цель этой книги – незащитачетырехосновныхнитей,аисследованиетого,чтоговорятэтинити и какого рода реальность они описывают. Именно поэтому я нерассматриваю сколько-нибудь подробно противостоящие им теории.Темнеменеесуществуетоднавраждебнаятеория, аименно– здравыйсмысл, – подробного опровержения которой требуетмой разум всякийраз,когдаонавступаетвконфликтстем,чтояутверждаю.Поэтомувглаве 2 я в пух и прах разбил логичную идею существования ровноодной вселенной. В главе 11 та же участь ожидает идею о том, чтовремя«течет»иличтонашесознание«движется»сквозьвремя.Вглаве3я критиковал индуктивизм, диктуемую здравым смыслом идею о том,что мы создаем теории о физическом мире, обобщая результатынаблюдений,иобосновываемсвоитеории,повторяяэтинаблюдения.Яобъяснил, что индуктивное обобщение на основе наблюденийневозможно, и что индуктивное обоснование является ошибочным. Яобъяснил,чтоиндуктивизмосновываетсянаневерномпредставленииотом,будтонаукаищетпредсказаниянаосновенаблюдений,втовремякак в действительности она ищет объяснения в ответ на проблемы. Ятакже объяснил (следуя Попперу), как наука добивается прогресса,придумывая новые объяснения и затем выбирая из них лучшие спомощьюэкспериментов.Всеэтоученыеифилософынаукивосновномпринимают. Но большинство философов не принимают то, что этотпроцессобоснован.Сейчасяобъясню,вчемдело.

Наука ищет лучшие объяснения. Научное объяснение даеттолкованиенашимнаблюдениям,постулируянечтоотносительнотого,какова наша реальность и как она работает.Мы считаем, что какое-тообъяснение лучше других, если оно оставляет меньше неясностей(например, сущностей, свойства которых остались необъясненными),

требуетменьшегоколичестваболеепростыхпостулатов,являетсяболееобщим, проще согласуется с хорошими объяснениями из другихобластейит.д.Нопочемулучшееобъяснениедолжнобытьтем,чеммывсегдасчитаемегонапрактике,–показателемболееистиннойтеории?Почему, коли на то пошло, откровенно плохое объяснение (скажем, неимеющее ни одного из вышеназванных качеств) обязательно должнобыть ложным? Действительно, логически необходимой связи междуистиной и объяснительной силой не существует. Плохое объяснение(например, солипсизм) может быть истинным. Даже самая лучшая иправильная из имеющихся теорий в определенных случаях может датьложное предсказание, и это могут быть как раз те случаи, когда мыполагаемся на эту теорию. Ни одна корректная форма рассуждения неможетлогическиисключитьтакуювозможностьилидажедоказать,чтоонаявляетсямаловероятной.Новтакомслучаекакобосноватьто,чтомы полагаемся на свои лучшие объяснения как на руководство впрактическомпринятиирешений?

В более общем виде вопрос стоит так.Какие бы критерии мы нииспользовалидлясужденияонаучныхтеориях,какможеттотфакт,чтонекаятеориясегодняудовлетворяетэтимкритериям,означатьхотьчто-нибудь относительно того, что произойдет, еслимыбудемполагатьсянаэтутеориюзавтра?

Такова современная форма «проблемы индукции». Большинствофилософов сегодня согласны с тезисом Поппера о том, что новыетеории не из чего не выводят, они просто являются гипотезами.Философы также принимают, что научный прогресс достигаетсяпосредствомпредположенийиопровержений(какописановглаве3),ичто теории принимают после опровержения всех их конкурентов, а непосле получения многочисленных подтверждающих их примеров. Онисогласны, что полученное таким образом знание на деле, как правило,оказываетсянадежным.Проблемав том,чтоонинепонимают,почемуэто знание должно быть надежным. Традиционные индуктивистыпытались сформулировать «принцип индукции», который гласит, чтоподтверждающиепримерыделаюттеориюболееправдоподобной,иличто«будущеебудетпохоженапрошлое»,иличто-товэтомроде.Онитакже пытались сформулировать индуктивистскую научнуюметодологию, устанавливая правила о том, какие выводы можнообоснованно сделать из «данных». Все они потерпели неудачу попричинам, которые я уже объяснил. Но даже если бы они достиглиуспеха в смысле построения схемы, успешно следуя которой можно

былобысоздаватьнаучноезнание,этонерешилобызадачуиндукциивсовременном ее понимании. Ведь в этом случае «индукция» была быещеоднимвозможнымспособомвыборатеорий,авопросотом,почемуэтитеорииследуетсчитатьнадежнойосновойдлядействия,осталсябыбез ответа. Другими словами, философы, которых волнует эта«проблемаиндукции»,–вовсенеиндуктивистывстаромсмыслеэтогослова.Онинепытаютсяполучитьилиобосновать теориииндуктивно.Они не ждут, что небо вдруг обрушится, но они не знают, какобосноватьсвоиожидания.

Современные философы жаждут получить это отсутствующееобоснование.Ониуженеверят,чтополучатегоотиндукции,нотемнеменеевихсхемевещейостаетсяпробелвформеиндукции,точнотакжекакрелигиозныелюди,утратившиесвоюверу,страдаютот«отсутствияБога» в своей схеме вещей. Но, по-моему, разница между наличием X-образногопробела в схеме вещейи веройвХ слишкоммала.Поэтому,чтобывписатьсявболеесложнуюконцепциюпроблемыиндукции,мнехотелось бы дать новое определение термину «индуктивист»,подразумевая под ним человека, который считает некорректностьиндуктивного доказательства проблемой оснований науки. Другимисловами, индуктивист считает, что существует некоторый пробел,которыйнеобходимозаполнитьеслинепринципоминдукции,точем-тоеще. Некоторые индуктивисты ничего не имеют против такогоопределения. Другие с ним не согласны, поэтому я буду называть ихкриптоиндуктивистами.

Большинство современных философов – криптоиндуктивисты.Хуже того, они (как и многие ученые) очень сильно недооцениваютроль объяснения в научном процессе.Подобным образом ведет себя ибольшинство попперовских антииндуктивистов, которые тем самымпришли к отрицанию существования такой вещи как обоснование (идаже условное обоснование). Это открывает новый объяснительныйпробел в их схеме всего. Философ Джон Уорралл[26] изложил своевидение этой задачи в воображаемом диалоге Поппера с ещенесколькимифилософамиподназванием«ПочемуПоппериУоткинснесмогли решить проблему индукции». Место действия – вершинаЭйфелевойбашни.Одинизучастников–назовемегоПарящим–решаетспуститься с башни не на лифте, как обычно, а спрыгнуть.ОстальныепытаютсяубедитьПарящего,чтопрыжоквнизозначаетвернуюсмерть.Они используют лучшие научные и философские аргументы. Нонеугомонный Парящий по-прежнему ожидает, что будет безопасно

парить в воздухе, и продолжает указывать на невозможность доказатьпредпочтительность ожидания иного исхода на основе прошлогоопыта.

Я считаю, что мы можем обосновать наше ожидание гибелиПарящего. Обоснование (конечно, всегда условное) приходит изобъяснений, предоставленных имеющими отношение к вопросунаучными теориями. В той степени, в какой эти объяснения хороши,рациональнооправданнополагатьсянапредсказаниясоответствующихтеорий.ПоэтомувответУорралуяпривожусвойсобственныйдиалог.Местодействия–тожесамое.

Дэвид:Стехпор,какяпрочелто,чтоПопперписалобиндукции,яубежден, что он действительно, как и заявлял, решил проблемуиндукции.Нолишьнемногиефилософысэтимсогласны.Почему?

Криптоиндуктивист: Потому что Поппер никогда не обращался кпроблеме индукции в нашем понимании. То, чем он занимался, былокритикой индуктивизма. Индуктивизм гласил, что существует«индуктивная»формарассуждения,способнаявывестиобщиетеорииобудущем и обосновать их использование при наличии данных в видеотдельных наблюдений, сделанных в прошлом. Он утверждал, чтосуществуетпринципприроды,принципиндукции,которыйгласитчто-товродетого,что«наблюдения,выполненныевбудущем,вероятнеевсего,будут похожи на наблюдения, выполненные при сходных условиях впрошлом». Были сделаны попытки сформулировать этот принцип так,чтобыондействительнопозволилвывести,илидоказать,общиетеориииз отдельных наблюдений. Все они потерпели неудачу. Попперовскаякритика, хотя и имевшая влияние среди ученых (особенно в связи сдругойегоработой,проливающейсветнаметодологиюнауки),врядлибыла оригинальной. Необоснованность индуктивизма была известнапочтисовременегоизобретенияиужконечносначалаXVIIIвека,когдаего критиковалДэвидЮм.Проблемаиндукциине в том, как доказатьили опровергнуть принцип индукции, а скорее в том, как (полагая егоошибочным)обосноватьлюбойвыводобудущем,основанныйнаданныхизпрошлого.Ипреждечемвыскажете,чтовэтомнетнеобходимости…

Дэвид:Вэтомнетнеобходимости.Криптоиндуктивист: Нет, есть. Это-то как раз и раздражает в вас,

последователях Поппера: вы отрицаете очевидное. Очевидно, чтопричина того, что в этот раз вы даже не пытаетесь прыгать с башни,частично состоит в том, что вы считаетеобоснованным полагаться на

нашу лучшую теорию гравитации и неоправданным полагаться нанекоторые другие теории. (Конечно, под «нашей лучшей теориейгравитации»вданномслучаеяимеюввидунечтобольшее,чемобщуютеориюотносительности.Ятакжеподразумеваюсложныйнабортеорийо таких вещах, как сопротивление воздуха, человеческая психология,упругостьбетонаисуществованиеспасательныхустройств.)

Дэвид:Да,ясчелбыобоснованнымполагатьсянатакуютеорию.Всоответствии с методологией Поппера в таких случаях следуетполагаться на наилучшим образом подтвержденную теорию, т. е. на ту,которая подверглась самым строгим проверкам и выдержала их, тогдакакееконкурентыбылиопровергнуты.

Криптоиндуктивист: Вы сказали, что «следует» полагаться налучшуюподтвержденнуютеорию,нопочему,объяснитепоточнее?По-видимому, потому что, согласно Попперу, процесс подтвержденияобосновал теорию в том смысле, что вероятность получения от нееистинныхпредсказанийвыше,чемотдругихтеорий.

Дэвид: Ну, не выше, чем от всех других теорий, потому что,несомненно, когда-нибудь у нас появятся еще более успешные теориигравитации…

Криптоиндуктивист: Ладно, слушайте дальше. Давайтедоговоримся не использовать уловки, не относящиеся к существуобсуждаемой нами темы. Конечно, когда-нибудь может появитьсялучшая теория гравитации, но вы должны решить, стоит ли прыгать,сейчас. И имея данные, доступные сейчас, вы выбрали определеннуютеорию, в соответствии с которой действуете. И вы выбрали ее покритериямПоппера,потомучтосчитаете,чтотолькопоэтимкритериямвероятнеевсеговыбратьтеорию,дающуюправильныепредсказания.

Дэвид:Да.Криптоиндуктивист: Итак, подведем итог: вы считаете, что

данные, имеющиеся у вас в настоящий момент, обосновываютпредсказание,что,спрыгнувсбашни,выпогибнете.

Дэвид:Нет,необосновывают.Криптоиндуктивист: Черт побери, вы противоречите сами себе.

Толькочтовысказали,чтоэтопредсказаниеобосновано.Дэвид:Онодоказано.Ноонодоказанонеданными,еслиподними

вы подразумеваете все эксперименты, результаты которых теорияправильно предсказала в прошлом.Как всемнамизвестно, эти данныесогласуются с бесконечным множеством теорий, включая теории,предсказывающие каждый логически возможный результат моего

прыжкавниз.Криптоиндуктивист: Принимая это во внимание, я повторяю, что

вся проблема заключается в нахождении того, чем обосновываетсяпредсказание.Этоиестьпроблемаиндукции.

Дэвид:ЭтупроблемуирешилПоппер.Криптоиндуктивист:Я глубоко изучил трудыПоппера, но это для

меняновость.Икаковожерешение?Мненетерпитсяегоуслышать.Чтодаетдоказательствопредсказанию,еслинеданные?

Дэвид:Рассуждение.Криптоиндуктивист:Рассуждение?Дэвид: Только рассуждение способно обосновать что-либо и,

конечно,условно.Всетеоретическиевыкладкиподверженыошибкамитак далее. Но рассуждения, тем не менее, иногда могут обосновыватьтеории.Дляэтогоониинужны.

Криптоиндуктивист:Ясчитаю,чтоэтоочереднаявашауловка.Вынеможетеиметь в виду, что теориюобосновывают спомощьюоднихлишь рассуждений, как будто это математическая теорема. Данныеопределенноиграютсвоюроль.

Дэвид:Конечно.Этоэмпирическаятеория,поэтомувсоответствиис научной методологией Поппера решающие эксперименты играютосновную роль при выборе между ней и ее соперниками. Когдаконкурентытеорииопровергнуты,выживаеттолькооднатеория.

Криптоиндуктивист: И как следствие этих опровержений ивыживания, которые имели место в прошлом, считается доказаннымпрактическоеприменениеэтойтеориидляпредсказаниябудущего.

Дэвид:Полагаю,чтотак,хотя,мнекажется,неверноговорить«какследствие»,когдамынеговоримологическойдедукции.

Криптоиндуктивист: Так в этом-то и вопрос: какого рода этоследствие? Я попытаюсь поймать вас на слове. Вы признаете, чтотеориюобосновывали как с помощьюрассуждения,так и с помощьюрезультатов экспериментов. Если бы результаты экспериментов былидругими, рассуждение доказало бы другую теорию. Таким образом,принимаете ли вы, что в этом смысле (да, через рассуждение, но я нехочу все время повторять это условие) результаты прошлыхэкспериментовобосновалипредсказание?

Дэвид:Да.Криптоиндуктивист:Чтожевточностибыловтехдействительных

прошлых результатах, обосновавших предсказание, впротивоположностьдругимвозможнымпрошлымрезультатам,которые

точнотакжемоглидоказатьпротивоположноепредсказание?Дэвид:Действительныерезультатыопровергливсеконкурирующие

теориииподтвердилитутеорию,котораяпреобладаетсейчас.Криптоиндуктивист: Хорошо. Теперь слушайте внимательно,

потому что вы только что сказали нечто, ложность чего не толькодоказуема,ночтовысамисчиталиложнымнесколькомгновенийтомуназад. Вы говорите, что результаты экспериментов «опровергли всеконкурирующие теории». Но вы отлично знаете, что никакой наборрезультатов экспериментов не может опровергнуть всех возможныхконкурентов и оставить одну общую теорию. Вы сами сказали, чтолюбой набор прошлых результатов (я цитирую) «согласуется сбесконечным множеством теорий, включая теории, предсказывающиекаждый логически возможный результат моего прыжка вниз». Отсюданеумолимо следует, что предпочитаемое вами предсказание не былообосновано результатами экспериментов, потому что у вашей теориибесконечно много еще не опровергнутых конкурентов, которые даютпротивоположныепредсказания.

Дэвид: Я рад, что по вашей просьбе я внимательно слушал,поскольку сейчас я понимаю, что, по крайней мере частично, наширазногласия вызваны недоразумением относительно терминологии.Когда Поппер говорит о «теориях-конкурентах» данной теории, онподразумевает не набор всех логически возможных конкурентов: онимеетввидутолькофактическихконкурентов,предложенныхвовремярациональной полемики. (Сюда входят и теории, «предложенные» иобдуманные про себя одним человеком во время «полемики»,проходящейвегоразуме.)

Криптоиндуктивист: Понятно. Ладно, я принимаю вашутерминологию.Новэтойсвязи (недумаю,чтоэтоимеетзначениедлянаших настоящих целей, мне просто любопытно) разве не странноеутверждениевыприписываетеПопперуо том, чтонадежность теориизависитотслучайности,оттого,какиедругиетеории–ложные–людипредложили в прошлом, а не только от содержания рассматриваемойтеориииэкспериментальныхданных?

Дэвид:Несовсемтак.Дажевы,индуктивисты,говоритео…Криптоиндуктивист:Янеиндуктивист!Дэвид:Нет,индуктивист.Криптоиндуктивист: Кхм! Я повторяю, что приму вашу

терминологию,есливынастаиваете.Новыможететочнотакженазватьменя дикобразом. Называть «индуктивистом» человека, который всего

лишьполагает,чтонеобоснованностьиндуктивногорассужденияставитперед нами нерешенную философскую проблему, – настоящееизвращение.

Дэвид:Ятакне считаю.Ядумаю,чтоваштезис– этокакраз то,что определяет и всегда определяло индуктивиста. Но я вижу, что покрайней мере одного Поппер достиг: слово «индуктивист» сталооскорбительным!Влюбомслучае,яобъяснял,почемунетакужстранно,что надежность теории зависит от того, какие ложные теории былипредложенывпрошлом.Дажеиндуктивистыговорятонадежностиилиненадежности теории при наличии определенных «данных». Ну апопперовцы могли говорить о наилучшей теории, доступной дляиспользования на практике, при наличии определенной проблемнойситуации. А самые важные черты проблемной ситуации – это: какиетеориии объясненияконкурируют; какие аргументывыдвинуты; какиетеории опровергнуты. «Подтверждение» – это не просто принятиепобедившей теории. Оно требует экспериментального опроверженияконкурирующих теорий. Подтверждающие примеры сами по себе неимеютникакогозначения.

Криптоиндуктивист: Очень интересно. Теперь я понимаю роль,которуюиграютопровергнутыеконкурентытеорииприобоснованииеепредсказаний. В рамках индуктивизма первостепенная важностьпринадлежала наблюдению. Человек представлял массу прошлыхнаблюдений, из которых предполагалось путем индуктивногорассуждениявывеститеорию,иэтиженаблюденияпоставлялиданные,которые каким-то образом обосновывали теорию. В картине научногопрогресса по Попперу первостепенная важность принадлежит ненаблюдениям,апроблемам,полемике,теориямикритике.Экспериментыпридумывают и проводят только для разрешения споров.Следовательно, только те экспериментальные результаты, которыефактически опровергают теорию – и не просто любую теорию, атеорию, которая должна быть истинным претендентом на победу врациональной полемике, – составляют «подтверждение».И только этиэксперименты становятся свидетельством надежности победившейтеории.

Дэвид: Правильно. Но даже тогда «надежность», которуюобеспечивает подтверждение, не абсолютна, а лишь относительна посравнению с конкурирующими теориями. То есть мы ожидаем, что,полагаясь на подтвержденные теории, мы отберем лучшие изпредложенных.Этодостаточнаяосновадлядействия.Намненужна(да

инельзякорректнымобразомееполучить)уверенностьвтом,насколькохорошимбудетпредложенныйпорядокдействий.Болеетого,мывсегдаможем ошибаться, ну и что? Мы не можем использовать теории,которыеещеневыдвинуты,инеможемисправитьтеошибки,которыеещеневидим.

Криптоиндуктивист: Вполне согласен. Я рад, что узнал кое-что онаучной методологии. Но теперь (надеюсь, вы не сочтете меняневежливым) я должен еще раз обратить ваше внимание на вопрос,который я все время задаю. Допустим, что некая теория прошла весьэтот процесс. Когда-то у нее были конкуренты. Затем провелиэксперименты и опровергли всех ее конкурентов.Но ее не опровергли.Таким образом, она подтвердилась. Что же такого в том, что онаподтверждена,чтообосновываетнашуготовностьполагатьсянанеевбудущем?

Дэвид: Поскольку всех ее конкурентов опровергли, они уже неявляются рационально состоятельными. Подтвержденная теория – этоединственнаярациональносостоятельнаятеория.

Криптоиндуктивист: Но ведь это просто переключает внимание сбудущейзначимостипрошлогоподтверждениянабудущуюзначимостьпрошлого опровержения. Остается та же самая проблема. Почемуконкретно экспериментально опровергнутая теория «не являетсярационально состоятельной»? Неужели всего лишь одно ложноеследствиеозначает,чтовсятеориянеможетбытьистинной?

Дэвид:Да.Криптоиндуктивист: Но ясно же, что эта критика нерелевантна в

отношении применимости данной теории в будущем. Вероятно,опровергнутая теория не может быть универсально истинной – вчастности,онанемоглабытьистиннойвпрошлом,когдаеепроверяли.Ноона всежемоглаиметьмногоистинных следствийи, в частности,онаможетстатьуниверсальноистиннойвбудущем.

Дэвид: Эти термины – «истинная в прошлом» и «истинная вбудущем» – вводят в заблуждение. Каждое конкретное предсказаниетеориилибоистинно,либоложно–этонеизменно.Вдействительностивыимеетеввиду,что,хотяопровергнутаятеориястроголожна,таккакона дает некоторые ложные предсказания, тем не менее все еепредсказания относительно будущего могут оказаться истинными.Инымисловами,другаятеория,котораяделаеттежесамыепредсказанияотносительно будущего, но другие предсказания относительнопрошлого,можетбытьистинной.

Криптоиндуктивист: Пусть так. Тогда вместо того, чтобыспрашивать, почему опровергнутая теория не является рациональносостоятельной, мне, строго говоря, следует спросить так: почемуопровержение теории также переводит в разряд несостоятельных всеварианты этой теории, которые согласуются с ней в отношениибудущего,–дажетеварианты,которыенебылиопровергнуты?

Дэвид: Не опровержение переводит такие теории в разряднесостоятельных. Просто иногда они уже несостоятельны, напримерпотому, что являются плохими объяснениями. И именно в такихситуацияхвозможеннаучныйпрогресс.Чтобытеорияпобедилавспоре,всеееконкурентыдолжныбытьнесостоятельными;этокасаетсяивсехвариантовконкурирующихтеорий,которыетолькобылипридуманы.Ноне забывайте: несостоятельными должны быть только теконкурирующие теории,которые ужепридумали. Например, в случае сгравитациейниктоникогданепредлагалсостоятельнойтеории,котораясогласовывалась бы с общепринятой во всех ее проверенныхпредсказаниях,ноотличаласьбысвоимипредсказаниямиотносительнобудущих экспериментов. Я уверен, что такие теории возможны, итеория,котораяпоследуетзаобщепринятойсейчас,по-видимому,будетоднойизних.Ноеслиниктоещенепридумалтакуютеорию,какможнодействоватьвсоответствиисней?

Криптоиндуктивист:Чтовыимеетеввиду,говоря,что«никтоещенепридумалтакуютеорию»?Япрямосейчасмогуеепридумать.

Дэвид:Яоченьсильновэтомсомневаюсь.Криптоиндуктивист:Конечно,могу.Вотона:«Когдабывы,Дэвид

Дойч, не спрыгнули с большой высоты таким способом, что всоответствии с общепринятой теорией вы должны погибнуть, вы непогибнете, вы будете парить в воздухе. За исключением этогоположения, общепринятая теория сохраняет универсальность». Яговорю вам, что каждая прошлая проверка вашей теории снеобходимостью была и проверкой моей, поскольку все предсказаниякак вашей, так и моей теории относительно прошлых экспериментовидентичны. Следовательно, опровергнутые конкуренты вашей теорииявляются и опровергнутыми конкурентами моей теории. И,следовательно,мояноваятеорияподтвержденаточнотакже,какивашаобщепринятая. Почему моя теория может быть «несостоятельной»?Какиеунеемогутбытьнедостатки,которыхнетувашейтеории?

Дэвид: Да практически все недостатки, какие только описаны вкниге Поппера! Ваша теория создана из общепринятой путем

прибавлениянеобъясненноймодификации,чтоябудупаритьввоздухе.Этамодификациявдействительностиявляетсяновойтеорией,новынепривели ни одного аргумента ни в противовес общепринятой теориимоих гравитационных свойств, ни в пользу новой теории. Вы неподвергали свою новую теорию ни критике (помимо той, которую япровожу сейчас), ни экспериментальной проверке. Она не решает – идаженепретендуетнарешение–хотькакой-тотекущейпроблемы,ивынепредлагаетеникакойновойинтереснойпроблемы,которуюонамоглабырешить.Ихужевсегото,чтовашамодификацияничегонеобъясняет,но портит объяснение гравитации, лежащее в основе общепринятойтеории.Именноэтообъяснениеобосновываетто,чтомыполагаемсянаобщепринятую теорию, а не на вашу. Таким образом, по всемрациональным критериям, вместе взятым, предложенную вамимодификациюможноотвергнуть.

Криптоиндуктивист: Разве я не могу сказать то же самое о вашейтеории? Ваша теория отличается от моей лишь той же самойнезначительной модификацией, но в обратном направлении. Высчитаете, что я должен объяснить свою модификацию. Но почему мынаходимсявнеравномположении?

Дэвид: Потому что ваша теория, в отличие от моей, не даетобъясненийсвоимпредсказаниям.

Криптоиндуктивист:Ноеслибымоютеориюпредложилипервой,оказалось бы, что эта ваша теория содержит необъясненнуюмодификацию, и именно вашу теорию «отвергли бы по совокупностикритериев».

Дэвид: А это просто неправда. Любой рационально мыслящийчеловек, который сравнивал бы вашу теорию с общепринятой, дажеесли бы ваша была предложена первой, немедленно отказался бы отвашейтеориивпользуобщепринятой.Ибототфакт,чтовашатеория–этонеобъясненнаямодификациядругойтеории,проявляетсявсамойееформулировке.

Криптоиндуктивист: Вы имеете в виду, что моя теорияпредставлена в форме «такая-то теория универсально справедлива, заисключением такой-то ситуации», но я не объясняю, почему такоеисключениедолжносуществовать?

Дэвид:Вотименно.Криптоиндуктивист:Ага!Ядумаю,чтомогудоказать,чтоздесьвы

ошибаетесь (с помощью философа Нельсона Гудмена[27]). Рассмотримвариант нашего естественного языка, в котором нет глагола «падать».

Вместоэтогоестьглагол«эпадать»,которыйозначает«падать»всегда,кроме того случая, когда его применяют по отношению к вам, в этомслучае он значит «парить». Подобным образом «эпарить» значит«парить» всегда, кроме того случая, когда его применяют поотношениюк вам, тогда он означает «падать».На этомновом языке ямог бы выразить свою теорию как немодифицированное утверждение,что «все объекты эпадают, когда теряют опору». Но тогдаобщепринятаятеория(котораяобычномязыкезвучиткак«всеобъектыпадают, когда теряют опору») на новом языке должна бытьмодифицирована: «Все объекты эпадают, когда теряют опору, кромеДэвида,которыйэпарит».Такимобразом,то,какаяизэтихдвухтеориймодифицирована, зависит от языка, на котором они выражены, не такли?

Дэвид: По форме, так. Но это тривиально.По сути, ваша теориясодержит необъясненное утверждение, которое модифицируетобщепринятую теорию. Общепринятая теория – это, по сути, вашатеория, лишенная необъясненной модификации. Как ни крути, этообъективныйфакт,которыйнезависитотязыка.

Криптоиндуктивист:Непонимаюпочему.Высамивоспользовалисьформоймоейтеории,чтобыуказатьна«излишнююмодификацию».Высказали,чтоона«проявляется»ввидедополнительногоусловиявсамойформулировке теории – на нашем обычном языке. Но после переводатеории на мой язык модификация не проявляется; напротив, явнаямодификацияпоявляетсявсамойформулировкеобщепринятойтеории.

Дэвид:Этотак.Ноневсеязыкиравны.Языкиявляютсятеориями.Всвоемсловарномзапасеиграмматикеонисодержатзначимыесужденияо мире. Всякий раз, когда мы формулируем теорию, лишь небольшаячасть ее содержания выражается явно: остальное передает язык. Как ивсе теории, языки изобретаются и подвергаются отбору по ихспособности решать определенные проблемы. В данном случаепроблемысостоятввыражениидругихтеорийвформах,вкоторыхихудобно применять, сравнивать и критиковать. Один из важнейшихспособов, с помощью которого языки решают такие проблемы, – этонеявноевоплощениетеорий,которыенепротиворечивыипринимаютсякакнечтосамособойразумеющееся,приодновременномлаконичномиясномвыражениитого,чтонужносформулироватьиаргументировать.

Криптоиндуктивист:Этояпринимаю.Дэвид: Поэтому не случайно то, что язык реализует

концептуальнуюосновуспомощьюодногонабораидей,анедругого.

Он отражает текущее состояние проблемной ситуации говорящего.Именно поэтому форма вашей теории на естественном языке – этохорошее указание на ее статус по отношению к текущей проблемнойситуации – решает ли она задачи или усложняет их. Но меня неустраивает не форма вашей теории.Мне не нравится ее суть.Меня неустраивает то, что ваша теория ничего не решает, а только усложняетпроблемную ситуацию. Этот недостаток явно проявляется привыражениитеориинаестественномязыкеинеявноприеевыражениинавашемязыке.Ноот этогооннестановитсяменеесерьезным.Стемжеуспехомямогбывыразитьсвоенедовольствонаобыденномязыке,нанаучном жаргоне, на предложенном вами языке или на любом языке,способномвыразитьнашусвамибеседу. (Поппер,кстати,считает,чтовсегда следует стремиться вести беседу, используя терминологиюоппонента.)

Криптоиндуктивист:Возможно,вэтоместьсмысл.Нонемоглибывы уточнить, каким образом моя теория усложняет проблемнуюситуацию и почему это должно быть очевидно даже человеку, длякоторогомойгипотетическийязыкявляетсяродным?

Дэвид: Ваша теория утверждает, что существует физическаяаномалия, которой нет в соответствии с общепринятой теорией.Аномалией является мой предполагаемый иммунитет к притяжению.Безусловно,выможетеизобрестиязык,которыйвыражаетэтуаномалиюнеявно, так что в утверждениях вашей теории гравитации вам непридетсяссылатьсянанееявно.Носсылатьсянанеевампридется.Розапахнет розой, хоть розой назови ее, хоть нет[28]. Допустим, чтопридуманныйвамиязык–вашроднойязык,дапустьдажероднойязыквсехлюдей,и всеониверят, чтопридуманная вами теория гравитацииистинна. Допустим, что все мы считаем ее доказанной и настолькоестественной, что используем одно и то же слово «эпадать» дляописания того, что произошло бы с вами или со мной, если бы мыспрыгнули с башни. Ничто из сказанного ни в малейшей степени неменяет очевидную разницу между моей реакцией на притяжение иреакцией на него любого другого человека. Если бы вы спрыгнули сбашни, падая вниз, вы, возможно, позавидовали бы мне. Вы могли быподумать:«Еслибыятолькомогреагироватьнапритяжениетакже,какДэвид,анетак,какреагируюя,абсолютнопо-другому!»

Криптоиндуктивист:Этоправда.Толькоиз-за того, чтооднои тожеслово«эпадение»описываеткаквашуреакциюнапритяжение,такимою,ябынеподумал,чтодействительнаяреакциябудетодинаковой.И

наоборот, свободно говоряна этомпредполагаемом языке, я быоченьхорошо знал, что «эпадение» физически будет разным для меня и длявас,такжекакчеловек,говорящийнанашемобычномязыке,знает,чтослово «напиться» означает совершенно разные вещи в отношениичеловека,которыйиспытывалжажду,идляпьяницы.Ябынеподумал,что«еслиэтослучитсясДэвидом,онбудетэпадатьтакже,какя».Ябыподумал:«ЕслибыэтопроизошлосДэвидом,онбыэпадалиосталсявживых,аеслияэпадаю,тояпогибаю».

Дэвид:Болеетого,несмотрянавашууверенностьвтом,чтоябудупарить в воздухе, вы не понимаете, почему это произойдет. Знать – незначит понимать. Вам было бы любопытно узнать объяснение этой«хорошоизвестной»аномалии.Этокасаетсяиостальныхлюдей.Физикисо всего мира съехались бы, чтобы изучить мои аномальныегравитационные свойства. На самом деле, если бы ваш языкдействительно был общепринятым и все считали бы вашу теориюдействительнодоказанной,научныймир,вероятно,снетерпениемждалбы моего рождения, и ученые становились бы в очередь, чтобыполучить привилегию выбросить меня из самолета!Но, конечно, самоисходное предположение, а именно то, что ваша теория считаетсядоказанной и выражается на общепринятом языке, нелепо. Теория этоили не теория, язык или не язык, но в действительности ни одинрационально мыслящий человек не примет возможность такой явнойфизической аномалии при отсутствии очень веского объяснения в еепользу.Следовательно, также, как «по совокупности» отвергнут вашутеорию, отвергнут и ваш язык, поскольку это просто другой способформулировкивашейтеории.

Криптоиндуктивист: А может, все-таки здесь скрывается решениепроблемы индукции? Давайте посмотрим. Что меняет это наше новоепонимание роли языка? Мое рассуждение было основано на видимойсимметрии между вашей и моей позициями. Мы оба приняли теории,которые согласовывались с существующими результатамиэкспериментов и противники которых (кроме друг друга) былиопровергнуты.Высказали,чтоянерациональномыслю,потомучтомоятеориясодержитнеобъясненноеутверждение,ноявозразил,сказав,чтона другом языке такое утверждение будет содержать ваша теория,поэтомусимметриясохранилась.Нотеперьвысказали,чтоязыки–этотоже теории и что сочетание предложенного мной языка с теориейутверждает существование объективной физической аномалии, вотличие от того, что утверждает сочетание естественного языка с

общепринятой теорией. Здесь нарушается симметрия между нашимипозициямииразбиваетсяприводимыймнойаргумент.

Дэвид:Этодействительнотак.Криптоиндуктивист:Япопробуюещечуть-чутьпрояснитьэто.Вы

действительно называете принципом рациональности то, что теория,утверждающая существование объективной физической аномалии, припрочих равных условиях имеет меньше шансов дать истинныепредсказания,чемтеория,котораяэтогонеутверждает?

Дэвид: Не совсем так. Теории, постулирующие аномалии без ихобъяснения, имеют меньшешансов, чем их конкуренты, дать истинныепредсказания. С более общей позиции принцип рациональностизаключается как раз в том, что теории постулируются для решенияпроблем. Значит, любой постулат, не решающий ни одной проблемы,следует отвергнуть.Это необходимопотому, что хорошее объяснение,модифицированноетакимпостулатом,становитсяплохимобъяснением.

Криптоиндуктивист: Теперь, когда я понимаю, что естьобъективная разница между теориями, дающими необъясненныепредсказания, и теориями, которые без этого обходятся, я долженпризнать, что это выглядит многообещающе для решения проблемыиндукции. Похоже, вы открыли способ обоснования того, что вбудущем вы станете полагаться на теорию гравитации при наличиитолько прошлых проблемных ситуаций (включая прошлыенаблюдательные данные) и разницы между хорошим объяснением иплохим.Вамнепридетсяделатькаких-либодопущенийвроде«будущее,вероятно,будетпохоженапрошлое».

Дэвид:Этооткрылнея.Криптоиндуктивист:Но,по-моему,инеПоппер.Во-первых,Поппер

не думал, что научные теории вообщеможно обосновать. Вы сделаличеткое разграничение между теориями, обосновываемыми с помощьюнаблюдений (как считают индуктивисты), и теориями,обосновываемымиспомощьюрассуждений.НоПоппертакогоразличияне делал. А в отношении проблемы индукции он действительноговорил, что, хотя будущие предсказания теории невозможнообосновать,мыдолжныдействоватьтак,словноонидоказаны!

Дэвид:Янедумаю,чтоонговорилименнотак.Аеслииговорил,тонасамомделенеимелэтоввиду.

Криптоиндуктивист:Какэто?Дэвид:Илиеслиимелэтоввиду,тоошибался.Почемуэтовастак

расстраивает?Человекможетоткрытьновуютеорию(вданномслучае

попперовскую эпистемологию), но вместе с тем продолжатьпридерживатьсяубеждений,ейпротиворечащих.Чемглубжетеория,темболеевероятентакойисход.

Криптоиндуктивист:Вызаявляете,чтопонимаететеориюПоппералучшесамогоПоппера?

Дэвид:Я не знаю, да имне нет до этого дела.Почтение, котороефилософы оказывают историческим источникам идей, весьмаизвращенно,знаетели.Мы,ученые,несчитаем,чточеловек,открывшийнекуютеорию,обладаеткаким-тоособымеепониманием.Напротив,мыредко обращаемся к оригинальным источникам. Они неизменноустаревают по мере того, как проблемные ситуации, вызвавшие ихпоявление, трансформируются под влиянием новых открытий.Например, большинство ученых в области теории относительностипонимаюттеориюЭйнштейналучше,чемпонималонсам.Основателиквантовой теории привели в полнейший беспорядок понимание своейсобственной теории. Такие ненадежные истоки вовсе не являютсянеожиданностью, и, встав на плечи гигантов, возможно, не так уж итрудноувидетьдальше,чемвиделиони[29].Новлюбомслучаегораздоинтереснееспоритьотом,чтоестьистина,анеотом,чтодумалилинедумалкакой-токонкретныймыслитель,какимбывеликимоннибыл.

Криптоиндуктивист: Хорошо, я согласен. Но одну минуточку, ядумаю, что поторопился, сказав, что вы не постулируете никакойразновидностипринципаиндукции.Послушайте:выдоказали,чтонекаятеория о будущем (общепринятая теория гравитации) более надежна,чемдругая теория (предложеннаямной), даженесмотряна то что обеони согласуются со всеми наблюдениями, известными в настоящиймомент.Посколькуобщепринятаятеорияприменимакаккбудущему,таки к прошлому, вы доказали высказывание о том, что в отношениигравитации будущее похоже на прошлое. И то же самое будет верновсякий раз, когда вы доказываете надежность теории на основе того,что она подтверждена. Далее, чтобы перейти от «подтвержденной» к«надежной», вы исследовали объяснительную силу теорий. Такимобразом,выпоказали:то,чтомымоглибыназвать«принципомпоискалучшихобъяснений»,всовокупностиснекоторыминаблюдениями–да,ирассуждениями,–подразумевает,чтобудущеевомногихотношенияхбудет похоже на прошлое. А это и есть принцип индукции! Если ваш«объяснительныйпринцип»влечетзасобойпринципиндукции, значит,логическиэтоиестьпринципиндукции.Такчтоиндуктивизмвсе-такиверен,апринципиндукциидействительноследуетпостулировать,явно

илинеявно,преждечеммысможемпредсказатьбудущее.Дэвид:Ну,приехали!Этотиндуктивизм–действительнострашная

болезнь. После ремиссии, длившейся несколько секунд, болезньобостриласьпущепрежнего.

Криптоиндуктивист: Обосновывает ли попперовский рационализмпереходналичностивместоразумныхаргументов?Простоинтересно.

Дэвид: Прошу прощения. Позвольте мне обратитьсянепосредственно к сути вашего высказывания. Да, я обосновалутверждение о будущем. Вы говорите, что это подразумевает, что«будущеепохоженапрошлое».Ну,еслинезадумыватьсяосути,да,таккак любая теория о будущем утверждала бы, что в некотором смыслебудущее похоже на прошлое. Но умозаключение о том, что будущеепохоженапрошлое,не естьискомыйпринципиндукции,посколькуизнего мы не можем ни вывести, ни обосновать ни одну теорию илипредсказание относительно будущего. Например, мы не смогли бы имвоспользоваться, чтобы отличить вашу теорию гравитации отобщепринятой, так как и та и другая по-своему утверждают, чтобудущеепохоженапрошлое.

Криптоиндуктивист: Разве мы не можем вывести из«объяснительногопринципа»некуюразновидностьпринципаиндукции,которуюможно было бы использовать для отбора теорий?Как насчеттакого: «Если необъясненная аномалия не имела места в прошлом, тоонамаловероятнаивбудущем»?

Дэвид:Нет.Нашеобоснованиенезависитоттого,имелалиместовпрошломкакая-токонкретная аномалия.Оносвязанос тем,имеетсялиобъяснениесуществованиюэтойаномалии.

Криптоиндуктивист: Хорошо. Тогда я сформулирую поточнее:«Если в настоящее время не существует объяснительной теории,предсказывающей, что конкретная аномалия может случиться вбудущем,томаловероятно,чтоонабудетиметьместо».

Дэвид: Это вполне может быть верным.Лично я согласен с этим.Однако это не разновидность того, что «будущее, вероятно, будетпохоженапрошлое».Болеетого,пытаясьмаксимальноприблизитьэтотпринципктакомувиду,выограничилиегоситуациями«внастоящем»,«вбудущем»,атакжеситуацией«аномалия».Ноонстольжеверенибезэтих уточнений. Это просто общее утверждение относительноэффективностирассуждения.Короче,еслинесуществуетрассуждениявпользу какого-то постулата, значит, этот постулат ненадежен. Впрошлом,настоящемибудущем.Саномалиейилибез.Точка.

Криптоиндуктивист:Понятно.Дэвид: Ничто в концепциях «рационального рассуждения» или

«объяснения» не связывает будущее с прошлым каким-либо особымобразом. Ничего не постулируется относительно «похожести» чего-либоначто-либо.Идажееслибыэтобылосделано,этобынепомогло.Вобыденномсмысле,гдесамопонятие«объяснения»предполагает,чтобудущее «похоже на прошлое», это тем не менее не подразумеваетничегоконкретногоотносительнобудущего, апотомуэтонепринципиндукции.Принципаиндукциинесуществует.Несуществуетипроцессаиндукции. Никто никогда не пользуется ими или чем-то похожим. Ибольшенесуществуетпроблемыиндукции.Теперьэтоясно?

Криптоиндуктивист: Да. Простите, мне нужно несколько минут,чтобыуточнитьсвойвзгляднамир.

Дэвид: Вам в этом упражнении, я полагаю, поможет болееподробноерассмотрениевашейальтернативной«теориигравитации».

Криптоиндуктивист:…Дэвид:Какмыужедоговорились,вашатеорияобъективносостоит

из теории гравитации (общепринятой теории), модифицированнойнеобъясненным предсказанием относительно меня. Оно гласит, что,потеряв опору, я буду парить. «Потеря опоры» означает «отсутствиевоздействия на меня силы, направленной вверх», таким образом,предположение заключается в том, что я не буду подвержен «силе»гравитации, которая в противном случае потянула бы меня вниз. Но всоответствии с общей теорией относительности гравитация – это несила, а проявление кривизны пространства – времени. Эта кривизнаобъясняет, почему предметы, не имеющие опоры, как я и Земля, современем приближаются друг к другу. Следовательно, в светесовременнойфизикивашатеория,по-видимому,утверждает,чтонаменявоздействует направленная вверх сила, которая необходима, чтобыудерживатьменянапостоянномрасстоянииотЗемли.Нооткудаберетсяэта сила, и как она себя ведет? Например, что такое «постоянноерасстояние»? Если бы Земля начала двигаться вниз, отреагировал бы ямгновенно, чтобы остаться на той же высоте (что допустило бы внарушение другого принципа относительности связь более быструю,чемскоростьсвета),илиинформацияотом,гдетеперьнаходитсяЗемля,сначала должна дойти до меня со скоростью света? Если так, то чтопереносит эту информацию? Если это новый вид волн, испускаемыхЗемлей, то каким уравнениям он подчиняется? Переносит ли онэнергию?Каковоегоквантово-механическоеповедение?Илияособым

образом отреагирую на существующие волны, например, световые? Вэтомслучаеисчезнетлианомалия,еслимеждумнойиЗемлейпоместитьсветонепроницаемуюперегородку?ДаиразвеЗемлябольшейчастьюнесветонепроницаема? И где начинается «Земля»: что определяетповерхность,надкоторойядолженпарить?

Криптоиндуктивист:…Дэвид:Коли на то пошло, то чем определяется, где начинаюсь я?

Еслиябудудержатьтяжелыйпредмет,онтожебудетпарить?Еслитак,тосамолет,вкоторомялечу,можетвыключитьдвигатели,иавариинепроизойдет! А что такое «держать»? Упадет ли самолет, если я вдруготпущу ручки кресла? А если это воздействие не распространяется навещи,которыеядержу,токакбытьсмоейодеждой?Онапотянетменявниз и в конце концов погубит меня, если я спрыгну с башни? А какнасчетпоследнегообеда?

Криптоиндуктивист:…Дэвид:Ямогбыпродолжатьдобесконечности.Сутьвтом,что,чем

дольшемырассматриваемследствияпредложеннойвамианомалии,тембольшемынаходимвопросов,накоторыенетответов.Иделодаженевтом,чтовашатеориянеполна.Этивопросы–дилеммы.Какбынанихни ответили, они создают новые проблемы и тем самым портятудовлетворительныеобъяснениядругихявлений.

Криптоиндуктивист:…Дэвид:Такимобразом, вашдополнительныйпостулат является не

простоизлишним,онположительноплох.Вобщемслучаеизвращенные,но не опровергнутые теории, которые могут быть предложены безподготовки,распадаютсянадвекатегории.Одна–этотеории,которыепостулируют ненаблюдаемые сущности, такие как частицы,невзаимодействующие с любой другойматерией.Ихможно отброситьзато,чтоониничегонерешают(«бритваОккама»,еслихотите).Аестьтеории, подобные вашей, которые предсказывают необъясненныенаблюдаемыеаномалии.Ихможноотвергнутьзато,чтоониничегонерешаютипортятсуществующиерешения.Поспешудобавить:делоневтом, что они конфликтуют с существующими объяснениями. Онилишают объяснительной силы существующие теории, утверждая, чтопредсказания этих теорий имеют исключения, но не объясняя, почему.Нельзяпростосказать:«Геометрияпространства-временисводитвместеобъекты,лишенныеопоры,еслитолькооднимизнихнеявляетсяДэвидДойч, в этом случае она никак на них не воздействует». И неважно,объясняетсялигравитациякривизнойпространства-временииличем-то

другим. Просто сравните свою теорию с совершенно законнымутверждением,чтоперобудетпарить,медленноспускаясьвниз,потомучто к нему действительно будет приложена достаточная направленнаявверх сила со стороны воздуха. Это утверждение – следствие нашейсуществующей объяснительной теории о том, что такое воздух,поэтому,вотличиеотвашейтеории,ононевызываетпоявленияновойпроблемы.

Криптоиндуктивист:Я понимаю это.Вы немогли бы помочьмнепривестивпорядокмойвзгляднамир?

Дэвид:Вычиталимоюкнигу«Структурареальности»?Криптоиндуктивист: Я собираюсь это сделать, но сейчас я прошу

помощивразрешениивесьмаспецифическогозатруднения.Дэвид:Явасслушаю.Криптоиндуктивист:Сложностьв следующем.Когдаявспоминаю

нашсвамиразговор,яполностьюубежден,чтовашепредсказаниетого,чтопроизойдет,есливыилияспрыгнемсбашни,небыловыведеноизкакой-либоиндуктивной гипотезы типа того, что «будущеепохоженапрошлое». Но возвращаясь и осмысливая общую логику ситуации, ябоюсь, что по-прежнему не понимаю, как это возможно. Рассмотримисходныематериалыдлядоказательства.Первоначальноядопустил,чтопрошлые наблюдения и дедуктивная логика – наши единственныеисходныематериалы.Затемяпризнал,чтоважнаитекущаяпроблемнаяситуация, потому что нам необходимо доказать только то, что нашатеорияболеенадежнапосравнениюсеесуществующимиконкурентами.А потом мне пришлось принять во внимание, что обширные классытеорийможноисключитьспомощьюоднихлишьрассуждений,потомучто они представляют собой плохие объяснения, и что принципырациональностиможновключитьвнашиисходныематериалы.Чегоянемогупонять, так это того, какиз этого сырья –прошлых наблюдений,существующей проблемной ситуации и вечных принципов логики ирациональности, где ничто не обосновывает выводов о будущем наоснованиипрошлого,–появляетсяобоснованиебудущихпредсказаний.Кажется, что здесь не хватает логического звена. Мы где-то делаемскрытоедопущение?

Дэвид:Нет,слогикойвсевпорядке.То,чтовыназываете«сырьем»,на самом деле уже содержит утверждения о будущем. Лучшие изсуществующихтеорий,откоторыхнельзялегкоотказаться,потомучтоониявляютсярешениямипроблем,содержатпредсказанияотносительнобудущего. И эти предсказания нельзя отделить от остального

содержаниятеорий,каквыпыталисьсделать,потомучтовэтомслучаебудетнарушенаобъяснительнаясилаэтихтеорий.Следовательно,любаяноваятеория,которуюмыпредлагаем,должнабытьлибосогласованассуществующими теориями, из которых вытекают определенныеследствия относительно того, что может говорить о будущем новаятеория, либо она должна противоречить некоторым существующимтеориям, но решать вследствие этого проблемы, давая альтернативныеобъяснения, которые вновь ограничивают то, что онаможет сказать обудущем.

Криптоиндуктивист: Таким образом, у нас нет никакого принципарассуждения,которыйговорит,чтобудущеебудетпохоженапрошлое,ноунасестьфактическиетеории,которыеэтоутверждают.Аестьлиунас фактические теории, которые неявно содержат ограниченнуюразновидностьиндуктивногопринципа?

Дэвид:Нет.Нашитеориипростоутверждаютчто-тоотносительнобудущего. При поверхностном взгляде любая теория о будущемподразумевает, что оно каким-то образом будет «похоже на прошлое».Но мы можем узнать, в каком отношении, по утверждению теории,будущее будет похоже на прошлое, только тогда, когда у нас есть этатеория.Точнотакжевымоглибысказать,чтопосколькунашитеориисчитают, что определенные черты реальности одинаковы во всемкосмическом пространстве, они неявно содержат «пространственныйпринцип индукции» относительно того, что «ближнее похоже надальнее». Мне хотелось бы отметить, что в любом практическомсмысле слова «похожий» наши современные теории говорят, чтобудущеенебудетпохоженапрошлое.Взять,например,космологическоеБольшое сжатие (коллапс вселенной в одну точку) – это событие,которое предсказывают некоторые космологи, но которое во всехфизических смыслах настолько маловероятно в настоящее время,насколькоэтотольковозможно.Самизаконы,исходяизкоторыхмыегопредсказываем,перестануттогдадействовать.

Криптоиндуктивист: Вы убедили меня и в этом. Попробуюиспользовать последний аргумент. Мы видели, что будущиепредсказания можно обосновать, апеллируя к принципамрациональности.Ачтообосновываетих?Онижекак-никакнеявляютсячисто логическими истинами. Поэтому возможны два варианта: либоони не обоснованы, и тогда выведенные из них следствия тоже необоснованы, либо они обоснованы с помощью каких-то ещенеизвестныхсредств.Влюбомслучаездесьнедостаетобоснованности.

Яужебольшенеподозреваютутналичияскрытойпроблемыиндукции.Темнеменее,уничтоживпроблемуиндукции,неоткрылилимыподнейдругую фундаментальную проблему, которая тоже связана снедостаткомобоснований?

Дэвид:Чтообосновываетпринципырациональности?Какобычно,рассуждения.Чем,например,обосновываетсято,чтомыполагаемсяназаконыдедукции, кроме тогофакта, что любая попытка обосновать ихлогически должна вести либо к порочному кругу, либо к бесконечнойрегрессии? Они обоснованы, потому что заменой законов дедукцииневозможноулучшитьниоднообъяснение.

Криптоиндуктивист: По-моему, это не слишком надежная основадлячистойлогики.

Дэвид:Она и не является абсолютно надежной.И нам не следуетожидатьэтогоотнее,посколькулогическоерассуждение–процесснеменее физический, чем рассуждение научное, а потому ему присущаошибочность. Законы логики не самоочевидны. Есть люди,«математические интуитивисты», которые оспаривают традиционныезаконы дедукции (логические «правила вывода»). Я вернусь к ихстранному мировоззрению в главе 10 «Структуры реальности».Невозможно доказать, что они ошибаются, но я приведу доводы впользу того, что они ошибаются, и я уверен, что мои рассужденияубедительнообосновываютэтотвывод.

Криптоиндуктивист: Значит, вы считаете, что «проблемыдедукции»несуществует?

Дэвид: Нет. Я не думаю, что может возникнуть какая-либопроблемаприлюбыхобычныхспособахобоснованиявыводоввнауке,философии или математике. Однако, интересен тот факт, чтофизическая вселенная допускает процессы, создающие знание о нейсамойиодругихвещах.Намразумнопопытатьсяобъяснитьэтотфактточно так же, как объясняем другие физические факты, то есть черезобъяснительные теории.В главе6«Структурыреальности»вывидели,чтоясчитаюпринципТьюрингаподходящейвданномслучаетеорией.Он гласит, что можно построить генератор виртуальной реальности,репертуар которого содержит каждую физически возможную среду.Если принцип Тьюринга является физическим законом, как я полагаю,значит, мы не должны удивляться, обнаружив, что можем создаватьточные теории о реальности, потому что это просто виртуальнаяреальность в действии. Точно так же, как факт возможности паровыхдвигателей является непосредственным проявлением принципов

термодинамики, так и тот факт, что человеческий разум способенсоздавать знание, – это непосредственное проявление принципаТьюринга.

Криптоиндуктивист: Но откуда нам известно об истинностипринципаТьюринга?

Дэвид:Конечно,этонамнеизвестно…Авыбоитесь,чтоеслимынесможемдоказатьпринципТьюринга,тоопятьпотеряемобоснованиетого,чтополагаемсянанаучныепредсказания,нетакли?

Криптоиндуктивист:Э,да.Дэвид:Номыужеперешликсовсемдругомувопросу!Сейчасмы

обсуждаемочевидныйфактофизическойреальности,аименното,чтоона может давать надежные предсказания о самой себе.Мы пытаемсяобъяснить этот факт, чтобы поместить его в те же рамки, в которыхнаходятся все остальные известные нам факты. Я предполагаю, что,возможно, здесь действует определенный закон физики. Но если яошибся,насамомделе,дажееслибымысовсемнемоглиобъяснитьэтозамечательноесвойствореальности, этонинайотунеповлиялобынаобоснование любой научной теории. Поскольку это ни на йоту неухудшилобыобъяснениятакойтеории.

Криптоиндуктивист:Уменязакончилисьаргументы.Мойинтеллектубежден.Темнеменее,ядолженпризнать,чтовсеещечувствуюнечто,чтомогуописатьтолькокак«эмоциональноесомнение».

Дэвид:Возможно,вампоможетмоепоследнеезамечание,неотехспецифических аргументах, о которых вы говорили, а о неправильномпредставлении, лежащем в основе многих из них. Вы знаете, что этонеправильноепредставление,но,возможно,выещеневключиливсвоемировоззрениеследствияэтихидей.Можетбыть,именноэтоиявляетсяисточникомвашего«эмоциональногосомнения».

Криптоиндуктивист:Продолжайте.Дэвид:Неправильноепредставлениеосамойприродерассуждения

иобъяснения.Вы,кажется,допускаете,чторассужденияиобъяснения–например, те, которые обосновывают действия в соответствии сконкретной теорией, имеют форму математических доказательств,идущих от допущений к выводам. Вы ищете «сырье» (аксиомы), изкоторого выводятся заключения (теоремы). Логическая структуратакого типа, связанная с каждым удачным рассуждением илиобъяснением,действительносуществует.Нопроцессдоказательстваненачинается с «аксиом» и не заканчивается «выводом». Он скорееначинается где-то посредине с варианта, изобилующего

несоответствиями, пробелами, неопределенностями и постороннимивыкладками. Все эти недостатки подвергаются критике. Делаютсяпопытки заменить ошибочные теории. Теории, которые критикуют изаменяют, обычно содержат некоторые аксиомы. Поэтому ошибочнополагать, будто доказательство начинается или обосновываетсятеориями,которыевконечномитогеслужатего«аксиомами»,иличтоэти теории обосновывают доказательство. Доказательствозаканчивается – условно – когда кажется, что оно показалоудовлетворительность связанного с ним объяснения. Принятые«аксиомы»неявляютсяокончательнымиинеоспоримымиубеждениями.Этопростовременныеобъяснительныетеории.

Криптоиндуктивист:Понятно.Аргументация–этонечто,отличноеот дедукции и несуществующей индукции. Оно ни на чем неосновываетсяиничемнеоправдывается.Даэтогоиненужно,потомучто его цель – решать проблемы, показать, что данное объяснениерешаетданнуюпроблему.

Дэвид:Добропожаловатьвнашукомпанию.Экс-индуктивист: Все эти годы я чувствовал себя так уверенно в

своейвеликойПроблеме.Ячувствовалсебянастольковышеидревнихиндуктивистов,ивыскочкиПоппера.Ивсеэтовремяясамбылкрипто-индуктивистом, даже не подозревая этого! Индуктивизм –действительноболезнь.Онослепляет.

Дэвид:Несудитесебяслишкомстрого.Теперьвыизлечились.Еслибы только всех остальных больных можно было излечить столь желегкоспомощьюнехитройаргументации!

Экс-индуктивист:Нокакямогбытьстольслеп?Толькоподумать,что я как-то номинировал Поппера на премию Деррида за нелепыеутверждения,втовремякаконрешилпроблемуиндукции!Оmeaculpa![30] Спаси нас Бог, ибо мы сожгли святого! Мне ужасно стыдно. Я невижуиноговыхода,кромекакспрыгнутьсбашни.

Дэвид:Яуверен,чтовэтомнетнеобходимости.Мы,последователиПоппера,считаем,чтовместонасдолжныумиратьнашитеории.Простовыброситесбашнииндуктивизм.

Экс-индуктивист:Такяисделаю!


Криптоиндуктивист – человек, который считает, чтонеобоснованность индуктивного рассуждения поднимает серьезнуюфилософскую проблему, а именно – как обосновать то, что мыполагаемсянанаучныетеории.

Следующая,четвертаянить,–теорияэволюции,котораяотвечаетнавопрос«чтотакоежизнь?»

8.ВажностьжизниС древнейших времен почти до XIX века считалось доказанным,

что требуется какая-то особая оживляющая сила или оживляющийфактор, чтобы заставить вещество, из которого состоят живыеорганизмы, вести себя столь отлично от другого вещества. Вдействительностиэтоозначало,чтововселеннойсуществуетдвавидаматерии: живая материя и неживая материя, с фундаментальноразличными физическими свойствами. Рассмотрим живой организм,например, медведя. Фотография медведя в некоторых отношенияхпохожа на живого медведя. Точно так же на него похожи некоторыенеживые объекты, например, мертвый медведь или, в весьмаограниченнойстепени,созвездиеБольшойМедведицы.Нотолькоживаяматерияможетпогнаться за вамивлесуи, сколькобывыниметалисьсреди деревьев, поймать вас и разорвать на куски. Неживые предметыникогданеделаютничегостольцеленаправленного–покрайнеймере,так думали люди древности. Они же никогда не виделисамонаводящихсяракет.

Для Аристотеля и других древних философов наиболее заметнымкачествомживойматериибылаееспособностьинициироватьдвижение.Ониполагали,что,когданеживаяматерия,напримеркамень,пришлавсостояние покоя, она никогда не придет в движение вновь, пока кто-нибудь не окажет на нее воздействие. Но живая материя, например,медведь в состоянии зимней спячки, может находиться в состояниипокоя, а затемначать двигаться без оказываемогона него воздействия.Благодарясовременнойнаукемылегкоможемобнаружитьслабыеместатаких обобщений, и даже сама идея «приведения в движение» теперькажется понятой ошибочно: мы знаем, что медведь просыпается из-заэлектрохимических процессов, происходящих в его теле. Они могутбыть вызваны внешними «воздействиями», например, повышениемтемпературы,илистатьрезультатомработывнутреннихбиологических«часов», которые задействуют медленные химические реакции дляопределения времени. Химические реакции – не более чем движениеатомов, поэтому медведь никогда не находится в состоянии полногопокоя. С другой стороны, ядро урана, которое живым определенно неявляется, может оставаться неизменным в течение миллиардов лет, апотом,безкакогобытонибыловлияния,резкоивнезапнораспадается.

Таким образом, первоначальное содержание идеи Аристотеля сегодняутратило смысл.Однако он верно уловил одну важную вещь, которуюбольшинство современных мыслителей понимают неправильно.Пытаясь связатьжизнь с какой-нибудьбазовойфизическойконцепцией(хотяиошибочновыбравнаэтурольдвижение),онпризнал,чтожизнь–этофундаментальноеявлениеприроды.

Явление«фундаментально», когда от егопонимания в достаточноглубокой мере зависит понимание мира. Мнения относительно того,какие аспекты мира заслуживают понимания, а, следовательно, иотносительно того, что является глубоким и фундаментальным,безусловно, различны. Одни говорят, что любовь – самоефундаментальное явление в мире. Другие считают, что, когда человеквыучит наизусть определенные священные тексты, он поймет все, чтостоит понять. Понимание, о котором говорю я, выражается в законахфизики,впринципахлогикиифилософии.«Болееглубокое»понимание– это такое, которое обладает большей общностью, включает большесвязей между, на первый взгляд, различными истинами, объясняетбольше с меньшим количеством необъясненных допущений. Самыефундаментальныеявлениявходятвобъяснениемногихдругихявлений,но сами они объясняются лишь с помощью основных законов ипринципов.

Не все фундаментальные явления вызывают значительныефизические эффекты. Гравитация их вызывает и в самом деле являетсяфундаментальным явлением. Но непосредственные проявленияквантовойинтерференции,вродетеневыхкартин,описанныхвглаве2,невелики.Ихдовольносложноувереннообнаружить.Темнеменеемывидели, что квантовая интерференция – фундаментальное явление.Только поняв его, мы можем понять фундаментальный факт,относящийсякфизическойреальности, – существованиепараллельныхвселенных.

Для Аристотеля было очевидно, что жизнь теоретическифундаментальнаивызываетзначительныефизическиеэффекты.Какмыувидим, он был прав. Но это было очевидно ему по совершенноошибочным причинам, а именно – из-за предполагаемых особыхмеханическихсвойствживойматерииидоминирующейролижизненныхпроцессов на земной поверхности. Аристотель полагал, что Вселеннаясостоит главным образом из того, чтомы сейчас называем биосферой(область, содержащая жизнь) Земли, с немногочисленнымидополнительнымидеталями–небеснымисферамиивнутреннейчастью

Земли, добавленными сверху и снизу. Если в вашемКосмосе биосфераЗемли – основная составляющая, вы, естественно, будете думать, чтодеревьяиживотныепоменьшеймеретакжеважны,какгорыизвездыввеликой схеме вещей, особенно если вы плохо знаете физику илибиологию. Современная наука пришла к почти противоположномузаключению. Коперниканская революция поставила Землю взависимость от центрального неживого Солнца. Последующиеоткрытия в физике и астрономии показали не только, что ВселеннаяогромнапосравнениюсЗемлей,ноито,чтоонасогромнойточностьюописываетсявсеобъемлющимизаконами,которыевообщенеупоминаюто жизни. Теория эволюции Чарльза Дарвина объяснила происхождениежизнинаязыке,нетребующемзнанийвобластиспецифическойфизики,и с техпормыоткрылимножество тонкихжизненныхмеханизмов,нониводномизнихтакженеобнаружилиособойфизики.

Эти захватывающиеуспехинауки, и особенноогромнаяобщностьньютоновской механики и последующих физических учений, взначительной мере способствовали росту притягательностиредукционизма. Хотя было обнаружено, что вера в откровениенесовместима с рационализмом (который требует открытости длякритики), многие люди все же продолжали искать первичную основувещей, в которую они могли бы верить. Если у них еще и не былоредуктивной«теориивсего»,вкоторуюонимоглибыверить,тоонипокрайнеймере стремились к ней. Считалось само собой разумеющимся,что редукционистская иерархия наук, основанная на субатомнойфизике, – это неотъемлемая часть научного мировоззрения, и потомукритиковатьеемогуттолькопсевдоученыеите,ктовосставалпротивсамой науки. Таким образом, ко времени изучения мной биологии вшколе статус этого предмета изменился на противоположный тому,которыйАристотельсчиталочевидным.Жизньвовсепересталисчитатьфундаментальной.Самопонятие«изучениеприроды»всмыслеизучениябиологии стало анахронизмом. С фундаментальной точки зрения,природа – это физика. Я лишь немного утрирую ситуацию, еслиохарактеризую господствовавший в то время взгляд следующимобразом. У физики есть ответвление – химия, и она изучаетвзаимодействие атомов. У химии есть ответвление – органическаяхимия,изучающаясвойствасоединенийуглерода.Органическаяхимия,всвою очередь, тоже имеет ответвление – биологию, изучающуюхимическиепроцессы,которыемыназываемжизнью.Иэтоотдаленноеответвлениефундаментальногопредметаинтересуетнаслишьпотому,

что мы сами оказались таким процессом. Важность физики, напротив,считалась по праву самоочевидной, так как вся Вселенная, включаяжизнь,подчиняетсяеепринципам.

Мне с одноклассниками приходилось учить наизусть множество«характеристик живого». Все они были просто описательными и малокасались фундаментальных концепций. Одной из них, очевидно, былодвижение – неясное эхо идеи Аристотеля, – однако среди них были идыхание, и выделение. Также присутствовали размножение, рост инезабвенно названная раздражимость, которая значит, что если выокажете воздействие на что-либо, то оно ответит. Этимпредполагаемымхарактеристикамнехваталоясностииглубины,болеетого, точностью они тоже не отличались. Как сказал бы нам д-рДжонсон, каждый реальный объект обладает «раздражимостью». Сдругой стороны, вирусы не дышат, не растут, не выделяют и недвижутся (пока на них не окажут воздействие), но они живые.Бесплодныелюдинеразмножаются,однакоонитожеживые.

Причина, по которой ни во взглядах Аристотеля, ни в том, чтосодержалосьвмоихшкольныхучебниках,небылозафиксированодажехорошего таксономического различия между живыми и неживымипредметами, не говоря уже о чем-то более глубоком, в том, что иАристотель, и учебники упустили главное в том, что такое живыепредметы (эта ошибка в большей степени простительна Аристотелю,потому что в его времена ни у кого не было лучших знаний).Современная биология не пытается определить жизнь с помощьюнекоторогохарактеристическогофизическогосвойстваиливещества–некойживой«сущности»,–которойнаделенатолькоживаяматерия.Мыбольше не ждем, что такая сущность обнаружится, потому что знаемтеперь,что«живаяматерия»,материявформеживыхорганизмов,–этоне основажизни.Она всего лишь одноиз проявленийжизни, а основажизни–молекулярная.Фактсостоитвтом,чтосуществуютмолекулы,которые побуждают определенные среды к созданию копий этихмолекул.

Такиемолекулыназываютсярепликаторами.Вболееобщемсмыслерепликатор – это любая сущность, которая побуждает определенныесреды ее копировать. Не все репликаторы биологические, и не всерепликаторы являются молекулами. Самокопирующаяся компьютернаяпрограмма (например, компьютерный вирус) – это тоже репликатор.Хорошая шутка – это еще один репликатор, поскольку она заставляетслушателей пересказать себя другим слушателям. Ричард Докинз

придумал терминмем для репликаторов, которые представляют собойчеловеческие идеи, например, шутки. Однако вся жизнь на Землеоснована на репликаторах-молекулах. Они называются генами, абиология – это изучение происхождения, структуры и деятельностигенов, а также их влияния на другую материю. В большинствеорганизмов ген состоит из последовательности небольших молекул(существует четыре различных вида таких молекул), соединенных вцепочку. Названия составляющих молекул (аденин, цитозин, гуанин итимин) обычно сокращают до A, C, G и T. Сокращенное химическоеназваниецепочкиизлюбогоколичестватакихмолекул,расположенныхвлюбомпорядке,–ДНК.

Гены по существу являются компьютерными программами,выраженными в виде последовательности символов A, C, G и T настандартномязыке,называемомгенетическимкодом,которыйодинаков,соченьнебольшимивариациями,длявсейжизнинаЗемле. (Некоторыевирусы основаны на родственном типе молекул, РНК, тогда какприоны[31] в некотором смысле – самовоспроизводящиеся белковыемолекулы.) Особые структуры внутри клеток каждого организмадействуют как компьютеры, исполняя заложенные в этих генахпрограммы. Исполнение заключается в производстве определенныхмолекул (белков) из более простых молекул (аминокислот) приопределенныхвнешнихусловиях.Например,последовательностьATG–это команда для включения в создаваемую белковую молекулуаминокислотыметионина.

Обычногенхимически«включается»вопределенныхклеткахтела,а затем дает этим клеткам команды производить соответствующийбелок.Например,гормонинсулин,которыйотвечаетзауровеньсахаравкровиупозвоночных,являетсяименнотакимбелком.Производящийегогенприсутствует почти в каждой клетке тела, но включается только встрого определенных клетках поджелудочной железы и только тогда,когдаэтонеобходимо.Намолекулярномуровнеэтовсе,навыполнениечего любой ген способен запрограммировать свой клеточныйкомпьютер: произвести определенный химический продукт. Но геныуспешно выполняют свои репликаторные функции, потому что этихимические программы низкого уровня, слой за слоем благодарясложному управлению и обратной связи, складываются в изощренныевысокоуровневыепрограммы.Генинсулинаигены,которыевключаютиотключаютего,вместеэквивалентныполнойпрограммерегулированияуровнясахаравкрови.

Подобнымжеобразомсуществуютгены,которыесодержатособыеинструкции о том, как и когда должны быть скопированы они сами идругие гены, а также инструкции для производства следующихорганизмов того же вида, включая те молекулярные компьютеры,которые вновь выполнят все эти инструкции в следующем поколении.Также существуют инструкции, сообщающие, каким образом весьорганизмвцеломдолженреагироватьнараздражители,например,когдаикакондолженохотиться,есть,спариваться,дратьсяилиубегать.Итакдалее.

Ген способен функционировать как репликатор только вопределенных средах.По аналогии с экологической«нишей» (наборомсред, в которых организм может выжить и произвести потомство) ябудутакжеиспользоватьтерминнишадлянаборавсехвозможныхсред,которыеданныйрепликаторзаставляетсоздаватьегокопии.Нишагенаинсулинавключаетсреды,гдегенрасположенвклеточномядревместес некоторыми другими генами, а сама клетка должным образомрасположена внутри функционирующего организма, причем этоторганизмнаходитсявестественнойсреде,подходящейдляподдержанияего жизни и размножения. Но существуют также и другие среды –например, биотехнологические лаборатории, в которых бактериигенетически изменяют, добавляя им этот ген, – где сходным образомкопируетсягенинсулина.Такиесредытожеявляютсячастьюнишигена,какибесконечноемножестводругихвозможныхсред,весьмаотличныхоттех,вкоторыхэтотгенсформировался.

Не все, что может быть скопировано, является репликатором.Репликаторпобуждаетсвоюсредуктому,чтобыонаегоскопировала,то есть он вносит причинный вклад в свое собственное копирование.(Моя терминология немного отличается от терминологииДокинза.Онназываетрепликаторомвсе,чтокопируетсяполюбойпричине.То,чтояназываю репликатором, он назвал бы активным репликатором.) Я ещевернусь к тому, что в общем случае означает «вносить причинныйвклад» во что-либо, но здесь я имею в виду, что от присутствия иособой физической формы репликатора зависит, происходиткопирование или нет.Другими словами, если репликатор присутствует,тоонкопируется,ноеслизаменитьегопочтилюбымдругимобъектом,даже довольно похожим, этот объект не будет скопирован. Например,ген инсулина служит причиной лишь одного маленького шага висключительносложномпроцессесвоейсобственнойрепликации(этотпроцесси есть весьжизненныйциклорганизма).Однакоподавляющее

большинство вариаций этого гена не дали бы клеткам командыпроизвести химический продукт, который смог бы выполнить работуинсулина.Еслигеныинсулинавклеткахотдельногоорганизмазаменитьлишь немного отличными молекулами, этот организм умрет (еслитолько в нем не поддерживать жизнь с помощью других средств), а,следовательно, он не оставит потомства, и эти молекулы не будутскопированы. Таким образом, то, произойдет копирование или нет,исключительно чувствительно к физической форме гена инсулина. Отприсутствия этого гена в должной форме и должном месте зависит,произойдетлипроцесскопирования,которыйсделаетегорепликатором,хотя существует и бесчисленное множество других причин, которыевносятсвойвкладвегорепликацию.

Наряду с генами в ДНК большинства живых организмовприсутствуют случайные последовательности A, C, G и T, иногданазываемыемусорнымипоследовательностями.Онитакжекопируютсяипередаются потомкам данного организма. Однако если такаяпоследовательность замещается почти любой другойпоследовательностьюпохожейдлины,онавсеравнокопируется.Такимобразом, мы можем сделать вывод, что копирование такихпоследовательностейнезависитотихконкретнойфизическойформы.Вотличие от генов, мусорные последовательности ДНК не являютсяпрограммами. Если они и выполняет какую-то функцию (так ли это,неизвестно), то эта функция не может заключаться в переносе любойинформации.Хотятакаяпоследовательностькопируется,онаневноситпричинныйвкладвсвоесобственноекопированиеи,следовательно,неявляетсярепликатором.

На самом деле это преувеличение. Все, что копируется, должновноситьхотькакой-топричинныйвкладв этокопирование.Мусорныепоследовательности, например, все же состоят из ДНК, что позволяетклеточномукомпьютеруихкопировать.Клеточныйкомпьютернеможеткопироватьмолекулы,отличныеотмолекулДНК.Врядлистоитсчитатьчто-либорепликатором,еслиегопричинныйвкладвсвоюсобственнуюрепликациюмал,хотя,строгоговоря,можнолиеготакназывать–этовопрос степени. Я определю степень адаптации репликатора к даннойсреде как степень вклада, сделанного репликатором в процесс своейсобственной репликации в этой среде. Если репликатор хорошоадаптирован к большинству сред некоторой ниши, мы можем назватьего хорошо адаптированнымк этойнише.Мытолькочто видели, чтоген инсулина в высшей степени адаптирован к своей нише.Мусорные

ДНК-последовательности имеют пренебрежимо малую степеньадаптации по сравнению с геном инсулина или другими настоящимигенами, но они гораздо лучше адаптированы к этой нише, чембольшинствомолекул.

Обратите внимание, чтодлячисленнойоценки степени адаптациимыдолжныучестьнетолькорассматриваемыйрепликатор,нотакжеинекоторый диапазон его возможных вариантов. Чем болеечувствительно копирование в данной среде к точной физическойструктуре репликатора, тем выше адаптация репликатора к этой среде.Для высоко адаптированных репликаторов (которые только изаслуживают названия репликаторов) необходимо рассмотреть тольконебольшие вариации, потому что при значительных вариациях они вбольшинстве случаев уже не будут репликаторами. Итак, мырассматриваем возможность замены репликатора сходными в общихчертах объектами. Чтобы определить степень адаптации к нише,необходиморассмотретьстепеньадаптациирепликатораккаждойсредеэтой ниши. Следовательно, необходимо рассмотреть как вариантырепликатора,такивариантыэтойсреды.Еслибольшаячастьвариантоврепликатора не сумеет побудить большую часть сред ниши к егокопированию, значит, данная форма репликатора является вескойпричиной его самокопирования в этой нише, что мы и имеем в виду,когда говорим, что он в высшей степени адаптирован к этой нише. Сдругой стороны, если большинство вариантов репликатора будуткопироваться в большинстве сред ниши, значит, форма нашегорепликатора не слишком важна: копирование все равно произойдет. Вэтомслучаенашрепликаторвноситнебольшойпричинныйвкладвсвоекопированиеиегонельзяназватьвысокоадаптированнымкэтойнише.

Таким образом, степень адаптации репликатора зависит не толькооттого,чторепликаторделаетвсвоейфактическойсреде,нотакжеиот того, что делало бы множество других объектов, большинство изкоторых не существует, во множестве сред, отличных от этойфактической среды. Мы уже сталкивались с этим любопытнымсвойством раньше. Точность воспроизведения в виртуальнойреальности зависит не только от тех реакций, которые фактическивыдает машина на то, что фактически делает пользователь, но и отреакций, которыеонана делене выдает в ответна действия, которыхпользователь в действительности не совершал. Такая схожесть междужизненными процессами и виртуальной реальностью не являетсяпростымсовпадением,иякраткоэтообъясню.

Самыйважныйфактор,определяющийнишугена,обычносостоитв том, что репликация гена зависит от присутствия других генов.Например, репликация гена инсулина медведя зависит не только отприсутствия в теле медведя всех других генов, но также и отприсутствия во внешней среде генов других организмов. Медведи немогут выжить без пищи, а гены для производства этой пищисуществуюттольковдругихорганизмах.

Различные виды генов, которым для репликации необходимосотрудничество друг с другом, часто сосуществуют в длинныхцепочках ДНК, ДНК организма. Организм – это нечто (например,животное,растениеилимикроб),очемнаобыденномязыкемыдумаемкак о живом. Но из сказанного мной следует, что «живой»,применительнокчастяморганизма,отличнымотДНК,–это,влучшемслучае, титул учтивости[32], не более того. Организм не являетсярепликатором: он – часть среды репликаторов, обычно самая важнаячасть после всех остальных генов. Оставшаяся часть среды – это типместообитания, которое может занимать организм (например, вершинагоры или дно океана), и конкретный образ жизни в нем (например,охотник или фильтратор), который дает организму возможностьпрожитьтамдостаточнодолго,чтобыпроизошларепликацияегогенов.

Наповседневном языкемы говоримо «размножении» организмов;это и в самом деле считалось одним из «признаков живых объектов».Другимисловами,мыдумаемоборганизмахкакорепликаторах.Ноэтоошибочно! Организмы во время размножения не копируются; и ещеменьшеонипобуждаютсвоесобственноекопирование.Онисоздаютсязаново по чертежам, заложенным в ДНК родительских организмов.Например, если случайно изменится форма носа медведя, это можетизменитьвесьобразжизниэтогоконкретногомедведя,иегошансынавыживание для «воспроизводства себя» могут как увеличиться, так иуменьшиться. Но у медведя с новой формой носа нет шансов бытьскопированным. Если у него будет потомство, то носы его потомковбудутобычными.Ностоиттолькоизменитьсоответствующийген(еслиделатьэтосразужепослезачатиямедведя,необходимоизменитьтолькоодну молекулу), и у всех его потомков будут не только носы новойформы, но и копии нового гена. Это показывает, что форма каждогоноса зависит от этого гена, а не от формы какого-либо предыдущегоноса.Такимобразом,форманосамедведяневноситпричинноговкладавформуносаегопотомка.Ноформагеновмедведядаетвкладивсвоесобственное копирование, и в форму носа медведя, атакже в форму

носаегопотомков.Таким образом, организм – это ближайшая среда, копирующая

реальныерепликаторы,тоестьгеныэтогоорганизма.Традиционноносмедведя и его берлогу классифицировали бы как живой и неживойобъектысоответственно.Однаковосновеэтогоразделениянеткакогобытонибылопринципиальногоразличия.Рольносамедведянеимеетфундаментальных отличий от роли его берлоги. Ни то ни другоерепликаторомнеявляется,хотяпостоянносоздаютсяновыепримерыитогоидругого.Инос,иберлога–этовсеголишьчастисреды,которойманипулируютгенымедведявпроцессесвоейрепликации.

Это основанное на генах понимание жизни, – в рамках которогоорганизмы рассматриваются по отношению к генам как частьокружающей среды, – неявно содержалось в основаниях биологии современДарвина,ноегонезамечалипочтидо1960-хгодовинедоконцапонимали до появления трудов Ричарда Докинза «Эгоистичный ген»(1976)и«Расширенныйфенотип»(1982)[33].

Теперь я вернусь к вопросу о том, является ли жизньфундаментальным явлением природы. Я уже предостерег отредукционистскогодопущения,будтоэмерджентныеявления,подобныежизни, с необходимостью менее фундаментальны, чеммикроскопическиефизические явления. Тем неменее кажется, что все,чтоятолькочтоговорилотом,чтотакоежизнь,указываетнато,чтоэто всего лишь побочный эффект в конце длинной цепочки побочныхэффектов.Делонетольковтом,чтопредсказаниябиологии,впринципе,сводятсякпредсказаниямфизики,автом,чтотожесамоепроисходитис объяснениями. Как я уже сказал, великие объяснительные теории –теория Дарвина (в современных версиях, излагаемых, например,Докинзом) и современная биохимия – являются редуктивными. Живыемолекулы–гены–этовсеголишьмолекулы,которыеподчиняютсятемже самым законам физики и химии, что и неживые. Они не содержатникакой особой субстанции и не имеют особых физических свойств.Они просто в определенных средах оказываются репликаторами.Свойство репликации в высшей степени контекстуально, то есть онозависит от тонких особенностей окружающей среды репликатора:объектможетбытьрепликаторомводнойсредеинебытьимвдругой.Свойство адаптации к нише также зависит не от какого-то простогофизического атрибута, присущего репликатору в данное время, а отследствий, которыеономожет вызвать в будущеми в гипотетическихусловиях (т. е. в вариантах этой среды). Контекстуальные и

гипотетические свойства по сути своей производны, поэтому сложнопонять, каким образом явление, характеризуемое только такимисвойствами,можетбытьфундаментальнымявлениемприроды.

В отношении физических проявленийжизни вывод тот же самый:влияние жизни кажется пренебрежимо малым. Все наши знанияуказывают на то, что планета Земля – это единственное место воВселенной, где существуетжизнь. Безусловно, мы не видели данных осуществованиижизни где бы то ни было еще, так что, даже если онадостаточношироко распространена, ее проявления слишком малы длянашеговосприятия.ЗапределамиЗемлимывидимактивнуюВселенную,переполненную разнообразными, мощными, но абсолютно неживымипроцессами.Галактикивращаются.Звездыконденсируются,зажигаются,горят, взрываются и коллапсируют. Частицы высоких энергий,электромагнитные и гравитационные волны распространяются во всехнаправлениях. И кажется не очень важным, есть ли среди всех этихтитанических процессов жизнь. Кажется, что, будь там жизнь, онаничутьнеповлиялабынинаодинизэтихпроцессов.Еслибыогромнаясолнечная вспышкапоглотила Землю, что самопо себе с точки зренияастрофизики событие незначительное, наша биосфера мгновенно сталабыстерильной,ноэтакатастрофаповлиялабынаСолнцестольжемало,каккаплядождянаизвергающийсявулкан.Нашабиосфера,принимаявовнимание ее массу, энергию или любую подобную астрофизическуюмеру значимости,–пренебрежимомалаячастьдажеЗемли.Приэтомвастрономии считается трюизмом, что Солнечная система, в сущности,состоитизСолнцаиЮпитера.Всеостальное(включаяЗемлю)–«простопримеси». Более того, Солнечная система – пренебрежимо малаясоставляющаяМлечногоПути–галактики,котораясамапосебеничемне примечательна среди множества других в известной Вселенной.Таким образом, кажется, что, как сказалСтивенХокинг, «человеческаяраса – это всего лишь химическая грязь на средних размеров планете,обращающейся вокруг самой обычной звезды, на окраине одной изсотенмиллиардовгалактик»[34].

Такимобразом,доминирующийсегоднявзглядсостоитвтом,чтожизнь далека от центрального положения в геометрическом,теоретическом или практическом плане и почти невыразимомалозначима. В свете этого биология имеет тот же статус, что игеография. План города Оксфорда важен для тех, кто в нем живет, нобезразличендлятех,ктоникогдатуданепоедет.Подобнымжеобразомкажется, что жизнь – это парохиальное свойство какой-то области

Вселенной или, возможно, нескольких областей, фундаментальное длянас, потому что мы живые, но не имеющее ни теоретической, нипрактическойфундаментальностивболеекрупнойсхемевещей.

Как ни удивительно, этот взгляд является заблуждением. Этопросто неправда, что жизнь несущественна по своим физическимпроявлениямилипосвоимтеоретическимследствиям.

Вкачествепервогошагакобоснованиюэтоготезисапозвольтемнеобъяснить сделанное мной ранее замечание о том, что жизнь – этоформавиртуальнойреальности.Яиспользовалслово«компьютеры»дляобозначения механизмов, выполняющих генетические программы вживыхклетках,ноэтоневполнестрогаятерминология.Посравнениюсуниверсальнымикомпьютерами,которыемыпроизводимискусственно,внекоторыхотношенияхониделаютбольше,авдругих–меньше.Ихне так уж легко запрограммировать для написания текстов или дляразложения на множители больших чисел. С другой стороны, ониосуществляют очень точное интерактивное управление реакциямисложнойсреды(организма)навсе,чтотолькоможетснимпроизойти.Иэто управление имеет целью вызвать определенное ответноевоздействиесредынагены(аименно,реплицироватьих),причемтакое,чтобы совокупное влияние на гены было насколько возможнонезависимым от происходящего вовне. Это больше, чем простовычисление.Это–реализациявиртуальнойреальности.

Аналогия с человеческой технологией виртуальной реальностинеидеальна. Во-первых, хотя гены, как и пользователь виртуальнойреальности, находятся в среде, детали строения и поведения которойопределеныпрограммой(которуюизаключаютвсебесамигены),генынеощущаютнахождениявэтойсреде,потомучтоонинеспособныничувствовать,ниощущать.Поэтому,еслиорганизм–этовиртуализация,определяемая его генами, то зрителейу этойкартинынет.Кроме того,организм не просто генерируется виртуально, он создается физически.Ген не нужно «обманывать», чтобы он поверил, что вне его естьорганизм.Организмтамдействительноесть.

Однако эти отличия несущественны. Как я уже сказал, всякаягенерация в виртуальной реальности есть физическое изготовлениесоздаваемой среды. Внутренняя часть любого генератора виртуальнойреальности в процессе работы – это совершенно реальная физическаясреда,произведенная,чтобыиметьсвойства,заданныевпрограмме.Этомы,пользователи,иногдаинтерпретируемеекакдругуюсреду,котораядает такие же ощущения. Что же касается отсутствия пользователя,

давайте явным образом рассмотрим, в чем состоит его роль ввиртуальной реальности. Во-первых, воздействовать на создаваемуюсреду, чтобы ощутить ответное воздействие – другими словами,независимо взаимодействовать со средой. В биологии эту роль играетвнешняясредаобитания.Во-вторых,обеспечитьнамерение, стоящее загенерацией. Бессмысленно, в общем-то, говорить о конкретнойситуации как о воссозданной виртуальной реальности, если несуществует понятия точности или неточности воспроизведения. Ясказал, что точность воспроизведения – это близость (как еевоспринимает пользователь) созданной среды к той, которуюнамеревались создать. Но что значит точность для среды, которуюникто не намеревался создавать и не воспринимает? Точностью здесьявляется степень адаптации генов к своей нише. Мы можем вывести«намерение» генов воспроизвести среду, которая будет ихреплицировать, из теории эволюции Дарвина. Гены вымирают, если неосуществляютэто«намерение»,такжеэффективноилирешительно,какконкурирующиеснимигены.

Таким образом, жизненные процессы и создание виртуальнойреальности, если отбросить поверхностные различия, оказываютсяпроцессами одного рода. И те и другие включают физическоевоплощение общих теорий о среде. В обоих случаях эти теориииспользуются для реализации этой среды и для интерактивногоуправления не только ее непосредственными внешними проявлениями,ноивсемиоткликаминалюбогородараздражители.

Генынесутзнаниеосвоихнишах.Все,чтоимеетфундаментальнуюзначимостьотносительноявленияжизни,определяетсяэтимсвойством,а не репликацией самой по себе. Таким образом, теперь мы можемпопытатьсявывестиобсуждениезапределырепликаторов.Впринципе,можно представить вид, гены которого неспособны к репликации, новместоэтогоадаптированыксохранениюсвоейнеизменнойфизическойформы путем постоянного самообслуживания и защиты от внешнихвоздействий. Маловероятно, что такой вид возникнет естественнымобразом,ноегоможнобылобысоздатьискусственно.Точнотакжекакстепень адаптации репликатора определяется как степень причинноговклада, который он делает в свою собственную репликацию, можноопределитьстепеньадаптацииэтихнерепликантныхгеновкакстепеньвклада, который они делают в свое собственное выживание вконкретной форме. Рассмотрим вид, генами которого являются узоры,вытравленные в алмазе. Обычный алмаз случайной формы может

выживать в течение многих геологических эр, в широком диапазонеусловий, но его форма не является адаптированной к выживанию,потомучтоалмаздругойформытожевыживетвпохожихусловиях.Ноесли гены нашего гипотетического вида, закодированные в алмазе,заставяторганизмвестисебятак,чтобы,например,защититьтравленуюповерхность алмаза от коррозии во враждебной среде, от другихорганизмов,пытающихсявытравитьнанейдругуюинформацию,илиотворов, которые разрежут алмаз, отполируют и сделают из негодрагоценный камень, то тогда это будут истинные адаптации длявыживания в данных средах. (Кстати, драгоценный каменьдействительнообладаетнекоторойстепеньюадаптациидлявыживанияв среде современной Земли. Люди ищут необработанные алмазы иизменяютихформу, создаваядрагоценныекамни.Ноониищути самидрагоценныекамниисохраняютихформу.Такчтовэтойсредеформадрагоценного камня вносит причинный вклад в свое собственноевыживание).

Как только остановится производство этих искусственныхорганизмов, число примеров каждого нерепликантного гена уже несможет увеличиться. Но оно и не уменьшится, пока знание, котороесодержат эти гены, будет достаточным для осуществления стратегиивыживания этих генов в занимаемой ими нише. В конце концов,достаточно крупная перемена в среде обитания или истощение,вызванноенесчастнымислучаями,можетстеретьэтотвидслицаземли,но он может сохраняться так же долго, как и множество видов,возникающих естественным путем. Гены таких видов обладают всемисвойствами реальных генов, кроме репликации. В частности, онисодержат знание,необходимоедля сохраненияихорганизмоввполнойаналогииснастоящимигенами.

Общей особенностью для репликантных и нерепликантных геновявляетсявыживаниезнания,анеобязательногенаиликакого-тодругогофизическогообъекта.Поэтому,строгоговоря,книшеадаптируетсяилине адаптируется какая-то часть знания, а не физический объект. Еслиадаптацияпроисходит,тоуэтогознанияпоявляетсясвойство:однаждывоплотившисьвэтойнише,знаниебудетстремитьсяоставатьсятам.Вслучае с репликатором реализующий его физический материалпостоянно меняется: новая копия собирается из нерепликантныхсоставляющих при каждой репликации. Нерепликантное знание такжеможет успешно воплощаться в различных физических формах, как,например, в случае переноса старой записи с виниловой пластинки на

магнитную ленту, а потом на компакт-диск. Можно представить себедругой искусственный живой организм с нерепликантной основой,которыйпоступалбыточнотакже,используякаждуювозможностьдлякопированиязнания,содержащегосявегогенах,насамуюнадежнуюиздоступных ему сред. Быть может, когда-нибудь так станут поступатьнашипотомки.

Я считаю странным называть организмы этих гипотетическихвидов«неживыми»,однакотерминологияздесьнетакужважна.Деловтом, что, хотя вся известная жизнь основана на репликаторах, вдействительности она строится вокруг одного явления – знания. Мыможемдатьопределениеадаптациинепосредственнонаосновезнания:сущность адаптирована к своей нише, если воплощает знание,заставляющееэтунишусохранятьсуществованиеданногознания.

Итак, мы приближаемся к причине того, почему жизньфундаментальна.Жизнь состоит вфизическом воплощении знания, а вглаве 6 мы уже встречали закон физики, принцип Тьюринга, которыйтакже заключается в физическом воплощении знания. Он гласит, чтоможно воплощать законыфизики с их действиемна любуюфизическивозможную среду, в программах для генератора виртуальнойреальности.Геныявляютсятакимипрограммами.Инетолькоони,ноивсеостальныепрограммывиртуальнойреальности,которыефизическисуществуют или когда-либо будут существовать, – это прямые иликосвенные проявления жизни. Например, программы виртуальнойреальности, которые выполняются нашими компьютерами или нашиммозгом, – это косвенные проявления человеческой жизни. Такимобразом, жизнь – это средство (по-видимому, необходимое средство)воплощения в природе тех эффектов, о которых говорит принципТьюринга.

Этообнадеживает,ноещенедостаточнодлятого,чтобыпризнатьжизнь фундаментальным явлением. Я все еще не установил, что сампринципТьюрингаимеетстатусфундаментальногозакона.Скептикмогбы оспорить, утверждая, что он не имеет такого статуса. Это закон,говорящий о физическом воплощении знания, и скептик мог быпосчитать, что знание – это понятие скорее парохиальное иантропоцентрическое, нежели фундаментальное. То есть знание – этооднаизтехвещей,которыеважныдлянасиз-затого,чеммыявляемся–животными,чьяэкологическаянишазависитотсозданияиприменениязнания, – но которые не важны в абсолютном смысле. Для коалы,экологическаянишакоторого зависит от эвкалиптовыхлистьев, важен

эвкалипт; для применяющих знание приматов Homo sapiens важнознание.

Носкептикошибсябы.ЗнаниеважнонетолькодляHomosapiensинетольконапланетеЗемля.Яужеговорил,чтоналичиеилиотсутствиезначительного физического влияния какой-либо сущности не являетсярешающим для ее фундаментальности в природе. Тем не менее этосущественный аспект. Давайте рассмотрим астрофизические следствиязнания.

Теория звездной эволюции, описывающая строение и развитиезвезд, – одна из больших успехов науки. (Обратите внимание нарасхождение в терминологии. В физике слово «эволюция» означаетразвитиеилипростодвижение,аневариациииотбор,каквбиологии.)Всего лишь сто лет назад не был известен даже источник солнечнойэнергии. Лучшая физика того времени давала только ложный вывод,что, каким бы ни был источник его энергии, Солнце не могло бысветить больше ста миллионов лет. Интересно, что геологи ипалеонтологи уже тогда знали из ископаемых свидетельств о прошлойжизни, что Солнце должно было светить на Земле по крайней меремиллиард лет. Затем была открыта ядерная физика и со всеми своимитонкостями применена к физике звездных недр. С тех пор теориязвездной эволюции достигла зрелости. Теперь мы понимаем, почемузвезды светят. Для большинства типов звезд мы можем определить,какими были их температура, цвет, светимость и диаметр на каждойстадии существования, узнать длительность каждой из этих стадий,сказать, какие элементы звезда создает путем ядерных превращений, ит.д.ЭтатеориябылапроверенаиподкрепленанаблюдениемзаСолнцемидругимизвездами.

Мы можем использовать эту теорию для предсказания будущегоразвитияСолнца.Онаговорит,чтоСолнцебудетпродолжатьсветитьсбольшой стабильностью в течение еще приблизительно пятимиллиардовлет;затемоноувеличитсяпримерновсторазпосравнениюс его сегодняшним диаметром и станет красным гигантом; потом оностанетпульсировать,вспыхнетновойзвездой,сколлапсируетиостынет,ставвконечномитогечернымкарликом[35].НопроизойдетливсеэтосСолнцем на самом деле? Неужели каждая звезда такой же массы исостава, которая сформировалась за несколько миллиардов лет доСолнца, уже стала красным гигантом, как предсказывает теория? Ивозможно ли, что некоторые, на первый взгляд, несущественныехимические процессы на крошечных планетах, обращающихся вокруг

этих звезд, могли изменить течение ядерных и гравитационныхпроцессов,оперирующихнеизмеримобольшеймассойиэнергией?

Если Солнце действительно станет красным гигантом, онопоглотит и разрушит Землю. И если к тому времени на Земле все ещебудут,физическиилиинтеллектуально,житьнашипотомки,они,скореевсего,незахотят,чтобыэтопроизошло.Онибудутделатьвсе,чтовихсилах,чтобыэтопредотвратить.

Уверенылимы,чтоониничегонесмогутсделать?Конечно,нашасовременная технология слишком слаба, чтобы справиться с подобнойзадачей. Но ни наша теория звездной эволюции, ни какая-либо другаяизвестная нам физика не дает основания считать, что эта задачанеразрешима. Напротив, мы уже знаем в общих чертах, что́ для еерешенияпотребуется (а именно – удалениематерии сСолнца).И у насестьнесколькомиллиардовлет,чтобыдовестидосовершенстванашисырые планы и применить их на практике. Если наши потомки такимспособом спасут себя, значит, наша современная теория звезднойэволюции в применении к одной конкретной звезде – Солнцу – даетабсолютнонеправильныйответ.Апричинаэтогозаключаетсявтом,чтоонанеучитываетвлияниежизниназвезднуюэволюцию.Онаучитываетфундаментальные физические эффекты, связанные с ядерными иэлектромагнитными силами, гравитацией, гидростатическим ирадиационнымдавлением,нонесжизнью.

Похоже, что знание, необходимое для управления Солнцем, несмогло бы развиться только путем естественного отбора, поэтомуименноотприсутствияразумнойжизнизависитбудущееСолнца.Наэтоможновозразить,чтооченьсерьезныминеобоснованнымдопущениемявляетсяидеяотом,чторазумвыживетнаЗемлевтечениенесколькихмиллиардов лет, и даже если выживет, то еще большее допущениесчитать, что он будет обладать знанием, необходимымдля управленияСолнцем. Одна из современных точек зрения заключается в том, чторазумная жизнь на Земле даже сейчас находится в опасностисаморазрушения, если не по причине ядерной войны, то от какого-нибудь побочного следствия технического прогресса или научногоисследования.Многиелюдисчитают,чтоеслиразумнойжизнисужденовыжить на Земле, то это может произойти только путем подавлениятехнического прогресса. Поэтому они, возможно, боятся, что нашеразвитие технологий, необходимое для управления звездами,несовместимо с выживанием в течение достаточно длительноговремени, чтобы воспользоваться этой технологией, и, следовательно,

так или иначе, но предопределено, чтожизнь на Земле не повлияет наэволюциюСолнца.

Яуверен,чтоэтотпессимизмошибочен.Какяобъяснювглаве14,существует множество причин предполагать, что наши потомки вконечном итоге будут управлятьСолнцем – и даже больше.Вероятно,мынеможемпредвидетьни технологию, ниихнамерения.Возможно,онизахотятспастись,покинувСолнечнуюсистемуилиохлаждаяЗемлю,или одним из множества других непостижимых для нас методов,которые включают манипуляции с Солнцем. С другой стороны, онимогутзахотетьуправлятьСолнцемзадолгодотого,когдапонадобитсяпредотвратить его переход в фазу красного гиганта (например, чтобыэффективнее использовать его энергию или чтобы добывать из негосырьедлярасширениясвоегожизненногопространства).Однакотезис,который я здесь доказываю, зависит не от нашей способностипредсказывать то, что произойдет, а лишь от предположения, чтобудущиесобытиязависятоттогознания,которымбудутобладатьнашипотомкии от того, как они его применят.Такимобразом, невозможнопредсказатьбудущееСолнца,непринимаяво вниманиебудущеежизнина Земле и, в частности, будущее знания. Цвет Солнца через десятьмиллиардов лет будет зависеть от гравитации и радиационногодавления, от конвекции и нуклеосинтеза. Он совсем не зависит отгеологииВенеры,химииЮпитераилирисункакратеровнаЛуне.Ноонзависит от того, что произойдет с разумнойжизньюна планете Земля.Он зависитотполитики, экономикиирезультатов войн.Он зависитоттого,чтоделаютлюди:какиерешенияонипринимают,какиепроблемыставят, какие ценности выбирают и как ведут себя по отношению кдетям.

От этого вывода нельзя уйти, приняв пессимистическую теориюотносительно перспектив нашего выживания. Такая теория не следуетни из законов физики, ни из любого другого известного намфундаментального принципа: ее можно доказать только начеловеческом языке высокого уровня (например, «научное знаниеопередило моральное знание» или что-то подобное). Тем самым,рассуждая на основе такой теории, человек неявно признает, что дляастрофизических предсказаний необходимы теории о человеческихделах.Нодажееслипопыткичеловеческойрасывыжитьвконцеконцовокажутся тщетными, применима ли эта пессимистическая теория ковсему внеземному разуму воВселенной?Если нет, если некая разумнаяжизнь, в некой галактике, когда-либо сумеет выжить в течение

миллиардов лет, то значит, жизнь важна в общем ходе физическогоразвитияВселенной.

ВовсейнашейГалактикеивовсеммультиверсезвезднаяэволюциязависит от того, развилась ли разумная жизнь, и где это произошло, аесли развилась, то от результатов ее войн и от ее отношения к своимдетям. Например, мы можем приблизительно предсказать, в какойпропорциизвездыразныхцветов(точнее,разныхспектральныхклассов)должнывстречаться вГалактике.Чтобыэтоосуществить,мыдолжнысделатьнекоторыедопущенияотносительнотого,естьлитамразумнаяжизнь и что она делает все это время (то есть что она не погасиласлишком много звезд). В настоящий момент наши наблюдениясогласуются с тем, что за пределами нашей Солнечной системыразумной жизни не существует. Когда наши теории о строении нашейГалактики станут совершеннее, мы сможем делать более точныепредсказания,ноопятьжелишьнаосноведопущенийораспределениииповеденииразумавГалактике.Еслиэтидопущениябудутнеточными,ошибка в предсказании распределения спектральных классов почтистоль же неизбежна, как если бы мы заблуждались относительносостава межзвездного газа или массы атома водорода. И если мыобнаружим определенные аномалии в распределении спектральныхклассов, это может быть свидетельством присутствия внеземногоразума.

Космологи Джон Барроу[36] и Фрэнк Типлер[37] рассмотрелиастрофизические проявления, которые имела бы жизнь, если онасохранитсявтечениедолгоговременипослетого,когдаСолнцестанеткраснымгигантом.Ониобнаружили,чтожизньвконечномитогевнеслабы грандиозные качественные перемены в строение Галактики, авпоследствии–ивсейВселенной.(Кэтимрезультатамявернусьвглаве14.)Итак,ещераз:любаятеориястроенияВселеннойвовсехстадиях,заисключением самых ранних, должна принимать во внимание то, чтобудет или чего не будет делать жизнь к тому времени. Этого нельзяизбежать: будущая история Вселенной зависит от будущей историизнания.Астрологи всегда верили, что космические события влияют наделалюдей;наукавекамисчитала,чтоникосмосневлияетналюдей,нилюди на космос. Теперь мы понимаем, что дела людей влияют накосмическиесобытия.

Стоит поразмышлять над тем, где мы сбились с пути и началинедооценивать физическое влияниежизни. Это произошло из-за нашейизлишней парохиальности. (Занятно, что достигнутый в древности

консенсус обошелся без этой ошибки, потому что тогдашние взглядыбылиещеболеепарохиальными.)ВоВселенной,какмыеевидим,жизньне повлияла ни на что, что имело бы хоть какое-то астрофизическоезначение. Однако мы видим только прошлое, и более или менееподробно мы видим только то прошлое, которое пространственноблизко к нам. Чем дальше во Вселенную мы смотрим, тем в болееотдаленное прошлое мы заглядываем и тем меньше подробностейвидим.Нодажевсепрошлое–историяВселеннойотБольшоговзрывадонастоящегомомента–этолишьмалаячастьфизическойреальности.НастоящиймоментиБольшоесжатие(еслионопроизойдет)разделяетвдесятьразбольшаяистория,аможетбыть,инамногобольше,неговоряуже о других вселенных.Мынеможемнаблюдать ни одну из них, но,применяясвоилучшиетеориикбудущемузвезд,галактикиВселенной,мы обнаруживаем огромное пространство, на которое можетвоздействовать жизнь и в конечном итоге захватить господство надвсем, что происходит, точно так же, как сейчас она доминирует вбиосфереЗемли.

Традиционное обоснование малозначительности жизни придаетслишком большой вес общим величинам, таким как размер, масса иэнергия.Впарохиальномпрошломинастоящемтакиевеличиныбылииостаются хорошей мерой астрофизической важности, но в физике несуществуетпричины,почемутакидолжнооставаться.Болеетого,самабиосфера уже предоставляет множество контрпримеров,противоречащихобщейприменимоститакихмерважности.ВIIIвекедон. э., например, масса человеческой расы составляла около 10 млн т.Отсюдаможнобылобысделатьвыводомалойвероятноститого,чтоприсутствие или отсутствие людей могло в то время значительноповлиять нафизические процессы, приводившие в движение вомногоразбольшиемассы.ОднакоименновтовремябылапостроенаВеликаяКитайская стена, масса которой составляет около 300 млн т.Передвижениемиллионовтоннкамня–этооднаизтехвещей,которымивсе время занимаются люди. Сегодня необходимо всего несколькодесятков человек, чтобы создать железнодорожную выемку илитоннель, переместив миллион тонн породы. (Эта мысль еще усилится,если сделать более честное сравнение – между массой перемещеннойпородыимассойтойкрошечнойчастимозгаинженераилиимператора,в которой воплощены идеи, или мемы, заставившие выполнить этуработу.)Учеловеческойрасывцелом(или,еслихотите,уееколлекциимемов), возможно, уже достаточно знаний, чтобы разрушать целые

планеты,еслибыотэтогозависелоеевыживание.Даже неразумная жизнь значительно трансформировала вещество

земнойповерхностии атмосферы,котороевомногоразпревышаетпомассееесаму.Веськислородвнашейатмосфере,например,–около1000трлн т – был создан растениями, а значит, стал побочным эффектомрепликации генов, то есть молекул-потомков единственной молекулы.Жизньоказываетвлияниенепотому,чтоонахарактеризуетсябо́льшимиразмерами, массой или энергией, чем другие физические процессы, апотому что она обладает бо́льшим знанием. По макроскопическомуэффекту,котороезнаниеоказываетнарезультатыфизическихпроцессов,оно по крайней мере столь же важно, как и любая другая физическаяхарактеристика.

Но существует ли, как полагали древние в отношении к жизни,базовое физическое различие между объектами – носителями знания иобъектами, не являющимися его носителями; различие, которое независит ни от среды, окружающей объекты, ни от их влияния наотдаленноебудущее,азависиттолькоотнепосредственныхфизическихатрибутов этих объектов? Удивительно, но существует. Чтобы егоувидеть,необходимвзглядсточкизрениямультиверса.

Рассмотрим ДНК живого организма, например, медведя, ипредположим, что где-то в одном из его генов мы обнаруживаемпоследовательность TCGTCGTTTC.Эта конкретная цепочка из десятимолекулвспециальнойнише,состоящейизоставшейсячастигенаиегониши, является репликатором. Она воплощает небольшой, но важныйкусочек знания. Теперь предположим, чисто теоретически, что мыможемнайтивДНКмедведянегенетическийсегментмусорнойДНК,вкотором также есть последовательность TCGTCGTTTC. Этупоследовательность не стоит называть репликатором, потому что онанедаетпрактическиникакоговкладавсвоюсобственнуюрепликациюиненесетзнания.Этослучайнаяпоследовательность.Итак,унасестьдвафизическихобъекта,двасегментаоднойитойжецепочкиДНК,одинизкоторых воплощает знание, а другой является случайнойпоследовательностью. Но они физически идентичны. Каким образомзнаниеможетбытьфундаментальнойфизическойвеличиной,еслиодинобъект обладает им, а другой, физически идентичный первому, им необладает?

И тем не менее может, так как эти два фрагмента вдействительности не идентичны. Они только кажутся идентичными,когдананихсмотрятизнекоторыхвселенных,такихкакнаша.Давайте

посмотримнанихещеразтак,каконивыглядятвдругихвселенных.Мынеможемнаблюдать другие вселенныенепосредственно, поэтомунампридетсявоспользоватьсятеорией.

Намизвестно,чтоДНКживыхорганизмовподверженыслучайныместественным вариациям –мутациям – в последовательности молекулA, C, G и T. Согласно теории эволюции от появления таких мутацийзависят адаптации в генах, а, следовательно, зависит и самосуществование генов. Из-за мутаций популяция любого гена обладаетнекоторойвариативностью,иособи–носителигеновсболеевысокойстепенью адаптации, как правило, оставляют больше потомков, чемдругие особи. Большая часть вариаций гена делает его неспособнымвызывать свою репликацию, потому что измененнаяпоследовательность уже не приказывает клетке производить что-тополезное.Другиевариациипростоделаютрепликациюменеевероятной(то есть они сужают нишу гена). Однако некоторые могут воплощатьновые команды, которые сделают репликацию более вероятной. Такпроисходит естественный отбор. С каждым поколением вариации ирепликации степень адаптации выживших генов имеет тенденцию кувеличению. Далее, случайная мутация, вызванная, например,попаданиемкосмическойчастицы,вызываетвариациюнетольковнутрипопуляции организма в одной вселенной, но и между вселенными.Космическая частица – это высокоэнергетическая субатомная частица,и, подобнофотону, испускаемому электрическимфонариком, в разныхвселенныхонаперемещаетсявразличныхнаправлениях.Поэтому,когдакосмическая частица попадает в цепочку ДНК и вызывает мутацию,некоторые из ее партнеров в других вселенных не попадают в своикопии цепочки ДНК или попадают в этих цепочках в другие места,вызывая, следовательно, другие мутации. Таким образом, попаданиеодной космической частицы в одну молекулу ДНК в общем случаевызоветвразличныхвселенныхмножестворазличныхмутаций.

Когдамыразмышляем, как конкретныйобъектможет выглядеть вдругихвселенных,намнеследуетзаглядыватьвмультиверстакдалеко,что распознать партнера этого объекта в другой вселенной станетневозможно.Возьмем,например, сегментДНК.Внекоторыхвселенныхсовсем нет молекул ДНК. Другие вселенные, содержащие ДНК,настолько не похожи на нашу, что не существует способа распознать,какой сегмент ДНК в другой вселенной соответствует тому сегменту,который мы рассматриваем в нашей Вселенной. Бессмысленнозадаватьсявопросомотом,какнашконкретныйсегментДНКвыглядит

в подобной вселенной, поэтому, во избежание появления такойнеопределенности, мы должны рассматривать только те вселенные,которые достаточно похожи на нашу. Например, мы могли бырассматриватьтолькотевселенные,вкоторыхсуществуютмедведи,ивкоторых образец ДНК медведя был помещен в анализатор,запрограммированный на распечатку десяти букв, представляющихструктуру в заданной позиции относительно конкретных ориентировточноопределеннойцепочкиДНК.Последующееобсуждениеостанетсяв силе, если мы выберем любой другой разумный критерийраспознаваниясоответствующихсегментовДНКвблизкихвселенных.

По любому такому критерию сегмент генамедведя почти во всехблизкихвселенныхдолжениметьтакуюжепоследовательность,какивнашей. Так происходит потому, что этот ген, по-видимому, обладаетвысокой степенью адаптации, а это значит, что большая часть еговариантов не сумеет обеспечить свое копирование в большинствевариантовсреды,апотомунесможетпоявитьсяименновэтомсегментеДНКживогомедведя.Наоборот,когдасегментДНК,ненесущийзнание,подвергается почти любой мутации, мутировавший вариант тем неменее остается способным к копированию. За многие поколениярепликациипроизойдетмножествомутаций,ивбольшинствесвоемонине окажут никакого влияния на репликацию. Следовательно, сегментмусорной последовательности, в отличие от своего генного собрата,будетсовершенногетерогеннымвразличныхвселенных.Вполнеможетбыть так, что каждая возможная вариация его последовательностибудетвравнойстепенипредставленавмультиверсе(тоестьто,чтомыдолжны подразумевать под этой последовательностью, будетсовершеннослучайно).

Таким образом, мультиверсная перспектива открываетдополнительную физическую в структуру ДНК медведя. В нашейВселенной она содержит два отрезка с последовательностьюTCGTCGTTTC.Одинизнихявляетсячастьюгена,другойнеявляется.Вбольшинстведругихблизкихвселенныхпервыйиздвухотрезковимеетту же самую последовательность, TCGTCGTTTC, что и в нашейвселенной,новторойотрезоксильноразличаетсявблизкихвселенных.Такимобразом,вразреземультиверсаэтидвасегментадажеотдаленнонепохожидругнадруга(рис.8.1).

Мывновьразмышлялислишкомпарохиальноипришликложномувыводу о том, что сущности, несущие знание, могут быть физическиидентичны сущностям, не несущим знание; а это, в свою очередь,

ставитподсомнениефундаментальностьзнания.Однакокнастоящемумоментумыужесовершилипочтиполныйкруг.Мывидим,чтодревняяидея об особых физических свойствах живой материи почти истинна:физически особенна не живая материя, а материя, несущая знание. Воднойвселеннойонавыглядитбеспорядочной;носредивселенныхонаимеетрегулярнуюструктуру,подобнокристаллувмультиверсе.

Такимобразом,знание–этовсе-такифундаментальнаяфизическаяхарактеристика,аявлениежизничутьменеефундаментально.

Представьте себе, что вы смотрите на молекулу ДНК медвежьейклетки в электронный микроскоп, пытаясь отличить гены отнегенетических последовательностей и оценить степень адаптациикаждогогена.Влюбойотдельнойвселеннойэтоневозможно.Свойствобыть геном, то есть иметь высокую степень адаптации, является –постольку, поскольку ее можно обнаружить в пределах однойвселенной, – чрезвычайно сложным. Это эмерджентное свойство. ВампришлосьбысделатьмножествокопийДНКс вариациями,применитьгеннуюинженерию,чтобысоздатьмножествоэмбрионовмедведейдлякаждого варианта ДНК, вырастить этих медведей, поселив их вразличные среды, соответствующие экологической нише медведя, ипосмотреть,какиемедведиоставятбольшепотомков.

Носволшебныммикроскопом,которыймогбызаглянутьвдругиевселенные (что, я подчеркиваю, невозможно: мы используем теорию,чтобы представить – или воссоздать – то, что, как нам известно,должно там находиться), эта задача стала бы простой.Как на рис. 8.1,геныотличалисьбыотнегеновкакобработанныеполяотличаютсянааэрофотоснимках от джунглей, или как кристаллы отличаются отраствора, в котором они выросли. Они регулярны во многих близкихвселенных, тогда как все негены, сегменты мусорной

последовательности,нерегулярны.Чтокасаетсястепениадаптациигена,оценитьеепочтитакжепросто.Геныслучшейадаптациейбудутиметьоднуитужеструктурувболееобширномдиапазоневселенных–унихбудутболеекрупные«кристаллы».

Теперьдавайтеотправимсянадругуюпланетуипопытаемсянайтиместные формы жизни, если таковые там имеются. Опять-такисложность этой задачи хорошо известна. Вам пришлось бы провестисложныеи тонкие эксперименты, бесконечныепровалы которых сталипредметом множества научно-фантастических рассказов. Но еслитольковымоглибынаблюдатьвтелескопвесьмультиверс,жизньиееследствия были бы очевидны с первого взгляда. Вам всего лишьнеобходимо искать сложные структуры, которые кажутсянерегулярными в любой отдельной вселенной, но идентичными вомногих близких вселенных. Если вы увидите что-либо подобное, выобнаружите некое физически воплощенное знание. А где есть знание,тамдолжнабытьжизнь,покрайнеймерепрошлая.

СравнимживогомедведяссозвездиемБольшойМедведицы.Живыемедведи во многих близких вселенных анатомически очень схожи.Таким свойством обладают не только их гены, но и все тело (хотянекоторыехарактеристикитела,напримервес,могутотличатьсягораздобольше,чемгены;такпроисходитпотому,что,кпримеру,вразличныхвселенных медведь в большей или меньшей степени преуспел внедавнихпоискахпищи).НовсозвездииБольшойМедведицыотоднойвселеннойкдругойнесуществуеттакойрегулярности.Формасозвездия–эторезультатначальногосостояния галактического газа,изкоторогоформировались звезды. Это состояние было случайным – намикроскопическом уровне весьма различным в разных вселенных, – ипроцесс формирования звезд из этого газа включал всевозможныенеустойчивости, увеличивавшие масштаб вариаций. В результате торасположение звезд, которое мы наблюдаем в данном созвездии,существует только в очень ограниченном диапазоне вселенных. Вбольшинстве близких вариантов нашей вселенной в небе тоже естьсозвездия,ноонивыглядятиначе.

И наконец, давайте точно так же посмотрим на Вселенную. Чтоувидитнашмагическиусиленныйвзгляд?Вотдельнойвселеннойсамыепоразительныеструктуры–этогалактикиископлениягалактик.Ноэтиобъекты не имеют различимой структуры в мультиверсе. Там, где воднойвселеннойнаходитсягалактика,вмультиверсесобранымириадыгалактик с весьма различной географией. И так во всем мультиверсе.

Близкие вселенные похожи только в определенных общих чертах, кактого требуют законы физики, которые применимы к ним всем. Так,большинствозвездимеетдовольноточнуюсферическуюформувовсеммультиверсе, а большинство галактик имеет спиральную илиэллиптическую форму. Но ничто не простирается далеко в другиевселенные, не изменив детали своего строения до неузнаваемости. Заисключениемтехнемногихмест,гдеестьвоплощенноезнание.Втакихместах объекты простираются через огромное количество вселенных,оставаясьприэтомузнаваемыми.Возможно,внастоящеевремяЗемля–единственное подобное место в нашей Вселенной. В любом случаетакие места выделяются, в описанном мной смысле, как местарасположения процессов (жизни и мышления), породивших самыекрупныеразличимыеструктурывмультиверсе.


Репликатор – сущность, побуждающая определенные среды ккопированиюрепликатора.

Ген–молекулярныйрепликатор.ЖизньнаЗемлеосновананагенах,которыеявляютсяцепочкамиДНК(вслучаенекоторыхвирусов–РНК).

Мем – идея, которая является репликатором, например,шутка илинаучнаятеория.

Ниша–нишейрепликатораявляетсянаборвсехвозможныхсред,вкоторых репликатор вызывает свою собственную репликацию. Нишаорганизма–этонаборвсехвозможныхсред,вкоторыхорганизмможетжитьиразмножаться,атакжевсехвозможныхобразовегожизни.

Адаптация–степеньадаптациирепликаторакнише–этостепень,вкоторой он вызывает репликацию себя в этой нише. В более общейформулировкесущностьадаптированаксвоейнишевтакойстепени,вкакой она воплощает знание, побуждающее эту нишу сохранять этознание.

Резюме

Кажется, что научный прогресс со времен Галилея отвергалдревнюю идею о том, что жизнь – это фундаментальное явлениеприроды.Наукаоткрыла,чтомасштабВселеннойогроменпосравнениюсбиосферойЗемли.Кажется,чтосовременнаябиологияподтвердилаэтоотвержение, объяснив жизненные процессы на основе молекулярныхрепликаторов, генов, поведением которых управляют те же законыфизики,которыеприменимыикнеживойматерии.Темнеменеежизньсвязанасфундаментальнымпринципомфизики–принципомТьюринга,поскольку она является средством, с помощью которого виртуальнаяреальность была впервые реализована в природе. Также, вопрекиочевидному,жизнь– этоважныйпроцессв самыхбольшихмасштабахвремениипространства.Будущееповедениежизниопределитбудущееповедение звезд и галактик. И крупномасштабные регулярныеструктуры, охватывающиемножество вселенных, существуют там, гдеразвилась материя, несущая знание, такая как мозг или генетическиесегментыДНК.

Этапрямаясвязьмеждутеориейэволюциииквантовойтеорией,намойвзгляд,–однаизсамыхпоразительныхинеожиданныхизмножествасвязей, которые существуют между четырьмя основными нитями.Другая подобная связь – существование самостоятельной квантовойтеории вычислений, лежащей в основе существующей теориивычислений.Этасвязь–темаследующейглавы.

9.КвантовыекомпьютерыДля любого, кто не знаком с этим предметом, квантовые

вычисления звучит как название новой технологии, возможно, самойновейшей в знаменитом ряду, включающем механические вычисления,вычисления на полупроводниковых транзисторах электроники и накремниевых чипах и т. д. Причем даже существующие компьютерныетехнологии основываются на микроскопических квантово-механических процессах. (Конечно, все физические процессы являютсяквантово-механическими, но здесь я имею в виду только те, длякоторыхклассическая–т.е.неквантовая–физикадаеточеньнеточныепредсказания.) Если тенденция ко все более быстрым и все болеекомпактным компьютерам сохранится, эта технология будетстановиться все более «квантово-механической» просто потому, чтоквантово-механические эффекты доминируют во всех достаточномалых системах. Но если бы дело было только в этом, квантовыевычисленияврядлимоглибыфигурироватьвлюбомфундаментальномобъясненииструктурыреальности,посколькувнихнебылобыничегофундаментально нового. Все современные компьютеры, какие быквантово-механические процессы они ни использовали, – всего лишьразличные технологические исполнения одной и той же классическойидеи универсальной машины Тьюринга. Именно поэтому всесуществующие компьютеры имеют, в сущности, один и тот жерепертуар вычислений: отличие состоит только в скорости, объемепамяти и устройствах ввода-вывода. Можно сказать, что даже самыйнепритязательный современный домашний компьютер можнозапрограммировать для решения любой задачи или воспроизведениялюбой среды, которую могут сгенерировать наши самые мощныекомпьютеры, при условии установки на него дополнительной памяти,достаточно долгом времени обработки и подключении аппаратуры,подходящейдлядемонстрациирезультатовработы.

Квантовые вычисления – это нечто большее, чем просто болеебыстрая и миниатюрная технология реализации машины Тьюринга.Квантовый компьютер – это машина, которая использует уникальныеквантово-механические эффекты, в особенности интерференцию, длявыполнения совершенно новых видов вычислений, которые даже впринципе было бы невозможны выполнить ни на одной машине

Тьюринга, а, следовательно, и ни на каком классическом компьютере.Таким образом, квантовые вычисления – это не что иное, какпринципиальноновыйспособпокоренияприроды.

Позвольте мне конкретизировать это заявление. Самыми первымиизобретениямидляпокоренияприродыбылиинструменты,приводимыев действие силой человеческих мускулов. Они радикально изменилиусловия жизни наших предков, но страдали от ограничения, котороезаключалосьвтом,чтоонитребовалипостоянноговниманияиусилийчеловека во время их использования.Дальнейшее развитие технологиипозволило преодолеть это ограничение: люди сумели приручитьнекоторых животных и растения, обратив биологические адаптацииэтихорганизмовнапользучеловеку.Урожайрос, а сторожевыесобакиохраняли дом, пока их владельцы спали. Еще один новый видтехнологии появился, когда люди начали не просто использоватьсуществующие адаптации (и существующие небиологические явления,например, огонь), а создали совершенно новые для мира адаптации ввиде керамики, кирпичей, колес, металлических изделий и машин.Чтобы сделать это, они должны были поразмыслить над законамиприроды, управляющими Вселенной, и понять их, включая, как я ужеобъяснил,нетолькоееповерхностныеаспекты,ноилежащуювосновеструктуру реальности. Последовали тысячи лет развития технологийэтого типа, позволивших овладеть некоторымиматериалами, а такжефизическими силами и энергиями. В XX веке, когда изобретениекомпьютеровпозволилоосуществитьсложнуюобработкуинформациивне человеческого мозга, к этому списку добавилась информация.Квантовые вычисления, которые сейчас находятся в зачаточномсостоянии,–качественноновыйэтапэтогодвижения.Этобудетперваятехнология, которая позволит выполнять полезные задачи при участиипараллельных вселенных. Квантовый компьютер сможет распределитьсоставляющие сложной задачи между множеством параллельныхвселенных,азатемпредоставитьимвсемрезультаты.

Я уже говорил о важности универсальности вычислений – о том,что один физически возможный компьютер может, при наличиидостаточного времени и памяти, выполнить любое вычисление,доступноелюбомудругомуфизическивозможномукомпьютеру.Законыфизики, как мы их сейчас понимаем, признают универсальностьвычислений. Но для того, чтобы универсальность была полезной иливажной в общей схеме вещей, сказанного мною недостаточно.Приведенное определение просто означает, что в конечном итоге

универсальныйкомпьютерсможетсделатьто,чтоможетсделатьлюбойдругой компьютер. Другими словами, он универсален при наличиидостаточного времени. А что делать, если времени недостаточно?Представьте себе универсальный компьютер, который мог бывыполнить только одно вычислительное действие за всю жизньВселенной.Его универсальность по-прежнему оставалась бы глубокимсвойствомреальности?Вероятно,нет.Обобщая,можнораскритиковатьтакое узкое понятие универсальности, поскольку оно признает задачувходящей в репертуар компьютера без учета физических ресурсов,которые придется израсходовать компьютеру на выполнение этойзадачи. Так, например, мы рассматривали пользователя виртуальнойреальности, готового к остановке мозга на миллиарды лет, покакомпьютер вычисляет, какую анимацию показывать дальше. Такоеотношение вполне уместно при обсуждении пределов виртуальнойреальности.Нокогдамыговоримоееполезности,или,чтодажеболееважно, фундаментальной роли, которую она играет в структуререальности, нам следуетбытьболее разборчивыми.Эволюцияникогдабы не произошла, если бы задача воспроизведения определенныхсвойств самых первых, простейших сред обитания не былалегкорешаемой(т.е.вычислимойвтечениеразумногопериодавремени)при использовании в качестве компьютеров легкодоступных молекул.Точнотакженикогданеначалосьбыразвитиенаукиитехники,еслибыдля изобретения каменного инструмента понадобились тысячи летразмышлений. Более того, то, что было истиной в самом начале,остается абсолютным условием прогресса на каждом этапе.Универсальностьвычисленийбылабыбесполезнадлягеновнезависимоот количества содержащегося в них знания, если бы воссозданиеорганизма не было легкорешаемой задачей – скажем, если бы одинрепродуктивныйциклзанималмиллиардылет.

Таким образом, факт существования сложных организмов инепрерывного ряда постепенно совершенствующихся изобретений инаучных теорий (таких как механика Галилея, механика Ньютона,механикаЭйнштейна, квантоваямеханика) говориткое-что ещео том,какогородауниверсальностьвычисленийсуществуетвреальности.Онговорит нам, что действительные законыфизики, по крайнеймере, досих пор, поддаются последовательной аппроксимации с помощьютеорий, дающих все лучшие объяснения и предсказания, и что задачаоткрытия каждой теории при наличии предыдущей являетсявычислительно разрешимой на базе ранее открытых законов и ранее

созданных технологий. Структура реальности должна быть (и была)многоуровневой для легкого доступа к самой себе.Подобным образом,еслирассматриватьсамуэволюциюкаквычисление,этотфактговоритнам,чтосуществовалодостаточномногожизнеспособныхорганизмов,закодированных с помощью ДНК, что позволило организмам с болеевысокой степенью адаптации быть вычисленными (т. е.проэволюционировать), используя ресурсы, предоставленные ихпредками с меньшей степенью адаптации. Таким образом, мы можемсделать вывод, что законы физики не только предписывают своюсобственнуюпостижимостьчерезпринципТьюринга,ноигарантируют,что соответствующие эволюционные процессы, такие как жизнь имышление, не являются слишком затратнымипо времении требуютнеслишкоммногоресурсовиногорода,чтобыпроизойтивреальности.

Итак, законы физики не только позволяют (или, как я обосновал,требуют) существование жизни и мышления, но требуют от нихэффективности, в некотором определенном смысле. Для выраженияэтого чрезвычайно важного свойства реальности современный анализуниверсальности обычно исходит из возможности существованиякомпьютеров, универсальных даже в более строгом смысле, чем тоготребуетсампринципТьюринга:универсальныегенераторывиртуальнойреальностинетольковозможны,ноихможнопостроитьтак,чтоонинепотребуют непрактично больших ресурсов для воспроизведенияпростых аспектов реальности. В дальнейшем, говоря обуниверсальности, я будуиметь в видуименно такуюуниверсальность,еслинесказаноиного.

Насколько эффективноможновоспроизвести теилииныеаспектыреальности? Другими словами, какие вычисления можно практическивыполнитьзаданноевремяиприданныхвозможностях?Этоосновнойвопрос теории вычислительной сложности, которая, как я уже сказал,занимается изучением ресурсов, необходимых для решениявычислительных задач. Теория сложности еще не объединена вдостаточной степени с физикой, чтобы дать многие ответы вколичественномвиде.Однакоонадостигланемалогоуспеха в важномделе грубого различия вычислительных задач на легко- итруднорешаемые. Общий подход лучше всего проиллюстрировать напримере. Рассмотрим задачу умножения двух достаточно большихчисел,скажем,4220851и2594209.Многиеизнаспомняттотметодумножения,которомумынаучилисьвдетстве.Онвключаетумножениекаждой цифры одного числа поочередно на каждую цифру другого,

сдвиг промежуточных результатов и их сложение. Этот стандартныйалгоритмпозволяетполучить окончательныйответ, в данном случае –10 949 769 651 859. Вероятно, многие не захотят признать, что этаутомительная процедура делает умножение «легкой» задачей хоть вкаком-то обыденном смысле этого слова. (В действительностисуществуютболееэффективныеметодыумножениябольшихчисел,ноэтот весьма нагляден.) Однако с точки зрения теории сложности,котораяимеетделоструднымизадачами,решаемымикомпьютерами,неподверженнымискукеипочтиникогданеошибающимися, этотметодопределеннопопадаетвкатегорию«легких».

В соответствии со стандартным определением для «легкости»решения задачи важно не фактическое время, затрачиваемое наумножениеконкретнойпарычисел,атотфакт,чтоприприменениитогоже самого метода даже к большим числам время увеличивается неслишкомрезко.Возможно,этопокажетсянеожиданным,нотакойоченькосвенный метод определения «легкости» очень хорошо работает напрактикедлямногих (хотяиневсех)важныхклассоввычислительныхзадач. В случае умножения, например, нетрудно убедиться, чтостандартный метод можно использовать и для умножения чисел,скажем, в десять раз больших, приложив совсем незначительныедополнительные усилия. Ради иллюстрации предположим, что каждоеэлементарное умножение одной цифры на другую занимает унекоторого компьютера одну микросекунду (включая время,необходимое для сложения, сдвига и других операций,сопровождающих каждое элементарное умножение). При умножениисемизначныхчисел4220851и2594209каждуюизсемицифрпервогочисланужноумножитьнакаждуюиз семицифрвторогочисла.Такимобразом, общее время, необходимое для умножения (если операциивыполняются последовательно), составит семью семь, или 49микросекунд. Если на вход поданы числа примерно в десять разбо́льшие, то есть содержащие по восемь цифр, на их умноженияпотребуется64микросекунды:увеличениесоставляетвсего31%.

Ясно,чточислаизогромногодиапазона–безусловносодержащеголюбые числа, которые когда-либо были измерены как количественныезначенияфизическихпеременных,–можноперемножитьзакрошечнуюдолю секунды. Таким образом, умножение действительно являетсялегкорешаемой задачей для любых целей в пределах физики (или, покрайнеймере,впределахсуществующейфизики).Запределамифизики,конечно, могут появиться практические причины для умножения куда

больших чисел. Например, для криптографии огромный интереспредставляютпроизведенияпростыхчисел,состоящихпримерноиз125цифр. Наша гипотетическая машина могла бы перемножить два такихпростых числа, получив произведение, состоящее из 250 цифр,примерно за0,01секунды.Заоднусекундуонамоглабыперемножитьдва тысячезначных числа, и современные компьютеры легко могутулучшить это достижение. Лишь немногие исследователиэзотерических областей чистой математики интересуютсяперемножениемстольнепостижимобольшихчисел, однакомывидим,чтодажеунихнетпричинысчитатьумножениенеразрешимойзадачей.

Напротив,разложениенамножители–посути,процесс,обратныйумножению,– кажется гораздо сложнее.Вначале вводитсяодночисло,скажем,10949769651859.Задачазаключаетсявтом,чтобынайтидваего множителя – меньших числа, произведение которых равно10949769651859.Посколькумытолькочтоперемножилиэтичисла,мы знаем, что в данном случае ответ будет 4 220 851 и 2 594 209 (ипоскольку оба эти числа простые, это единственный подходящийответ).Нонерасполагаязаранеетакойподсказкой,какбымынашлиэтимножители?Есливпоискахпростогометодавыобратитеськдетскимвоспоминаниям, то это будет бесполезно, поскольку такого метода несуществует.

Самый очевидный метод разложения на множители – делитьвводимоечислонавсевозможныемножители,начинаяс2ипродолжаякаждым нечетным числом, до тех пор, пока введенное число неразделитсябезостатка.Покрайнеймере,одинизмножителей(сучетомтого,чтовведенноечислонеявляетсяпростым)неможетбытьбольшеквадратногокорнявведенногочисла,иэтопозволяетоценить,скольковремени может потребовать данный метод. В рассматриваемом случаенаш компьютер найдет меньший из двух множителей, 2 594 209,примернозасекундуснебольшим.Однакоеслиисходноечислобудетвдесятьразбольше,аегоквадратныйкореньпримерновтриразабольше,то разложение его на множители по этому методу займет в три разабольше времени. Другими словами, увеличение вводимого числа наодинразрядужеутроитвремяобработки.Увеличениеегоещенаодинразряд сноваутроит это времяи т. д.Такимобразом, времяобработкибудет увеличиваться в геометрической прогрессии, т. е.экспоненциально,сувеличениемколичестваразрядоввраскладываемомна множители числе. Разложение на множители числа с 25-значнымимножителямипо этомуметоду занялобывсе компьютерына Землена

нескольковеков.Этот метод можно усовершенствовать, однако всем современным

методам разложения числа на множители присуще это свойствоэкспоненциального роста. Самое большое число, которое было «вгневе» (а это было действительно так) разложено на множители, –число, сомножители которого тайно выбрали одниматематики, чтобыброситьвызовдругимматематикам,–имело129цифр[38].Разложениенамножители выполнили с помощью сети Интернет глобальнымисовместными усилиями, в которых были задействованы тысячикомпьютеров.ЗнаменитыйспециалистпоалгоритмамДональдКнут[39]оценил, что разложение на множители 250-значного числа прииспользовании самых эффективных из известныхметодов, с помощьюсети, состоящей измиллиона компьютеров, заняло бы болеемиллионалет. Такие вещи трудно оценить, но даже если Кнут был чрезмернопессимистичен, то нужно взять числа всего на несколько разрядовбольшие, и задача во много раз усложнится. Именно это мы имеем ввиду, когда говорим, что разложение на множители больших чисел –труднорешаемаязадача.Всеэтооченьсильноотличаетсяотумножения,где, как мы видели, операцию с парой 250-значных чисел можновыполнить на домашнем компьютере. Никто не может дажепредставитьсебе,какможноразложитьнамножителичисла,состоящиеизтысячиилимиллионацифр.

По крайней мере, никто не мог этого представить до недавнеговремени.

В 1982 году физик Ричард Фейнман[40] занимался компьютерныммоделированием квантово-механических объектов. Его отправнойточкой было факт, известный уже в течение некоторого времени,важностькоторого,однако,ещенебылаоценена,аименно,чтозадачапредсказания поведения квантово-механических систем (или, как мыможем это переформулировать – воспроизведения квантово-механическихсредввиртуальнойреальности)вобщемслучаеявляетсятруднорешаемой. Одна из причин, по которой важность этогонедооценивали, состояла в том, что никто и не ожидал особеннолегкого предсказания интересных физических явлений с помощьюкомпьютера. Возьмите, например, прогноз погоды или землетрясения.Несмотрянаточтонужныеуравненияизвестны,всезнают,кактрудноприменять их в реальных ситуациях. В последнее время к этомупривлеклиширокоевниманиевпопулярныхкнигахистатьяхохаосе и

«эффекте бабочки». Но не эти эффекты ответственны за трудности, скоторымистолкнулсяФейнман,потойпростойпричине,чтоониимеютместо только в классической физике – то есть не в реальности,поскольку реальность квантово-механическая. Тем не менее я хочусделатьнесколько замечанийотносительно«хаотических»движенийвклассике, только чтобы подчеркнуть глубоко различный характерклассическойиквантовойнепредсказуемости.

Теория хаоса касается ограничений на предсказуемость вклассической физике, проистекающих из факта внутреннейнеустойчивости почти всех классических систем. «Неустойчивость», окоторой идет речь, не имеет ничего общего с какой-либо тенденциейразрушительного поведения или распада. Она связана с чрезмернойчувствительностьюкначальнымусловиям.Допустим,чтонамизвестнотекущее состояние какой-то физической системы, например, наборабильярдныхшаров, катящихся по столу. Если бы система подчиняласьзаконам классической физики, что она и делает с хорошимприближением, то мы смогли бы определить ее будущее поведение(скажем, попадет ли определенный шар в лузу) из соответствующихзаконов движения точно также, как мыможем предсказать солнечноезатмение или соединение планет, исходя из этих же законов. Но напрактикемыникогданеможемабсолютноточноопределитьначальныеположенияискорости.Такимобразом,возникаетвопрос:еслимызнаемихснекоторойразумнойстепеньюточности,можемлимыпредсказатьихбудущееповедениесразумнойстепеньюточности?Иобычноответ– не можем. Разница между реальной траекторией и предсказаннойтраекторией, вычисленной по слегка неточным данным, имееттенденцию расти во времени экспоненциально и беспорядочно(«хаотически»), так что через некоторое время первоначальноесостояние, известное с небольшой погрешностью, уже совершенноничего не будет говорить о поведении системы. Следствие длякомпьютерных предсказаний состоит в том, что движения планет,которые служат образцом классической предсказуемости, – этонетипичная классическая система. Для того чтобы предсказатьповедение типичной классической системы даже через не оченьбольшой промежуток времени, ее начальное состояние необходимоопределитьснедостижимовысокойточностью.Поэтомуговорят,что,в принципе, бабочка, находящаяся в одном полушарии, взмахом своихкрылышекможетвызватьураганвдругомполушарии.Недостижимостьточного прогноза погоды и тому подобное связывают поэтому с

невозможностьюучестькаждуюбабочкунапланете.Однако реальные ураганы и реальные бабочки подчиняются не

классической механике, а квантовой теории. Неустойчивость, быстроувеличивающая небольшие неточности задания классическогоначального состояния, просто не является чертой квантово-механическихсистем.Вквантовоймеханикенебольшиеотклоненияотточно определенного начального состояния имеют тенденциювызывать всего лишь небольшие отклонения от предсказанногоконечного состояния. А точное предсказание сделать сложно из-засовсемдругогоэффекта.

Законы квантовой механики требуют, чтобы объект, которыйпервоначально находится в определенном положении (во всехвселенных), «растекался» по мультиверсу. Например, фотон и егопартнерыиз других вселенных отправляются из одной и тойже точкисветящейся нити накала, но затем движутся в триллионах различныхнаправлений. Когда мы позднее проводим измерение того, чтопроизошло, мы тоже становимся отличными друг от друга, так каккаждаянашакопиявидитто,чтопроизошловееконкретнойвселенной.Если рассматриваемым объектом является атмосфера Земли, то ураганможетпроизойти,скажем,в30%вселенныхинепроизойтивостальных70 %. Субъективно мы воспринимаем это как единственныйнепредсказуемый или «случайный» результат, хотя, если принять вовнимание существование мультиверса, все результаты действительноимели место. Эта множественность параллельных вселенных и естьнастоящая причина непредсказуемости погоды. Наша неспособностьточноизмеритьначальныесостояниятутабсолютнонипричем.Дажезнай мы начальные состояния точно, множественность, а,следовательно, и непредсказуемость движения, все равно имела быместо.Сдругойстороны,вотличиеотклассическогослучая,поведениевоображаемого мультиверса с немного отличными начальнымисостояниями не слишком отличалось бы от поведения реальногомультиверса: он мог пострадать от урагана в 30,000001 % своихвселенныхинепострадатьвоставшихся69,999999%.

Вдействительностикрыльябабочекневызываютураганов,потомучто классическое явление классического хаоса требует абсолютногодетерминизма, которого не бывает ни в какой отдельной вселенной.Рассмотрим группу идентичных вселенных в тот момент, когда вкаждой из них конкретная бабочка взмахнула крылышками вверх.Рассмотримвторуюгруппувселенных,котораявэтотжесамыймомент

идентична первой за исключением того, что в ней крылышки бабочкиопущены вниз. Подождем несколько часов. Квантовая механикапредсказывает,что,еслиневозникнутисключительныеобстоятельства(например, кто-нибудь, наблюдающий за бабочкой, не нажмет кнопку,чтобы взорвать ядерную бомбу при взмахе ее крылышек), эти двегруппывселенных,практическиидентичныедругдругувначале,такиостанутся практически идентичными. Но каждая группа внутри самойсебястановитсясильнодифференцированной.Каждаягруппавключаетвселенныесураганами,вселенныебезурагановидажеоченьмаленькоеколичество вселенных, в которых бабочка спонтанно изменила своювидовуюпринадлежностьиз-заслучайнойперестановкивсехееатомов,или Солнце взорвалось из-за того, что все его атомы случайнонаправилиськегоцентру,гдеидетядернаяреакция.Ивсежедвегруппывсе еще очень похожи друг на друга. Во вселенных, где бабочкавзмахнула крылышками вверх и случились ураганы, эти ураганыдействительно были непредсказуемы; но они произошли не из-забабочки, поскольку почти идентичные ураганы произошли в другихвселенных, где все было тем же самым, кроме того, что крылышкибабочкибылиопущенывниз.

Возможно,стоитподчеркнутьразличиемеждунепредсказуемостьюи труднорешаемостью. Непредсказуемость никак не связана симеющимися вычислительными ресурсами. Классические системынепредсказуемы(илибылибытаковыми,еслибысуществовали)из-заихчувствительности к начальным условиям. Квантовые системы необладают такой чувствительностью, но они непредсказуемы, потомучто в различных вселенных ведут себя по-разному, и поэтому вбольшинстве вселенных кажутся случайными. Ни в первом, ни вовтором случае никакой объем вычислений не уменьшитнепредсказуемость. Труднорешаемость, напротив, является вопросомвычислительных ресурсов. Она относится к ситуации, когда мы слегкостью могли бы сделать предсказание, если бы только могливыполнить необходимые вычисления, но мы не можем их выполнить,потому что требуются нереально большие ресурсы. Чтобы отделитьпроблемы непредсказуемости от проблем нерешаемости в квантовоймеханике, мы должны принять, что квантовые системы в принципепредсказуемы.

Квантовую теорию часто представляют как дающую тольковероятностные предсказания. Например, в эксперименте синтерференцией на светонепроницаемой перегородке со щелями,

описанном в главе 2, можно обнаружить, что фотон попал в любоеместо на «светлом» участке картины теней. Однако важно понимать,что для множества других экспериментов квантовая теорияпредсказывает единственный определенный результат. Другимисловами,онапредсказывает,чтововсехвселенныхисходбудетоднимитем же, даже если на промежуточных стадиях эксперимента этивселенныеотличалисьдруготдруга,ионапредсказывает,какимбудетэтот результат. В таких случаях мы наблюдаем явление неслучайнойинтерференции. Такие явления может продемонстрироватьинтерферометр. Это оптический инструмент, состоящий главнымобразомиззеркал,какобычных(рис.9.1),такиполупрозрачных(какиеиспользуются в фокусах иллюзионистов и в полицейских участках,рис. 9.2).Еслифотонпадаетнаполупрозрачное зеркало, то вполовиневселенных он отскакивает от него точно так же, как отскочил бы отобычного зеркала. Однако в другой половине вселенных он проходитсквозьэтозеркало,словноегонет.

Одинфотонвходитвинтерферометрсверхуслева,какпоказанонарис. 9.3. Во всех вселенных, где проводят эксперимент, фотон и егопартнеры движутся к интерферометру по одной и той же траектории.Следовательно, эти вселенные идентичны. Но как только фотонпопадает на полупрозрачное зеркало, первоначально идентичныевселенные становятся различными.В половине из нихфотон проходитчерез зеркало и движется вправо вдоль верхней стороныинтерферометра.Востальныхвселенныхфотонотражаетсяотзеркалаиидет вниз вдоль левой стороны интерферометра. Затем эти вариантыфотонавразныхгруппахвселенныхпопадаютвобычныезеркаласправасверху и слева снизу соответственно и отражаются от них. Такимобразом, в конце они одновременно попадают на полупрозрачноезеркалосправаснизуиинтерферируютдругсдругом.Незабывайте,чтомы запускали в аппарат только одинфотон, и в каждой вселеннойпо-прежнемунаходитсятолькоодинфотон.Вовсехвселенныхэтотфотонтеперь попал в правое нижнее зеркало. В половине вселенных онподошел к этому зеркалу слева, в другой половине – сверху. Междуразновидностями фотона из этих двух групп вселенных произошласильная интерференция. Суммарный эффект зависит от точнойгеометрииситуации,нонарис.9.3изображентотслучай,когдавовсехвселенныхфотонвконцедвижетсявправосквозьзеркало,иниводнойвселеннойоннепроходитинеотражаетсявниз.Такимобразом,вконцеэксперимента все вселенные так же идентичны, как и в начале. Ониотличались и интерферировали друг с другом лишь краткую долюсекундывпромежуточномсостоянии.

Это замечательное явление неслучайной интерференции – почтитакоеже неизбежное свидетельство существования мультиверса, как икартинатеней.Такпроисходитиз-затого,чтоописанныймнойрезультатнесовместим ни с одной из двух возможных траекторий движениячастицы в одной вселенной. Если мы, например, направим фотон,идущий вправо вдоль нижнего плеча интерферометра, он можетпройти сквозь второе полупрозрачное зеркало, как и в эксперименте синтерференцией фотона. Но может и не пройти – иногда он будетотклоняться вниз. Точно так же фотон, идущий вниз, вдоль правогоплечаинтерферометра,можетотклонитьсявправо,каквэкспериментесинтерференцией, или просто пройти прямо вниз. Таким образом, накакую бы траекторию вы ни направили один фотон внутри аппарата,направлениееговыходабудетслучайным.Результатможнопредсказатьтолько в том случае, когда между двумя траекториями произойдетинтерференция. Следовательно, непосредственно перед окончаниемэксперимента с интерференцией в аппаратеприсутствуетнечто, чтонеможет быть одним фотоном на одной траектории: например, это неможетбытьпростофотон,которыйперемещаетсявдольнижнегоплечаинтерферометра. Там должно быть нечто еще, что мешает емуотразиться вниз. Там не может быть и просто фотон, которыйперемещается вдоль правого плеча интерферометра; там должно бытьнечто еще, что мешает ему двигаться прямо вниз, как это могло быпроизойтивнекоторыхслучаях,еслибыонбылтамодин.Какивслучае

с тенями, можно придумать другие эксперименты, показывающие, чтоэто «нечто еще» обладает всеми свойствами фотона, которыйперемещается вдоль другой траектории и интерферирует с видимымнамифотоном,нонисчемдругимвнашейВселенной.

Посколькувэтомопытеприсутствуюттолькодваразличныхвидавселенных, вычисление того, что произойдет, займет всего в два разабольше времени, чем в случае, если бы частица подчиняласьклассическим законам – скажем, если бы мы вычисляли траекториюдвижениябильярдногошара.Врядликоэффициентдвапревратиттакуювычислительнуюзадачувтруднорешаемую.Однакомыужевидели,чтодовольно легко достичь и гораздо более высокой степенимногообразия. В экспериментах с тенями один фотон проходит черезперегородку с несколькими маленькими отверстиями и попадает наэкран. Предположим, что в перегородке тысяча отверстий. На экранеесть места, куда может попасть фотон (и попадает в некоторыхвселенных), и места, куда он попасть не может. Чтобы вычислить,можетликонкретнаяточкаэкранапринятьфотонилинет,мыдолжнывычислить эффекты взаимной интерференции вариантов фотона изтысячи параллельных вселенных. В частности, мы должны вычислитьтысячу траекторийдвиженияфотона отперегородкидо данной точкиэкрана,затемвычислитьвлиянияэтихфотоновдругнадругатак,чтобыопределить,непомешаютливсеонидругдругудостигнутьэтойточки.Такимобразом,мыдолжнывыполнитьпримерно в тысячураз большевычислений,чемнампришлосьбы,еслибымыопределяли,попадетливконкретнуюточкуклассическаячастица.

Сложность такого рода вычислений показывает нам, что вквантово-механической среде происходит гораздо больше, чем (вбуквальном смысле) видит глаз. И я утверждал, ссылаясь на критерийреальностид-раДжонсонавпримененииквычислительнойсложности,чтоэтасамаясложность–основнаяпричина,покоторойбессмысленноотрицать существование оставшейся части мультиверса. Но возможныгораздо более высокие степени многообразия, когда в интерференциювовлекаются две взаимодействующие частицы или больше. Допустим,что для каждой из двух взаимодействующих частиц открыта, скажем,тысяча траекторий. Тогда эта пара на промежуточном этапеэкспериментаможетоказатьсявмиллионеразличныхсостояний,такчтоможет быть до миллиона вселенных, различающихся поведением этойпары частиц. Если взаимодействуют три частицы, то количестворазличныхвселенныхможетувеличитьсядомиллиарда;четыречастицы

– до триллиона и т. д. Таким образом, количество различных историй,которыенампришлосьбывычислить,еслибымызахотелипредсказатьто, что произойдет в таких случаях, увеличивается экспоненциально сростом числа взаимодействующих частиц. Именно поэтому задачавычисления поведения типичной квантовой системы являетсятруднорешаемойвполномсмыслеэтогослова.

Именно этим – труднорешаемостью – и занимался Фейнман. Мывидим, что она не имеет ничего общего с непредсказуемостью:напротив, наиболее ясно она проявляется в квантовых явлениях свысокой степенью предсказуемости. Так происходит потому, что втаких явленияходини тотжеопределенныйрезультатимеетместо вовсех вселенных, однако этот результат – итог интерференции междуогромным количеством вселенных, которые в процессе экспериментаотличалисьдруготдруга.Все этовпринципепредсказуемонаосновеквантовойтеорииине слишкомчувствительнокначальнымусловиям.Предсказать,чтовтакихэкспериментахрезультатвсегдабудетоднимитем же, становится трудно потому, что для этого необходимовыполнитьчрезмернобольшойобъемвычислений.

Труднорешаемость в принципе является гораздо бо́льшимпрепятствием для универсальности, чем могла бы бытьнепредсказуемость. Я уже говорил, что при абсолютно точномвоспроизведениирулеткиненужно(авдействительностиинедолжнобыть!), чтобы выдаваемая ею последовательность чисел совпадала среальной. Подобным образом мы не можем заранее подготовитьвоспроизведениезавтрашнейпогодыввиртуальнойреальности.Номыможем (или однажды сможем) осуществить воспроизведение погоды,котораяхотяинебудеттакойже,какреальныеусловия,имевшиеместовкакой-тоисторическийдень,нотемнеменеебудетвестисебястольреалистично,чтониодинпользователь,какимбыэкспертомоннибыл,не сможет отличить ее от настоящей погоды. То же самое касается илюбойсреды,котораянепроявляетэффектовквантовойинтерференции(что означает большинство сред). Воспроизведение такой среды ввиртуальной реальности – легкая вычислительная задача. Однакооказалось, что нет эффективного способа воспроизведения сред, вкоторых проявляются эффекты квантовой интерференции. Безвыполнения экспоненциально больших объемов вычислений какубедиться, что в этих случаях воспроизводимая нами среда не будетдемонстрировать такого поведения, которого никогда не бывает вреальнойсредеиз-закакого-нибудьявленияинтерференции?

Можетпоказатьсяестественнымвыводотом,чтореальностьвсе-таки не показывает подлинной вычислительной универсальности,поскольку явление интерференции невозможно воспроизвести сразумнымизатратами.ОднакоФейнмансделалпротивоположныйвыводибылсовершенноправ!Вместотогочтобысчитатьтруднорешаемостьзадачи воспроизведения квантовых явлений препятствием, Фейнмансчел ее благоприятной возможностью. Если для того, чтобы узнатьисход эксперимента с интерференцией, необходимо выполнить такмного вычислений, то сам факт проведения такого эксперимента иизмерения его результатов равносилен выполнению сложноговычисления.Такимобразом,рассуждалФейнман,наверное,эффективновоспроизводить квантовые среды все-таки возможно, если позволитькомпьютеру проводить эксперименты над реальным квантово-механическим объектом. Компьютер выбрал бы, какие измерениясделатьнавспомогательнойсоставляющейквантовогооборудованиявовремя проведения эксперимента, и включил бы результаты этихизмеренийвсвоивычисления.

Этавспомогательнаяквантоваяаппаратура,всущности,тожебылабы компьютером! Например, в качестве такого устройства мог быработать интерферометр, и, как любой другой физический объект, егоможно было бы считать компьютером. Сегодня мы назвали бы егоспециализированным квантовым компьютером. Мы «программируем»его,устанавливаязеркалатак,чтобысоздатьопределеннуюгеометрию,и затем направляем один фотон на первое зеркало. В эксперименте снеслучайнойинтерференциейфотонвсегдавыйдетводномконкретномнаправлении, определяемом установкой зеркал, и мы можеминтерпретироватьэтонаправлениекаквыдачурезультатавычислений.Вболее сложном эксперименте с несколькими взаимодействующимичастицами такое вычисление запросто могло бы, как я уже объяснил,стать «труднорешаемым». Но поскольку мы можем получитьрезультаты, просто проведя этот эксперимент, значит, его все-такинельзя назвать действительно трудным. Нам теперь следует бытьосторожнее в вопросах терминологии. Очевидно, что существуютвычислительныезадачи,«труднорешаемые»,еслипытатьсясправитьсясними на любом существующем компьютере, но переходящие в разрядлегкорешаемых, если в качестве специализированных компьютеровмымогли бы использовать квантово-механические объекты. (Обратитевнимание, что возможность использования квантовых явлений длявыполнения вычислений подобным образом обусловлена тем, что эти

явления не подвержены хаосу. Если бы результат вычислений былфункцией, чрезмерно чувствительной к начальному состоянию,«запрограммировать» такое устройство, установив его в подходящееначальноесостояние,былобыневыполнимойзадачей.)

Такое использование вспомогательного квантового устройстваможнобылобыпосчитатьжульничеством,таккакочевидно,чтолюбуюсреду гораздо проще создать, имея доступ к ее запасной копии дляпроведения измерений во время воспроизведения! Однако Фейнманпредположил, что нет необходимости в использовании точной копиивоспроизводимой среды: можно найти вспомогательное устройство,конструкциякоторого гораздопроще,ноинтерференционныесвойстватем не менее будут аналогичны свойствам воспроизводимой среды.Оставшуюсячастьработыспособеносуществитьобычныйкомпьютер,опираясь на аналогию между вспомогательным устройством ивоспроизводимой средой. Фейнман ожидал, что эта задача будетлегкорешаемой. Более того, он предполагал – как оказалось,правильно, – что все квантово-механические свойства любойвоспроизводимой среды можно смоделировать с помощьювспомогательных устройств конкретного вида, который он указал (аименно, совокупности вращающихся атомов, каждый из которыхвзаимодействует со своими соседями). Он назвал весь класс такихустройствуниверсальнымквантовымсимулятором.

Однако этот симулятор не является отдельной машиной, чтонеобходимо для признания его универсальным компьютером.Взаимодействия, которым должны были бы подвергнуться атомысимулятора, нельзя было задать раз и навсегда, как в универсальномкомпьютере, их нужно было переустраивать для каждойвоспроизводимой среды.Однако суть универсальности состоит в том,чтодолжнабытьвозможность запрограммироватьотдельнуюмашину,точно определенную раз и навсегда, для выполнения любоговозможноговычисленияиливоспроизведениялюбойвозможнойсреды.В 1985 году я доказал, что в рамках квантовой физики существуетуниверсальный квантовый компьютер. Это доказательство былоабсолютнопрямым.Все,чтомнепришлосьсделать,–этосымитироватьпостроения Тьюринга, но воспользоваться квантовой теорией дляопределениялежащейвихосновефизики,анеклассическоймеханикой,которую неявно предполагал Тьюринг. Универсальный квантовыйкомпьютер может выполнить любое вычисление, которое можетвыполнитьлюбойдругойквантовыйкомпьютер(илилюбойкомпьютер

Тьюринга), а также воспроизвести любую конечную физическивозможнуюсредуввиртуальнойреальности.Болеетого,стехпорбылопоказано,чтовремяиостальныересурсы,которыеемупонадобятсядляосуществлениявсегоэтого,небудутувеличиватьсяэкспоненциальносростом размеров или детальности воспроизводимой среды, так чтосоответствующие задачи будут легкорешаемыми по критериям теориисложности.

Классическая теория вычислений, которая в течение полувекаоставалась неоспоримым фундаментом обработки данных, сейчасустарела, но, как и остальная классическая физика, можетиспользоваться в качестве приближенной схемы.Современной теориейвычислений является квантовая теория вычислений. Я сказал, чтоТьюринг в своих построениях неявно использовал «классическуюмеханику». Но, оглядываясь назад с уровня современных зрений, мывидим, что даже классическая теория вычислений не полностьюсоответствовала классической физике и содержала существенныепризнаки квантовой теории. Это вовсе не совпадение, что слово бит,означающее наименьшее возможное количество информации, которымспособенуправлятькомпьютер,всущности,означаеттожесамое,чтоиквант, – дискретную порцию. Дискретные переменные (переменные,которые не могут принимать значения из непрерывного диапазона)чужды классической физике. Например, если переменная имеет толькодвавозможныхзначения,скажем,0и1,каконавообщепереходитиз0в1?(Язадавалэтотвопросвглаве2.)Вклассическойфизикеейпришлосьбы совершить прыжок, нарушив непрерывность, что несовместимо стем, как работают силы и происходят движения в классическоймеханике. В квантовой физике нет необходимости в скачкообразномизменении – несмотря на то, что все измеримые величины дискретны.Воткакэтоустроено.

Дляначаладавайтепредставимнесколькопараллельныхвселенных,сложенных подобно колоде карт, причем вся колода в целомпредставляет собой мультиверс. (Такая модель, в которой вселенныерасполагаются последовательно, сильно преуменьшает сложностьмультиверса,ноонавполнедостаточна,чтобыпроиллюстрироватьмоюмысль.) Теперь давайте изменим эту модель, приняв во внимание тотфакт, что мультиверс – это не дискретный набор вселенных, аконтинуум, и то, что не все вселенные различны. В действительностидля каждой вселенной, которая там присутствует, также существуетконтинуум идентичных вселенных, составляющий некую небольшую,

но отличную от нуля долю мультиверса. В нашей модели эту долюможнопредставить через толщинукарты, причемкаждая карта теперьпредставляет все вселенные данного типа. Однако, в отличие оттолщиныкарты,долякаждоготипавселенныхизменяетсясовременемвсоответствии с квантово-механическими законами движения.Следовательно,долявселенных,обладающихданнымсвойством,тожеизменяется, причем это изменение происходит непрерывно. В случае сдискретнойпеременной, котораяпереходитиз0 в 1, допустим, чтодоначалаизмененияэтапеременнаявовсехвселенныхимеетзначение0,апосле изменения она принимает значение 1 тоже во всех вселенных. Впроцессе изменения доля вселенных, в которых значение равно 0,постепенно уменьшается от 100% до нуля, а доля вселенных, где этозначениеравно1, соответственнорастетотнулядо100%.Нарис. 9.4показано,каквыглядитподобноеизменениесточкизрениямультиверса.

Из рис. 9.4 может показаться, что, хотя переход от 0 к 1 являетсяобъективно непрерывным с точки зрения мультиверса, он остаетсясубъективно скачкообразным для любой отдельной вселенной –представленной, скажем, горизонтальной линией в середине рис. 9.4.Однако это всего лишь ограничение способа представления, а нереальная характеристика того, что происходит на самом деле. Хотядиаграмма выглядит так, словно в каждое мгновение существуетконкретнаявселенная,которая«толькочтоизменилась»из0в1,потомучтоонатолькочто«пересеклаграницу»,насамомделеэтонетак.Такбыть не может, потому что такая вселенная строго идентична любойдругой вселенной, в которой бит в данный момент имеет значение 1.Поэтому если бы жители одной из них испытывали скачкообразноеизменение,тожителивсехдругихиспытывалибытожесамое.Значит,ниоднаизнихтакогоиспытыватьнеможет.Обратитетакжевнимание,что, как я объясню в главе 11, идея о чем-то, движущемся по такойдиаграмме, как на рис. 9.4, где уже представлено время, простоошибочна. В каждое мгновение бит имеет значение 1 в определеннойдолевселенныхи0–вдругой.Всеэтивселенныевовсеэтивременаужепоказанынарис.9.4.Ониникуданедвижутся!

Еще один показатель неявного присутствия квантовой физики вклассический вычислениях – то, что все варианты практическойреализации компьютеров типа Тьюринга зависят от таких вещей, кактвердоевеществоилинамагниченныематериалы,которыенемоглибысуществовать в отсутствие квантово-механических эффектов.Например, любое твердое тело состоит из совокупности атомов,которые, в свою очередь, состоят из электрически заряженных частиц(электронов,атакжепротоноввядре).Ноиз-заклассическогохаосаниодна совокупность заряженных частиц не могла бы оставатьсяустойчивой при классических законах движения. Положительно иотрицательнозаряженныечастицыпростосорвалисьбысосвоихместистолкнулисьдруг с другом,и вся конструкцияразрушиласьбы.Толькосильная квантовая интерференция между различными траекториямидвижениязаряженныхчастицвпараллельныхвселенныхпредотвращаеттакие катастрофы и делает возможным существование твердоговещества.

Создание универсального квантового компьютера выходит далекозарамкисовременнойтехнологии.Какяужесказал,чтобыобнаружитьявление интерференции, нужно вызвать соответствующеевзаимодействие всех переменных, которые различались во вселенных,вносящих вклад в интерференцию. Чем больше взаимодействующихчастиц участвует, тем сложнее организовать взаимодействие, котороепродемонстрировалобыинтерференцию,тоестьрезультатвычисления.Среди множества технических сложностей работы на уровне одногоатомаилиэлектронаоднаизважнейшихсостоитвограждениисредыотвоздействия различныхинтерферирующих субвычислений.Дело в том,чтоеслигруппаатомовучаствуетвявленииинтерференциииэтиатомыпо-разному воздействуют на другие атомы окружающей среды, то

интерференцию уже невозможно обнаружить по измерениям толькоисходнойгруппы,иэтагруппауженевыполняеткакогобытонибылополезного квантового вычисления. Это называется декогеренцией.Следует добавить, что эту проблему часто представляют в ложномсвете: нам говорят, что квантовая интерференция – оченьчувствительный процесс, и его следует ограждать от любых внешнихвоздействий. Но это не так. Внешние воздействия способны вызватьнебольшие погрешности, но именно воздействие квантовоговычислениянавнешниймирвызываетдекогеренцию.

Такимобразом, ставка делаетсяна создание субмикроскопическихсистем, в которыхнесущиеинформациюпеременныевзаимодействуютдругсдругом,нокакможноменьшевлияютнасвоюсреду.Ещеодноновое упрощение, уникальное для квантовой теории вычисления,частично компенсирует сложности, вызываемые декогеренцией.Оказывается, что, в отличие от классического вычисления, гденеобходимоконструироватьособыеклассическиелогическиеэлементы,такие как И, ИЛИ и НЕ, в квантовом случае конкретная формавзаимодействий вряд ли имеет значение. В сущности, почти любуюсистему взаимодействующих битов атомного масштаба, если она недекогерирует, можно приспособить для выполнения полезныхквантовыхвычислений.

Известны интерференционные явления, включающие огромноечисло частиц, например, сверхпроводимость или сверхтекучесть, нокажется,чтониодноизнихневозможноиспользоватьдлявыполнениякаких-либо интересных вычислений. Во время написания этой книги влаборатории можно было легко выполнить только однобитовыеквантовые вычисления. Однако экспериментаторы уверены, что втечение нескольких последующих лет будут созданы двух– и болеебитовые квантовые логические элементы (квантовые эквивалентыклассических логических элементов). Это основные составляющиеквантовых компьютеров. Некоторые физики, особенно РольфЛандауэр[41] из IBMResearch, настроены пессимистично относительноперспективдальнейшегопродвиженияпосле этого.Ониполагают, чтодекогеренция никогда не будет сведена до того уровня, при которомможно выполнить более нескольких последовательных шаговквантового вычисления. Большинство исследователей в этой областинастроены гораздо оптимистичнее (хотя, возможно, это связано с тем,что над квантовыми вычислениями решаются работать только оченьбольшие оптимисты!). Уже были построены некоторые

специализированные квантовые компьютеры (речь о них пойдетдальше), и лично я думаю, что появление более сложных квантовыхкомпьютеров – скорее дело нескольких лет, чем десятилетий. Чтокасаетсяуниверсальногоквантовогокомпьютера, тоясчитаю,чтоегосоздание – это тоже лишь дело времени, хотя мне не хотелось быпредсказывать,скольковремениэтозаймет:десятилетияиливека.

Тот факт, что репертуар универсального квантового компьютерасодержитсреды,воспроизведениекоторыхявляетсятруднорешаемымвклассическом смысле, говорит о том, что новые классы чистоматематических вычислений тоже должны стать легкорешаемыми наэтом компьютере, потому что законы физики, как сказал Галилей,выражаются на языке математики, а воспроизведение средыэквивалентно вычислению определенных математических функций.Действительно, в настоящее время обнаружено множествоматематических задач, которые можно было бы эффективно решить спомощью квантовых вычислений, тогда как для всех известныхклассических методов они являются труднорешаемыми. Наиболеевпечатляющей из этих задач является задача разложения намножителибольшихчисел.В1994годуПитерШор,работавшийвBellLaboratories,открыл метод, известный как алгоритм Шора. (Пока американскоеиздание этой книги готовилось к печати, были открыты другиевпечатляющие квантовые алгоритмы, включая алгоритм Гровера дляоченьбыстрогопоискавдлинныхсписках.)

АлгоритмШорачрезвычайнопростидовольствуетсягораздоболеескромной аппаратурой, чем та, которая понадобилась бы дляуниверсального квантового компьютера. А потому вероятно, чтоквантовое устройство для разложения на множители будет построенозадолгодотого,какстанеттехнологическиосуществимымвесьспектрквантовых вычислений. Эта перспектива имеет грандиозное значениедля криптографии (науки о секретной передаче информации иустановлении ее подлинности). Реальные сети связи могут бытьглобальными и иметь огромные, постоянно изменяющиеся наборыучастниковснепредсказуемымисхемамисвязи.Непрактичнотребовать,чтобы каждая пара участников заранее физически обмениваласьсекретными шифровальными ключами, которые позволили бы импозднее общаться, не боясь, что их подслушают. Криптография соткрытымключом–этолюбойметодотправкисекретнойинформации,прикоторомниотправитель,ниполучательнеобменивалисьдоэтогоникакой секретной информацией. Самый надежный из известных

методов криптографии с открытым ключом основан натруднорешаемости задачи разложения на множители больших чисел.Этот метод известен как криптосистема RSA, которая получила своеназваниепопервымбуквамфамилийРональдаРивеста,АдиШамираиЛеонарда Адельмана, впервые предложивших ее в 1978 году. Онаполагаетсянаматематическуюпроцедуру,посредствомкоторойможнозакодироватьсообщение,используявкачествеключаогромное(скажем,250-значное) число. Получатель может свободно обнародовать этотключ для использования всеми отправителями, потому что любоесообщение, зашифрованное с его помощью, можно расшифровать,только зная сомножители этого числа. Таким образом, я могу выбратьдва125-значныхпростыхчислаихранитьихвсекрете,ноперемножитьих и сообщить всем их 250-значное произведение. Кто угодно можетпослать мне сообщение, используя это число как ключ, но только ясмогу прочитать эти сообщения, потому что только мне известнысекретныемножители.

Как я уже сказал, не существует практической возможностиразложения на множители 250-значного числа с использованиемклассических средств. Но квантовое устройство разложения намножители, работающее по алгоритму Шора, могло бы это сделать,выполнив всего несколько тысяч арифметических операций, что,возможно, было бы минутным делом. Таким образом, любой человек,имеющий доступ к такой машине, смог бы легко прочитать любоеперехваченное сообщение, зашифрованное с помощью криптосистемыRSA.

Криптографамнепомоглобыиспользованиеболеедлинныхчиселвкачестве ключей, потому что ресурсы, необходимые для работыалгоритма Шора, очень медленно увеличиваются с ростомраскладываемогонамножителичисла.Вквантовойтеориивычисленийразложениенамножители–оченьлегкорешаемаязадача.Считается,чтопри данном уровне декогеренции все же снова появится некийпрактический предел размера числа, которое можно разложить намножители,нонеизвестеннижнийпределтехнологическидостижимойскорости декогеренции. Поэтому мы должны сделать вывод, чтооднаждывбудущем,вовремя,котороесейчасневозможнопредсказать,криптосистема RSA с любой заданной длиной ключа может статьненадежной. В определенном смысле это делает ее ненадежной дажесегодня. Ведь люди или организации, которые сейчас перехватываютсообщения, закодированные в системеRSA, и дождутся того времени,

когдасмогуткупитьквантовоеустройстворазложениянамножителисдостаточно низкой декогеренцией, сумеют расшифровать этисообщения. Возможно, это произойдет только через века, возможно,всегочерезнесколькодесятилетий,аможет,иещераньше–ктознает?Но вероятность того, что это случится еще не скоро, – это все, чтотеперьосталосьотбывшейабсолютнойнадежностисистемыRSA.

Когда квантовое устройство разложения на множителираскладывает 250-значное число, количество интерферирующихвселенных будет порядка 10500, т. е. десять в степени 500. Этоошеломляющеогромноечисло–причинатого,почемуалгоритмШораделаетразложениенамножителилегкорешаемой задачей.Ясказал,чтоэтот алгоритм требует выполнения всего нескольких тысячарифметических операций. Безусловно, я имел в виду несколько тысячопераций в каждой вселенной, которая вносит вклад в ответ. Все этивычислениявыполняютсяпараллельновразличныхвселенныхиделятсясвоимирезультатамичерезинтерференцию.

Возможно,ваминтересно,какмысможемубедитьсвоихпартнеровиз10500илиоколотоговселенныхначатьработатьнаднашейзадачейразложения на множители. Разве у них нет своих собственных задач,чтобызадействоватькомпьютеры?Нет–инамненужноихубеждать.Алгоритм Шора изначально действует только в наборе вселенных,идентичных друг другу, и вызывает в них отличия только в пределахустройства разложения на множители. Поэтому мы, указавшие число,котороенужноразложитьнамножители,иждущиеответа,идентичныво всех интерферирующих вселенных. Несомненно, существует многодругих вселенных, в которых мы задали другие числа или вообще непостроили устройства разложения на множители. Но эти вселенныеотличаются от нашей слишком большим количеством переменных –или, точнее, переменными, которые не настроены для правильноговзаимодействияпосредствомзапрограммированногоалгоритмаШора,–ипотомуонинеинтерферируютснашейВселенной.

Рассуждения, приведенные в главе 2, будучи применены к любомуявлению интерференции, разрушают классическую идею оединственности Вселенной. Логически возможность сложныхквантовыхвычисленийничегонедобавляетквопросу,накоторыйуженельзяответитьиначе.Ноэтавозможностьоказываетдополнительноепсихологическое влияние. Алгоритм Шора очень сильно повышаетубедительность этих рассуждений. Для тех, кто все еще склоненсчитать,чтосуществуетлишьоднаВселенная,япредлагаюследующий

вызов: объясните, как работает алгоритм Шора. Я имею в виду непредсказание,каковыбудутрезультатыегоработы,посколькудляэтогодостаточно решить несколько непротиворечивых уравнений. Я прошувас дать объяснение. Когда алгоритм Шора разлагает на множителичисло, задействовав примерно в 10500 больше вычислительныхресурсов, чем те, что можно увидеть воочию, – где же это числораскладываетсянамножители?

ВовсейвидимойВселеннойсуществуетвсегооколо1080атомов–числоничтожномалоепосравнениюс10500.Такимобразом,еслибывидимая Вселенная была пространством физической реальности,физическая реальность даже отдаленно не содержала бы ресурсов,достаточныхдляразложениянамножителитакогобольшогочисла.Ктоже тогда разложил его на множители? Как и где выполнялисьвычисления?

Я говорил о традиционных типах математических задач, которыеквантовые компьютеры смогли бы выполнить быстрее существующихмашин.Нодляквантовыхкомпьютеровоткрытидополнительныйклассновых задач, которые ни один классический компьютер не способенрешитьвообще.Постранномусовпадению,однаизпервыхнайденныхзадач такого типа также была связана с криптографией с открытымключом. На этот раз она состояла не во «взломе» существующейсистемы,авреализацииновойабсолютнонадежнойсистемыквантовойкриптографии.В1989годувкомпанииIBMResearchвЙорктаун-Хайтс,штатНью-Йорк, в кабинете теоретикаЧарльза Беннетта был построенпервый рабочий квантовый компьютер. Это был специализированныйквантовый компьютер, состоящий из двух квантовыхкриптографическихустройств,спроектированныхБеннеттомиЖиллемБрассаром из Университета Монреаля. Этот компьютер стал первоймашиной,выполнившейнетривиальныевычисления,которыенесмоглабывыполнитьниоднамашинаТьюринга.

В квантовой криптосистеме Беннетта и Брассара посланиякодируются состояниями отдельных фотонов, испускаемых лазером.Несмотря на то что для передачи сообщения необходимо многофотонов (один фотон на бит и намного больше фотонов, которыетеряются на всевозможные неэффективности), такие машины можнопостроить, используя существующую технологию, потому что длявыполнения своих квантовых вычислений им необходим только одинфотонвкаждыймоментвремени.Надежностьсистемыосновананенатруднорешаемости, как классической, так и квантовой, а

непосредственно на свойствах квантовой интерференции: именно онадает этой системе абсолютную надежность, которую невозможнообеспечитьспомощьюклассическихметодов.Никакойобъембудущихвычисленийнинакакомкомпьютеречерезмиллионыилитриллионылетне поможет тому, кто хотел бы подслушать послания, закодированныеквантовым методом, потому что если кто-либо общается через среду,проявляющую интерференцию, то он сможет обнаружитьподслушивающих его людей. В соответствии с классической физикойничто не может помешать подслушивающему, который имеетфизический доступ к среде связи, например, к телефонной линии,установить пассивное подслушивающее устройство. Но, как я ужеобъяснил, если кто-либо осуществляет любое измерение квантовойсистемы,онизменяетеепоследующиеинтерференционныесвойства.Наэтом явлении и основан протокол связи. Связывающиеся стороны, посути,ставятповторяющиесяэкспериментыпоинтерференции,согласуяих через общедоступный канал связи. Только когда интерференцияпройдет проверку на отсутствие подслушивающих, они переходят кследующей стадии протокола, состоящей в том, чтобы использоватьнекоторую часть переданной информации в качествекриптографического ключа. В худшем случае упорный шпион можетсовсем не дать коммуникации состояться (хотя, безусловно, этогопрощедостичь,перерезавтелефонныйкабель).Ночтокасаетсячтениясообщения, это может сделать только получатель, для которого онопредназначено,игарантиейтомуявляютсязаконыфизики.

Поскольку квантовая криптография зависит от манипулированияотдельными фотонами, она подвержена существенным ограничениям.Каждый последовательно получаемый фотон, переносящий один битсообщения, должен быть каким-то образом передан невредимым ототправителякполучателю.Нолюбойметодпередачисвязанспотерями,и если они слишком большие, послание никогда не дойдет до своегоадресата. Установка ретрансляционных станций (стандартная мера дляустранения этойпроблемыв существующих системах связи)подверглабырискусекретность,потомучтоподслушивающиймогбынаблюдатьза тем, что происходит внутри ретрансляционной станции, не будучиобнаруженным.Лучшиеизсуществующихквантово-криптографическихсистем используют оптико-волоконные кабели и имеют дальностьоколо десяти километров. Этого было бы достаточно, чтобыобеспечить,скажем,экономическийцентргородаабсолютнонадежнойвнутренней связью. Возможно, недалеки и коммерческие системы, но

чтобы решить проблему криптографии с открытым ключом в общемслучае(скажем,дляглобальнойсвязи),необходимыдальнейшиешагивквантовой криптографии[42]. Экспериментальные и теоретическиеисследованиявобластиквантовыхвычисленийнабираюттемпвовсеммире. Предлагают все более перспективные новые технологииреализации квантовых компьютеров и постоянно открывают ианализируют новые типы квантовых вычислений с различнымипреимуществами перед классическими вычислениями. Я считаю этиразработки совершенно захватывающими и думаю, что некоторые изних принесут технологические плоды. Но для этой книги данныйвопроссталбыотклонениемоттемы.Сфундаментальнойточкизренияне имеет значения, насколько полезными окажутся квантовыевычисления, как не имеет значения и то, построим ли мы первыйуниверсальныйквантовыйкомпьютернаследующейнеделе,черезвекаили не построим его никогда. В любом случае квантовая теориявычисленийдолжнастатьнеотъемлемойчастьюмировоззрениявсякого,ктоищетфундаментальногопониманияреальности.То,чтоквантовыекомпьютеры говорят нам о связи между законами физики,универсальностьюи, казалось бы, не связанныминитямиобъяснения вструктуререальности,мыможемобнаружить–иужеобнаруживаем,–изучаяихтеоретически.


Квантовые вычисления – вычисления, которые требуют квантово-механических процессов, особенно интерференции. Другими словами,вычисления, которые осуществляются в сотрудничестве спараллельнымивселенными.

Экспоненциальныевычисления – вычисления, требованиякоторыхкресурсам(например,необходимомувремени)увеличиваютсяпримерноводинаковое число раз при добавлении к вводимому числа каждогодополнительногоразряда.

Легко– и труднорешаемый (приближенное объяснение) –вычислительная задача считается легкорешаемой, если ресурсы,необходимыедля ее выполнения,неувеличиваются экспоненциальносростомколичестваразрядоввводимогочисла.

Хаос – неустойчивость движения большинства классическихсистем. Небольшая разница между двумя начальными состояниямипорождает экспоненциально растущие отклонения двухрезультирующих траекторий. Однако реальность подчиняется неклассической, а квантовой физике. Непредсказуемость, вызваннаяхаосом, в общем случае тонет в квантовой неопределенности,вызваннойтем,чтоидентичныевселенныестановятсяразличными.

Универсальный квантовый компьютер – компьютер, способныйвыполнить любое вычисление, которое способен выполнить любойдругой квантовый компьютер, и создать любую конечную физическивозможнуюсредуввиртуальнойреальности.

Квантовая криптография – любая форма криптографии, которуюможно реализовать на квантовых компьютерах, но невозможно наклассических.

Специализированныйквантовыйкомпьютер–квантовыйкомпьютер,например, квантовое криптографическое устройство или квантовоеустройство разложения на множители, который не являетсяуниверсальнымквантовымкомпьютером.

Декогеренция – если различные ветви квантового вычисления вразличныхвселенныхпо-разномувоздействуютнасреду,интерференцияуменьшается, а вычисление может не получиться. Декогеренция – этоглавное препятствие для практической реализации более мощныхквантовыхкомпьютеров.

Резюме

Законыфизикидопускаютсуществованиекомпьютеров,способныхвоспроизвести любую физически возможную среду, не используянепрактично больших ресурсов. Таким образом, универсальныевычислениянепростовозможны,какэтоготребуетпринципТьюринга,онитакжеотносятсякклассулегкорешаемых.Квантовыеявлениямогутвключать огромное множество параллельных вселенных, а потомумогутнеподдаватьсяэффективномумоделированиювпределаходнойвселенной. Тем не менее эта сильная форма универсальности по-прежнему сохраняется, поскольку квантовые компьютеры способныэффективно воспроизводить любую физически возможную квантовуюсреду, даже когда взаимодействует огромное множество вселенных.Квантовыекомпьютерытакжемогутэффективнорешатьопределенныематематическиезадачи,например,разложениенамножители,которыесклассических позиций являются трудноразрешимыми, а такжереализовывать невозможные в классике разновидности криптографии.Квантовые вычисления – это качественно новый способ покоренияприроды.

Следующаяглава,вероятно,приведетвяростьмногихматематиков.С этим ничего не поделаешь. Математика – это не то, чем они еесчитают.

(Читатели, не знакомые с традиционными допущениямиотносительно надежности математического знания, могут посчитатьглавный вывод этой главы – о том, что наше знание математическойистинызависитотнашегознанияфизическогомира,инеболеенадежно,чемэтознание,–очевидным.Возможно,этичитателипредпочтутлишьпросмотретьэтуглавуподиагоналиисразужеперейтикобсуждениювременивглаве11.)

10.Природаматематики«Структура реальности», которую я описывал до сих пор, была

структуройфизическойреальности.Темнеменееясвободноссылалсянатакие сущности, которых нет нигде в физическоммире, – абстракции,такиекакчислаибесконечныемножествакомпьютерныхпрограмм.Даи сами законы физики нельзя отнести к физическим сущностям в томсмысле, в каком к ним относятся камни и планеты. Как я уже сказал,«книга природы» Галилея – это всего лишь метафора. И кроме того,существуютфикциивиртуальнойреальности–несуществующиесреды,законы которых отличаются от реальных физических законов. Ещедальше лежит то, что я назвал CGT-средами, которые невозможновоспроизвести даже в виртуальной реальности. Я говорил, чтосуществует бесконечно много таких сред для каждой среды, которуюможносоздать.Ночтозначитсказать,чтотакиесреды«существуют»?Если они не существуют ни в реальности, ни даже в виртуальнойреальности,тогдежеонисуществуют?

А существуют ли абстрактные нефизические сущности вообще?Являются ли они частью структуры реальности?Меня здесь занимаютвовсе не проблемы словоупотребления. Очевидно, что числа,физические законы и т. п. действительно в некотором смысле«существуют», и в некотором – нет. Подлинный вопрос состоит вследующем: как мы должны понимать такие сущности? Какие из нихявляются всего лишь удобными словесными конструкциями,ссылающимися, в конечном счете, лишь на обычную физическуюреальность?Какиеизних–всеголишьпреходящиеособенностинашейкультуры?Какиеизнихпроизвольны,какправилатривиальнойигры,накоторые нужно просто посмотреть?А какие, если такие вообще есть,можнообъяснить,толькоприписавимнезависимоесуществование?Все,что относится к последнему виду, должно быть частью структурыреальности, как она определяется в этой книге, потому что этонеобходимопонять,чтобыпонятьвсе,чтопонято.

Это говорит о том, что нам снова следует воспользоватьсякритерием д-ра Джонсона. Если мы хотим знать, действительно лисуществует данная абстракция, мы должны спросить, «дает ли онаответную реакцию» сложным, автономным образом. Например,математики характеризуют «натуральные числа» 1, 2, 3… точным

определением:•1являетсянатуральнымчислом;•укаждогонатуральногочислаестьровноодноследующеечисло,

котороетакжеявляетсянатуральным;•1неявляетсяследующимдлякакого-либонатуральногочисла;•дванатуральныхчисла,следующиезакоторымиодинаковы,также

одинаковымеждусобой.Подобные определения – суть попытки абстрактного выражения

интуитивного физического понятия последовательных значенийдискретнойвеличины.(Точнее,какяобъяснилвпредыдущейглаве,этопонятие на самом деле является квантово-механическим.)Арифметические действия, например, умножение и сложение, а такжепоследующиепонятиявродепростыхчисел,вэтомслучаеопределяют,ссылаясьна«натуральныечисла».Носоздавабстрактные«натуральныечисла» через это определение и поняв их через эту интуицию, мыобнаруживаем,чтоестьгораздобольшетакого,чегомыонихвсеещенепонимаем.Определениепростогочисларазинавсегдаустанавливает,какие числа являются простыми, а какие не являются. Но пониманиетого, какие числа являются простыми, – например, как распределеныпростые числа на очень больших интервалах, как они сгруппированы,насколько и почему они «случайны», – влечет за собой массу новыхозаренийиновыхобъяснений.Фактическиоказывается,чтосаматеориячисел–этоцелыймирвсебе(эточастоупотребляемыйтермин).Чтобыглубже понять числа, необходимо определить много новых классовабстрактных сущностей, а также задать многочисленные новыеструктуры и связи между ними. При этом обнаруживается, чтонекоторые из этих абстрактных структур связаны с другимиинтуитивными представлениями, которыми мы уже обладаем, икоторые,напервыйвзгляд,неимеютничегообщегосчислами–такими,например, как симметрия, вращение, континуум, множества,бесконечность и многое другое. Получается, что абстрактныематематические сущности, с которыми, как нам кажется, мы ужезнакомы,темнеменеемогутудивитьилиразочароватьнас.Онимогутнеожиданно возникнуть в новых нарядах илимасках.Онимогут бытьнеобъяснимы, а впоследствии подойти под новое объяснение. Такимобразом,ониявляютсясложнымииавтономными,и,следовательно,покритериюд-раДжонсонамыдолжнысделатьвыводобихреальности.Посколькумынеможемпонятьихникакчастьсебя,никакчастьчего-либоеще,чтомыужепонимаем,номожемпонятьихкакнезависимые

сущности, следует сделать вывод, что они являются реальными,независимымисущностями.

Тем не менее абстрактные сущности неосязаемы. Они не даютответной физической реакции так, как это делает камень, поэтомуэкспериментинаблюдениенемогутигратьвматематикетакуюжероль,какую они играют в естественных науках. В математике такую рольиграет доказательство. Камень д-ра Джонсона оказывал ответноевоздействие тем, что от него отскакивала нога. Простые числаоказывают ответное воздействие, когда мы доказываем что-тонеожиданное относительно них, особенно, если мы можем пойтидальше и объяснить это. С традиционной точки зрения ключевоеразличие между доказательством и экспериментом состоит в том, чтодоказательство никак не ссылается нафизическиймир.Доказательствоможно провести в своем собственном разуме или внутри генераторавиртуальной реальности, который имитирует среду с неправильнойфизикой. При единственном условии – следования правиламматематического вывода – мы получим тот же самый ответ, что илюбойдругойнанашемместе.Ивновь,доминирующеепредставлениесостоит в том, что, за исключением случая грубых ошибок, если мычто-тодоказали,тосабсолютнойуверенностьюзнаем,чтоэтоистина.

Математики очень гордятся этой абсолютной уверенностью, аученые-естественникисклоннынемногоейзавидовать.Деловтом,чтов естествознании невозможна полная уверенность в каком-либоутверждении.Какбыхорошочья-тотеорияниобъясняласуществующиенаблюдения, в любой момент кто-то может сделать новое,необъяснимое наблюдение, которое поставит под сомнение всюсуществующую объяснительную структуру. Хуже того, кто-то можетдостичь лучшего понимания, которое объясняет не только всесуществующие наблюдения, но и то, почему предыдущие объясненияказались подходящими, будучи при этом совершенно ошибочными.Галилей, например, обнаружил новое объяснение того издревлеизвестного факта, что земля у нас под ногами находится в состояниипокоя, – причем объяснение, предполагающего движение Земли.Виртуальная реальность – которая может сделать так, что одна средабудетказатьсядругой–подчеркиваеттотфакт,что,когданаблюдениевыступаеткаквысшийарбитрмеждутеориями,неможетбытьполнойуверенности в том, что существующее объяснение, каким быочевиднымононибыло,хотябыотдаленноявляетсяистиной.Нокогдавкачествеарбитравыступаетдоказательство,достижениеуверенности

считаетсявозможным.Говорят, что правила логики были впервые сформулированы в

надежденато,чтоониобеспечатнепредвзятыйибезошибочныйметодразрешения всех споров. Этой надежде не суждено было сбыться.Изучение самой логики открыло, что область действия логическойдедукции как средства раскрытия истины серьезно ограничена. Приналичии существенных допущений о мире можно сделать выводыдедуктивно; но эти выводы будут не надежнее, чем допущения.Единственный тип утверждений, которые логика может доказать, неприбегаякдопущениям,– это тавтологии, то есть такиеутверждения,как «все планеты являются планетами», которые не содержат ничегонового. В частности, все существенные естественнонаучные вопросынаходятся за пределами той области, где можно уладить споры спомощью одной лишь логики. Однако считается, что математиканаходится в пределах этой области. Таким образом, математики ищутабсолютную, но абстрактную истину, в то время как естественникиутешают себямыслью, чтомогут обрести реальное и полезное знаниефизическогомира.Ноонидолжныпринять,чтонаэтознаниенедаетсягарантий. Оно всегда является временным и всегда будет подверженоошибкам.Идеяотом,чтонаукахарактеризуется«индукцией»,методомобоснования, который считается аналогом логической дедукции, ночуть более подверженным ошибкам, – это попытка извлечь всевозможное из этого кажущегося второсортного статуса научногознания. Вместо дедуктивно обоснованной уверенности, возможно, мыудовольствуемсяиндуктивнообоснованной«почти-уверенностью».

Какяужеговорил,несуществуеттакогометодадоказательства,как«индукция».Идеянайтипутьк«почти-уверенности»внауке–этомиф.Каким образом я мог бы «почти-достоверно» доказать, что завтра неопубликуютудивительнуюновуюфизическуютеорию,опровергающуюмоисамыенеоспоримыедопущенияотносительнореальности?Илито,что я не нахожусь внутри генератора виртуальной реальности?Но всеэто вовсе не говорит о том, что научное знание действительно«второсортно». Ибо идея о том, что математика дает достоверноезнание,–этотожемиф.

С древних времен идея о привилегированном статусематематического знания часто ассоциировалась с идеей о том, чтонекоторые абстрактные сущности не просто являются частьюструктуры реальности, но даже более реальны, чем физический мир.Пифагор считал, что закономерности в природе есть выражение

математическихсоотношениймеждунатуральнымичислами.«Числувсевещи подобны»[43] – таков был его девиз. Он не имел это в видусовершеннобуквально,однакоПлатонпошелещедальшеипосуществуотрицал реальность физического мира вообще. Он считал, что нашикажущиеся ощущения этого мира ничего не стоят или вводят взаблуждение,идоказывал,чтофизическиеобъектыиявления,которыемы воспринимаем, – всего лишь «тени» или несовершенные копии ихидеальных сущностей («форм» или «идей»), существующих вотдельном царстве, которое и есть истинная реальность. В этойобласти,кромевсегопрочего,существуютформычистыхчисел,такихкак1,2,3…,иформыматематическихдействий,такихкаксложениеиумножение. Мы можем воспринять некоторые тени этих форм, когдакладемнастолоднояблоко,потомещеодноивидим,чтонастоледваяблока. Однако яблоки выражают «единственность» и«двойственность» (и, раз уж на то пошло, «яблочность») лишьнесовершенно.Онинеявляютсясовершенноидентичными,апотомувдействительностинастоленикогданетдвухэкземпляровчего-либо.Наэтоможновозразить,чточислодвапредставимотакже,еслиположитьнастолдваразличныхобъекта.Ноитакоепредставлениенесовершенно,потому что в этом случае мы должны допустить, что на столе такжеестьклетки,отпавшиеотяблок,пыльивоздух.

ВотличиеотПифагора,Платоннеиспытывалособогопристрастиякнатуральнымчислам.Егореальностьсодержалаформывсехпонятий.Например,онасодержалаформусовершенногокруга.«Круги»,которыемывидим,никогданеявляютсянастоящимикругами.Онинеидеальнокруглые,неидеальноплоские;унихестьконечнаятолщинаит.д.Всеонинесовершенны.

Затем Платон указал проблему. Принимая во внимание все этоземное несовершенство (и, мог бы добавить он, наш несовершенныйсенсорныйдоступдажекземнымкругам),каквообщемыможемзнатьто, чтомы знаемо реальных, совершенныхкругах?Очевидно, чтомыобладаемзнаниемоних,нокакимобразом?ГдеЕвклидприобрелзнаниегеометрии, котороевыразилв своих знаменитыхаксиомах, еслиунегоне было ни подлинных кругов, ни точек, ни прямых? Откуда исходитуверенностьвматематическомдоказательстве,еслиниктонеспособенощутить те абстрактные сущности, на которые оно ссылается? ОтветПлатоназаключалсявтом,чтознаниеотакихвещахмыполучаемнеизэтогомиратенейииллюзий,анепосредственноизреальногомираформ.Мы обладаем совершенным врожденным знанием того мира, которое,

каконсчитал,забываетсяприрождении,азатемскрываетсяподслоямиошибок, вызванных тем, что мы доверяем своим чувствам. Нореальностьможновспомнить,усердноприменяя«разум»,чтодаетзатемабсолютнуюуверенность,которойникогданеобеспечиваетопыт.

Интересно, кто-нибудь когда-нибудь верил в эту весьмасомнительную фантазию (включая самого Платона, который все-такибыл очень компетентным философом, считавшим, что публике стоитговоритьблагороднуюложь)?Темнеменеепоставленнаяимпроблема–откуда у нас берется знание абстрактных сущностей, не говоря уж обуверенности в нем, – достаточно реальна, а некоторые элементыпредложенного Платоном решения с тех пор стали частьюгосподствующей теории познания. В частности, фактически всематематики до сегодняшнего дня без критики принимают основнуюидею о том, что математическое и естественнонаучное знаниепроистекает из различных источников и что «особый» источникматематики придает ей абсолютную достоверность. Сейчас этотисточникматематики называютматематической интуицией, однако ониграет ту же самую роль, что и «воспоминания» Платона о царствеформ.

Математикимногоимучительноспорилиотом,открытиякакихвточности видов совершенно надежного знания можно ожидать отнашейматематическойинтуиции.Другими словами, они согласны, чтоматематическая интуиция – источник абсолютной определенности, нонемогутприйтиксоглашениюотносительнотого,чтоонаимговорит!Очевидно,чтоэтоповоддлябесконечных,неразрешимыхспоров.

Большая часть таких споров неизбежно вращалась вокругдопустимостиилинедопустимостиразличныхметодовдоказательства.Одно из разногласий было связано с так называемыми «мнимыми»числами.Мнимыечисла–этоквадратныекорниизотрицательныхчисел.Новые теоремы об обычных, «действительных» числах доказывали,обращаясьнапромежуточныхэтапахрассужденияксвойстваммнимыхчисел. Например, так были доказаны первые теоремы о распределениипростых чисел. Однако некоторые математики возражали противмнимых чисел на том основании, что они нереальны. (Современнаяанглоязычная терминология, в которой действительные числаобозначаютсясловомreal,всеещеотражаетэтостароеразногласие,хотясегодня мы считаем, что мнимые числа столь же реальны, как идействительные.) Я полагаю, что учителя в школе говорили этимматематикам,чтонедопускаетсяизвлекатьквадратныйкореньизминус

единицы,и,поэтомуонинепонимали,почемукто-тодругойможетэтосделать. Нет сомнения в том, что они называли этот злопыхательскийпорыв «математической интуицией». Однако другие математикиобладалидругойинтуицией.Онипонимали,чтотакоемнимыечисла,икак они согласуются с действительными.Почему, думали они, человекне должен определять новые абстрактные сущности, имеющие любыесвойства, какие ему нравятся? Безусловно, единственным законнымоснованиемзапретитьмоглабытьтолькологическаянесовместимостьтребуемых свойств. (Сегодня это, в сущности, является консенсусом,который математик Джон Хортон Конуэй[44] задиристо назвалОсвободительным движением математиков.) Как известно, никто недоказал,чтосистемамнимыхчиселнепротиворечива.Новедьниктонедоказал и того, что обычная арифметика натуральных чисел являетсянепротиворечивой!

Подобныеразногласиясуществовалиивотношениидопустимостииспользования бесконечных чисел, а также множеств, содержащихбесконечно много элементов, и бесконечно малых величин,применяемых в дифференциальном и интегральномисчислении.ДавидГильберт[45], создавшийбо́льшуючастьматематического аппарата, какдля общей теории относительности, так и для квантовой теории,заметил,что«математическаялитературапереполненабессмыслицамиинелепостями, имеющими свой источник в бесконечности». Некоторыематематики, как мы увидим, вовсе отрицали возможность корректныхрассуждений о бесконечных сущностях. Несмотря на впечатляющийпрогрессчистойматематикивXIXвеке,онмалочтодалдляразрешенияэтихразногласий.Напротив,онтолькоусугублялихипорождалновые.По мере своего усложнения математические рассуждения неизбежноудалялись от повседневной интуиции, что привело к двум важнымпротивоположным эффектам. С одной стороны, математики все болеепридирчиво относились к доказательствам, которые, чтобы бытьпринятыми,должныбылиудовлетворятьвсеболеежесткимстандартамстрогости. Однако, с другой стороны, изобретались более мощныеметоды доказательства, которые не всегда сводились к ужесуществующим методам. И из-за этого часто возникали сомнения,является ли какой-то конкретный метод доказательства, несмотря насвоюсамоочевидность,абсолютнобезошибочным.

Такимобразом,к1900годунаступилкризисоснованийматематики,аименно,оказалось,чтоэтихоснованийнебыло.Ночтожепроизошло

сзаконамичистойлогики?Развенеимполагалосьразрешатьвсеспорывцарстве математики? Прискорбный факт заключался в том, что теперьматематическиеспоры,всущности,ивелисьо«законахчистойлогики».Первым эти законы кодифицировал ещеАристотель в IV веке до н. э.,положивначалотому,чтосегодняназываюттеориейдоказательств.Онпринял, что доказательство должно состоять из последовательностиутверждений,котораяначинаетсяскаких-либопосылокиопределений,а заканчивается желаемым выводом. Чтобы последовательностьутверждений была обоснованным доказательством, каждоеутверждение, кроме начальных посылок, должно следовать изпредыдущих в соответствии с одним из фиксированного наборашаблонов, называемых силлогизмами. Типичным был следующийсиллогизм:

Другими словами, это правило гласило, что если в доказательствепоявляетсяутверждениевида«всеАимеютсвойствоВ»(каквданномслучае«вселюдисмертны»)идругоеутверждениевида«индивидуумХесть А» (как в данном случае «Сократ – человек»), то далее вдоказательствеможнообоснованноиспользоватьутверждение«Xимеетсвойство В» («Сократ смертен»), и в частности, это являетсяобоснованнымвыводом.Силлогизмывыражали то, чтомыназвалибыправилами вывода, то есть правилами, определяющими шаги,разрешенные при доказательстве, такие, что истинность посылокпередаетсяизаключениям.Точнотакжеэтиправиламожноприменятьдляопределения,обоснованолиданноедоказательство.

Аристотель заявил, что все обоснованные доказательства можновыразитьввидесиллогизмов.Нооннедоказалэто!Проблемажетеориидоказательства заключалась в том, что лишь очень небольшое числосовременных математических доказательств представлялось в видечистой последовательности силлогизмов; более того, большинство изнихневозможнобылопривестиктакомувидудажевпринципе.Темнеменее математики в большинстве своем не могли заставить себяограничиваться аристотелевскими принципами, так как некоторыеновые доказательства казались столь же самоочевидно корректными,как и шаблоны умозаключений Аристотеля. Математика развивалась.

Новые инструменты, такие как математическая логика и теориямножеств, позволили связывать математические структуры новымиспособами. Благодаря этому появились новые самоочевидные истины,независимые от классических правил вывода, и поэтому классическиеправила стали самоочевидно неадекватными. Но какие же из новыхметодов доказательства были по-настоящему безошибочными? Какследовалоизменитьправилавывода,чтобыониобрелизаконченность,на которую ошибочно претендовал Аристотель? Как можно быловернутьтотабсолютныйавторитет,которымобладалистарыеправила,еслиматематикинемоглиприйтиксоглашениюотносительнотого,чтоявляетсясамоочевидным,ачтобессмысленным?

Тем временем математики продолжали строить свои абстрактныевоздушные замки. Для практических целей многие такие построенияказалисьдостаточнонадежными.Некоторыеизнихсталинезаменимымив науке и технике, и в большинстве своем они были связаны междусобой красивой и плодотворной объяснительной структурой. Тем неменее никто не мог гарантировать, что вся эта структура или любаясущественная ее часть не имеет в своей основе логическогопротиворечия,способногопревратитьеевполнуюбессмыслицу.В1902году Бертран Рассел доказал противоречивость схемы строгогоопределениятеориимножеств,которуютолькочтопредложилГоттлобФреге[46]. Это не значило, что больше нельзя было использоватьмножества в доказательствах. На самом деле совсем немногиематематики всерьез считали, что хоть какой-то из обычных способовиспользования множеств, арифметики или других ключевых разделовматематикиможетбытьнекорректным.ВрезультатахРасселапоражалото, что математики считали свой предмет средством полученияабсолютной уверенности par excellence через доказательствоматематических теорем. Сама возможность разногласий относительнообоснованности различных методов доказательства подрывала (каксчиталось)самусутьихпредмета.

Поэтому многие математики почувствовали, что подведение подтеориюдоказательства, а темсамымипод самуматематику,надежнойосновы является насущнымделом, не терпящимотлагательства.Послесвоих стремительных прорывов они хотели консолидации: раз инавсегда определить, какие виды доказательств являются абсолютнонадежными,акакие–нет.Всеоказавшеесявнезонынадежностиможнобыло и отбросить, а все попадающее в эту зону стало бы единойосновойвсейбудущейматематики.

В этой связи нидерландский математик Лёйтзен Эгбертус ЯнБрауэр[47] пропагандировал чрезвычайно консервативную стратегиютеории доказательства, известную как интуиционизм, которая и по сейдень имеет своих сторонников. Интуиционисты пытаются толковать«интуицию» самым узким возможным образом, сохраняя лишь то, чтоони считают ее неоспоримыми самоочевидными аспектами. Затем ониподнимаютопределеннуютакимобразомматематическуюинтуициюнауровень даже более высокий, чем позволял ей Платон: они ставят еедажевышечистойлогики.Самулогикуонисчитаютнезаслуживающейдоверия, за исключением тех случаев, когда ее оправдывает прямаяматематическая интуиция. Например, интуиционисты отрицают, чтоможно иметь прямое интуитивное понимание какой-либо бесконечнойсущности.Поэтому они отрицают существование любых бесконечныхмножеств,например,множествавсехнатуральныхчисел.Утверждениеотом,что«существуетбесконечномногонатуральныхчисел»,онисочлибы самоочевидно ложным, а утверждение о том, что «существуетбольше CGT-сред, чем физически возможных сред», – абсолютнобессмысленным.

Историческиинтуиционизмсыгралценнуюосвободительнуюроль,как и индуктивизм до него. Он осмелился подвергнуть сомнению то,что считалось совершенно достоверным, и кое-что из этогодействительно оказалось ложным.Но в качестве позитивной теории отом, что является или не является корректным математическимдоказательством, он и не представляет никакой ценности. Вдействительностиинтуиционизм–этоточноевыражениесолипсизмавматематике.Вобоихслучаяхнаблюдаетсячрезмернаяреакциянамысльо том, что мы не можем быть уверены в том, что нам известно овнешнеммире.Вобоихслучаяхпредложенноерешениесостоитвтом,чтобы уйти во внутренний мир, который мы якобы знаемнепосредственно и, следовательно (?), можем быть уверены, чтопознали истину. В обоих случаях решение включает отрицаниесуществования–или,покрайнеймере,отказотобъяснения–того,чтонаходится вовне. И в обоих случаях этот отказ также делаетневозможным объяснение большей части того, что находится внутрипредпочитаемойобласти.Например,еслидействительноложното(какутверждают интуиционисты), что существует бесконечно многонатуральныхчисел,томыможемзаключить,чтодолжносуществоватьлишьконечноеихколичество.Носколько?Ипотом,сколькобыихнибыло,почемунельзясоздатьинтуициюследующегонатуральногочисла

после данного? Интуиционисты оправдываются, говоря, чтоприведенныймнойдовод допускает обоснованность обычной логики.В частности, он содержит логический переход: из того факта, что несуществуетбесконечномногонатуральныхчисел,делаетсявывод,чтодолжно существовать какое-то конкретное конечное их количество.Применяемое в данном случае правило вывода называется закономисключенноготретьего.Этотзаконгласит,чтодлялюбогоутвержденияХ (например, «существует бесконечно много натуральных чисел») неттретьей возможности, кроме истинностиХи истинности отрицанияХ(«существует конечное множество натуральных чисел»), которая былабы истинной. Интуиционисты хладнокровно отрицают законисключенноготретьего.

Поскольку в разуме большинства людей сам закон исключенноготретьего подкрепленмощной интуицией, его отрицание естественнымобразом вызывает у неинтуиционистов сомнение в том, так ли ужсамоочевидна надежность интуиции интуиционистов. Или, если мысочтем, что закон исключенного третьего исходит из логическойинтуиции,онприводитнаскпересмотрувопросаотом,действительноли математическая интуиция стоит выше логики. И в любом случае,можетлиэтобытьсамоочевидным?

Но все это была критика интуиционизма извне. Это неопровержение: интуиционизм невозможно опровергнуть вообще. Есликто-либо настаивает, что непротиворечивость высказывания для негосамоочевидна,тодоказатьегонеправотуневозможнотакже,какиеслибыоннастаивалнатом,чтосуществуеттолькоонодин.Однако,какивслучаессолипсизмомвцелом,воистинуроковаяошибкаинтуиционизмаоткрывается не тогда, когда на него нападают, а тогда, когда егопринимают всерьез в качестве объяснения его собственного,произвольно усеченного мира. Интуиционисты верят в реальностьконечного множества натуральных чисел 1, 2, 3… и даже числа10 949 769 651 859.Ноинтуитивный аргумент, состоящий в том, что,раз у каждого из этих чисел есть следующее, то, они образуютбесконечную последовательность, для интуиционистов не более чемсамообман и потому неубедителен. Но разрывая связь между своейверсией абстрактных «натуральных чисел» и интуитивнымпредставлением, которое эти числа должны были первоначальноформализовать, интуиционисты отказывают себе в праве использоватьобычную объяснительную структуру, через которую понимаютсянатуральные числа. Это создает проблему для каждого, кто

предпочитает объяснения необъясненным усложнениям. Вместо тогочтобы решить эту проблему, предоставив альтернативную или болееглубокую объяснительную структуру для натуральных чисел,интуиционизмделаеттожесамое,чтоделалаИнквизицияичтоделалисолипсисты: он еще дальше уходит от объяснений. Он вводитдальнейшие необъясненные усложнения (в данном случае – отрицаниезакона исключенного третьего), единственная цель которых состоит втом, чтобы позволить интуиционистам вести себя так, как если быобъяснения их противников были истинными, но не делая из этогоникакихвыводовотносительнореальности.

Точно так же как солипсизм начинается со стремления упроститьпугающе разнообразный и неопределенный мир, но при серьезном кнему отношении оказывается реализмом, дополненным некоторыминенужными усложнениями, так и интуиционизм в итоге становитсяодной из самых контринтуитивных доктрин, когда-либовоспринимавшихсявсерьез.

Давид Гильберт предложил план гораздо более соответствующийздравому смыслу – хотя, в конечном счете, и обреченный – «раз инавсегда убедиться в надежности математических методов». ПланГильберта основывался на идее непротиворечивости. Он надеялсясоставить однажды и навсегда полный набор современных правилвывода математических доказательств с определенными свойствами.Количество таких правил должно было быть конечным. Они должныбылибытьприменимынепосредственно,так,чтобыопределениетого,удовлетворяет ли им какое-то предполагаемое доказательство, невызывалобыспоров.Желательно,чтобыэтиправилабылиинтуитивносамоочевидными, но это не было первостепенным требованием дляпрагматичного Гильберта. Он был бы удовлетворен, если бы правилалишьумеренносоответствовалиинтуицииприусловии,чтоонмогбыбыть уверен в их непротиворечивости. То есть, если правилаопределили данное доказательство как корректное, он хотел бытьуверен, что они никогда не определят как корректное любоедоказательство с противоположным выводом. Но как он мог в этомубедиться? На этот раз непротиворечивость следовало доказать спомощью метода доказательства, который сам подчинялся тем жеправиламвывода.ТемсамымГильбертнадеялсявосстановитьполнотуинадежность, присущую аристотелевскому подходу.Он также надеялся,что в соответствии с этими правилами будет в принципе доказуемолюбое истинное математическое утверждение и не будет доказуемо

никакое ложное утверждение. В 1900 году в ознаменование началанового века Гильберт опубликовал список проблем, которые, как оннадеялся, математики смогут решить в XX веке. Десятая проблемазаключалась в нахождении набора правил вывода с вышеуказаннымисвойствамиидоказательствеихнепротиворечивостинаихжеоснове.

Гильберту предстояло пережить полное разочарование. Тридцатьодин год спустя Курт Гёдель произвел революцию в теориидоказательстврадикальнымотрицательнымрезультатом,откоторогодосих пор не оправились математический и физический мир: он доказал,что десятая проблема Гильберта не имеет решения. Во-первых, Гёдельдоказал, что любойнабор правил вывода, пригодный для корректногообоснования даже доказательств обычной арифметики, никогда непозволит обосновать доказательство своей собственнойнепротиворечивости. А значит, нечего и надеяться найти доказуемонепротиворечивый набор правил, о котором мечтал Гильберт. Во-вторых, Гёдель доказал, что если какой-то набор правил вывода внекоторой (достаточно обширной) области математики являетсянепротиворечивым (неважно, доказуемо это или нет), то в пределахэтойобластидолжнысуществоватькорректныеметодыдоказательства,корректностькоторыхнельзяустановить, опираясьнаданныеправила.ЭтоназываетсятеоремойГёделяонеполноте.Длядоказательствасвоихтеорем Гёдель пользовался замечательным расширением«диагональногоаргумента»Кантора,окоторомяупоминалвглаве6.Онначалсрассмотренияпроизвольногонепротиворечивогонабораправилвывода. Затем он показал, как составить утверждение, котороеневозможно ни доказать, ни опровергнуть с помощью этих правил.Затемондоказал,чтоэтовысказываниеявляетсяистинным.

Если бы программа Гильберта сработала, это стало бы плохойновостьюдля той концепцииреальности, которуюя выдвигаюв этойкниге,посколькуустранилобынеобходимостьпониманияприсуждениио математических идеях. Кто угодно – или любой неразумныйкомпьютер,–выучивправилавывода,накоторыетакнадеялсяГильберт,смог бы судить о математических утверждениях, как и самыйспособный математик, не нуждаясь в математическом озарении илипониманииидаженеимеясамогоотдаленногопредставленияосмыслеэтих утверждений. Стало бы принципиально возможно делать новыематематические открытия, не зная математики вообще, а зная толькоправила Гильберта. Можно было бы просто проверять все возможныестроки букв и математических символов в алфавитном порядке, пока

однаизнихнепрошлабытестнато,являетсялионадоказательствомили опровержением какого-либо знаменитого недоказанногопредположения.Впринципе,такможнобылобыуладитьлюбойспорвматематике, даже не понимая его смысла – даже не зная значениясимволов,неговоряужопониманиипринципадействиядоказательстваили того, что оно доказывает, или в чем заключается методдоказательства,илипочемунанегоможноположиться.

Может показаться, что достижение единого стандартадоказательстввматематикемоглобы,покрайнеймере,помочьнамвовсеобщемстремлениикобъединению–тоестьк«углублению»нашегознания,окоторомя говорилв главе1.Однаковдействительностивсенаоборот.Подобнопредсказательной«теориивсего»вфизике,правилаГильбертапочтиничегонесказалибынамоструктуререальности.Ониреализовалибыврамкахматематикизаветнуюмечтуредукционистов–предсказывать все (в принципе), но ничего не объяснять. Более того,если бы математика стала редукционистской, то все нежелательныечерты, которые, как я показал в главе 1, отсутствуют в структуречеловеческогознания,присутствовалибывматематике:математическиеидеиобразовывалибыиерархию,восновекоторойлежалибыправилаГильберта. Математические истины, проверка которых, исходя из этихправил, была бы очень сложна, оказались бы объективно менеефундаментальными, чем те, которые можно было бы немедленнопроверитьспомощьюэтихправил.Посколькумогсуществоватьтолькоконечныйнабортакихфундаментальныхистин,современемматематикепришлось бы заниматься все менее фундаментальными задачами.Математика вполне могла исчерпать себя, будь верна эта зловещаягипотеза.В противном случае она неизбежно распадается на все болеезагадочные специализации по мере увеличения сложности«эмерджентных» вопросов, которые вынуждены решать математики, ипо мере того, как связи между этими вопросами и основаниямипредметастановятсявсеболееотдаленными.

Благодаря Гёделю мы знаем, что никогда не будет неизменногометода определения истинности математического утверждения, как несуществует и неизменного способа определения истинности научнойтеории. Не будет никогда и неизменного способа создания новогоматематического знания. Следовательно, прогресс в математике всегдабудет зависеть от творческого подхода. Изобретение новых типовдоказательств всегда будет возможным и необходимым делом дляматематиков.Онибудутпроверятьих с помощьюновых аргументови

новых способов объяснения, зависящих от непрерывно растущегопонимания используемых при этом абстрактных сущностей.Примеромслужат теоремы самого Гёделя: чтобы доказать их, ему пришлосьизобрести новый метод доказательства. Я сказал, что этот метод былоснован на «диагональном аргументе», однако Гёдель по-новомурасширил это доказательство. До него так ничего не доказывали;никакиеправилавывода,составленныекем-либо,ктоникогданевиделметода Гёделя, не обладали бы, вероятно, такой предсказательнойсилой,чтобыопределитьегокаккорректный.Однакоегокорректностьсамоочевидна.Откудаисходитэтасамоочевидность?Онавозникаетизпонимания Гёделем природы доказательства. Доказательства Гёделястоль же убедительны, как и любые другие математическиедоказательства,нотолькодлятого,ктопреждепойметсопутствующееимобъяснение.

Таким образом, и в чистой математике объяснение играет ту жесамуюпервостепеннуюроль,какуюоноиграетвестественныхнауках.Объяснение и понимание мира – физического мира и мираматематическихабстракций–вобоихслучаяхявляетсяцельюизучения.Доказательства и наблюдения – это всего лишь средства проверкинашихобъяснений.

РоджерПенроуз извлек из результатов Гёделя еще более глубокий,радикальный и достойный Платона урок. Как и Платона, Пенроузавосхищает способность человеческого разума постигать абстрактныедостоверныефактыматематики.Но в отличие отПлатона,Пенроуз неверитвсверхъестественноеипринимаеткаксамособойразумеющееся,что мозг – часть естественного мира и имеет доступ только к этомумиру. Таким образом, проблема для него встает даже острее, чем дляПлатона:какможетнечеткийиненадежныймирдаватьматематическуюуверенность такой нечеткой и ненадежной части себя, какой являетсяматематик? В особенности Пенроуза удивляет, каким образом намудается почувствовать безошибочность новых корректных формдоказательства,которых,какуверяетГёдель,бесконечномного.

Пенроузвсеещеработаетнадподробнымответом,нозаявляет,чтосамо существование неограниченнойматематической интуиции такогорода фундаментально несовместимо с существующей структуройфизики и, в частности, с принципом Тьюринга. Вкратце егодоказательство выглядит примерно так. Если принцип Тьюрингаявляетсяистинным,томожнорассматриватьмозг(какилюбойдругойобъект) в качестве компьютера, выполняющего определенную

программу. Взаимодействие мозга с окружающей средой складываетсяиз входных и выходных данных. Теперь рассмотрим математика впроцессе решения вопроса о том, обоснован или нет недавнопредложенный вид доказательства. Принятие такого решенияэквивалентно исполнению в мозге математика компьютернойпрограммыпроверкидоказательства.Такаяпрограммавоплощаетнекийнабор правил вывода Гильберта, который, в соответствии с теоремойГёделя, вероятно, не может быть законченным. Более того, как я ужесказал,Гёдельпредложилспособсозданияидоказательстваистинногоутверждения, которое эти правила не способны признать доказанным.Следовательно, математик, разум которого, по сути, являетсякомпьютером, применяющим эти правила, также никогда не сможетпризнать это утверждение доказанным. Затем Пенроуз предлагаетпоказать этому самому математику данное утверждение и методдоказательства его истинности по Гёделю. Математик понимаетдоказательство. Оно все-таки самоочевидно корректно, поэтомуматематик, вероятно, сможет увидеть его корректность. Но это быпротиворечило теореме Гёделя. Следовательно, где-то в рассуждениидолжнобытьложноедопущение,иПенроузсчитает,чтоэтимложнымдопущениемявляетсяпринципТьюринга.

Большинство специалистов по информатике несогласны сПенроузом, что слабое звено в этом рассуждении – это принципТьюринга. Они бы сказали, что математик из этого рассуждения насамом деле не сможет признать гёделевское утверждение доказанным.Можетпоказатьсястранным,почемуматематиквдругнесможетпонятьсамоочевидное доказательство. Но взгляните на следующееутверждение:

Дэвид Дойч не может непротиворечиво признать, чтоданноеутверждениеявляетсяистинным.

Я стараюсь изо всех сил, но не могу непротиворечиво заключить,что оно истинно. Поскольку, если бы я сделал это, я бы пришел квыводу о том, что я не могу составить суждение о его истинности, ивступилбывпротиворечиессамимсобой.Однаковыведьвидите,чтооно истинно, не так ли? Это демонстрирует, по крайней мере,возможностьтого,чтоутверждениебудетнедоступнопониманиюдляодногочеловека,носамоочевидноистиннымдлялюбогодругого.

Так или иначе, Пенроуз надеется на новую фундаментальную

теорию физики, которая заменит как квантовую теорию, так и общуютеорию относительности. Она давала бы новые проверяемыепредсказания, хотя, безусловно, согласовывалась бы и с квантовойтеорией, и с теорией относительности во всех существующихнаблюдениях. (Для этих двух теорий неизвестно экспериментальныхконтрпримеров.)ОднакомирПенроузапосвоейсутисильноотличаетсяот того, что описывает существующая физика. Фундаментальнойструктурой реальности в нем является то, что мы называем миромматематических абстракций. В этом отношении Пенроуз, реальностькотороговключаетвсематематическиеабстракции,но,вероятно,невсеабстракции (вроде чести и справедливости), находится где-то междуПлатоном и Пифагором. То, что мы называем физическим миром,являетсядлянеговполнереальным(ещеодноотличиеотПлатона),нокаким-то образом это является частью, или эмерджентной формой,самой математики. Более того, в его мире не существуетуниверсальности; в частности, не существует машины, способнойвоссоздатьвсевозможныемыслительныепроцессылюдей.Однакомир(в особенности, конечно, его математическое основание) все ещеостается постижимым. Его постижимость гарантирована неуниверсальностью вычислений, а явлением, достаточно новым дляфизики (хотя и не для Платона): математические сущности напрямуювзаимодействуют с человеческим мозгом через физические процессы,которые ещепредстоитоткрыть.Такимобразом,мозг, поПенроузу, незанимается математикой, ссылаясь единственно на то, что мы сейчасназываем физическим миром. Он имеет прямой доступ к реальностиматематическихформПлатона и тамможет постигатьматематическиеистины(заисключениемгрубыхошибок)сабсолютнойуверенностью.

Часто предполагают, что мозг может быть квантовымкомпьютероми что егоинтуиция, сознаниеи способности к решениюзадачмогут зависеть от квантовых вычислений.Этоможет быть так,ноянезнаюниданных,ниубедительныхаргументоввпользуэтого.Яставлюнато,чтомозг,еслиегорассматриватькаккомпьютер,являетсяклассическим компьютером. Но это вопрос, независимый от идейПенроуза.Оннеутверждает,чтомозг–этоновыйвидуниверсальногокомпьютера, который отличается от универсального квантовогокомпьютера тем, что имеет больший репертуар вычислений, которыеделает возможными новая, постквантовая физика. Он выступает впользуновойфизики, котораянебудетподдерживатьуниверсальностьвычислений, так что по его новой теории вообще невозможно будет

истолковатьнекоторыедействиямозгакаквычисления.Должен признаться, для меня такая теория непостижима. Однако

фундаментальные открытия всегда трудно представить себе до того,как они произойдут. Естественно, трудно оценить теорию Пенроуза,преждечемонсформулируетееполностью.Еслитеориясосвойствами,на которые он надеется, в конце концов вытеснит квантовую теорию,илиобщуютеориюотносительности,илиитуидругую,будьточерезэкспериментальныепроверкиилипредоставивболее глубокийуровеньобъяснения, то каждый разумный человек захочет ее принять. И тогданампредстоитувлекательныйпутьпостиженияновогомировоззрения,кпринятию которого будет вынуждать нас объяснительная структураэтой теории. Вероятно, такой взгляд на мир оказался бы весьмаотличнымотпредставленногомнойвэтойкниге.Однако,еслибыдажетак все и случилось, я все равно не могу понять, каким образомудовлетворялась бы первоначальная мотивация этой теории –желаниеобъяснить нашу способность понимать новые математическиедоказательства.Все равноостанется тотфакт, чтонапротяжениивсейистории вплоть до наших дней великие математики обладалиразличными конфликтующими интуитивными представлениямиотносительно корректности различных методов доказательства.Поэтому,дажееслиистинното,чтоабсолютнаяфизико-математическаяреальность поставляет свои истины прямо в наш мозг, порождаяинтуитивные математические представления, математики не всегдаспособны отличить эти интуитивные представления от других,ошибочных интуиций и идей. К сожалению, нет ни колокольчика,которыйзвонит,нифонарика,которыйвспыхивает,когдамыпонимаемдействительно корректное доказательство. Порой мы можем ощутитьтакуювспышкувмомент,когдахочетсякрикнуть«Эврика!»–итемнеменее ошибиться. И даже если теория предсказывает, что существуетнекий, не замеченный ранее физический индикатор, сопровождающийистинную интуицию (сейчас это становится в высшей степенинеправдоподобно),мыбыопределеннонашлиегополезным,ноэтовсеравнонебылобыравносильнодоказательствутого,чтоэтотиндикаторработает. Ничто не способно доказать, что однажды еще болеесовершенная физическая теория не вытеснит пенроузовскую и непокажет, что предполагаемый индикатор все-таки не был надежным ичто существует лучший индикатор. Таким образом, даже если мысделаем все возможные скидки предложению Пенроуза, если мывообразим, что оноистинно, и взглянемнамир с его позиций, это все

равнонепоможетнамобъяснитьпредполагаемуюуверенностьвзнании,котороемыприобретаем,занимаясьматематикой.

Я отразил лишь общий смысл аргументов Пенроуза и егооппонентов. Читатель поймет, что, в сущности, я на стороне егооппонентов.Однакодажееслипризнать,чтооснованноенагёделевскихидеях рассуждение Пенроуза не доказывает то, что оно претендуетдоказать, а предполагаемая им новая физическая теория вряд лиобъяснитто,чтоонанацеленаобъяснить,темнеменееПенроузправвтом, что любое мировоззрение, основанное на существующейконцепции научного рационализма, создает проблему дляобщепризнанных оснований математики (или, как сказал бы Пенроуз,наоборот). Это древняя проблема, которую поднял еще Платон,проблема,которая,какуказываетПенроуз,обостряетсявконтекстекактеоремыГёделя, такипринципаТьюринга.Состоитонав следующем:если реальность состоит из физики и понимается с помощьюестественнонаучных методов, то откуда возникает математическаяуверенность?Втовремякакбольшинствоматематиковиспециалистовпоинформатикесчитаютуверенностьвматематическойинтуициичем-то само собой разумеющимся и не воспринимают всерьез проблемупримирения этого факта с научным мировоззрением, Пенроуз этойпроблемой озабочен и предлагает решение. Его предложениепредполагает постижимость мира, отвергает сверхъестественное,признает важность творчества для математики, приписываетобъективную реальность как физическому миру, так и абстрактнымсущностям, и включает объединение основ математики и физики. Вовсехэтихотношенияхянаегостороне.

ПосколькупопыткиБрауэра,Гильберта,Пенроузаивсехостальныхпринять вызовПлатона, какпредставляется, непринеслиуспеха, стоитснова взглянуть на предполагаемое ниспровержение Платоном идеи отом, что математическую истину можно получить с помощьюестественнонаучныхметодов.

Прежде всего, Платон говорит нам, что, поскольку мы имеемдоступтолько(скажем)кнесовершеннымкругам,значит,черезнихмыне сможем получить знание о совершенных кругах.Но почему именноэто невозможно? Точно так же можно было бы сказать, что мы неможемоткрытьзаконыдвиженияпланет,потомучтоунаснетдоступак реальным планетам, а есть доступ только к их изображениям.(Инквизицияэтоиговорила,ияобъяснил,почемуонаошибалась.)Такжеможно было бы сказать, что невозможно построить точные станки,

потому что первый такой станок пришлось бы строить с помощьюнеточных станков. Пользуясь преимуществами ретроспективноговзгляда, можно заметить, что такая критика вызвана очень грубым –напоминающим индуктивизм – изображением устройства науки, чтовряд лиможно считать удивительным, посколькуПлатонжил задолгодо появления того, что мы могли бы признать наукой. Если, скажем,единственныйспособузнатьчто-либоокругахизопытазаключаетсявтом, чтобы исследовать тысячи физических кругов, а потом изсобранных данных попытаться сделать какой-то вывод об ихабстрактных евклидовых партнерах, то Платон прав. Но если мысоздадим гипотезу о том, что реальные круги в строго определенномсмыслепохожинаабстрактные,иокажемсяправы,томывполнеможемузнать нечто об абстрактных кругах, глядя на реальные. В геометрииЕвклида частоиспользуют рисункидляформулировки геометрическойзадачи или ее решения. В таком методе описания существуетвозможностьошибки,еслинесовершенствокруговнарисункеоставитложное впечатление – например, если кажется, что два круга касаютсядруг друга, хотя на самом деле этого не происходит. Но, понявотношение между реальными и совершенными кругами, можноаккуратно исключить все подобные ошибки. А не понимая этогоотношения, вообще практически невозможно понять геометриюЕвклида.

Надежностьзнанияосовершенном круге,котороеможнополучитьизизображениякруга,полностьюзависитотточностигипотезыотом,что эти круги сходны между собой в определенных аспектах. Такаягипотеза в отношении физического объекта (рисунка) эквивалентнафизической теории, и она не может быть известна с полнойуверенностью. Но этот факт не отменяет (как утверждал Платон)возможность изучения совершенных кругов на основе опыта; он лишьделает невозможной полную уверенность. Это не должно тревожитьникогоизтех,ктоищетнеуверенности,аобъяснения.

ГеометриюЕвклидаможноабстрактносформулироватьвообщебезрисунков.Носпособ,которымцифры,буквыиматематическиесимволыиспользуются в символьном доказательстве, дает ничуть не большуюуверенность, чемрисунок, ипо тойже самойпричине.Символы– этотоже физические объекты (скажем, чернильные пятна на бумаге),которые обозначают абстрактные объекты. И опять мы полностьюполагаемся на гипотезу о том, что физическое поведение символовсоответствует поведению обозначаемых ими абстракций.

Следовательно, надежность того, что мы узнаём, манипулируя этимисимволами, полностью зависит от точности наших теорий об ихфизическомповедениииоповедениинашихрук,глазит.д.,спомощьюкоторых мы манипулируем этими символами и наблюдаем за ними.Хитроумные чернила, из-за которых случайный символ изменил свойвнешний вид, когда мы за ним не следили, – скажем, в результатевысокотехнологического розыгрыша с применением дистанционногоуправления, – могут вскоре ввести нас в заблуждение относительнотого,чтомызнаем«уверенно».

ТеперьдавайтеповторноисследуемещеоднодопущениеПлатона:допущениеотом,чтоунаснетдоступаксовершенствувфизическоммире.Возможно,онправвтом,чтомыненайдемидеальнойчестиилисправедливости,ионбезусловноправвтом,чтомыненайдемзаконыфизики или множество всех натуральных чисел. Но мы можем найтисовершеннуюрукувбриджеилисовершенныйходвданнойшахматнойпозиции.Можносказатьитак:мыможемнайтифизическиеобъектыилипроцессы, которые полностью воспроизводят свойства заданныхабстракций. Мы можем научиться игре в шахматы как с помощьюреальных шахмат, так и с помощью шахматного набора совершеннойформы.Тотфакт,чтоуконясколотоодноухо,неделаетмат,которыйонставит,менееокончательным.

А раз так, то совершенный евклидов круг можно сделатьдоступным для наших чувств.Платон не осознавал этого, потому чтоон не знал о виртуальной реальности. Не составит особого трудазапрограммировать генераторы виртуальной реальности, которыеобсуждалисьвглаве5,навоспроизведениеправилгеометрииЕвклида,такчтопользовательсможетиспытатьвзаимодействиессовершеннымкругом. Не имея толщины, круг будет невидимым, если мы немодифицируемтакжезаконыоптики,дляэтогомымоглибызаставитькруг светиться, чтобы пользователь знал, где он находится. (Пуристы,возможно,предпочлибыобойтисьбезэтогодекорирования.)Мыможемсделать этоткруг твердыминепроницаемым,чтобыпользовательмогпроверить его свойства с помощью твердых, непроницаемыхинструментовисредствизмерения.Пустьвиртуальныештангенциркулиимеютидеальнооструюкромку,такчтоонимоглибыточноизмеритьнулевую толщину. Пользователю можно позволить «рисовать» новыекруги или другие геометрическиефигуры в соответствии с правиламигеометрии Евклида. Размеры инструментов и самого пользователяможно регулировать по желанию, чтобы обеспечить проверку

предсказаний геометрическихтеоремвлюбоммасштабе, скольугодномалом. В каждом случае воспроизводимый круг будет реагироватьточно так же, как предписано аксиомами Евклида. Так что на основесовременной наукимы должны сделать вывод, что в этом отношенииПлатон представлял все с точностью до наоборот. Мы можемвоспринимать совершенные круги в физической реальности (т. е.в виртуальной реальности); номыникогда не воспримемих в царствеформ, поскольку, еслииможно сказать, что такое царство существует,мыникакегоневоспринимаем.

Занятно,ноидеяПлатонаотом,чтофизическаяреальностьсостоитиз несовершенных копий абстракций, сегодня кажется чрезмерноасимметричной позицией. Как и Платон, мы по-прежнему изучаемабстракциирадиихсамих.Однаковпостгалилеевскойнаукеивтеориивиртуальной реальности мы также рассматриваем абстракции каксредство понимания реальных или искусственных физическихсущностей,ивэтомконтекстемысчитаемсамособойразумеющимся,что абстракции почти всегда являются приближениями к истиннойфизической ситуации. Таким образом, несмотря на то, что Платонсчитал земные круги, нарисованные на песке, приближениями кистинным, математическим кругам, современный физик посчитал быматематический круг плохим приближением истинной формыпланетарныхорбит,атомовидругихфизическихобъектов.

Учитывая, что всегда будет существовать возможность выхода изстроя генератора виртуальной реальности или его пользовательскогоинтерфейса, можно ли действительно говорить о том, что евклидовкруг воспроизведен в виртуальной реальности в совершенстве всоответствии с нормамиматематической строгости?Можно.Никто неутверждает, что сама математика свободна от такого роданеопределенностей. Математики могут ошибиться в вычислении,исказить аксиомы, сделатьопечаткиприизложениисвоейсобственнойработы и т. д. Однако можно утверждать, что, за исключением грубыхошибок, их выводы совершенно надежны. Точно так же генераторвиртуальной реальности, работая должнымобразом в соответствии сосвоими техническими характеристиками, воссоздает в совершенствеидеальныйевклидовкруг.

Сходным образом можно было бы возразить, что мы никогда несможем точно сказать, как поведет себя генератор виртуальнойреальности под управлением данной программы, потому что этозависитотфункционированиямашиныи,вконечномсчете,отзаконов

физики. Поскольку невозможно с полной уверенностью знать законыфизики, нельзя и достоверно знать, что машина безупречновоспроизводит геометрию Евклида. Но опять-таки никто не отрицает,что непредвиденные физические явления – станут ли они следствиемнеизвестных законов физики или просто заболевания мозга илихитроумных чернил –могут сбитьматематика с правильного пути.Ноесли законы физики находятся в соответствующих отношениях (а мыполагаем так), то генератор виртуальной реальности может всовершенстведелатьсвоюработу,несмотрянаточтоунаснебудетвэтом полной уверенности. Здесь следует проявить внимательность,чтобы не перепутать два вопроса: можем ли мы знать, что машинавиртуальной реальности воссоздает совершенный круг? Идействительно ли она воссоздает его? Мы не можем знать об этом суверенностью, но это ни на йоту не уменьшает совершенство круга,которыйфактическивоссоздаетмашина.Яоченьскоровернуськэтомуважному различию – между совершенным знанием (достоверностью)относительно какой-либо сущности, и «совершенством» самойсущности.

Допустим,чтомынамеренномодифицируемпрограммугеометрииЕвклидатак,чтогенераторвиртуальнойреальностипо-прежнемубудетвоссоздаватькругидостаточнохорошо,новсеженесовершенно.Развемынесмоглибыузнатьничегоосовершенныхкругах,воспринимаяэтунесовершеннуюкартину?Этополностьюзависелобыоттого,знаемлимы,вкакихотношенияхизмененапрограмма,илинет.Еслибымыэтознали, то могли бы с уверенностью решить (за исключением грубыхошибок и т. д.), какие аспекты ощущений, полученных нами внутримашины,представляютсовершенныекругиточно,акакиенеточно.Ивэтом случае знание, которое мы там приобрели, было бы столь женадежным, как и любое знание, приобретенное с использованиемправильнойпрограммы.

Воображая себе круги, мы осуществляем воспроизведение почтитакогожеродаввиртуальнойреальностивсобственноммозге.Причинатого, почему этот способ размышления об идеальных кругах небесполезен,состоитвтом,чтомыможемсоздатьточныетеорииотом,какимисвойствамисовершенныхкруговобладаютвоображаемыенамикруги,акакиминет.

Используя совершенное воспроизведение в виртуальнойреальности, мымогли бы увидетьшесть идентичных кругов, которыекасаются кромки седьмого идентичного им круга в плоскости, не

перекрываядругдруга.Этовпечатлениеприподобныхобстоятельствахбыло бы эквивалентно точному доказательству возможности такойситуации,посколькугеометрическиесвойствавоссозданныхформбылибы абсолютно идентичны геометрическим свойствам абстрактныхформ.Но такой вид «практического» взаимодействия с совершеннымиформами не способен дать всестороннее знание геометрии Евклида.Большая часть интересных теорем относится не к однойгеометрическойформе,акбесконечнымклассамгеометрическихформ.Например,суммаугловлюбогоевклидоватреугольникаравна180°.Мыможем измерить конкретные треугольники с идеальной точностью ввиртуальной реальности, но даже в виртуальной реальности нельзяизмеритьвсетреугольники,а,значит,ипроверитьтеорему.

Как же ее проверить? Мы ее доказываем. Традиционнодоказательство определяют как последовательность утверждений,удовлетворяющихсамоочевиднымправиламвывода,ночемуфизическиэквивалентен процесс доказательства? Чтобы доказать утверждениесразу о бесконечно большомколичестве треугольников,мыисследуемопределенныефизическиеобъекты(вданномслучаесимволы),которыеобладают общими свойствами со всем классом треугольников.Например, когда при надлежащих обстоятельствах мы наблюдаемсимволы «ΔАВС = ΔDEF» (т. е. «треугольник АВС конгруэнтентреугольнику DEF»), мы делаем вывод, что все треугольники изнекоторого класса, который мы каким-то образом определили, всегдаимеюттужесамуюформу,чтоисоответствующиеимтреугольникииздругого класса, определенного иначе. «Надлежащие обстоятельства»,которые придают этому заключению статус доказательства,заключаются,говоряязыкомфизики,втом,чтосимволыпоявляютсянастраницеподдругимисимволами(частьизкоторыхвыражаетаксиомыгеометрии Евклида), и порядок появления символов соответствуетопределеннымправилам,аименно–правиламвывода.

Но какими правилами вывода нам следует пользоваться? Это всеравно что спросить, как следует запрограммировать генераторвиртуальной реальности для воспроизведения мира евклидовойгеометрии. Ответ в том, что нужно использовать те правила вывода,которые, в соответствии с нашим наилучшим пониманием, заставятнаши символы вести себя в соответствующих отношениях какабстрактные сущности, которые они обозначают. Как намудостовериться, что они ведут себя именно так? Это невозможно.Предположим,чтонекоторыекритикивозражаютпротивнашихправил

вывода, считая, что наши символы будут вести себя отлично отабстрактных сущностей. Мы не можем ни взывать к авторитетуАристотеля или Платона, ни доказать, что наши правила выводабезошибочны (в отличие от теоремы Гёделя, это привело бы кбесконечному регрессу, ибо сначала нам пришлось бы доказатьобоснованностьсамогоиспользуемогонамиметодадоказательства).Неможеммыинадменносказатькритикам,чтоунихчто-тоневпорядкесинтуицией, лишь опираясь на нашу интуицию, которая говорит, чтосимволыбудуткопироватьабстрактныесущностивсовершенстве.Все,чтомыможемсделать,–этообъяснить.Следуетобъяснить,почемумыдумаем, что при определенных обстоятельствах символы будут вестисебя желаемым образом в соответствии с предложенными намиправилами. А критики могут объяснить, почему они предпочитаюттеорию,конкурирующуюснашей.Несогласиеотносительнодвухтакихтеорий – это отчасти расхождение во мнениях относительнонаблюдаемого поведения физических объектов. С такого родарасхождениямиможноработатьобычныминаучнымиметодами.Иногдапротиворечия легко разрешимы, а иногда – нет. Другой причинойподобного расхождения может стать концептуальный конфликтотносительноприродысамихабстрактныхсущностей.Ивновьделозаконкурирующими объяснениями, на этот раз объяснениями нефизических объектов, а абстракций. Либо мы придем к общемупониманиюсосвоимикритиками,либосогласимся,чтоговоримодвухразличных абстрактных объектах, либо вообще не придем к согласию.Нет никаких гарантий. Таким образом, в противоположностьтрадиционному убеждению, споры в математике не всегда можноразрешитьспомощьючистопроцедурныхсредств.

На первый взгляд традиционное символьное доказательствокажется радикально отличным от «практического» доказательства ввиртуальной реальности. Но теперь мы видим, что они соотносятсядруг с другом также, как вычисления сфизическими экспериментами.Любойфизический экспериментможнорассматриватькак вычисление,и любое вычисление есть физический эксперимент. В обоих видахдоказательства физическими сущностями (независимо от того,находятся они в виртуальной реальности или нет) манипулируют всоответствии с правилами. В обоих случаях физические сущностипредставляют интересующие нас абстрактные сущности. И в обоихслучаях надежность доказательства зависит от истинности теории отом, что физические и абстрактные сущности действительно имеют

соответствующиеобщиесвойства.Из приведенного рассуждения также видно, что доказательство –

это физический процесс. В действительности доказательство – эторазновидность вычисления. «Доказать» утверждение – значитосуществить вычисление, которое, будучи выполненным правильно,устанавливает истинность высказывания. Используя слово«доказательство» для обозначения объекта, например, текста,написанного чернилами на бумаге, мы имеем в виду, что этот объектможноиспользоватьвкачествепрограммыдлявоссозданиявычислениясоответствующеговида.

Следовательно, ни математические теоремы, ни процессматематическогодоказательства,ниопытматематическойинтуициинедаютнамполнойуверенности,иничтоеенедает.Нашематематическоезнание, так же как и наше научное знание, может быть глубоким ишироким, может быть утонченным и поразительным по своейобъяснительнойсиле,можетбытьпринятымбезразногласий;ноононеможет быть абсолютно достоверным. Никто не может гарантировать,чтовдоказательстве,котороеранеесчиталоськорректным,однаждынеобнаружат глубокое недоразумение, казавшееся естественным из-заранеенесомненного«самоочевидного»допущенияофизическоммире,об абстрактном мире или о том, как взаимосвязаны некоторыефизическиеиабстрактныесущности.

Именно такое ошибочное, самоочевидное допущение сталопричиной,покоторойсамугеометриюошибочноклассифицироваликакраздел математики в течение двух тысячелетий, приблизительно с 300года до н. э., когдаЕвклид написал свои «Начала», и доXIX века (а вбольшинстве словарей и школьных учебников – и по сей день).Геометрия Евклида сформировала часть интуиции любого математика.Со временем, однако, некоторые математики начали сомневаться всамоочевидностиоднойизаксиомЕвклида(такназываемой«аксиомыопараллельных»). Сначала они не сомневались в истинности этойаксиомы.Говорят,чтовеликийнемецкийматематикКарлФридрихГауссбыл первым, кто подверг ее практической проверке. Аксиома опараллельных необходима при доказательстве того, что сумма угловтреугольника составляет 180°. Легенда гласит, что в совершеннойсекретности (из-за боязни быть осмеянным) Гаусс разместил своихассистентов с фонарями и теодолитами на вершинах трех холмов –вершинсамогобольшоготреугольника,которыйонмоглегкоизмерить.ОннеобнаружилникакихотклоненийотпредсказанийЕвклида,однако

теперьмызнаем,чтоэтопроизошлопотому,чтоегоинструментыбылинедостаточно чувствительны. (С геометрической точки зренияокрестности Земли – довольно скучное место.) Общая теорияотносительности Эйнштейна включала новую теорию геометрии,которая противоречила геометрии Евклида и была доказанаэкспериментально. Сумма углов реального треугольника вдействительности не обязательно составляет 180°: истинная суммазависитотгравитационногополявпределахэтоготреугольника.

Очень похожая неверная классификация была вызванафундаментальнойошибкой,которуюматематикидопускалисантичныхвремен относительно самой природы своего предмета, а именно, чтоматематическоезнаниеявляетсяболеенадежным,чемкакая-либодругаяформазнания.Сделавэтуошибку,уженевозможнонеклассифицироватьтеориюдоказательствкакчастьматематики,посколькуматематическаятеорема не может быть надежной, если ненадежна сама теория,подтверждающая метод ее доказательства. Но как мы только чтовидели, теория доказательств не является разделом математики – онаявляется естественнонаучной дисциплиной. Доказательства неабстрактны.Несуществуетабстрактногодоказательствачего-либо,такжекакнесуществуетабстрактногорасчетаиливычислениячего-либо.Конечно,можноопределитьклассабстрактныхсущностейиназватьих«доказательствами», но эти «доказательства» не могут подтвердитьматематическиеутверждения,потомучтоихневозможноувидеть.Онимогут убедить кого-либо в истинности утверждения не более чемабстрактныйгенераторвиртуальнойреальности,которогофизическинесуществует, может убедить людей, что они находятся в другой среде,или абстрактный компьютер может разложить на множители число.Математическая «теория доказательств» не имела бы никакогоотношения к тому, какие математические истины можно или нельзядоказать в действительности, точно так же как теория абстрактных«вычислений»не имеет никакого отношения к тому, чтоматематики –иликто-тоеще–могутилинемогутвычислитьвреальности,еслинесуществуетотдельнойэмпирическойпричинысчитать,чтоабстрактные«вычисления» в этой теории похожи на реальные вычисления.Вычисления, включая и те особые вычисления, которые признаютсядоказательствами, – суть физические процессы. Теория доказательствговорит о том, как обеспечить, чтобы эти процессы правильноимитировалиабстрактныесущности,которыеонидолжныимитировать.

Теоремы Гёделя были превозносимы как «первые новые теоремы

чистой логики за две тысячи лет». Но это не так: теоремы Гёделяговорятотом,чтоможно,ачтонельзядоказать,адоказательство–этофизическийпроцесс.Ничтовтеориидоказательстванеявляетсяделомчистой логики. Новый способ, с помощью которого Гёдель смогдоказать общие утверждения о доказательствах, зависит отопределенныхдопущенийотом,какиефизическиепроцессымогутилине могут представлять абстрактный факт таким образом, чтобынаблюдатель имел возможность обнаружить его и убедиться в нем.Гёдель вычленил такие допущения, превратив их в явное и очевидноеобоснование своих выводов. Его результаты самоочевидным образомподтверждались не потому, что были «чисто логическими», а потому,чтоматематикинаходилиэтидопущениясамоочевидными.

Одно из сделанных Гёделем допущений было традиционным:доказательство может иметь только конечное число шагов.Интуитивное обоснование этого допущения состоит в том, что мыконечные существа и никогда не смогли бы мысленно охватить вбуквальномсмыслебесконечноечислоутверждений.Кстати,именноэтаинтуиция стала причиной беспокойства многих математиков, когда в1976 году Кеннет Эппел и Вольфганг Хакен использовали компьютердлядоказательствазнаменитой«гипотезычетырехкрасок»(отом,что,используя всего четыре разных цвета, можно раскрасить любую карту,нарисованнуюнаплоскости, так,чтобыникакиедвесоседниеобластинебылиодногоцвета).Ихпрограммапотратиласотничасовмашинноговремени,иэтоозначало,чтоэтапыдоказательства,будьонозаписанонабумаге, не смог бы прочитать ни один человек за много жизней, неговоря уже о том, чтобы признать его самоочевидным. «Следует ливерить на слово компьютеру, утверждающему, что гипотеза четырехцветовдоказана?»–задавалисьвопросомскептики,хотяимивголовуникогданеприходилосоставитькаталогвсехимпульсоввсехнейроновсобственного мозга в процессе принятия относительно «простого»доказательства.

Такое беспокойство может показаться еще более обоснованным вприменениикгипотетическомурешениюсбесконечнымчисломшагов.Ночтотакое«шаг»ичтотакое«бесконечный»?ВVвекедон.э.ЗенонЭлейский на основе похожих интуитивных соображений пришел квыводу,чтоАхиллесникогданеобгонитчерепаху,еслиучерепахибылопреимуществонастарте.Ведьктомувремени,когдаАхиллесдостигнетместа,гдечерепаханаходитсясейчас,онанемногопродвинетсявперед.Ктомувремени,когдаондостигнетэтойновойточки,онапродвинется

еще чуть-чуть и такдо бесконечности. Таким образом, чтобы догнатьчерепаху, Ахиллесу потребуется выполнить бесконечное число шагов,котороеон,будучиконечнымсуществом,якобывыполнитьнесможет.Но то, что способен сделать Ахиллес, невозможно обнаружить спомощью чистой логики. Это полностью зависит от того, что емупозволяют сделать действующие законы физики. И если эти законыговорят, что он обгонит черепаху, то он ее обгонит. В соответствии склассической физикой для того, чтобы сравняться с черепахой,требуется бесконечное количество шагов вида «переход на текущееместонахождениячерепахи».В этомсмыследаннаяоперация являетсявычислительно бесконечной. Если это построение рассматривать какдоказательство того, что одна абстрактная величина станет большедругой при выполнении данного набора действий, то это будетдоказательство с бесконечным количеством шагов. Однакосоответствующиезаконыобозначаютэтодоказательствокакфизическиконечныйпроцесс–итолькоэтоимеетзначение.

ИнтуицияГёделяотносительношаговиконечности,наскольконамизвестно,действительноучитываетнекоторыефизическиеограниченияна процесс доказательства. Квантовая теория требует дискретныхэтапов, и ни один из известных способов взаимодействия физическихобъектов не позволил бы сделать бесконечное количество шагов,прежде чем получить измеримый результат. (Возможно, однако, такое,что за всю историю Вселенной будет совершено бесконечноеколичество шагов – я объясню это в главе 14.) Классическая физика,окажисьонаистинной(чтоисключено),несогласовываласьбыстакогорода интуициями. Например, непрерывное движение классическихсистемпозволило быосуществлять «аналоговое» вычисление, котороене является пошаговыми репертуар которого существенно отличаетсяот универсальной машины Тьюринга. Известны некоторые примерыхитрыхклассических законов, в случаедействиякоторыхбесконечныйобъемвычислений(бесконечныйкакпостандартаммашиныТьюринга,так и квантового компьютера) можно было бы выполнить физическиконечнымиметодами.Безусловно,классическаяфизиканесовместимасрезультатами бесчисленных экспериментов, поэтому размышления отом, какими могли бы быть «действительные» классические законыфизики, носят искусственный, чисто спекулятивный характер; однакоэтипримерыпоказывают,чтониктонеможетдоказать,независимоотзнанияфизики,чтодоказательстводолжносостоятьизконечногочислашагов.Этижесоображенияприменимыкинтуицииотом,чтодолжно

быть конечное количество правил вывода, и что они должны быть«применимы непосредственно». Ни одно из этих требований не имеетсмысла в теории: это физические требования. Гильберт в своемвлиятельном эссе «О бесконечном» (On the Infinite) ехидно высмеивалидею о том, что требование «конечного числа шагов» являетсясущественным. Однако вышеуказанный аргумент показывает, что оношибался: это требование существенно, и оно вытекает только из егособственнойидругихматематиковфизическойинтуиции.

По крайней мере одно из интуитивных представлений Гёделя одоказательствахоказалосьошибочным;ксчастью,этоникакневлияетнадоказательстваеготеорем.Онунаследовалеговнеизменнойформеизпредысториигреческойматематики,иононевызывалосомненийниуодного поколения математиков до тех пор, пока в 1980-х годахоткрытия в области квантовой теории вычислений не доказали еголожность.Этопредставление заключается в том, чтодоказательство–это определенный тип объекта, а именно, последовательностьутверждений, которая подчиняется правилам вывода. Я уже говорил отом, что доказательство лучше рассматривать не как объект, а какпроцесс, разновидность вычислений. Однако в классической теориидоказательств или вычислений фундаментальной разницы между ниминет по следующей причине. Если можем осуществить процессдоказательства,то,прикладываялишьнемногодополнительныхусилий,можно вести запись всего важного, что происходит во время этогопроцесса. Эта запись, будучи физическим объектом, составитдоказательствовсмыслепоследовательностиутверждений.Инаоборот,еслибыунасбылатакаязапись,мымоглибыпрочитатьее,проверить,удовлетворяет ли она правилам вывода, и в ходе этого процесса мыдокажем наше заключение. Другими словами, в классическом случаепереходмеждупроцессомдоказательстваи объектомдоказательства –этовсегдалегкорешаемаязадача.

Теперьдавайтерассмотримнекотороематематическоевычисление,которое является трудным для всех классических компьютеров, нопредположим, что квантовый компьютер легко может выполнить этовычисление, задействовав интерференцию между, скажем, 10500вселенными.Чтобысделатьтезисболеечетким,пустьвычислениебудеттаким, что ответ после его получения (в отличие от результатаразложения на множители) невозможно проверить с помощьюлегкоосуществимых вычислений. Процесс программированияквантового компьютера для выполнения вычислений такого рода,

запуск программы и получение результата составляет доказательствотого, что математическое вычисление дает именно этот конкретныйрезультат.

Но в этом случае не существует способа записать все, чтопроизошловпроцесседоказательства,потомучтобольшаячастьвсегоэтогопротекалавдругихвселенных,аизмерениесостояниявычисленияизменило бы интерференционные свойства и тем самым нарушило быкорректность доказательства. Таким образом, создание старомодногообъекта доказательства оказывается невозможным; более того, воВселенной,какмыеезнаем,иблизконеттакогоколичестваматериала,чтобы создать подобный объект, поскольку в этом доказательствебольше шагов, чем существует атомов в известной Вселенной. Этотпримерпоказывает,чтовозможностьквантовыхвычисленийделаетэтидва понятия доказательства не эквивалентными. Интуициядоказательства как объекта не охватывает все способы, с помощьюкоторыхможнодоказатьматематическоеутверждениевреальности.

Ивновьмывидимнеадекватностьтрадиционногоматематическогометода достижения уверенности попытками устранения из нашейинтуиции всех возможных источников неопределенности и ошибок,пока не останется одна только самоочевидная истина. Именно такпоступал Гёдель. Именно так поступали Чёрч, Пост и особенноТьюринг, когда пытались интуитивно постичь свои универсальныемодели вычисления. Тьюринг надеялся, что его модель с абстрактнойбумажной лентой настолько проста, настолько открыта и хорошоопределена, что не зависит ни от каких допущений относительнофизики, которые можно было бы в принципе опровергнуть, и,следовательно, она может стать фундаментом абстрактной теориивычислений,независимойотлежащейвееосновефизики.«Онсчитал,–какоднаждысказалФейнман,–чтоонпонялбумагу».Нооношибался.Реальная, квантово-механическая бумага очень сильно отличается отабстрактного материала, используемого машиной Тьюринга. МашинаТьюрингаявляетсявсецелоклассической,онанепринимаетвовниманиевозможность того, что в различных вселенных на бумаге могут бытьнаписаныразличныесимволы,ичтоонимогутинтерферироватьдругсдругом. Безусловно, искать интерференцию между различнымисостояниями бумажной ленты непрактично. Но дело в том, чтоинтуиция Тьюринга, из-за того, что в ней содержались ложныедопущения из классическойфизики, заставила его абстрагироваться отнекоторыхвычислительных свойств его гипотетическоймашины – тех

самых свойств, которые он намеревался сохранить. Именно поэтомурезультирующаямодельвычисленияоказаласьнеполной.

Различныеошибки,которыематематикивовсевременадопускаливтом,чтокасаетсядоказательствиихнадежности,вполнеестественны.Настоящее обсуждение должно сформировать ожидание того, чтосовременная точка зрения тоже не будет вечной. Но уверенность, скоторой математики держались за эти недоразумения, а также ихнеспособность признать саму возможность ошибки во всем этом –следствие, на мой взгляд, древней и широко распространеннойпутаницы между методами математики и ее предметом. Сейчас я этопоясню. В отличие от отношений между физическими сущностями,отношениямеждуабстрактнымисущностяминезависятоткакихбытони было непредвиденных фактов и законов физики. Они полностью иобъективноопределяютсяавтономнымисвойствамисамихабстрактныхсущностей. Математика, изучающая эти отношения и свойства, такимобразом, изучает абсолютно необходимые истины. Другими словами,истины, изучаемые математикой, являются абсолютно надежными. Ноэто не значит, что наше знание этих необходимых истин само по себеявляется надежным и методы математики придают необходимуюистинность своим выводам. Как-никак, математика изучает еще иложные утверждения и парадоксы. И это не означает, что выводы изподобного изучения непременно являются ложными илипарадоксальными.

Необходимая истина – это всего лишь предмет математики, а ненаграда,которуюмыполучаемзазанятияматематикой.Математическаяуверенность не является и не может являться целью математики. Еецелью является даже не математическая истина, надежная или какая-нибудь еще. Ее целью является и должно являться математическоеобъяснение.

Почему же тогда математика работает так, как она работает?Почему она ведет к выводам, которые, несмотря на отсутствиенадежности, можно принимать и без проблем применять в течениетысячелетий? Причина в том, что некоторая часть нашего знанияфизического мира столь же надежна и непротиворечива. А когда мыпонимаем физический мир достаточно хорошо, мы также понимаем,какиефизическиеобъектыимеютобщиесвойствасабстрактными.Но,впринципе,надежностьнашегознанияматематикиостаетсязависимойотнашего знания физической реальности. Корректность каждогоматематического доказательства полностью зависит от того, правы ли

мы относительно законов, управляющих поведением некоторыхфизических объектов, будь то генераторы виртуальной реальности,чернилаибумагаилинашсобственныймозг.

Таким образом, математическая интуиция – это вид физическойинтуиции. Физическая интуиция – это набор эмпирических правил(часть из которых, возможно, врожденные, а большинство –развившиесявдетстве)отом,какведетсебяфизическиймир.Например,у нас есть интуитивное представление о существовании физическихобъектов и того, что эти объекты обладают определеннымисвойствами: формой, цветом, массой и положением в пространстве, инекоторыеизэтихсвойствсуществуют,дажекогдазаэтимиобъектамине наблюдают. Другое такое представление заключается в том, чтосуществуетфизическаяпеременная–время,–поотношениюккоторойсвойства изменяются, но тем не менее объекты способны сохранятьсвоюидентичность с течением времени.Еще одно заключается в том,что объекты взаимодействуют, и это взаимодействие может изменитьнекоторые их свойства. Математическая интуиция относится к томуспособу, которым физический мир может демонстрировать свойстваабстрактных сущностей. Одним из таких интуитивных представленийявляетсяабстрактныйзаконили,покрайнеймере,объяснение,лежащеевоснове поведения объектов. Интуитивное представление о том, чтопространство допускает замкнутые поверхности, отделяющие«внутреннюю часть» от «наружной части», можно уточнить,преобразовавеевматематическуюинтуициюмножества,разделяющеговсе на члены и не-члены этого множества. Однако дальнейшееуточнение математиками (начиная с опровержения Расселом теориимножеств Фреге) показало, что это представление перестает бытьточным,когдарассматриваемоемножествосодержит«слишкоммного»членов(слишкомбольшуюстепеньбесконечностичленов).

Даже если бы хоть какая-то физическая или математическаяинтуициябылаврожденной,этонепридавалобыейкакого-тоособогоавторитета. Врожденную интуицию невозможно считать суррогатом«воспоминаний» Платона о мире форм, поскольку общеизвестно, чтомногие интуитивные представления, которые случайно развились улюдей в процессе эволюции, просто ложны. Например, человеческийглаз и управляющее им «программное обеспечение» неявным образомвоплощают ложную теориюо том, чтожелтый свет состоит из смесикрасного и зеленого света (в смысле, чтожелтый свет дает нам точнотакое же ощущение, как и смесь красного и зеленого света). В

реальностивсетритипасветаимеютразныечастотыинемогутбытьсозданы посредством смешивания света других частот. Тот факт, чтосмеськрасногоизеленогосветакажетсянамжелтымсветом,неимеетничегообщегососвойствамисвета,носвязансосвойстваминашихглаз.Эторезультаткомпромисса,имевшегоместонакаком-тодревнемэтапеэволюциинашихдалекихпредков.Конечно,возможно (хотяяв этоневерю),чтогеометрияЕвклидаилилогикаАристотелякаким-тообразомвстроены в структуру нашего мозга, как считал философ ИммануилКант. Но из этого логически не следует их истинность. Даже еслипредставитьещеболееневероятныйслучай,чтоунасестьврожденныеинтуитивныепредставления,откоторыхмыневсостоянииизбавиться,такаяинтуициявсеравнонебудетнеобходимойистиной.

Таким образом, ткань реальности имеет более однороднуюструктуру, чем это могло бы быть, окажись математическое знаниенадежно верифицируемым, а, значит, иерархическим, как считалосьтрадиционно. Математические сущности являются частью структурыреальности, поскольку они сложны и автономны. Создаваемая имиреальностьнекоторымобразомпохожанацарствоабстракций,котороерисуютПлатон иПенроуз: будучипо определениюнеощутимыми, ониобъективно существуют и имеют свойства, независимые от законовфизики. Однако именно физика позволяет нам приобрести знание обэтом царстве. И она накладывает строгие ограничения. Если вфизическойреальностипостижимовсе,топостижимыематематическиеистины составляют бесконечно малое меньшинство тех, которые вточности соответствуют каким-то физическим истинам – вроде тогофакта,чтоприопределенныхманипуляцияхопределеннымисимволами,записанными чернилами на бумаге, появятся другие определенныесимволы. Иначе говоря, это и есть те истины, которые можнопредставить в виртуальной реальности. У нас нет другого выбора,кроме как принять то, что непостижимые математические сущноститоже реальны, так как они возникают неустранимым образом в нашихобъясненияхпостижимыхсущностей.

Существуютфизическиеобъекты,например,пальцы,компьютерыимозг,поведениекоторыхможетмоделироватьповедениеопределенныхабстрактных объектов. Тем самым структура физической реальностиоткрывает нам окно в мир абстракций. Это очень узкое окно, онопредоставляет только ограниченный обзор. Некоторые из структур,которые мы видим из него, например, натуральные числа или правилавывода классической логики, кажутся важными или

«фундаментальными» для абстрактного мира, так же как глубокиезаконы природы фундаментальны для физического мира. Но этавидимостьможетввестивзаблуждение,посколькувдействительностимы видим только то, что некоторые абстрактные структурыфундаментальныпоотношениюкнашемупониманиюабстракций.Унаснетникакойпричинысчитать, что эти структурыобъективно важнывабстрактноммире.Простонекоторыеабстрактныесущностиближе,чемдругие,иихпрощеувидетьизнашегоокна.


Математика–изучениеабсолютнонеобходимыхистин.Доказательство–способустановленияистинностиматематических

утверждений.Традиционное определение: последовательность утверждений,

которая начинается с некоторых посылок, заканчивается желаемымвыводомиудовлетворяетопределенным«правиламвывода».

Лучшее определение: вычисление, моделирующее свойстванекоторой абстрактной сущности, результат которого устанавливает,чтоабстрактнаясущностьобладаетданнымсвойством.

Математическая интуиция (традиционное определение) – высшийсамоочевидныйисточникобоснованияматематическогорассуждения.

В реальности: множество теорий (осознанных и неосознанных) оповедении определенных физических объектов, которое моделируетповедениеинтересныхабстрактныхсущностей.

Интуиционизм–доктрина,состоящаявтом,чтовсерассужденияобабстрактных сущностях ненадежны, кроме того случая, когда ониоснованы на прямой самоочевидной интуиции. Это математическаяверсиясолипсизма.

Десятая проблема Гильберта – «раз и навсегда установитьнадежность математических методов», найдя набор правил вывода,достаточный для всех корректных доказательств, и затем доказатьнепротиворечивость этих правил в соответствии с их собственнымистандартами.

Теорема Гёделя о неполноте – доказательство того, что десятаяпроблема Гильберта не имеет решения. Для любого набора правилвыводасуществуюткорректныедоказательства,которыеэтиправиланеопределяюткактаковые.

Резюме

Сложные и автономные абстрактные сущности объективносуществуют и являются частью структуры реальности. Существуютлогически необходимые истины об этих сущностях, которые исоставляютпредметматематики.Однакоэтиистиныневозможнознатьс полной уверенность. Доказательства не гарантируют достоверностьсвоих выводов. Корректность конкретной формы доказательствазависитотистинностинашихтеорийоповеденииобъектов,спомощьюкоторых осуществляется доказательство. Следовательно,математическоезнаниепосутисвоейпроизводноиполностьюзависитотнашегознанияфизики.Постижимыематематическиеистины–этовточности то бесконечно малое меньшинство, которое можновоспроизвести в виртуальной реальности. Однако непостижимыематематическиекатегории(например,CGT-среды)тожесуществуют,таккак они появляются неустранимым образом в наших объясненияхпостижимыхсущностей.

Я уже говорил, что вычисление всегда было квантовой концепцией,потому что классическая физика несовместима с интуитивнымипредставлениями, которые создали основу классической теориивычислений. То же самое относится и ко времени. За тысячи лет доквантовойтеориивремябылопервойквантовойконцепцией.

11.Время:перваяквантоваяконцепцияКакдвижетсякземлеморскойприбой,Такиряды

бессчетные минут, Сменяя предыдущие собой,Поочередноквечностибегут.

УильямШекспир.Сонет60

Будучи одним из наиболее знакомых свойств физического мира,время имеет репутацию глубоко загадочного. Загадка – часть самогопонятиявремени,скоторыммырастем.БлаженныйАвгустин,например,сказал:«Чтожетакоевремя?Еслиниктоменяобэтомнеспрашивает,язнаю, что такое время; еслибы я захотел объяснить спрашивающему–нет,незнаю»(«Исповедь»).

Мало кто считает, что расстояние загадочно, но то, что времязагадочно, знают все. И вся загадочность времени проистекает из егоосновного логического свойства, а именно, что настоящий момент,которыймыназываем«сейчас»,нестационарен,апостояннодвижетсявнаправлениибудущего.Этодвижениеназываетсятечениемвремени.

Мыувидим,чтотечениявременинесуществует.Темнеменеетакоепредставление совершеннообыденно.Мыпринимаем это какдолжноенастолько, что это принимается в самой структуре нашего языка. В«Полнойграмматикеанглийскогоязыка»(AComprehensiveGrammaroftheEnglish Language) Рэндольф Квирк и его соавторы объясняютконцепцию времени с помощью диаграммы, показанной на рис. 11.1.Каждаяточканалиниипредставляетконкретныйстационарныймомент.Треугольник «▽» показывает, где на линии расположена «непрерывнодвижущаяся точка, настоящий момент». Считается, что она движетсяслеванаправо.Некоторыелюди,какШекспирвпроцитированномвышесонете, считают определенные события «фиксированными», а самулинию – движущейся мимо них (справа налево на рис. 11.1), так чтомоменты из будущего проносятся мимо настоящего момента, чтобыстатьпрошлымимоментами.

Что мы подразумеваем под высказыванием «время можно считатьлинией»? Мы подразумеваем, что точно так же, как линию можносчитать последовательностью точек в различных положениях, так илюбой движущийся или изменяющийся объект можно считать

последовательностьюнеподвижных«снимков»самогосебя,поодномуварианту в каждый момент. Сказать, что каждая точка линиипредставляет конкретный момент, все равно что сказать, что можнопредставить все снимки собранными вдоль линии, как на рис. 11.2.Некоторыеизнихпоказываютвращающуюсястрелку,какойонабылавпрошлом,другиепоказывают,какойонабудетвбудущем,аодинизних– тот, на который сейчас показывает движущийся треугольник –показывает стрелку такой, какаяона сейчас, хотячерезмгновение этотконкретный вариант стрелки будет в прошлом, потому что «▽»передвинется. Совокупность мгновенных вариантов объекта являетсядвижущимся объектом в том же смысле, в каком последовательностьнеподвижных картинок, спроецированных на экран, в совокупностиявляется фильмом (движущейся картинкой). Ни одна из них вотдельности не изменяется. Изменения состоят в том, что на нихпоследовательно указывает («освещает») движущийся «▽»(«кинопроектор»),такчтодругзадругом,поочередиониоказываютсявнастоящем.

Современные грамматисты стараются не давать субъективныхоценок относительно использования языка; они стараются толькозаписывать, анализировать и понимать его. Следовательно, Квирка ссоавторами никак нельзя осудить за качество теории времени,описываемой ими.Они не претендуют на то, что это хорошая теория.Онипретендуюттольконато,ипо-моему,довольноправильно,чтоэтонаша теория. К сожалению, эта теория не хороша. Скажем прямо,причинатого,чтотеориявремениизначальнозагадочна,состоитвтом,что она изначально бессмысленна. Дело не совсем в том, что онафактическинеточна.Мыувидим,чтоонанеимеетсмысладажевсвоихсобственныхположениях.

Возможно, вас это удивит. Мы привыкли видоизменять свойздравыйсмысл,чтобыприспособитьсякнаучнымоткрытиям.Здравыйсмысл часто оказывается ложным, даже крайне ложным. Но дляздравого смысла необычно быть бессмысленным в том, что касаетсяповседневногоопыта.Темнеменееименноэтоипроисходитвданномслучае.

Рассмотрим снова рис. 11.2. Он иллюстрирует движение двухсущностей.Одинизних–этовращающаясястрелка,показаннаяввидепоследовательности снимков. Другой – движущийся «настоящиймомент», который перемещается по картинке слева направо. Однакодвижение настоящего момента не показано на картинке в видепоследовательности снимков. Вместо этого один конкретный моментвыделен с помощью знака «▽», более темных линий и единственнойнадписи «(сейчас)». Таким образом, хотя надпись гласит, что «сейчас»движется по картинке, показан только один его снимок, в одинконкретныймомент.

Почему? Как-никак, основная цель этого рисунка – показать, чтопроисходит не в одинмомент, а за более длительныйпериод.Если бымы хотели, чтобы на рисунке был показан только один момент, намбыло бы незачем показывать более чем один снимок вращающейсястрелки.Рисунокдолжениллюстрироватьразумнуютеориюотом,чтолюбой движущийся или изменяющийся объект являетсяпоследовательностью снимков, по одному снимку на каждый момент.Таким образом, если «▽» движется, почему мы не показываемпоследовательность и его снимков? Один показанный снимок долженбыть только одним из множества снимков, которые существовали бы,если бы этот рисунок точно описывал, как работает время. Вдействительности в таком виде этот рисунок определенно вводит взаблуждение: он показывает, что «▽» не движется, а скорее начинаетсуществовать в конкретный момент, а потом немедленно прекращаетсвое существование. Если бы это было так, это сделало бы «сейчас»фиксированным моментом. И неважно, что я добавил надпись«Движение настоящего момента» иштрихпунктирную линию, котораяпоказывает, что «▽» движется вправо. Сам рисунок, так же как идиаграммаКвиркаисоавторов(рис.1.1),показывает,что«▽»никогданедостигнетникакогомомента,отличногоотвыделенного.

В лучшем случае можно было бы сказать что рис. 11.2 – эторисунок-гибрид, который извращенно иллюстрирует движение двумяразличными способами. В отношении движущейся стрелки ониллюстрирует обыденную теорию времени, известную из здравого

смысла. Однако рисунок просто утверждает, что настоящий моментдвижется, при этом показывая его не движущимся. Как нам следуетизменить рисунок, чтобы он проиллюстрировал привычную теориювремени в отношении движения настоящего момента – так же, как идвижениястрелки?Включивдругиеснимки«▽»,поодномунакаждыймомент:каждыйснимокбудетобозначать,гдевэтотмоментнаходится«сейчас». А где оно находится? Очевидно, что в каждый момент«сейчас» является этим самым моментом. Например, в полночь «▽»долженуказыватьнаснимокстрелки,сделанныйвполночь;в01:00–наснимок, сделанный в 01:00 и т. д. Следовательно, рисунок долженвыглядеть,какрис.11.3.

Этотисправленныйрисуноккорректноиллюстрируетдвижение,нотеперьунасосталасьсильноупрощеннаяконцепциявремени.Разумноепредставление о том, что движущийся объект являетсяпоследовательностьюмгновенныхвариантовсамогосебя,осталось,нодругое разумное представление – о потоке времени – исчезло.На этойкартинке отсутствует «непрерывно движущаяся точка, настоящиймомент»,проносящаясячерезвсефиксированныемоментыпоочереди.Отсутствуетипроцесс,всоответствиискоторымлюбойстационарныймоментначинаетсявбудущем,становитсянастоящим,азатемуходитвпрошлое.Многочисленные экземпляры символов «▽» и «(сейчас)» ужене отличают один момент от другого, а следовательно, являютсяизлишними. Рисунок точно так же проиллюстрировал бы движениевращающейсястрелки,еслибыэтихизображенийнебыло.

Такимобразом,наэтомрисункенетодного«настоящегомомента»– только субъективно! С точки зрения наблюдателя в некоторыйконкретный момент, этот момент действительно выделяется, и этотнаблюдатель может назвать именно его «сейчас», точно так же каклюбоеположениевпространствевыделяетсякак«здесь»сточкизрениянаблюдателя,которыйнаходитсявэтомположении.Однакообъективнони один момент не имеет больше прав называться «сейчас», чем всеостальные, так же, как ни одно положение не имеет большейпривилегии называться «здесь», чем все другие. Субъективное «здесь»можетперемещатьсявпространствепомереперемещениянаблюдателя.Может ли субъективное «сейчас» точно так же перемещаться вовремени? Верны ли все-таки рис. 11.1 и 11.2 в том, что иллюстрируютвремясточкизрениянаблюдателявконкретныймомент?Конечно,нет.Дажесубъективно«сейчас»недвижетсявовремени.Частоговорят,чтокажется, словно настоящее движется вперед во времени, потому что

настоящее определяется только по отношению к нашему сознанию, анаше сознание движется вперед черезмоменты.Однаконаше сознаниене делает этого, да и не могло бы делать. Говоря, что наше сознание,«кажется», переходит от одного момента к следующему, мы попроступересказываем теорию потока времени. Но думать о том, чтоединственный «момент, который мы осознаем», движется от одногомомента к другому,не болееосмысленно, чемдуматьо единственномнастоящеммоментеилиочем-либоеще,чтоведетсебятак.Ничто неможетдвигатьсяотодногомоментакдругому.Существоватьвкаком-то конкретном моменте – значит существовать там вечно. Нашесознаниесуществуетвовсехмоментах–конечно,когдамынеспим.

Конечно, различные снимки наблюдателя воспринимают как«сейчас» различные моменты. Но это не значит, что сознаниенаблюдателя – или любая другая движущаяся или изменяющаясясущность – движется во времени, как должен двигаться настоящиймомент. Различные снимки наблюдателя не находятся в настоящем поочереди.Они не становятся по очереди осознающими свое настоящее.Они все являются осознающими, и субъективно они все находятся внастоящем.Объективнонастоящегонесуществует.

Мы не ощущаем, что время течет или проходит. Мы чувствуемразличия между нашими настоящими ощущениями и нашиминастоящими воспоминаниями о прошлых ощущениях. Мы правильноинтерпретируемэтиразличиякаксвидетельствотого,чтосовременемвселеннаяменяется.Нокрометого,мынеправильноинтерпретируемихкак свидетельство того, что наше сознание, или настоящее, или что-

либоеще,движетсявовремени.Еслибыдвижущеесянастоящеепосвоейприхотиостановилосьна

деньилидва, а затемснованачалобыдвигатьсявдесятьразбыстрее,чемдо остановки, чтомы стали быосознавать?Ничего особенного –или, скорее, этот вопрос не имеет смысла. Не существует ничего, чтомогло бы двигаться, останавливаться или течь. Не существует такженичего,чтоможнобылобыосмысленноназвать«скоростью»времени.Все,чтосуществуетвовремени,должноприниматьформунеизменныхснимков, расположенных вдоль временно́й линии. Это включает исознательный опыт всех наблюдателей вместе с их ошибочнойинтуицией о том, что время «течет». Они могут представлять, как«движущеесянастоящее»перемещаетсявдольлинии,останавливаетсяиснова начинает двигаться, или даже возвращается назад, или совсемпрекращаетсвоесуществование.Нодажееслиэтовообразить,этоговсеравно не произойдет. Ничто не может двигаться вдоль этой линии.Времянеможеттечь.

Идея о потоке времени фактически предполагает существованиевторого сорта времени, помимо разумного понимания времени какпоследовательности моментов. Если бы «сейчас» действительнодвигалось от одного момента к другому, это происходило бы поотношениюкэтомувнешнемувремени.Носерьезноеотношениекэтойидее приводит к бесконечному регрессу, поскольку в этом случае нампришлосьбыпредставитьсамовнешнеевремякакпоследовательностьмоментов с его собственным «настоящим моментом», движущимсяотносительно еще более внешнего времени, и т. д. На каждом шагупотоквременинеимелбысмысла,покамынеотнеслибыегокпотокувнешнеговремени,итакдобесконечности.Накаждомшагуунасбылабыконцепция,неимеющаясмысла;ивсябесконечнаяиерархиятоженеимелабысмысла.

Ошибка такого рода проистекает из нашей привычки к тому, чтовремя является внешней конструкцией по отношению к любойфизическойсущности,которуюмыможемрассматривать.Мыпривыклипредставлять физический объект как потенциально изменяющийся и,таким образом, существующий в виде последовательности вариантовсамого себя в различные моменты. Но сама последовательностьмоментов на рисунках, подобных рис. 11.1–11.3, являетсяисключительнойсущностью.Онанесуществуетвовременныхрамках–онаявляетсярамками,иликонструкцией,времени.Посколькувнееенетвремени, нелогично представлять себе, что она изменяется или что

существует более чем в одном последовательном варианте. Этоусложняет восприятие подобных рисунков. Сам рисунок, как и любойдругойфизическийобъект,существуетвтечениекакого-топромежуткавремени и состоит из многочисленных вариантов самого себя.Однакото,чтоизображаетрисунок,–аименно,последовательностьвариантовчего-либо – существует только в одном варианте.Ни одно аккуратноеизображение рамок времени не может быть движущимся илиизменяющимсярисунком.Онодолжнобытьстатичным.Новпринятииэтого есть неотъемлемая психологическая трудность. Несмотря настатичность рисунка, мы не можем воспринимать его статично. Онпоказываетпоследовательностьмоментоводновременнонастранице,ичтобы отнести это к нашему опыту, фокус нашего внимания долженперемещатьсявдольэтойпоследовательности.Например,мымоглибыпосмотретьнаодинснимокипринять,чтоонпредставляет«сейчас»,амоментспустяпосмотретьнаснимоксправаотнегоирешить,чтоонпредставляет новое «сейчас». Поэтому мы склонны путать истинноедвижение фокуса нашего внимания всего лишь по рисунку сневозможнымдвижениемчего-либочерезреальныемоменты.Этооченьлегкосделать.

Однако эта проблема заключается не только в сложностииллюстрации основаннойна здравом смысле теории времени.Сама этатеория содержит существенную и глубокую неоднозначность: она неможетрешить,являетсялинастоящееобъективноодниммоментомилимногими моментами – и следовательно, например, изображает лирис. 11.1 один момент или много. Здравый смысл требует, чтобынастоящее было одним моментом, чтобы разрешить поток времени –разрешить,чтобынастоящееперемещалосьчерезмоментыотпрошлогок будущему. Однако здравый смысл также требует, чтобы время былопоследовательностью моментов с движением и изменением, а вседвижение и все изменения состояли из различий между вариантаминекойсущностивразличныемоменты.Аэтозначит,чтосамимоментынеизменны. Таким образом, конкретный момент не может статьнастоящим или перестать быть настоящим, ибо это было быизменением. Следовательно, настоящее объективно не может бытьодниммоментом.

Причина,покотороймыпридерживаемсяэтихдвухнесовместимыхконцепций – движущегося настоящего и последовательностинеизменныхмоментов, – состоит в том, что они обе нужны нам, или,скорее,мыдумаем,чтоонинужнынам.Мынепрерывноприменяемихв

своей повседневнойжизни, но никогда не используем обе сразу. Когдамыописываем события и указываем, когда они произошли,мыдумаемна языке последовательности неизменных моментов; когда же мыобъясняемсобытиякакпричиныиследствиядругдруга,мыдумаемнаязыкедвижущегосянастоящего.

Например, говоря, что Фарадей открыл электромагнитнуюиндукцию «в 1831 году», мы приписываем это событие определеннойцепочкемоментов.Тоестьмыопределяем,накакомнабореснимковвдлиннойпоследовательностиснимковвсемирнойисториинужноискатьэто открытие. Никакой поток времени не упоминается при описании,когда нечто случилось, – точно так же, как не задействуется «потокрасстояния», когда мы говорим, где это случилось. Но как только мыговорим, почему что-либо произошло, мы вызываем поток времени.Когда мы говорим, что отчасти обязаны своими электрическимидвигателями и динамо-машинами Фарадею и что последствия егооткрытия чувствуются до сего дня, в нашем разуме возникает картинапоследствий, которые начались в 1831 году и последовательнопронеслись через все моменты оставшейся части XIX века, затемдостигли XX века и стали причиной появления там, например,электростанций. Если мы невнимательны, мы посчитаем, что XX векизначально«ещенечувствовал»этоважноесобытие1831года,нозатемего«изменили»последствия,прокладывающиесвойпутькXXIвекуидалее.Нообычномывнимательныиизбегаемэтойнелогичноймысли,никогданеиспользуяобечастиоснованнойна здравомсмыслетеориивремени одновременно. Мы делаем это только тогда, когда думаем осамом времени, и тогда мы изумляемся загадочности всего этого!Возможно, в данном случае лучше подойдет слово «парадокс», а не«тайна», поскольку в данном случае возникает вопиющий конфликтмежду двумя на первый взгляд самоочевидными идеями. Обе они немогутбытьистинными,номыувидим,чтониоднаиз них не являетсяистинной.

Наши физические теории, в отличие от здравого смысла, должныбыть логически самосогласованными, и впервые они достигают этогоприотказеотидеиопотокевремени.Конечно,физикиговорятопотокевремени точно так же, как говорят о нем все остальные. Например, всвоей книге «Математические начала натуральной философии», гдеизлагались принципы механики и гравитации, Ньютон писал:«Абсолютное,истинноематематическоевремясамопосебеипосамойсвоей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему,

протекаетравномерно».ОднакоНьютонмудронепытаетсяперевести свое утверждение о

том, что время течет, в математическую форму или сделать из негокакие-товыводы.НиоднаизфизическихтеорийНьютонанеобращаетсякпотокувремени,какнеобращаетсякнемуинесовместимаснимниоднаизпоследующихфизическихтеорий.

Так почему же Ньютон счел необходимым сказать, что время«протекает равномерно»? С «равномерно» все в порядке: можноинтерпретировать это как означающее, что измерения времениодинаковы для всех наблюдателей, находящихся в различныхположениях и в различных состояниях движения. Это существенноеутверждение (которое, как мы знаем со времен Эйнштейна, являетсянеточным). Но его легко можно было бы сформулировать так, как ясформулировал его сейчас, не говоря, что время течет. Я считаю, чтоНьютон намеренно использовал знакомый язык времени, неподразумеваяегобуквальноезначение:точнотакжеонмогбысвободносказать о том, что Солнце «всходит». Ему необходимо было передатьчитателю,приступившемукчтениюэтойреволюционнойработы,чтовконцепциивремениНьютонанетничегоновогоилисложного.«Начала»даютмножествуслов,такихкак«сила»и«масса»,точныетехническиезначения,которыенесколькоотличаютсяоттех,чтопринятынауровнездравогосмысла.Однакочисла,накоторыессылаютсякакна«время»,–это всего лишь общепринятое время, которое мы находим на часах икалендарях, и концепция времени в «Началах» – это концепция,основаннаяназдравомсмысле.

Заисключениемтого,чтовремянетечет.ВфизикеНьютонавремяидвижениевыглядятпримернокакнарис.11.3.Однонебольшоеотличиесостоит в том, что я нарисовал следующие друг за другом моментыотдельно друг от друга, но во всей доквантовой физике это являетсяаппроксимацией, потому что время – континуум. Мы должныпредставитьбесконечномногобесконечнотонкихснимков,непрерывновставленных между нарисованными мною. Если каждый снимокпредставляетвсевовсемпространстве,котороефизическисуществуетвопределенныймомент,томожносчитать,чтоэтиснимкисклееныдругс другом своей лицевой стороной и образуют один неизменный блок,содержащийвсе,чтопроисходитвпространствеивремени(рис.11.4)–то есть всю физическую реальность. Неизбежный недостатокдиаграммы такого рода состоит в том, что снимки пространства вкаждыймоментпоказаныкакдвухмерные, тогдакаквреальностиони

трехмерны.Каждыйизних–этопространствовопределенныймомент.Такимобразом,мысчитаемвремячетвертымизмерением,аналогичнымтрем пространственным измерениям в классической геометрии.Пространство и время, рассматриваемые совместно в видечетырехмернойсущности,называютпространством-временем.

В физике Ньютона эта четырехмерная геометрическаяинтерпретация времени была необязательной, но с появлением теорииотносительности Эйнштейна она стала неотъемлемой частью этойтеории. Так произошло потому, что в соответствии с теориейотносительности наблюдатели, которые движутся с разнымискоростями, не придут к согласию относительно того, какие событияявляются одновременными. Иначе говоря, они не придут к согласиюотносительно того, какие события должныпоявиться на одном и томжеснимке.Такимобразом,каждыйизнихвоспринимаетпространство-времякакразрезанноена«моменты»различнымобразом.Темнеменее,если бы каждыйиз них собрал свои снимки, как показано на рис. 11.4,получились бы идентичные пространства-времена. Следовательно, всоответствиистеориейотносительности«моменты»,изображенныенарис. 11.4, не являются объективными характеристиками пространства-времени: они являются всего лишь способом восприятияодновременности одним наблюдателем. Другой наблюдатель получилбы слои «сейчас» под другим углом. Таким образом, объективнуюреальность, стоящую за рис. 11.4, а именно пространство-время и егофизическоесодержание,можнобылобыпоказатьспомощьюрис.11.5.

Пространство-время иногда называют «блок-вселенной», потому

чтовнемвсяфизическаяреальность–прошлое,настоящееибудущее–представлена раз и навсегда «замороженной» в одном четырехмерномблоке. По отношению к пространству-времени ничто не движется. То,чтомыназываем«моментами»,–этоопределенныеслоипространства-времени, и когда содержание этих слоев отличается друг от друга,мыназываемэтоизменениемилидвижениемвпространстве.

Какяужесказал,мыдумаемопотокевременивсвязиспричинамии следствиями. Мы считаем, что причины предшествуют своимследствиям; мы воображаем, что движущееся настоящее подходит кпричинамдотого,какподойдеткихследствиям,атакжепредставляем,что следствия текут вперед вместе с настоящим моментом. Сфилософской точки зрения, наиболее важными причинно-следственными процессами являются наши сознательные решения ипоследующие действия. Взгляд с точки зрения здравого смыслазаключаетсявтом,чтомыобладаемсвободнойволей:чтоиногдамывсостоянии повлиять на будущие события (например, движение своегособственного тела) одним из нескольких возможных способов ивыбрать,какойизспособовслучится, тогдакакнапрошлое,напротив,мы никогда не в состоянии повлиять. (К свободной воле я вернусь вглаве 13.) Прошлое неизменно, будущее открыто. Для многихфилософовпотоквремени–этопроцесс,вкоторомоткрытоебудущеестановится, момент за моментом, неизменным прошлым. Другиеговорят, что альтернативные события в каждый момент будущегоявляются возможностями, а поток времени – это процесс, в котороммомент за моментом одна из этих возможностей становитсядействительностью (так что в соответствии с мнением этих людейбудущеенесуществуетсовсем,покапотоквременинедостигнетегои

не превратит в прошлое). Но если будущее действительно открыто (аоно открыто!), то это не может иметь ничего общего с потокомвремени,посколькупотокавременинет.Вфизикепространства-времени(которой по существу является вся доквантовая физика, начиная сфизики Ньютона) будущее не открыто. Оно находится там, сопределенным и неизменным содержанием, так же как прошлое инастоящее.Еслибыопределенныймоментвпространстве-временибыл«открыт»(влюбомсмысле),оннепременноосталсябыоткрытым,когдастал бы настоящим и прошлым, поскольку моменты не способныизменяться.

Субъективно можно сказать, что будущее данного наблюдателя«открыто с точки зрения этого наблюдателя», потому что никто неможет измерить или пронаблюдать свое будущее. Но открытость втакомсубъективномсмысленеоставляетвыбора.Еслиувасестьбилетлотереи, которая состоялась на прошлой неделе, но вы еще не узнали,выигралиливы,–вопрособисходеостаетсяоткрытымсвашейточкизрения даже несмотря на то, что объективно он уже зафиксирован.Однакосубъективноли,объективноли,выневсостоянииегоизменить.Никакиепричины,которыеуженеповлиялинанего,большенесмогутэтогосделать.Теорияосвободнойволе,основаннаяназдравомсмысле,гласит,чтонапрошлойнеделе,втовремякакувасвсеещебылвыбор,покупатьилинетлотерейныйбилет,будущеевсеещебылообъективнооткрытым, и вы действительно могли выбрать один из двух илинескольких вариантов. Однако это несовместимо с пространством-временем. Таким образом, в соответствии с физикой пространства-времени открытость будущего есть иллюзия, а следовательно,причинно-следственное отношение и свободная воля тоже не могутбыть чем-то большим, чем иллюзии. Нам необходима вера – и мыстараемсясохранитьее–вто,чтонастоящиесобытия,аособеннонашвыбор, могут повлиять на будущее; но возможно, таким образом мывсего лишь справляемся с тем фактом, что мы не знаем будущего. Вреальности мы не делаем выбор. Даже когда мы думаем, что стоимпередвыбором,егорезультатужесуществуетнасоответствующемслоепространства-времени,неизменном,какивсеостальноевпространстве-времени, и невосприимчивом к нашим намерениям. Кажется, что самиэтинамерениянеизменныиужесуществуютввыделенныхиммоментахещедотого,какмыдажеузнаемоних.

Быть «следствием» какой-то причины – значит подвергатьсявлияниюэтойпричиныибытьизмененнымиз-за этойпричины.Таким

образом, когда физика пространства-времени отрицает реальностьпотокавремени,оналогическинеможетсогласоватьдажеоснованныена здравом смысле понятия причины и следствия. Поскольку в блок-вселеннойничтонеизменяемо,одначастьпространства-времениможетизменить другую не больше, чем одна часть фиксированноготрехмерногообъектаможетизменитьдругую.

Получается, что во времена физики пространства-времени всефундаментальные теории обладали следующим свойством: еслиизвестно все, что происходит до данного момента, законы физикиопределяют, что происходит во все последующие моменты. Свойствоодних снимков быть определенными другими снимками называетсядетерминизмом. В физике Ньютона, например, если в любой моментизвестны положения и скорости всех масс в изолированной системе,например, в Солнечной системе, то в принципе можно вычислить(предсказать), где эти массы будут находиться во все последующиевремена. Также в принципе можно вычислить (восстановить), где этимассынаходилисьвовсепредыдущиевремена.

Законы физики, определяющие один снимок из другого, – это«клей», который удерживает эти снимки вместе в виде пространства-времени. Представим, что мы по волшебству (что невозможно)оказались вне пространства-времени (а следовательно, в своемсобственномвнешнемвремени,независимомоттого,котороенаходитсяв пределах пространства-времени). Давайте разрежем пространство-времянаснимкипространствавкаждыймомент,какеговоспринимаетконкретныйнаблюдатель,находящийсявпределахэтогопространства-времени, потом перемешаем эти снимки и снова склеим их в другомпорядке. Могли бы мы сказать, глядя извне, что это не есть реальноепространство-время? Почти определенно. Первое: в перемешанномпространстве-временифизическиепроцессынебылибынепрерывными.Объектымгновеннопрекращалибысвоесуществованиеводнойточкеиснова появлялись бы в другой. Второе и более важное: законыфизикиуженедействовалибы.Покрайнеймере,реальныезаконыфизикиуженедействовали бы. Там существовал бы другой набор законов, которые,явно или неявно учитывая перемешивание, правильно описывали быперемешанноепространство-время.

Такимобразом,длянасразницамеждуперемешаннымиреальнымпространством-временембылабыогромной.Адлятех,ктоживеттам?Могли бы они заметить разницу? Сейчас мы опасно близки кбессмыслице – знакомой бессмыслице обычной теории времени. Но

потерпитенемного,имыобойдемэтубессмыслицу.Конечно,живущиевэтом пространстве-времени не смогли бы заметить разницу. Онизаметили бы ее, если бы могли. Они, например, комментировали бысуществованиеразрывностейвсвоеммире,издавалибыонихнаучныестатьи – разумеется, если бы они вообще смогли выжить вперемешанном пространстве-времени. Но с нашей магической точкизрения мы видим, что они выжили и пишут свои научные труды.Мыможемпрочитатьэтитрудыиувидеть,чтоонипо-прежнемусодержаттолько наблюдения исходного пространства-времени. Все записифизических событий в пределах пространства-времени, включая и те,которые остались в воспоминаниях и восприятии сознательныхнаблюдателей, идентичны таковым в исходном пространстве-времени.Мы только перемешали снимки, а не изменили их внутреннеесодержание,поэтомужителипо-прежнемувоспринимаютихвисходномпорядке.

Таким образом, на языке реальной физики – физики, как еевоспринимаютжителиэтогопространства-времени,–всеэторазрезаниеи повторное склеивание пространства-времени не имеет смысла. Нетолькоперемешанноепространство-время,нодаженаборнесклеенныхдругсдругомснимковфизическиидентичныисходномупространству-времени. Мы изображаем все снимки склеенными друг с другом вправильномпорядке,потомучтоэтоотражаетотношениямеждуними,определяемые законами физики. Набор этих снимков, склеенных вдругомпорядке,представилбытежесамыефизическиесобытия–тужесамуюисторию,–нонекоторымобразомисказилбыотношениямеждуэтими событиями. Таким образом, снимки обладают присущим импорядком,определяемымихсодержаниемиреальнымизаконамифизики.Любойизснимковвсочетаниисзаконамифизикинетолькоопределяетто, чем являются все остальные, он определяет их порядок и своесобственное место в последовательности. Другими словами, каждыйснимок имеет «временную метку», закодированную в его физическомсодержании.

Воткаквседолжнобыть,еслиосвободитьконцепциювремениотошибки обращения к всеобъемлющей конструкции времени, котораяявляется внешней по отношению к физической реальности. Временнáяметка снимка – это показания некоторых естественных часов,существующихвпределах этойвселенной.Нанекоторыхснимках–натех, которые содержат человеческую цивилизацию, например, – этичасы реальны.На других существуютфизические переменные – такие,

как химический состав Солнца или всей материи в пространстве, –которые можно рассматривать как часы, потому что они принимаютопределенныеиотличныезначениянаразныхснимках,покрайнеймере,в пределах определенной области пространства-времени. Мы можемстандартизироватьикалиброватьих,чтобысогласоватьдругсдругомвместах,гдеониперекрываются.

Мыможемвосстановитьпространство-время,используяприсущийпорядок, определяемый законами физики. Мы начинаем с любого изснимков. Затем мы вычисляем, как должны выглядеть предыдущий ипоследующий снимки, находим эти снимки в оставшемся наборе иприклеиваемих к обеим сторонамисходного снимка.Повторение этихдействий воссоздает все пространство-время. Такие вычисленияслишкомсложны,чтобыихможнобыловыполнитьвреальнойжизни,но они приемлемы в мысленном эксперименте, в котором мыпредставляем себя оторванными от реального физического мира.(Также, строго говоря, в доквантовой физике существовала бынепрерывная бесконечность снимков, так что только что описанныйпроцесс пришлось бы заменить предельным процессом, в которомпространство-время собирается за бесконечное число этапов; однакопринципостаетсятемжесамым.)

Предсказуемость одного события на основе другого не означает,что эти события являются причиной и следствием. Например, теорияэлектродинамики гласит, что все электроны переносят один и тот жезаряд.Следовательно,используяэтутеорию,мыможемпредсказать–ичастопредсказываем–результатизмеренияодногоэлектрона,исходяизрезультата измерения другого. Но ни один результат не был причинойдругого.Вдействительности,наскольконамизвестно,величиназарядаэлектрона не вызвана никаким физическим процессом. Возможно, ее«вызывают» сами законы физики (хотя законы физики, насколько онинам сейчас известны, не предсказывают заряд электрона; они простоговорят, что все электроны имеют один и тот же заряд). Но в любомслучаеэтопримерсобытий(результатовизмеренийэлектронов),каждоеизкоторыхможнопредсказать,исходяиздругого,нокоторыенеделаютпричинноговклададругвдруга.

Вот еще один пример. Если мы наблюдаем, где находится одинэлементполностьюсобранноймозаики,изнаемформывсехэлементовито, что они правильно собраны, мыможем предсказать, где находятсявсеоставшиесяэлементы.Ноэтонезначит,чтонаблюдениеэлементавопределенном положении является причиной того, что все оставшиеся

элементы находятся там, где они находятся. Существует ли такоепричинно-следственное отношение, зависит от того, как мозаика вцелом оказалась на этом месте. Если наблюдаемый нами элементположили первым, то он действительно является одной из причиннахождения других элементов там, где они находятся. Если первымположилидругой элемент, тоположениенаблюдаемогонамиэлементабыло следствием этого, а не причиной. Но если мозаику создалиединственнымударомлезвия,имеющегоформуэтоймозаики,иникогдане разбирали, то ни одно из положений элементов не было бы нипричиной,ниследствиемдругихположений.Ихведьнесобиралинивкаком порядке, а создали одновременно, в таком положении, чтоправиламозаикиужебылибысоблюдены, что сделало этиположениявзаимно предсказуемыми. Тем не менее ни одно из них не стало быпричинойдругих.

Детерминизм физических законов относительно событий впространстве-времени подобен предсказуемости правильно собранноймозаики. Законы физики определяют, что происходит в один момент,исходя из того, что происходит в другой, точно так же как правиламозаики определяют положения некоторых элементов, исходя изположения других. Но как и в случае с мозаикой, то, являются лисобытиявразличныемоментыпричинойдругдругаилинет,зависитоттого, как эти моменты оказались там. Глядя на мозаику, мы не можемсказать,былалионасобранапокусочкам.Новслучаеспространством-временем нам известно, что бессмысленно «класть» один момент задругим, поскольку это было бы потоком времени. Следовательно, мызнаем,что,дажееслинекоторыесобытияможнопредсказать,исходяиздругихсобытий,ниоднособытиевпространстве-временинеявлялосьпричинойдругого.Мнехотелось бы ещеразподчеркнуть, что все этоверновдоквантовойфизике,вкоторойвсе,чтопроисходит,происходитв пространстве-времени. Мы видим, что пространство-времянесовместимо с существованиемпричиныи следствия.Делоне в том,что люди ошибаются, когда говорят, что определенные физическиесобытияявляютсяпричинойи следствиемдругдруга,делов том,чтоинтуиция несовместима с законами физики пространства-времени.Однакоэтонормально,посколькуфизикапространства-времениложна.

Вглаве8ясказал,чтодваусловиядолжныбытьвыполнены,чтобынекая сущность стала причиной своей собственной репликации: во-первых, эта сущность действительно должна реплицироваться; и во-вторых, большая часть ее вариантов в этой же самой ситуации не

должнареплицироваться.Этоопределениевоплощаетидеюотом,чтопричина – это нечто важное для ее следствий, и оно работает и дляпричинно-следственногоотношениявцелом.ЧтобыХсталопричинойY,должнывыполнятьсядваусловия:во-первых,чтоиX,иYпроизошли,иво-вторых,чтоYнепроизошлобы,еслибыХбылдругим.Например,причиной жизни на Земле был солнечный свет, потому что каксолнечныйсвет,такижизньимеютместонаЗемле,ипотомучтожизньнепоявиласьбы,небудьсолнечногосвета.

Таким образом, рассуждение о причинах и следствиях неизбежнокасается и вариантов причин и следствий. Часто говорят, что если бынекое событие произошло, то при прочих равных условиях такое-то итакое-то события были бы другими. Историк мог бы высказатьследующее суждение, что «если бы Фарадей умер в 1830 году, торазвитие техники задержалось бы на двадцать лет». Смысл этогосуждениякажетсясовершенноясными,посколькувдействительностиФарадейнеумерв1830году,аоткрылэлектромагнитнуюиндукциюв1831-м, оно выглядит довольно убедительным. Это все равно чтотехнический прогресс, который действительно произошел, частичнобылвызваноткрытиемФарадея,аследовательно,итем,чтооннеумер.Но что значит рассуждать в контекстефизикипространства-времени обудущем неслучившихся событий? Если в пространстве-времени неттакого события, как смерть Фарадея в 1830 году, то там нет ипоследствий этого события. Конечно, мы можем представить себепространство-время, содержащее такое событие; но тогда, посколькумывсеголишьпредставляемего,мытакжеможемпредставить,чтооносодержит любые придуманные нами последствия. Мы можемпредставить,например,чтозасмертьюФарадеяпоследовалоускорениетехнического прогресса. Мы можем попытаться обойти этунеоднозначность,воображаясебетолькотакиепространства-времена,вкоторых, несмотря на отличие рассматриваемого события от того,которое имело место в действительном пространстве-времени,действуют те же самые законы физики. Неясно, что оправдываетподобное ограничение нашего воображения, но в любом случае, еслидействуюттежесамыезаконыфизики,торассматриваемоесобытиенемогло быть другим, потому что законы недвусмысленно определяютего,исходяизпредшествующейистории.Такимобразом,пришлосьбыпредставить и другуюпредшествующуюисторию.Насколько другую?Следствиепридуманнойнамивариацииисториикритическизависитоттого,чтомыбудемподразумеватьпод«прочимиравнымиусловиями».

А это выражение является неустранимо неоднозначным, посколькусуществует бесконечно много способов придумать такое положениевещейдо1830года,котороепривелобыксмертиФарадеявэтомгоду.Некоторые из этих вещей несомненно привели бы к ускорениютехнического прогресса, а другие – к замедлению. К каким из них мыобращаемсявсвоемвысказывании«если…то…»?Как определить, что«прочие условия равны»?Как бымы ни старались, мы не преуспеем вустранении этой неоднозначности в рамках физики пространства-времени.Невозможноизбежатьтогофакта,чтовпространстве-временивточностиоднособытиеимеетместовреальности,авсеостальное–фантазии.

Мывынужденысделатьвывод,чтовфизикепространства-времениусловныевысказываниясложнымипосылками(«еслибыФарадейумерв1830году…»)неимеютсмысла.Логикиназываюттакиевысказыванияконтрфактуальными, то есть условными высказываниями,противоречащими фактам, и традиционно определяют их какпарадоксы. Все мы знаем, что значат такие высказывания, однако, кактолькомыпытаемсяточноизложитьихсмысл,кажется,чтоонтутжеулетучивается. Источник этого парадокса не в логике и не влингвистике, а в физике – в ложной физике пространства-времени.Физическая реальность – это не пространство-время. Это гораздобольшая и более многообразная сущность, мультиверс. В первомприближении мультиверс подобен огромному количествусосуществующих и слегка взаимодействующих пространств-времен.Если пространство-время подобно пачке снимков, причем каждыйснимок является всем пространством в один момент, то мультиверсподобен огромной коллекции этих пачек. Даже это (как мы увидим)немного неправильное изображение мультиверса уже способносогласовать причины и следствия. Поскольку в мультиверсе почтиопределенноестьнескольковселенных,вкоторыхФарадейумерв1830году, то отстал ли технический прогресс в этих вселенных от нашеготехнического прогресса – вопрос факта (который не являетсянаблюдаемым,но темнеменееобъективен).В том,ккакимвариантамнашей вселенной относится контрфактуальное условие «если быФарадейумерв1830году…»,нетничегопроизвольного:оноотноситсяк тем вариантам, которые действительно имеют место где-то вмультиверсе. Именно это устраняет неоднозначность. Обращение квоображаемым вселенным не работает, потому что мы можемпредставитьлюбыежелаемыенамивселенныевлюбыхжелаемыхнами

соотношениях. Но в мультиверсе вселенные присутствуют вопределенных пропорциях, так что имеет смысл говорить, чтонекоторые типы событий «очень редки» или «очень часты» вмультиверсе и что некоторые события следуют за другими «вбольшинствеслучаев».Большаячастьлогическивозможныхвселенныхнеприсутствуетсовсем–например,несуществуетвселенных,вкоторыхзаряд электрона отличался бы от заряда электрона в нашей вселеннойиливкоторыхнеработалибызаконыквантовойфизики.Законыфизики,к которым неявно обращается контрфактуальное высказывание, – этозаконы, которым действительно подчиняются в других вселенных, аименно – законы квантовой теории. Следовательно, высказывание«если… то…» можно однозначно понять как означающее, что «вбольшинстве вселенных, в которых Фарадей умер в 1830 году,техническийпрогрессотсталотнашего».Вобщем,мыможемсказать,что событиеХ является причиной событияY в нашей вселенной, есликак X, так и Y происходят в нашей вселенной, но в большинствевариантов нашей вселенной, в которых Х не происходит, Y также непроисходит.

Еслибымультиверсбуквальнобылколлекциейпространств-времен,квантоваяконцепциявремениничемнеотличаласьбыотклассической.Как показано на рис. 11.6, время по-прежнему было быпоследовательностьюмоментов.Единственнаяразницазаключаласьбывтом,чтовконкретныймоментвмультиверсевместооднойвселеннойсуществовало бы множество. Физическая реальность в определенныймомент была бы в действительности «суперснимком», состоящим изснимков многих различных вариантов всего пространства. Всяреальность на протяжении всего времени была бы пачкой всехсуперснимков, так же как классически она была пачкой снимковпространства. Из-за квантовой интерференции каждый снимок уже неопределялся бы полностью предыдущими снимками того же самогопространства-времени (хотя приблизительно определялся бы, потомучто классическая физика часто является хорошим приближениемквантовой физики). Однако суперснимки, начиная с определенногомомента, полностью и точно определялись бы предыдущими супер-снимками. Этот полный детерминизм не породил бы абсолютнуюпредсказуемость, даже в принципе, потому что для предсказаниянеобходимо знание того, что произошло во всех вселенных, а каждаянашакопияможетнапрямуювосприниматьтолькооднувселенную.Темне менее, что касается концепции времени, картина почти ничем не

отличалась бы от пространства-времени с последовательностьюмоментов,связанныхдетерминистическимизаконами,тольковкаждыймоментпроисходилобыбольшесобытий,нобольшинствоихбылобыскрытоотлюбойотдельнойкопиилюбогонаблюдателя.

Однако мультиверс устроен не совсем так. Работоспособнаяквантоваятеориявремени–котораятакжебылабыквантовойтеориейгравитации – является заветной, но так и не достигнутой цельютеоретической физики в течение уже нескольких десятилетий. Но мыдостаточнознаемоней,чтобыпонимать,чтонесмотрянасовершеннодетерминистический характер законов квантовой физики на уровнемультиверса эти законы не разделяют мультиверс в духе рис. 11.6 наотдельные пространства-времена или на суперснимки, каждый изкоторых полностью определяет все остальные. Таким образом, мызнаем, что классическая концепция времени как последовательностимоментов не может быть истинной, хотя она и обеспечивает хорошееприближениевомногихобстоятельствах–тоестьвомногихобластяхмультиверса.

Чтобыпролитьсветнаквантовуюконцепциювремени,представим,чтомыразрезалимультиверснакучуотдельныхснимковточнотакже,как мы делали это с пространством-временем. С помощью чего мыможем снова склеить их? Как и раньше, законы физики и присущиеснимкам физические свойства являются единственно приемлемымклеем. Если бы время в мультиверсе было последовательностьюмоментов, должна была бы существовать возможность распознаваниявсехснимковпространствавданныймомент,словномысобираемихв

суперснимок. Не удивляет, что, оказывается, не существует способасделать это. В мультиверсе снимки не имеют «временных меток». Несуществует и понятия о том, какой снимок из другой вселеннойпроисходит «в тот же самый момент», как и определенный снимок внашей вселенной, поскольку это опять неявно выражало бы, что внемультиверса существует всеобъемлющая конструкция времени,относительнокоторойпроисходятвсесобытиявмультиверсе.Нотакойконструкциинесуществует.

Следовательно, не существует фундаментального разграничениямеждуснимкамидругихвремениснимкамидругихвселенных.Вэтомизаключаетсяособыйсмыслквантовойконцепциивремени:

Другие времена – это всего лишь специальные случаидругихвселенных.

Это понимание впервые появилось из ранних исследований вобласти квантовой гравитации в 1960-х годах, в частности, из работыБрайсаДеВитта[48], но, насколько мне известно, в общем случае былосформулировано только в 1983 году Доном Пейджем[49] и ВильямомВутерсом[50]. Снимки, которые мы называем «другими временами внашейвселенной», отличаютсяот«другихвселенных» только снашейточкизрения,итольковэтомзаконыфизикиособеннотесносвязываютихснами.Поэтомуониявляютсятеми,очьемсуществованиивнашемсобственномснимкесодержитсябольшевсегоданных.Поэтойпричинемы и обнаружили их за тысячи лет до того, как открыли оставшуюсячастьмультиверса,которая,напротив,оченьслабопосягаетнанасчерезэффектыинтерференции.Длятогочтобыговоритьобэтихснимках,мысоздали специальные языковые конструкции (прошлые и будущиеформы глаголов).Мытакжепридумалидругие конструкции (такие каквысказывания «если… то…», условные и сослагательные формыглаголов),чтобыговоритьодругихтипахснимков,даженезнаяобихсуществовании. Традиционно мы относили эти два типа снимков –другие времена и другие вселенные – к абсолютно различнымконцептуальным категориям. Теперь мы видим, что это различиенеобязательно.

Давайте продолжим нашу умозрительную реконструкциюмультиверса.Сейчасвнашейкучегораздобольшеснимков,нодавайтеснованачнемсотдельногоснимкаоднойвселеннойводинмомент.Еслимысейчаспоищемвкучедругиеснимки,оченьпохожиенаисходный,

мы обнаружим, что эта куча весьма отличается от разобранногопространства-времени.Во-первых,мынаходиммногоснимков,которыеабсолютно идентичны исходному. В действительности любой снимок,которыйвообщеприсутствует,присутствуетвбесконечноммножествекопий. Таким образом, не имеет смысл спрашивать, сколько снимковобладают таким-то свойством, но только какая доля бесконечногоколичества снимков обладает этим свойством. Ради краткости, говоряобопределенном«количестве»вселенных,ябудувсегдаподразумеватьопределеннуючастьотихобщегоколичествавмультиверсе.

Если, помимо вариантов меня в других вселенных, существуюттакже и многочисленные идентичные копии меня, которая из них – я?Безусловно, я – это все они. Каждая из них только что задала этотвопрос–«котораяизних–я?»,–илюбойистинныйспособответанаэтотвопросдолжендатькаждойизниходинитотжеответ.Считать,что имеет физический смысл вопрос, какой из идентичных копийявляюсь я, – значит принять, что вне мультиверса существует некаясистемаотсчета,относительнокоторойможнодатьответ:«Я–третьяслева…»Нокакоеприэтомможетбыть«лево»,ичтозначит«третья»?Подобная терминология имеет смысл, только если представить, чтоснимкименявыстроенывразличныхположенияхвнекоторомвнешнемпространстве.Номультиверссуществуетвовнешнемпространственевбольшейстепени,чемонсуществуетвовнешнемвремени:онсодержитвсе существующее пространство и время! Он просто существует, ифизическионявляетсявсем,чтосуществует.

Квантоваятеориявобщемслучаенеопределяет,чтопроизойдетнаконкретном снимке, как это делает физика пространства-времени.Вместо этого она определяет, какая доля всех снимков в мультиверсебудет обладать заданным свойством. По этой причине мы, жителимультиверса,иногдаможемделатьтольковероятностныепредсказанияотносительно нашего собственного существования, несмотря даже нато, что то, что произойдет в мультиверсе, полностью определено.Предположим, например, что мы подбросили монетку. Типичноепредсказание квантовой теории будет примерно таким: если наопределенном количестве снимков монетка зафиксированавращающейся определенным образом, а часы дают определенныепоказания,тотакжесуществуетполовинаэтогоколичествавселенных,в которых часы имеют большие показания, а монетка лежит орломвверх, и вторая половина, в которой часы также имеют большиепоказания,амонеткалежитрешкойвверх.

Рисунок 11.7 показывает небольшую область мультиверса, вкоторой происходят эти события. Даже в этой небольшой областинеобходимо показать много снимков, поэтому мыможем выделить накаждыйснимоктолькооднуточкудиаграммы.Всеснимки,накоторыемысмотрим,содержатчасынекоторогостандартноготипа,адиаграммаорганизована так, что все снимки с конкретными показаниями часовпоявляются в виде вертикального столбца, а показания часовувеличиваются слева направо. Когда мы ведем взгляд вдоль любойвертикальной линии на диаграмме, не все снимки, которые мыпроходим, различны.Мыпроходимчерез группыидентичных снимков,показанных заливкой. Снимки с самыми ранними показаниями часоврасположены на левом краю диаграммы.Мы видим, что на всех этихснимках, которые являются идентичными, монетка вращается. Направомкраюдиаграммымывидим,чтонаполовинеснимковссамымипоздними показаниями часов монетка упала орлом вверх, а на другойполовине–решкойвверх.Вовселенныхспромежуточнымипоказаниямичасов присутствуют вселенные трех типов в соотношении, котороеизменяетсявзависимостиотпоказанийчасов.

Если бы вы присутствовали в изображенной области мультиверса,все ваши копии сначала видели бы, что монетка вращается. Затемполовинавашихкопийувиделабы,чтомонеткаупалаорлом, адругаяполовина увидела бы, что она упала решкой. На некоторомпромежуточном этапе вы увидели бы монетку еще в движении, изкоторогоужеможнобылобыпредсказать,какойсторонойонаупадет.Это разделение идентичных копий наблюдателя на немного отличныеверсииответственнозасубъективновероятностныйхарактерквантовыхпредсказаний. Дело в том, что, если бы вы спросили в самом начале,какой результат подбрасываниямонетки вам предстоит увидеть, ответбыл бы, что это строго непредсказуемо, поскольку половина вашихкопий,задающихэтотвопрос,увидиторла,автораяполовина–решку.При этом невозможно спросить, «какая половина» увидит орла, –смыславэтомнебольше,чемвответенавопрос«которыйизнихя?».Впрактических целях вы можете считать это вероятностнымпредсказанием того, что в 50 % случаев монета упадет орлом, а воставшихся50%случаев–решкой.

Детерминизм квантовой теории, подобно детерминизмуклассическойфизики,действуеткаквперед,такиназадвовремени.Изсостояния объединенного набора снимков орлов и решек при болеепоздних показаниях часов на рис. 11.7 полностью определяется

состояние«вращения»приболеераннихпоказанияхчасов,инаоборот.Тем не менее, с точки зрения любого наблюдателя, в процессеподбрасывания монетки теряется информация. Тогда как начальноесостояния «вращения» монетки мог видеть наблюдатель, конечноеобъединенное состояние орлов и решек не соответствует любомувозможному опыту наблюдателя. Следовательно, наблюдатель в болеераннее время может наблюдать за монеткой и предсказать ее будущеесостояние, а также последующие субъективные вероятности. Но ниодна из более поздних копий наблюдателя не может наблюдатьинформацию,необходимуюдлявосстановлениясостояния«вращения»,поскольку эта информация уже распределена между двумя типамивселенных, что делает невозможным восстановление, исходя изконечногосостояниямонетки.Например,еслимызнаемтолькото,чтомонетка лежит орлом кверху, за несколько секунд до этого моглонаблюдаться состояние, которое я назвал «вращением», или монеткамоглавращатьсявпротивоположномнаправлении,иливсевремялежатьорлом. В данном случае не существует возможности восстановленияпредыдущего состояния, даже вероятностного восстановления. Болеераннее состояние монетки просто не определяется более позднимсостоянием снимков орла, но только совместным состоянием снимковорлаирешки.

Любая горизонтальная линия, проведенная по рис. 11.7, проходитчерез последовательность снимков с увеличивающимися показаниямичасов.Может возникнуть соблазн думать о такой линии – как та, что

показананарис.11.8,–какопространстве-времени,аовсейдиаграмме–как о пачке пространств-времен, по одному на каждую подобнуюлинию. Из рис. 11.8 мы можем вывести, что происходит в«пространстве-времени», определенном горизонтальной линией. Втечение какого-то периода времени оно содержит вращающуюсямонетку.Затем,втечениеследующегопериода,оносодержитмонетку,которая движется так, что можно предсказать, что она упадет орлом.Однако позднее, вопреки сказанному, оно содержит монетку, котораядвижетсятак,чтоможнопредсказать,чтоонаупадетрешкой,ивконцеконцов она действительно падает решкой. Однако это всего лишьнедостатокдиаграммы,какяужеуказалвглаве9(см.рис.9.4).Вэтомслучае законы квантовой механики предсказывают, что ни одиннаблюдатель, который помнит, что видел монетку в состоянии«предсказуемого появления орла», не может увидеть ее в состояниирешки: собственно, это и оправдывает то, что мы называем этосостояние «предсказуемым появлением орла». Следовательно, ни одиннаблюдательвмультиверсенеопозналбысобытиявтакомвиде,вкакомони происходят в «пространстве-времени», определенном линией. Всеэто подтверждает, что мы не можем склеить снимки произвольно, мыможемсклеитьихтолькотак,чтобыотразитьотношениямеждуними,определяемыезаконамифизики.Снимки,расположенныевдольлиниинарис. 11.8, недостаточно взаимосвязаны, чтобы оправдать ихобъединение в одну вселенную. Да, они появляются в порядкеувеличенияпоказанийчасов,которыевпространстве-временибылибы«временнойметкой»,достаточнойдляповторнойсборкипространства-времени. Но в мультиверсе слишком много снимков, чтобы толькопоказания часов могли разместить один снимок относительно других.Чтобысделать это,намнеобходимовникнутьв сложныеподробноститого,какиеснимкиопределяюткакие.

Вфизикепространства-временилюбойснимокопределяетсялюбымдругим. Как я уже сказал, в мультиверсе, в общем случае, это не так.Обычносостояниеоднойгруппыидентичныхснимков(например,тех,вкоторых монетка «вращается») определяет состояние равногоколичества различных снимков (таких как снимки орла и решки).Из-засвойства обратимости времени, присущего законам квантовой физики,общее, многозначное состояние последней группы также определяетсостояние первой. Однако в некоторых областях мультиверса и внекоторых местах в пространстве снимки некоторых физическихобъектов на некоторое время складываются в цепочки, каждое звенокоторых определяет все остальные в хорошем приближении.Стандартным примером могла бы стать последовательность снимковСолнечной системы. В таких областях законы классической физикиявляютсяхорошимприближениемквантовыхзаконов.Втакихобластяхи местах мультиверс действительно выглядит как на рис. 11.6, в виденаборапространств-времен, ина такомуровнеприближения квантоваяконцепция времени сводится к классической. В них можно выявитьприблизительную разницу между «различными временами» и«различными вселенными», а время – это приблизительнопоследовательность моментов. Но это приближение никогда невыдерживает более детального исследования снимков, взгляда далековпередилидалеконазадвовремени,иливзглядадалековмультиверс.

Все экспериментальные результаты, которыми мы располагаем внастоящее время, совместимы с тем приближением, что время – этопоследовательностьмоментов.Мынеожидаем,чтоэтоприближениеневыдержит какого-нибудь предвидимого земного эксперимента, однакотеорияговоритнам,чтоонодолжносильнопострадатьвопределенных

видахфизическихпроцессов.Первый–этоначаловселенной,Большойвзрыв. В соответствии с классической физикой время началось в тотмомент, когда пространство было бесконечно плотным и занималотолько одну точку, а до этого моментов не было. В соответствии сквантовой физикой (насколько нам известно) снимки, очень близкие кБольшомувзрыву,нерасположенывкаком-либоопределенномпорядке.СвойствовременикакпоследовательностиначинаетсянеприБольшомвзрыве, а несколько позднее. В природе вещей не имеет смысласпрашивать,насколькопозднее.Номыможемсказать,чтосамыеранниемоменты, которые, в хорошем приближении, являютсяпоследовательными,имелиместо,грубоговоря,тогда,когда,есливзятьэкстраполяциюклассическойфизики,Большойвзрывапроизошелна10–43секунды(планковскоевремя)раньше.

Второй и очень похожий вид разрушения последовательностивремени, видимо, произойдет внутри черных дыр и при конечномреколлапсе вселенной (Большом сжатии), если таковое случится. Вобоих случаях материя сожмется до бесконечной плотности всоответствии с классической физикой, как при Большом взрыве, ирезультирующие гравитационные силы разорвут ткань пространства-времени.

Кстати, есливамкогда-либобылоинтересно, чтопроисходилодоБольшоговзрываиличтопроизойдетпослеБольшогосжатия,сейчасвыможете перестать об этом думать. Почему сложно принять, что доБольшоговзрыванебыло,апослеБольшогосжатиянебудетмоментов,так что там ничего не происходит или не существует? Потому чтотрудно представить, что время останавливается или запускается. Новедьвремянедолжноостанавливатьсяилизапускаться,посколькуононе движется вообще.Мультиверс не «начинает существовать» или «непрекращаетсуществовать»: этитерминыпредполагаютпотоквремени.Толькопредставлениеопотокевременизаставляетнасинтересоваться,чтобыло«до»иличтобудет«после»всейреальности.

Считается, что в субмикроскопическом масштабе квантовыеэффекты снова деформируют и разрывают структуру пространства-времени,ичтонаэтоммасштабесуществуютзамкнутыециклывремени–всущности,крохотныемашинывремени.Какмыувидимвследующейглаве,разрывпоследовательностивременитакогородатакжефизическивозможен в большом масштабе, и вопрос о том, не происходит ли онвблизи таких объектов, как вращающиеся черные дыры, остаетсяоткрытым.

Таким образом, хотя мы и не можем еще обнаружить ни один изэтих эффектов, наши лучшие теории уже говорят нам, что физикапространства-временинивкоемслучаенеявляется точнымописаниемреальности. Каким бы хорошим ни было приближение, в реальностивремя должно быть фундаментально отличным от линейнойпоследовательности,предлагаемойздравымсмыслом.Темнеменеевсевмультиверсеопределяетсяпочтитакжежестко,какивклассическомпространстве-времени. Уберите один снимок, и оставшиеся точноопределят его. Уберите большую часть снимков, и оставшеесяменьшинство по-прежнему может определить все, что убрано, так жекаконоделаетэтовпространстве-времени.Разницазаключаетсятольковтом,что,вотличиеотпространства-времени,мультиверснесостоитиз взаимно определяющих слоев, которые я назвал суперснимками икоторые можно было бы считать «моментами» мультиверса. Этосложнаямногомернаямозаика.

В этой мозаичной вселенной, которая не состоит изпоследовательности моментов и не разрешает потока времени,обыденнаяконцепцияпричиныиследствияимеетсовершенныйсмысл.Проблема причинно-следственного отношения, обнаруженная нами впространстве-времени, заключаласьвтом,чтоэтоотношениеявляетсясвойством не только самих причин и следствий, но и их вариантов.Посколькуэтивариантысуществовалитольковнашемвоображении,ане в пространстве-времени, мы столкнулись с физическойбессмысленностью делать существенные выводы из воображаемыхсвойствнесуществующих(«контрфактуальных»)физическихпроцессов.Однаковмультиверсевариантыдействительносуществуютвразличныхсоотношениях,иониподчиняютсяопределеннымдетерминистическимзаконам. Если известны эти законы, объективным фактом является то,какие события имеют значение для того, чтобы произошли какие-тодругие события. Допустим, что существует группа снимков, необязательноидентичных,нообладающихсвойствомX.Допустим,чтопри условии существовании этой группы законы физики определяют,чтосуществуетдругаягруппаснимковсосвойствомY.Такимобразом,удовлетворяется одно из условий того, чтобы Х стал причиной Y.Другое условие должно быть связано с вариантами. Рассмотримварианты первой группы, не имеющие свойства X. Если, исходя изсуществования этих вариантов, все равно можно определитьсуществование некоторых снимков со свойством Y, то Х не являетсяпричинойY,посколькуYпроисходитдажеприотсутствииX.Ноесли,

исходя из группы вариантов не-Х, определяется только существованиевариантовне-Y,тогдаХявляетсяпричинойY.

В этом определении причины и следствия нет ничего, чтологическитребуетпредшествованияпричиныследствиям,ивозможно,в очень экзотических ситуациях, например, очень близких к Большомувзрывуиливнутричерныхдыр, этогопредшествованиянесуществует.Однако в повседневном опыте причины всегда предшествуют своимследствиям,итакпроисходитпотому,что–покрайнеймере,вблизиотнас в мультиверсе – количество различных видов снимков имееттенденцию быстро расти со временем и вряд ли когда-либоуменьшается.Этосвойствосвязаносовторымзакономтермодинамики,который гласит, что упорядоченную энергию, например, химическуюили энергию гравитационного потенциала, можно полностьюпреобразовать в беспорядочную энергию, например, тепло, но ненаоборот. Тепло – это беспорядочное движение на микроскопическомуровне. На языке мультиверса это означает множество состоянийдвижения, различных на микроскопическом уровне в различныхвселенных. Например, на последовательных снимках монеты приобычном увеличении кажется, что процесс остановки монетыпреобразует группу идентичных снимков «предсказуемого появленияорла»в группуидентичныхснимковорла.Нововремяэтогопроцессаэнергия движения монеты превращается в тепло, так что придостаточнобольшомувеличении,таком,чтоможноувидетьотдельныемолекулы,снимкивпоследнейгруппевовсенебудутидентичными.Онивсепокажут,чтомонеталежиторлом,ноеемолекулы,атакжемолекулыокружающего воздуха и поверхности, на которой лежит монета, онипоказывают во множестве различных конфигураций. Вероятно,изначальные снимки «предсказуемого появления орла» намикроскопическомуровнетоженеявляютсяидентичными,потомучтонанихтожеприсутствуетнекотороеколичествотепла,нопроизводствотепла в самом процессе означает, что эти снимки гораздо меньшеотличаются друг от друга, чем последующие. Таким образом, каждаяоднородная группа снимков с «предсказуемым появлением орла»определяет существование – а следовательно, становится причиной –огромного количества снимков орла, отличающихся намикроскопическом уровне. Но ни один «снимок» орла сам по себе неопределяет существование каких-либо снимков «предсказуемогопоявленияорла»,апотомунеявляетсяихпричиной.

Превращение относительно любого наблюдателя возможностей в

действительность–открытогобудущеговнеизменноепрошлое–такжеимеетсмыслвэтихрамках.Сноварассмотримпримерсподбрасываниеммонетки.До того, какмонеткуподбросят, с точки зрениянаблюдателябудущее открыто в том смысле, что наблюдатель все еще можетувидеть любой результат: орла или решку. С точки зрения этогонаблюдателяобарезультатаявляютсявозможностями,хотяобъективноони оба являются действительностью.После того, как монетка упала,копии наблюдателя разделились на две группы. Каждый наблюдательвидел и помнит только один результат подбрасываниямонетки.Такимобразом,результат,кактолькоонпопалвпрошлоелюбогонаблюдателя,стал однозначным и действительным для каждой копии наблюдателя,даженесмотряна точто сперспективымультиверсаоностался такимжедвузначным,какимбылвсегда.

Позвольтемнеподвестиитогквантовойконцепциивремени.Время– это не последовательность моментов, и оно не течет. Тем не менеенашаинтуицияотносительносвойстввременивобщемсмыслеистинна.Определенные события действительно являются причинами иследствиями друг друга. По отношению к наблюдателю будущеедействительно открыто, прошлое неизменно, а возможности на самомделе становятся действительностью.Причинабессмысленностинашихтрадиционных теорий времени в том, что они пытаются выразить этуистинную интуицию на основе ложной классической физики. Вквантовойфизикеэтаинтуицияимеетсмысл,потомучтовремявсегдабылоквантовойконцепцией.Мысуществуемвомножестве вариантов,во вселенных, называемых «моментами». Каждый вариант нас неосознает другие напрямую, но обладает свидетельством ихсуществования потому, что законы физики связывают содержимоеразличныхвселенных.Существуетсоблазндопустить,чтоосознаваемыйнами момент – единственный реальный момент или, по крайней мере,немногоболеереальный,чемостальные.Ноэтовсеголишьсолипсизм.Все моменты физически реальны. Весь мультиверс физически реален.Ничтобольшенереально.


Течениевремени–предполагаемоедвижениенастоящегомоментавнаправлениибудущего,илипредполагаемоедвижениенашегосознанияотодногомоментакдругому.(Эточепуха!)

Пространство-время – пространство и время, рассмотренныевместекакстатическаячетырехмернаясущность.

Физика пространства-времени – теории, подобные теорииотносительности, в которых реальность рассматривают какпространство-время. Поскольку реальность – это мультиверс, такиетеориивлучшемслучаемогутбытьприближениями.

Свободная воля – способность повлиять на будущие событиялюбым из нескольких возможных способов и выбрать то, чтопроизойдет.

Контрфактуальное высказывание – условное высказывание сложной посылкой (например, «если бы Фарадей умер в 1830 году,топроизошелбыX»).

Снимок(тольковэтойглаве)–вселеннаявопределенноевремя.

Резюме

Время не течет. Другие времена – это всего лишь специальныеслучаидругихвселенных.

Путешествие во времени может быть возможным, а может и небыть. Но мы уже обладаем достаточно хорошим теоретическимпониманием того, на что оно было бы похоже, будь оно возможно,пониманием,котороевключаетвсечетыреосновныенити.

12.ПутешествиевовремениЕслисуществуетидеяотом,чтовремянекоторымобразомподобно

дополнительномучетвертомуизмерениюпространства,тоестественнаи мысль о том, что если можно путешествовать из одного места вдругое,то,можетбыть,можнопутешествоватьиизодноговременивдругое.Впредыдущейглавемывидели,чтоидеяо«движении»сквозьвремявтомсмысле,вкотороммыпередвигаемсячерезпространство,неимеет смысла. Тем не менее кажется ясным, что можно понимать подпутешествиемвXXVвекиливэпохудинозавров.Внаучнойфантастикемашины времени обычно представляют как экзотические устройствапередвижения.Путешественникустанавливаетдатуивремявыбранногоимместаназначения,ждетдотехпор,покааппаратнепереместитсявэтудатуивремя(иногдаточнотакжеможновыбратьиместо),ивотонтам. Если человек выбрал отдаленное будущее, он общается собладающими сознанием роботами и восхищается межзвезднымикосмическими кораблями или (в зависимости от политическихубеждений автора) бродит среди обуглившихся радиоактивных руин.Если человек выбрал отдаленное прошлое, он отражает нападениетираннозавра,анаднимпарятптеродактили.

Присутствие динозавров было бы впечатляющим свидетельствомтого,чтомыдействительнодостиглиболеераннейэры.Мымоглибыперепроверитьэтовпечатлениеиболееточноопределитьдату,глядянакакой-нибудь естественный долгосрочный «календарь», такой, какформы созвездий в ночном небе или относительное соотношениеразличных радиоактивных элементов в горных породах. Физика даетнаммножествокалендарейтакогорода,азаконыфизикиобеспечиваютих согласование друг с другом при надлежащей калибровке. Еслипринять в качестве упрощенной картины, что мультиверс состоит изнабора параллельных пространств-времен, каждое из которых состоитизпачки«снимков»пространства,тоопределеннаятакимобразомдата–этосвойствовсегоснимка,илюбыедваснимкаотделеныдруготдругавременны́м интервалом, который является разностью их дат.Путешествие во времени – это любой процесс, вызывающийнесоответствие между интервалом, разделяющим два снимка, с однойстороны, и нашим собственным ощущением того, сколько временипрошло между нашим пребыванием на этих двух снимках, с другой

стороны.Мымоглибысослатьсяначасы,которыеносимссобой,илиоценить, сколь многим размышлениям мы могли бы предаваться, илимоглибыизмеритьпосредствомфизиологическихкритериев,насколькосостарились наши тела. Если мы видим, что внешне прошло многовремени,аповсемсубъективнымоценкаммыощутилигораздоменьшеевремя,значит,мыпереместилисьвбудущее.Если,сдругойстороны,мывидим,чтовнешниечасыикалендарипоказываютопределенноевремя,апозднее(субъективно)мывидим,чтовсеониединогласнопоказываютболеераннеевремя,значит,мыпереместилисьвпрошлое.

Большинство авторов, работающих в жанре научной фантастики,осознает, что путешествия во времени, направленные в прошлое и вбудущее,радикальноотличаютсядруготдруга.

Здесьянестанууделятьмноговниманияпутешествиювбудущее,потому что это безусловно менее проблематичное дело. Даже вповседневной жизни, например, когда мы спим и просыпаемся,субъективно ощущаемое нами время может быть короче внешнеговремени,котороепрошлонасамомделе.Пролюдей,которыевыходятизкомы, длившейся несколько лет, можно было бы сказать, что онипереместилисьнастолькожелетвбудущее,еслибынетотфакт,чтоихтела постарели в соответствии с внешним временем, а не с темвременем, которое они ощутили субъективно. Таким образом, впринципе технику, подобную той, о которой мы говорили в главе 5 сцелью замедленияработымозгапользователя виртуальнойреальности,можно было бы применить ко всему телу и использовать дляполноценногоперемещениявбудущее.

Столь серьезного вмешательства в организм не требует метод,который предоставляет специальная теория относительностиЭйнштейна.Онагласит,что,вобщем,наблюдатель,которыйускоряетсяили замедляется, ощущает меньшее время, чем наблюдатель, которыйнаходится в состоянии покоя или движется равномерно. Например,астронавт,которыйотправилсявполет,предусматривающийускорениедо скоростей, близких к скорости света, и затем вернулся из него,ощутил бы гораздо меньшее время, чем наблюдатель, оставшийся наЗемле.Этотэффектизвестенкакрастяжениевремени.Имеядостаточноеускорение, можно сделать длительность полета с точки зренияастронавта сколь угодно короткой, а длительность этого же полета,измеряемуюнаЗемле,скольугоднодлинной.Такимобразом,заданноесубъективнокороткоевремячеловекможетпереместитьсятакдалековбудущее, как он того пожелает. Однако такое путешествие в будущее

необратимо. Обратный путь потребовал бы движения в прошлое, аникакаястепеньрастяжениявременинеможетпозволитькосмическомукораблювернутьсяизполетапрежде,чемонстартовал.

У виртуальной реальности и путешествия во времени есть покрайней мере одна общая черта: и первая, и второе систематическиизменяют обычное отношение между внешней реальностью ивосприятием ее пользователем. Таким образом, можно было бы задатьследующий вопрос: если универсальный генератор виртуальнойреальностиможнобылотаклегкозапрограммироватьнапутешествиевбудущее, можно ли использовать его для путешествия в прошлое?Например, если, замедлив себя, мы могли бы отправиться в будущее,могли бы мы отправиться в прошлое, ускорив себя? Нет, нам простопоказалось бы, что внешний мир замедлился. Даже при томнедостижимом пределе, когда мозг работает бесконечно быстро, намказалось бы, что внешний мир застыл в конкретный момент. Тем неменее,повышеприведенномуопределению,этобылобыпутешествиемво времени, но не в прошлое. Это можно было бы назвать«путешествием в настоящее». Помню, когда я в последнюю минутуготовился к экзаменам, я мечтал о машине, способной переносить внастоящее,–акакойстудентнемечталобэтом?

Прежде чем перейти к обсуждению путешествия в прошлое, какнасчет имитации путешествия в прошлое? До какой степени можнозапрограммировать генератор виртуальной реальности, чтобы датьпользователю ощущение путешествия в прошлое? Мы увидим, чтоответнаэтотвопрос,какинавсевопросыотносительновиртуальнойреальности,говоритнамкое-чтоиофизическойреальности.

Характерныеаспектыощущениясредыпрошлого,поопределению,суть восприятие определенных физических объектов или процессов –«часов»и«календарей»–всостояниях,которыеимелиместотольковпрошлом (на прошлых «снимках»). Безусловно, генератор виртуальнойреальностимогбывоспроизвестиэтиобъектывжелаемыхсостояниях.Например, он мог бы дать человеку ощущение того, что последнийживетввекдинозавровилинаходитсявокопахПервоймировойвойны,атакжеонмогбысделатьтак,чтобысозвездия,датывгазетахивсечтоугодно выглядели бы корректно для этого времени. Но насколькокорректно? Существует ли фундаментальный предел точностивоспроизведения любой данной эпохи?ПринципТьюринга гласит, чтоуниверсальный генератор виртуальной реальности можно построить изапрограммировать для воспроизведения любой физически возможной

среды, поэтому ясно, что его можно было бы запрограммировать длявоспроизведения среды, которая некогда действительно физическисуществовала.

Чтобы имитировать машину времени, имевшую определенныйрепертуар мест назначения в прошлом (а следовательно, ивоспроизвести сами места назначения), программе пришлось бывключить исторические записи сред в этих местах назначения. Вдействительности ей понадобилось бы больше, чем просто записи,потомучтовпечатлениепутешествиявовременивключаетбольше,чемпросто картины прошлых событий, разворачивающихся вокругпользователя.«Проигрывание»записейпрошлогодляпользователябылобы просто формированием образов, а не виртуальной реальностью.Посколькунастоящийпутешественниквовремениучаствуетвсобытияхи сам воздействует на среду прошлого, точное виртуальноевоспроизведениемашинывремени,какилюбойдругойсреды,должнобыть интерактивным. Программе придется вычислить для каждогодействия пользователя реакцию исторической среды на это действие.Например,чтобыубедитьд-раДжонсона,чтоданнаямашинавременидействительноперенеслаеговДревнийРим,мыдолжныпозволитьемуне только незаметно и пассивно наблюдать, как прогуливается ЮлийЦезарь. Он захочет проверить подлинность своих ощущений, попинавместные камни. Он может ударить Цезаря – или, по крайней мере,обратиться к нему на латыни и ожидать, что тот ответит ему так же.Чтобы виртуальное воспроизведение машины времени было точным,это воспроизведение должно реагировать на подобные интерактивныепроверки так же, как реальная машина времени и как реальные средыпрошлого, вкоторыесовершаетсяпутешествие.Вданномслучаесюдадолжно входить воспроизведение Юлия Цезаря, который говорит налатынииведетсебядолжнымобразом.

Поскольку Юлий Цезарь и Древний Рим были физическимиобъектами, их в принципе можно воспроизвести с произвольнойстепенью точности. Эта задача отличается от задачи имитациицентрального корта Уимблдона вместе со зрителями только уровнем.Конечно, сложность необходимых для этого программ была быогромной. Однако еще более сложной или, может быть, даже впринципеневозможнойбылабызадачасбораинформации,необходимойдлянаписанияпрограммвоспроизведенияконкретныхлюдей.Новопросздесьзаключаетсяневнаписаниипрограмм.Янеспрашиваю,можемлимы собрать достаточный объем информации о среде прошлого (равно

как и о среде настоящего или будущего), чтобы написать программу,которая воссоздавалабыименно эту среду.Я спрашиваю, включаетлинабор всех возможных программ для генераторов виртуальнойреальности программу, которая обеспечивает виртуальноевоспроизведение путешествия в прошлое, и если такая программасуществует,насколько точнымэтовоспроизведениеможетбыть?Еслине существует программы, воспроизводящей путешествие во времени,то по принципу Тьюринга путешествие во времени физическиневозможно (поскольку он гласит, что все, что физически возможно,можно воспроизвести с помощью некоторой программы). И в связи сэтим действительно существует проблема. Несмотря на то, чтосуществуют программы, точно воспроизводящие среды прошлого, по-видимому, имеются фундаментальные препятствия использованию ихдля воссоздания путешествия во времени. Это те же самыеобстоятельства, которые, как представляется, препятствуют самомупутешествию во времени, а именно: так называемые «парадоксы»путешествиявовремени.

Воттипичныйпримертакогопарадокса.Ястроюмашинувремениииспользую ее, чтобы отправиться в прошлое. Там я не даю бывшемусебе построить машину времени. Но если машина времени не былапостроена,янесмогуиспользоватьее,чтобыотправитьсявпрошлое,аследовательно, и не смогу воспрепятствовать ее созданию. Таксовершаюяэтопутешествиеилинет?Еслида,тоялишаюсебямашинывремени и, следовательно, не совершаю путешествие. Если я несовершаюпутешествие,тояпозволяюсебепостроитьмашинувремении, таким образом, совершаю путешествие. Иногда это называют«парадоксом дедушки» и говорят об использовании путешествия вовремени,чтобыубитьсвоегодеда,преждечемунегопоявилисьдети.(Итогда,еслиунегонебылодетей,унегонемоглобытьивнуков,итогдактожеубилего?)

Эти две формы парадокса приводят чаще всего: они требуютэлемента насильственного конфликта между путешественником вовремени и людьми из прошлого, так что человеку интересно, ктопобедит.Возможно,путешественниквовременипотерпитпоражениеипарадокса удастся избежать. Однако насилие – это не суть даннойпроблемы. Если бы у меня была машина времени, я мог бы принятьследующее решение: если сегодня меня посетит мое будущее «Я»,пришедшееиз завтрашнегодня, то завтра янебудуиспользовать своюмашинувремени;аеслисегодняуменянебудеттакогогостя,тозавтра

я воспользуюсь машиной времени, чтобы вернуться в сегодня инавестить себя. Кажется, что из этого решения следует, что если явоспользуюсьмашиной времени, то я не воспользуюсь ей, а если я невоспользуюсьей,тоявоспользуюсьей:налицопротиворечие.

Противоречиеуказываетнаошибочноедопущение,поэтому такиепарадоксы традиционно считали доказательствами невозможностипутешествия во времени. Другое, иногда оспариваемое, допущениекасается свободной воли – имеют ли путешественники во времениобычнуюсвободувыборасвоихдействий.Приэтомделаютвывод,чтоеслибымашинывременидействительносуществовали,товолялюдейстала бы менее свободной. Они каким-то образом утратили быспособность формировать описанные мной намерения; или же,путешествуя во времени, они бы каким-то образом систематическизабывали о решениях, принятых ими перед отправлением. Нооказывается, что ошибочное допущение, стоящее за этимипарадоксами, – это не существование машины времени и неспособность людей выбирать свое поведение обычным образом.Виновата классическая теория времени, которая, как я уже показал,несостоятельнаповполненезависимымпричинам.

Если бы путешествие во времени было логически невозможно,воспроизведение его в виртуальной реальности тоже было быневозможно.Еслибыонотребовалоприостановкисвободнойволи,тоэтого же требовало бы и воспроизведение в виртуальной реальности.Парадоксы путешествия во времени на языке виртуальной реальностиможно выразить следующим образом: точность воспроизведения ввиртуальной реальности – это верность (насколько она ощутима)воссозданной среды по отношению к той, которую предполагалосьсымитировать. В случае с путешествием во времени среда, которуюпредполагается воспроизвести, – это среда, существовавшаяисторически.Нокактольковоссозданнаясредадаетответнуюреакциюнавоздействиепользователя,чтоонаидолжнаделать,она темсамымстановится исторически неточной. Ведь реальная среда никогда нереагировала на этого пользователя, так как и он никогда на нее невоздействовал.Например,реальныйЮлийЦезарьникогданевстречалд-ра Джонсона. Следовательно, д-р Джонсон самой проверкойдостоверности воспроизведения через беседу с Цезарем разрушитдостоверность, создав исторически неточного Цезаря.Воспроизведенная среда может либо вести себя точно, будучидостовернымизображениемистории,либореагироватьточно,нонето

и другое одновременно. Таким образом, может показаться, чтовоспроизведениепутешествиявовремениввиртуальнойреальностипотой или иной причине внутренне не способно быть точным – а этопростодругойспособсказать,чтопутешествиевовремениневозможновоспроизвестиввиртуальнойреальности.

Но действительно ли этот эффект является препятствием дляточного воспроизведения путешествия во времени? Как правило,имитация действительного поведения среды не является цельювиртуальнойреальности:значениеимеетточнаяреакцияэтойсреды.Кактолько вы начнете играть в теннис на воспроизведенном центральномкорте Уимблдона, вы заставите его вести себя отлично от поведенияреального корта. Но это ничуть не уменьшает точностьвоспроизведения.Напротив,именно этонеобходимодля его точности.Точность в виртуальной реальности означает близость поведениявоссозданной среды к тому, которое исходная среда проявила бы,окажисьвнейпользователь.Тольковначалевоспроизведениясостояниеимитируемой среды должно быть достоверным по отношению коригиналу.Послеэтогодостовернымдолжнобытьнесостояниесреды,а ее реакция на действия пользователя. Почему же это считается«парадоксальным»длявоспроизведенияпутешествиявовремени,нонедля всех других имитаций – например, для воссоздания обычногопутешествия?

Это кажется парадоксальным, потому что при воспроизведениипутешествиявпрошлоепользовательиграетуникальнуюдвуликуюилимноголикую роль. Здесь появляются петли во времени, где, например,одна или больше копий пользователя могут сосуществовать ивзаимодействовать.Поэтомуот генератора виртуальнойреальностипосуществу требуется воспроизводить пользователя, одновременнореагируя на его действия.Например, представим, что я – пользовательгенератора виртуальной реальности, на котором запущена программавоспроизведения путешествия во времени. Допустим, что, когда явключаю эту программу, вокруг себя я вижу футуристическуюлабораторию. В центре находится вращающаяся дверь, подобная тем,которые находятся на входе в большие офисные здания или торговыецентры,заисключениемтого,чтоонанепрозрачнаипочтиполностьюзаключенавнепрозрачныйцилиндр.Единственныйпутьвцилиндрилииз него – это вход, прорезанный в его боковой стенке. Дверь,расположеннаявнутриэтогоцилиндра,постоянновращается.Напервыйвзглядкажется,чтосэтимустройствоммалочтоможносделать,кроме

как войти в него, сделать в нем один или несколько кругов вместе свращающейся дверью и снова выйти. Однако над входом виситтабличка: «Путь в прошлое». Это машина времени – вымышленная,виртуальная машина времени. Однако если бы существовала реальнаямашина времени, способная перенести в прошлое, она, как и этавиртуальная, была бы не экзотическим устройством перемещения, аэкзотическим местом. Вместо того чтобы ехать или лететь на ней впрошлое, человеку скорее пришлось бы проделать через нееопределенный путь (возможно, используя «обычный» космическийкорабль)ипоявитьсявболеераннемвремени.

На стене смоделированной лаборатории висят часы, которыепервоначально показывают полдень, а у входа в цилиндр написанынекоторыеинструкции.К тому времени, как я закончил читать их, ужепятьминутпервого,каквсоответствиисмоимвосприятием,такипочасам.Инструкциигласят,что,еслиявойдувцилиндр,сделаювместесвращающейсядверьюодинкругивернусь,влабораториибудетнапятьминут раньше. Я вхожу в одно из отделений вращающейся двери. Померетогокакяделаюкруг,моеотделениезакрываетсязамной,апотом,через несколько мгновений, снова достигает входа. Я выхожу.Лаборатория выглядит почти так же – за исключением чего? Чтоконкретно мне следует ожидать дальше, если это точноевоспроизведениепутешествиявпрошлое?

Позвольтемневернутьсянемногоназад.Допустим,чтоувходаестьпереключатель, два положения которого обозначены как«интерактивность включена» и «интерактивность выключена». Вовтором случае пользователю не позволено участвовать в прошлом, но

лишь наблюдать его. Другими словами, она обеспечивает не полноевоспроизведение в виртуальной реальности среды прошлого, а толькоформированиеобразов.

В этом более простом режиме по крайней мере нетнеопределенности или парадокса относительно того, какие образыдолжны быть сформированы, когда я выхожу из вращающейся двери.Это должны быть образы меня в лаборатории, делающего то, что яделалвполдень.Однаизпричинотсутствиянеопределенностисостоитв том, что я помню эти события, поэтому я могу сравнить образыпрошлого с моими собственными воспоминаниями о том, чтопроизошло. Ограничивая анализ небольшой замкнутой средой закороткий промежуток времени, мы избегаем проблемы, аналогичнойтой,чтосвязанасвыяснением,какимнасамомделебылЮлийЦезарь,–проблемы,связаннойспредельнымивозможностямиархеологии,анессущностными проблемами путешествия во времени. В нашем случаегенераторвиртуальнойреальностилегкоможетполучитьинформацию,которая ему необходима, чтобы создать требуемые образы, простозаписав все мои действия. Это не запись моих действий в физическойреальности(которыезаключаютсявтом,чтобыспокойнолежатьвнутригенератора виртуальной реальности), а запись моих действий ввиртуальнойсределаборатории.Такимобразом,вмоментмоеговыходаиз машины времени генератор виртуальной реальности перестаетвоспроизводитьлабораториюв12:05иначинаетвоспроизводитьсвоюзапись с образов того, что произошло в полдень. Он показывает этузаписьмнесперспективой,настроеннойнамоенастоящееположениеинаправлениемоеговзгляда,ипостоянноуточняетперспективуобычнымобразомпомеремоегодвижения.Такимобразом,явижу,чточасысновапоказываютполдень.Такжеявижуболеераннегосебя,стоящегопередмашиной времени, читающего надпись над входом и изучающегоинструкцииточнотак,какяделалэтопятьминутназад.Явижуего,ноон не может видеть меня. Что бы я ни делал, он – вернее было бысказать оно, движущийся образ меня, – никак не реагирует на моеприсутствие.Черезнекотороевремяонидеткмашиневремени.

Если я случайно окажусь на пути, мой образ тем не менеенаправится прямо к машине времени и войдет в нее, так же, как этосделаля,посколькуеслибыонсделалочто-тоеще,товоспроизведениеуже не было бы точным. Существует множество способовзапрограммироватьгенераторобразов,чтобыонсправилсясситуацией,когда образ непрерывного предмета должен пройти через

местоположениепользователя.Например,изображениемоглобыпройтипрямо через пользователя, как привидение, или оно могло быотодвинуть пользователя в сторону. Последний вариант дает болееточноевоспроизведение,потомучтовэтомслучаеобразывнекоторойстепени являются осязаемыми, а не только видимыми. Я не долженопасаться, чтомнебудетбольно, когдамойобразоттолкнетменя, какбырезкооннисделалэто,потомучтофизическименятам,безусловно,нет. Если же не хватит места, чтобы убрать меня с дороги, генераторвиртуальной реальности может без усилий выдавить меня черезнебольшующельилидажетелепортироватьзапрепятствие.

Я не могу более воздействовать не только на свой собственныйобраз. Поскольку мы временно переключились с виртуальнойреальностинаформированиеобразов,ябольшенемогувоздействоватьниначтовсмоделированнойсреде.Еслинастолестоитстаканводы,яуженемогувзятьегоивыпить,какямогсделатьдотого,какпрошелчерезвращающуюсядверьвсмоделированноепрошлое.Запросиврежимнеинтерактивного путешествия в прошлое, которое по сути являетсявоспроизведением конкретных событий, происходивших пять минутназад, я неизбежно теряю контроль над своей средой. Я передаюконтроль,какэтоипроизошло,бывшемусебе.

Когда мой образ входит во вращающуюся дверь, часы сновапоказывают 12:05, хотя в соответствии с моим субъективнымвосприятием от начала моделирования уже прошло 10 минут. Чтопроизойдет дальше, зависит от того, что я сделаю. Если я простоостанусьвлаборатории,тоследующейзадачейгенераторавиртуальнойреальностидолжнастатьзадачаперемещенияменяксобытиям,которыепроисходятпосле12:05повременивлаборатории.Нонигенераторещене обладает записью этих событий, ни у меня нет никакихвоспоминаний о них. Относительно меня, относительносмоделированной лаборатории и относительнофизической реальностиэти события еще не произошли, поэтому генератор виртуальнойреальностиможетвозобновитьсвоюполностьюинтерактивнуюработу.Общийрезультатсостоитвтом,чтояпровелвпрошломпятьминут,неимея возможности воздействовать на него, а затем вернулся в«настоящее», которое я оставил, то есть к нормальнойпоследовательностисобытий,накоторыеямогуповлиять.

Существует другая альтернатива: я могу последовать за своимобразомвмашинувремени,вместеснимсовершитьвнейкругисновапоявитьсявпрошломлаборатории.Чтопроизойдетвэтомслучае?Часы

снова показываютполдень, и теперь я вижудва образа прежнего себя.Одинизнихвидитмашинувременивпервыеинезамечаетнименя,нивторойобраз.Второйобраз,кажется,видитпервый,ноневидитменя.Явижуобаобраза,нотолькопервыйизнихспособенвоздействоватьначто-либо в лаборатории. На этот раз с точки зрения генераторавиртуальной реальности в момент путешествия во времени непроизошлоничегоособенного.Онпо-прежнемунаходитсявсостоянии«интерактивность выключена» и просто продолжает воспроизводитьобразысобытий,произошедшихпятьминутназад(смоейсубъективнойточкизрения),итеперьэтисобытияужедостиглитогомомента,когдаяначалвидетьобразсамогосебя.

Когдапройдетещепятьминут,ясновасмогувыбрать,войтиливмашину времени опять, на этот раз в компании двух образов меня(рис. 12.2). Если я буду повторять этот процесс, то через каждые пятьсубъективных минут будет появляться один дополнительный образменя. Каждый образ как будто будет видеть все те, что появились донего(помоимощущениям),нонебудетвидетьниодинизтех,которыепоявилисьпосленего.

Еслиябудупродолжатьэтотэксперименттакдолго,какэтотольковозможно, максимальное количество копий меня, способныхсосуществовать, будет ограничено только стратегией уклонения отстолкновений в генераторе образов. Допустим, что генератор делаетреалистическую попытку затруднить мне задачу втиснуться вовращающуюсядверьсовсемимоимиобразами.Тогдавконцеконцовябуду вынужден сделать нечто отличное от путешествия в прошлоевместесними.Ямогунемногоподождатьизанятьследующеезанимиотделениевращающейсядвери,ивэтомслучаеяпопадувлабораториюна мгновение позднее их. Однако это всего лишь отложит проблемупереполнениямашинывремени.Еслияпродолжупроходитьэтупетлю,в конечном итоге будут забиты все «щели» для путешествия вовременнойпериод12:05,и этовынудитменяприбытьвболеепозднеевремя,откудауженебудетдальнейшейвозможностивозвращениявтотпромежутоквремени.Этимсвойствоммашинывременитожеобладалибы, если бы существовали. Они не только являются местами, ониявляются местами с конечной вместимостью для обеспеченияперемещениявпрошлое.

Другим следствием того факта, что машины времени – это неустройства перемещения, а скорее места или пути, является то, чточеловек не абсолютно свободен выбирать, в какое времяпутешествовать с их помощью. Как показывает наш пример, такуюмашину можно использовать только для путешествия в то время иместо, гдеонаужесуществует.Вчастности,невозможноиспользоватьее для путешествия в то время, когда ее строительство еще не былозакончено.

Сейчас наш генератор виртуальной реальности содержит записимножества различных версий того, чтопроизошло в этой лабораториимежду полуднем и 12:05. Которая из этих версий описывает реальнуюисторию?Нас не должно слишком волновать, существует ли ответ наэтот вопрос, поскольку фактически спрашивается, что являетсяреальнымвситуации,гдемыискусственноподавилиинтерактивность,сделавнеприменимымтестд-раДжонсона.Можнобылобыутверждать,что реальна только последняя версия, та, которая описывает самоебольшоеколичествокопийменя,потомучтовсепредыдущиеверсиивдействительностипоказываютисториюсточкизрениялюдей,которыеиз-за искусственного правила неинтерактивности не могли полностьювидеть, чтопроисходит.Можно заявитьиобратное–что единственнореальной является первая версия событий, та, где была только однакопия меня, потому что только ее одну я ощущал интерактивно. Весьсмысл неинтерактивности в том, что мы временно мешаем себеизменитьпрошлое,апосколькувсепоследующиеверсииотличаютсяотпервой,онинеописываютпрошлое.Онивсеголишьописываюткого-то, кто смотрит на прошлое при помощи универсального генератораобразов.

Наконец, можно утверждать, что все версии в равной степениреальны.Как-никак,поокончаниивсегоэтогояпомню,чтоощутилнепросто одну историю лаборатории за пятиминутный период, анесколькотакихисторий.Яощущалихпоследовательно,носпозициилаборатории все они произошли за один и тот же пятиминутныйпромежуток времени. Полная запись моих ощущений потребуетмножества снимков лаборатории на каждый момент, определяемыйчасами,вместоодногоснимказакаждыймомент,какобычно.Другимисловами, это будет воспроизведением параллельных вселенных!Оказывается, что эта последняя интерпретация наиболее близка кистине,какмыувидим,повторивтотжесамыйэксперимент,нонаэтотразсвключеннойинтерактивностью.

Первое, что я хочу сказатьобинтерактивномрежиме, в которомясвободен воздействовать на среду, состоит в следующем. Среди того,что я могу выбрать и реализовать по своему выбору, есть точнаяпоследовательность событий, которые я только что описал длянеинтерактивного режима. Иначе говоря, я могу вернуться назад ивстретить одну или несколько копий себя, но тем не менее (если ядостаточно хороший актер) повести себя точно так, как если бы я немог видеть некоторые из них. Тем не менее я должен внимательнонаблюдать за ними. Если я хочу воссоздать последовательностьсобытий, произошедших при проведении мною эксперимента свыключеннойинтерактивностью,ядолженпомнить,какиекопиименяведутсебятак,какямогувестисебявпоследующиепосещенияэтоговремени.

В начале нового эксперимента, когда я впервые вижу машинувремени, я немедленно вижу, что она выпускает одну или несколькокопий меня. Почему?Потому что если интерактивность включена, то,когдаябудуиспользоватьмашинувременив12:05,ядолженбудуиметьправо воздействовать на прошлое, в которое я возвращаюсь, а этопрошлое–какразто,чтопроисходитсейчас,вполдень.Такимобразом,будущий я или будущие я появляются, чтобыиспользовать свое правовоздействияналабораториювполденьиправовоздействиянаменяи,вчастности,правобытьувиденнымимной.

Итак, копии меня занимаются своими делами. Рассмотримвычислительную задачу, которую должен выполнить генераторвиртуальной реальности при воспроизведении этих копий. Теперьсуществует новый элемент, который делает эту задачу гораздо болеесложной, чем она была в неинтерактивном режиме. Как генератор

виртуальной реальности должен выяснить, что именно копии менясобираютсяделать?Унегоещенетникакихзаписейэтойинформации,поскольку в физическом времени эксперимент только что начался.Однако генератор должен немедленно представить мне имитациибудущегоменя.

До тех пор, пока я выполняю свое решение притворяться, что немогувидетьэтиимитации,азатемскопироватьто,чтоделаютони,онине подлежат особенно серьезной проверке на точность. Генераторувиртуальной реальности нужно всего лишь заставить их делать что-нибудь–чтоугодно,чтомогбысделатья;или,точнее,воспроизводитьлюбое поведение, которое я способен скопировать. С учетом техтехнологий, на которых, по нашему предположению, должен бытьоснован генератор виртуальной реальности, мы допускаем, что это непревысило бы его возможности. Генератор может иметь точнуюматематическую модель моего тела и некоторую степень прямогодоступа к моему мозгу. Он может использовать то и другое длявычисления некоторого поведения, которое было бы для менявозможным, а затем заставить первоначальные копии меня вести себяименнотак.

Итак, в начале эксперимента я вижу, что несколько копий меняпоявляютсяизвращающейсядвериичто-тоделают.Япритворяюсь,чтоне замечаю их, и через пять минут сам делаю круг во вращающейсядвери и копирую виденные мной ранее действия первой копии себя.Черезпятьминутясноваобхожудверьикопируювторуюкопиюит.д.Тем временем я замечаю, что одна из копий всегда повторяет то, чтоделал я в течение первых пяти минут. В конце последовательностипутешествий во времени у генератора виртуальной реальности сновабудет несколько записей того, что произошло за пять минут послеполудня, но на этот раз все эти записи будут идентичны. Другимисловами, имеет место только одна история, а именно: что я встретилбудущегосебя,нопритворился,чтонезамечаюего.Позднееясталэтимбудущим мной, переместился назад во времени, чтобы встретитьпрошлого себя, и, по-видимому, остался незамеченным. Все это оченьнеплохо,непарадоксально–ноинереально.Всеполучилосьблагодарясложной, взаимозависимой игре, в которой участвовали генераторвиртуальнойреальностиия:якопировалего,аонкопировалменя.Новслучае включения нормальной интерактивности я могу решить неигратьпотакимправилам.

Если бы у меня действительно был доступ к виртуальному

путешествию во времени, я непременно захотел бы проверитьподлинность его воссоздания. В обсуждаемом нами случае проверканачаласьбысразуже,кактолькояувиделкопиисебя.Ябынетольконепроигнорировалих,ябынемедленновступилснимивразговор.Уменягораздобольшевозможностейпроверитьихподлинность,чемихбылобы у д-ра Джонсона для проверки подлинности Юлия Цезаря. Чтобыпройти хотя бы начальную проверку, воспроизведенные версии менядолжныбыть существами с искусственныминтеллектом– более того,существами, настолько похожими на меня, по крайней мере, в своихреакцияхнавнешниераздражители,чтобыонимоглиубедитьменя,чтоявляются точной имитацией меня, каким я мог бы стать через пятьминут. Генератор виртуальной реальности должен выполнятьпрограммы,подобныепосодержаниюисложностимоемуразуму.Опятьже сложность написания подобных программ в данном случае непроблема: мы исследуем принцип виртуального путешествия вовремени, а не возможность его практического применения. Не имеетзначения, откуда наш гипотетический генератор виртуальнойреальности берет свои программы, потому что мы хотим понять,включает ли набор всех возможных программ программу, точновоспроизводящуюпутешествиевовремени.

Нашгенераторвиртуальнойреальностивпринципеимеетсредстванайтивсевозможныевариантымоегоповедениявразличныхситуациях.Эта информация содержится вфизическом состояниимоегомозга, и спомощьюдостаточноточныхизмеренийеевпринципеможносчитатьоттуда.Однимизметодов (вероятно,неприемлемым)осуществитьэтомогбыбытьследующий:генераторвиртуальнойреальностизаставляетмой мозг в виртуальной реальности вступить во взаимодействие стестовойсредой,записываетегоповедение,азатемвосстанавливаетегопервоначальноесостояние,возможно,«открутив»этоповедениеназад.Причинатого,почемуэтоможетбытьнеприемлемым,втом,чтоя,по-видимому, ощутил бы эту проверяемую среду, и, хотя я потом невспомнилбыее,яхочу,чтобыгенераторвиртуальнойреальностидавалмнетолькоощущения,точнозаданныемной,иникакиедругие.

В любом случае для наших целей значение имеет только то, что,посколькумоймозгявляетсяфизическимобъектом,принципТьюрингагласит, что он входит в репертуар универсального генераторавиртуальной реальности. Таким образом, в принципе возможно, чтокопияменяпройдетпроверкунаточностьсходствасомной.Ноэтонеединственный тест, который я хочу осуществить. Главным образом я

хочупроверить,подлиннолипередаетсясамопутешествиевовремени.В этой связи я хочу выяснить не только то, является ли этот человекподлинным мной, но подлинно ли то, что он из будущего. Отчасти ямогупроверитьэто,расспросивего.Ондолженсказать,чтопомнит,какпятьминут назад находился в моем положении, а потом прошел черезвращающуюсядверьивстретилменя.Ятакжедолженобнаружить,чтоонпроверяетподлинностьменя.Почемуондолженделатьэто?Потомучто самый строгий и прямой способ, которым я могу проверить егосходствосбудущиммной,заключаетсявтом,чтобыподождать,покаяпройду через машину времени, а потом посмотреть на две вещи: во-первых,ведетлисебякопияменя,которуюятамобнаруживаю,также,как,помоимвоспоминаниям,велсебяя;иво-вторых,ведулиясебятак,как,помоимвоспоминаниям,веласебякопия.

В обоих этих отношениях имитация определенно не пройдетпроверку! При моей первой же и самой скромной попытке вести себяотличноот того, как, помоимвоспоминаниям, вела себямоякопия, уменяэтополучится.Изаставитьмоюкопиювестисебяотличнооттого,каквелсебяя,будетпочтитакжелегко:все,чтомненужносделать,–это задать ей вопрос, которыйяна егоместене задавалина которыйможно дать характерный ответ. Таким образом, как бы сильно они нипоходили на меня внешне и личностно, люди, появляющиеся извиртуальной машины времени, не являются подлиннымвоспроизведением личности, которой я вскоре стану. Да они и недолжныеюявляться–как-никакятвердорешилвестисебяотличноотних, когда придет моя очередь воспользоваться машиной времени, и,поскольку сейчас генератор виртуальной реальности разрешает мнесвободно взаимодействовать с воссозданной средой, нет ничего, чтопомешалобымнеосуществитьсвоенамерение.

Подведем итог. В начале эксперимента я встречаю человека, вкотором узнаю себя с небольшими отличиями. Эти отличияпоследовательно указывают на то, что он из будущего: он помнитлабораториюв12:05,втовремя,которое, смоейточкизрения,ещененаступило. Он помнит, что в это время двинулся, прошел черезвращающуюся дверь и прибыл в полдень. Он помнит, что до всегоэтого он начал эксперимент в полдень, впервые увидел вращающуюсядверь и появляющиеся из нее копии себя. Он говорит, что этопроизошлоболеепятиминутназад,всоответствиисегосубъективнымвосприятием, хотя в соответствии с моим субъективным восприятиемвесьэкспериментещенедлитсяипятиминут.Итакдалее.Однако,хотя

онипроходитвсепроверкинабытностьверсиейменяизбудущего,оннеявляетсямоимбудущим,иэтодоказуемо.Когдаяпроверяю,являетсяли он именно тем человеком, которым я собираюсь стать, он непроходит эту проверку. Сходным образом и он говорит мне, что я непрохожу проверку на бытность его прошлым, поскольку я не делаю вточностито,что,каконпомнит,делалон.

Итак,отправляясьвпрошлоелаборатории,яобнаруживаю,чтоэтонетопрошлое,изкоторогоятолькочтопришел.Из-завзаимодействиясомнойтакопияменя,которуюянахожутам,ведетсебянеточнотак,как, по моим воспоминаниям, вел себя я. Следовательно, если быгенератор виртуальной реальности записывал все, что происходит вовремя этой последовательности путешествия во времени, ему опятьпришлось бы запомнить несколько снимков на каждый момент,определяемый часами в лаборатории, и на этот раз все они были быотличны. Другими словами, существовало бы несколько различных,параллельных историй лаборатории за пятиминутный периодпутешествия во времени. Опять же, я воспринимал каждую из этихисторийпоочереди.Нонаэтотразяощутилвсеихвовзаимодействии,поэтому нельзя сказать, что хоть одна из них менее реальна, чем всеостальные. Таким образом, в данном случае воспроизводится не чтоиное как маленький мультиверс. Если бы это было физическоепутешествие во времени, многочисленные снимки в каждый моментбылибыпараллельнымивселенными.

Зная квантовую концепцию времени, мы не должны удивлятьсяэтому.Намизвестно,чтоснимки,которыевнашемповседневномопытесобираются приблизительно в одну временную последовательность, вдействительностиявляютсяпараллельнымивселенными.Мыобычноневоспринимаемдругиепараллельныевселенные,существующиевтожесамое время, но у нас естьпричина верить в их существование.Такимобразом,еслимынайдемкакой-либоспособ,покаещенеопределенный,переместитьсявболеераннеевремя,почемунамследуетожидать,чтоэтот способ непременно поместит каждую копию нас на конкретныйснимок, который эта копия уже переживала? Почему нам следуетожидать,чтокаждыйгость,которогомыпринимаемизбудущего,будетприходитьсконкретныхбудущихснимков,накоторыхмы,вконечномитоге, обнаружим себя? В действительности нам не следует ожидатьэтого. Просить разрешения на взаимодействие со средами прошлого –значитпроситьразрешенияизменятьего,чтопоопределениюозначаетпроситьнаходитьсянаснимке,отличномоттого,которыймыпомним.

Путешественниквовременивернулсябынатотжесамыйснимок(или–что, возможно, равносильно – на идентичный снимок) только вчрезвычайно хитром случае, о котором я уже рассказал выше, когдамежду встречающимися копиями не происходит эффективноговзаимодействия, и путешественник во времени умудряется сделать всепараллельныеисторииидентичными.

Теперь давайте подвергнем виртуальную машину времени самомуглавному тесту. Давайте намеренно разыграем парадокс. Я заявляютвердое намерение, которое уже сформулировал выше: я принимаюрешение,чтоесликопияменяпоявляетсяизмашинывременивполдень,тоянебудувходитьвнеев12:05,атакжеивлюбоедругоевремя,покадлится эксперимент. Но если никто не появится, то в 12:05 я войду вмашину времени, выйду из нее в полдень, а после этого более невоспользуюсь машиной времени. Что же произойдет? Появится кто-нибудь из машины времени или нет? Появится. И не появится! Ответзависитоттого,окакойвселенноймыговорим.

Незабывайте,чтовполденьвлабораториипроисходитбольше,чемкакое-тооднособытие.Допустим,чтояневижуникого,ктовышелбыиз машины времени, как это показано на точке «Старт» справа нарис.12.3.Затем,действуявсоответствиисосвоимтвердымнамерением,я жду, когда наступит 12:05, и затем прохожу через уже знакомуювращающуюсядверь.Выходяизнеевполдень,я,конечно,обнаруживаюдругую версию себя, стоящую у точки «Старт» слева на рис. 12.3.Беседуя,мывыясняем,чтояионсформировалиодноитоженамерение.Поэтому, поскольку я появился в его вселенной, он будет вести себяотлично от того, как вел себя я. Действуя в соответствии с тем жесамымнамерением, чтои уменя, оннеиспользует машину времени. Сэтогомоментамыснимможемпродолжитьвзаимодействиевтечениевсеговремениимитации,и в тойвселеннойбудетдвеверсиименя.Вовселенной, из которой я пришел, лаборатория остается пустой после12:05,таккакяникогданевернусьтуда.Парадоксанет.Обеверсиименяпреуспели в осуществлении нашего общего намерения, которое,следовательно,все-такинебылологическинеосуществимым.

Я и мое альтер эго в этом эксперименте имели различныевпечатления. Он видел, как кто-то выходит из машины времени вполдень, а я этого не видел. Наши ощущения в равной степенисоответствовалибынашимнамерениямивравнойстепенинебылибыпарадоксальны,еслибымыпоменялисьролями.Иначеговоря,ямогбывидеть, как он выходит из машины времени в полдень, а сам не

воспользовался бы ей. В этом случае мы оба завершили бы своепутешествиевтойвселенной,вкоторойначалегоя.Втойвселенной,вкоторойначалсвоепутешествиеон,лабораторияосталасьбыпустой.

Какуюизэтихдвухсамосогласованныхвозможностейпокажетмнегенератор виртуальной реальности? Во время воспроизведенияпроцесса, мультиверсного по своей внутренней сущности, я играютолько одну из двух копий меня; вторую копию создает программа. Вначале эксперимента эти две копии выглядят идентично (хотя вфизической реальности они различны, потому что только одна из нихсоединенасфизическиммозгомителомвневиртуальнойсреды).Новфизическойверсииэксперимента–еслибымашинавременифизическисуществовала – две вселенные, содержащие копии меня, которыесобирались встретиться,изначальнобылибыстрогоидентичны,иобекопии были бы в равной степени реальны. В мультиверсный момент,когда мы встретились (в одной вселенной) или не встретились (вдругой),этидвекопиисталибыразличными.Бессмысленноспрашивать,котораякопияменяиспыталабыкакие-тоощущения: до техпор,покамы идентичны, такого понятия, как «которая из нас», не существует.Параллельные вселенные не имеют скрытых порядковых номеров: ониразличаются только по тому, что происходит в них. Следовательно,чтобы воспроизвести все это для блага одной копии меня, генераторвиртуальной реальности должен воссоздать для меня эффектсуществования в виде двух идентичных копий, которые впоследствиистановятся различными и имеют различные ощущения. Он можетсделатьтак,чтопроизойдетслучайныйвыбор,сравнойвероятностью,какуюиздвухролейонбудетиграть (аследовательно,сучетоммоегонамерения, какую роль буду играть я). Дело в том, что произвольныйвыборвдействительностиозначаетподбрасываниенекойэлектроннойверсиибеспристрастноймонетки,абеспристрастнаямонетка–этотакаямонетка, которая в половине вселенных, где ее подбросили, падаеторлом, а в другой половине – решкой. Таким образом, в половиневселенных я буду играть одну роль, а в другой половине – другую.Именноэтоипроизошлобысреальноймашинойвремени.

Мывидели,чтоспособностьгенераторавиртуальнойреальностивточности воспроизвести путешествие во времени зависит от того,обладает ли он подробной информацией о намерениях пользователя.Возникаетвопрос,избежалилимывсехпарадоксовнасамомделе.Еслигенератор виртуальной реальности заранее знает, что я собираюсьсделать,действительнолиясвободенпроводитьлюбыетесты,которыевыберу? В данном случае нет необходимости задаваться глубокимивопросамиоприродесвободнойволи.Ядействительносвободенделатьвсе, что захочу в этом эксперименте, в том смысле, что для каждоговозможного способа, который я могу выбрать для реакции насмоделированное прошлое – включая и произвольную реакцию, если язахочу этого, – генератор виртуальной реальности разрешит мнереагировать именно так. И мои действия влияют на все среды, скоторыми я взаимодействую, и все они оказывают на меня ответноевоздействиеточнотак,какониделалибыэто,еслибыпутешествиявовременинепроисходило.

Генератору виртуальной реальности необходима информация измоегомозганедля того, чтобыпредсказатьмои действия, а для того,чтобывоссоздатьповедениемоихдвойниковиздругихвселенных.Егопроблема заключается в том, что в реальной версии этой ситуациисуществовали бы мои двойники из параллельных вселенных, которыепервоначальнобылибыидентичными,аследовательно,имелибытежесамыесклонности,чтоия,ипринималибытежесамыерешения.(Ещедальшевмультиверсесуществовалибыидругиемоипартнеры,которыеотличалисьбыотменяужевначалеэксперимента,номашинавремениникогда не позволила бымне встретиться с этими версиями.) Если бысуществовал какой-то иной способ воспроизведения этих людей,генераторувиртуальнойреальностинепонадобиласьбыинформацияиз

моего мозга, как не понадобились бы ему и непомерныевычислительные ресурсы, о которых мы говорили. Например, если былюди,которыезнакомысомной,былибыспособныскопироватьменяснекоторойстепеньюточности(кромевнешнихкачеств,както:внешнийоблик и тон голоса, воспроизвести которые довольно просто), тогенератор виртуальной реальности мог бы использовать этих людей,чтобыонисыгралиролимоихдвойниковизпараллельныхвселенных–итем самым мог бы воспроизвести путешествие во времени с той жестепеньюточности.

Конечно, реальная машина времени не столкнулась бы с этимипроблемами.Она просто предоставила бы пути, на которых могли бывстретиться я и мои двойники, которые уже существуют, и она неограничилабынинашеповедение,нинашивзаимодействия, когдамыдействительно встретились бы. На способы соединения этих путей –другими словами, к каким снимкам привела бы машина времени –повлиялобымоефизическоеидушевноесостояние.Здесьнетникакихотличий от обычной ситуации, в которой мое физическое состояние,отраженное в моей склонности к различному поведению, влияет напроисходящее.Огромнаяразницамеждуэтимиповседневнымопытомвтом, что каждая копия меня потенциально имеет большое влияние надругиевселенные(черезпутешествиевних).

Действительно ли способность перемещаться в прошлое другихвселенных, но не нашей собственной, эквивалентна путешествию вовремени? Верно ли, что имеет смысл только путешествие междувселенными,нонепутешествиевовремени?Нет.Процессы,описанныемной, действительно являются путешествиями во времени. Преждевсего,делоневтом,чтомынеможемпереместитьсянатотснимок,накотороммыужебыли.Еслимыправильновсеустроим,томысможемэтосделать.Конечно,еслимыизменимвпрошломчто-либо–еслимысделаем прошлое отличным от того прошлого, из которого мыпришли, – то окажемся в другомпрошлом.Настоящеепутешествие вовремени позволяет нам изменить прошлое. Другими словами, онопозволяетнамсделатьпрошлоеотличнымоттого,котороемыпомним(в этой вселенной). Это значит – отличным от того, каким онодействительноявляетсянаснимках,кудамынепопадалииничеготамне меняли. И в число этих снимков по определению входят те, накоторыхмыбылиипомнимэто.

Такимобразом,желаниеизменитьконкретныепрошлыеснимки,накоторых мы однажды были, действительно не имеет смысла. Но это

никак не связано с путешествием во времени. Эта бессмыслицапроистекаетнепосредственноизбессмысленнойклассическойтеорииопотокевремени.Изменитьпрошлое– значитвыбрать,накакомснимкенаходиться,авовсенезаменитькакой-токонкретныйснимокпрошлогодругим.Вэтомотношенииизменитьпрошлое–всеравночтоизменитьбудущее, чем мы постоянно занимаемся. Всякий раз, когда мы делаемвыбор,мыизменяембудущее:мыделаемегонетаким,какимоносталобы,еслибымысделалиинойвыбор.Подобнаяидеянеимелабысмыслав классической физике пространства-времени с ее единственнымбудущим, определяемым настоящим.Но она имеет смысл в квантовойфизике.Делаявыбор,мыизменяембудущеепосравнениюстем,какимоно будет в тех вселенных, где мы делаем другой выбор. Но ни одинконкретный снимок будущего ни в коем случае не изменяется. Он неможет измениться, поскольку потока времени, по отношению ккоторомуонмогбыизмениться,несуществует.«Изменение»будущегоозначаетвыборснимка,накотороммыбудемнаходиться;«изменение»прошлогоозначаетвточноститожесамое.Посколькупотокавременине существует, не существует и изменения конкретного снимкапрошлого,кпримеру,того,накотором,какмыпомним,мыбыли.Темнеменее, если мы каким-то образом получим физический доступ кпрошлому,нетникакойпричины,почемумынемоглибыизменитьеговтом же самом смысле, в каком мы изменяем будущее, выбираяпребываниенаснимке,отличномоттого,гдебымынаходились,сделаймыдругойвыбор.

Аргументы,основанныенавиртуальнойреальности,помогаютприпониманиипутешествия во времени, потому что понятие виртуальнойреальности требует серьезного отношения к контрфактуальнымсобытиям, а потому квантовая концепция времени, подразумевающаяналичие многих вселенных, кажется естественной, будучивоспроизведеннойввиртуальнойреальности.

Убедившись, что путешествие в прошлое входит в репертуаруниверсальногогенераторавиртуальнойреальности,мыпонимаем,чтоидеяопутешествиивпрошлоевполнеосмысленна.Ноэтонеозначает,что она непременно физически достижима. Ведь в виртуальнойреальности возможно и путешествие со сверхсветовой скоростью, ивечные двигатели, имного всего другого, что невозможнофизически.Никакое количество рассуждений о виртуальной реальности не можетдоказать, что данный процесс разрешен законами физики (норассуждениеможетдоказать,чтооннеразрешен:еслибымыпришлик

противоположному выводу, это означало бы, в соответствии спринципом Тьюринга, что путешествие во времени физическиневозможно). Так что же наши позитивные выводы о виртуальномпутешествиивовремениговорятнамофизике?

Ониговорятнам,каквыгляделобыпутешествиевовремени,еслибы оно имело место. Они говорят нам, что путешествие в прошлоенеизбежно является процессом, происходящим в несколькихвзаимодействующихивзаимосоединенныхвселенных.Вэтомпроцессеучастники, куда бы они ни отправились во времени, в общем случаеперемещаются из одной вселенной в другую. Точные способысоединения вселенных зависят, помимо всего прочего, от намеренийучастников.

Таким образом, чтобы путешествие во времени было физическивозможно, необходимо существование мультиверса. Кроме того,необходимо, чтобы законы физики, управляющие мультиверсом, былитаковы, что в присутствии машины времени и потенциальныхпутешественников во времени вселенные становились бывзаимосоединенными именно так, как описал я, и никак иначе.Например, если я не собираюсь использоватьмашину времени, что бынислучилось,намоемснимкенедолжнапоявитьсяниоднаверсияменя,путешествующая во времени; то есть с моей вселенной не можетсоединиться ни одна вселенная, в которой версии меня используютмашину времени.Если я определенно собираюсь использоватьмашинувремени, то моя вселенная должна получить соединение с другойвселенной, в которой я тоже определенно использую ее. А если янамеренразыграть«парадокс»,то,какмывидели,моявселеннаядолжнасоединитьсясдругойвселенной,вкоторойкопияменяимееттакоеженамерение,чтоия,но,осуществляяэтонамерение,ведетсебяотличноотменя.

Удивительно,новсеэто–какразто,чтопредсказываетквантоваятеория! Вкратце результат таков, что если пути в прошлоедействительно существуют, то путешествующие по ним свободнывзаимодействовать с окружающейих средой также, каконимоглибыделать это, если бы эти пути не вели в прошлое. Путешествие вовремени ни в коем случае не становится логически невозможными неналагает особых ограничений на поведение путешественников вовремени.

Все это оставляет в силе вопрос, возможно ли физическисуществование путей в прошлое. Этот вопрос был предметом многих

исследований и все еще является в высшей степени спорным. Обычноотправной точкой является набор уравнений, формирующих(предсказательную)основуобщейтеорииотносительностиЭйнштейна–нашейлучшейтеориипространстваивременина сегодняшнийдень.Этиуравнения,известныекакуравненияЭйнштейна, имеютмножестворешений, каждое из которых описывает некую возможнуючетырехмерную конфигурацию пространства, времени и гравитации.Уравнения Эйнштейна определенно подразумевают возможностьсуществования путей в прошлое; обнаружено много решений с такимсвойством. До недавнего времени принятая практика состояла в том,что такие решения последовательно игнорировались. Но это никоимобразом не следовало ни из самой теории, ни из какого-либофизического довода вообще. Так происходило потому, что физикинаходилисьподвпечатлением,чтопутешествиевовремени«привелобыкпарадоксам», и, следовательно, такие решения уравненийЭйнштейнадолжныбыть«нефизическими».Этопроизвольноемнениенапоминаетотом, что произошло в первые годы после появления теории общейотносительности, когда сам Эйнштейн отверг решения, описывающиеБольшой взрыв и расширение вселенной. Он попытался изменитьуравнения так, чтобыони описывали статическую вселенную.Позднееон говорил об этом как о величайшей ошибке своей жизни, арасширение вселенной экспериментально подтвердил американскийастроном Эдвин Хаббл. В течение многих лет ошибочно отвергалиськак «нефизические» и решения, полученные немецким астрономомКарломШварцшильдом,вкоторыхвпервыеописывалисьчерныедыры.Этирешенияописываликонтринтуитивныеявления,такиекакобласть,которую в принципе невозможно покинуть, и гравитационные силы,которыевцентречернойдырыстановятсябесконечными.Внастоящеевремя господствует мнение о том, что черные дыры действительносуществуют и действительно обладают теми свойствами, которыепредсказывалиуравненияЭйнштейна.

Взятые буквально, уравнения Эйнштейна предсказывают, чтопутешествие в прошлое возможно вблизи массивных вращающихсяобъектов, таких как черные дыры, если они вращаются достаточнобыстро, а также в некоторых других ситуациях. Но многие физикисомневаются в реальности этих предсказаний. Не известно ни однойдостаточно быстро вращающейся черной дыры, а кроме того, былопоказано (не вполне убедительно), что, скорее всего, невозможноувеличить скорость вращения черной дыры искусственно, потому что

любой быстро вращающийся материал, направленный в черную дыру,будет выброшен обратно и не сможет в нее попасть. Возможно,скептики правы, но поскольку их нежелание принять возможностьпутешествиявовремениисходитизубеждения,чтотакоепутешествиеведеткпарадоксам,ононеявляетсяобоснованным.

Даже когда уравненияЭйнштейна будут поняты более полно, онинедадутокончательныхответовповопросуопутешествиивовремени.Общая теория относительности предшествует квантовой теории и неполностью совместима с ней. Никто еще не преуспел в формулировкеудовлетворительнойквантовойверсии–квантовойтеориигравитации.Тем не менее, исходя из приведенных мной аргументов, в ситуациях,связанных с путешествием во времени, должны доминироватьквантовые эффекты. Типичные версии-кандидаты, претендующие название квантовой теории гравитации, не только позволяютсуществование в мультиверсе связей с прошлым, они предсказывают,чтоподобныесвязинепрерывнообразуютсяисамопроизвольнорвутся.Это происходит во всем пространстве и времени, но только насубмикроскопическом уровне. Типичный путь, созданный этимиэффектами, имеет ширину около 10–35 м и остается открытым втечениепланковскоговремени(около10–43секунды)и,следовательно,простираетсявпрошлоетольконапланковскоевремя.

Путешествие в будущее, для которого по существу необходимытолько эффективные ракеты, находится на умеренно отдаленном, ноуверенно предсказуемом горизонте технологии. Путешествие впрошлое, которое требует манипуляций с черными дырами или иного,столь же сильного разрушения структуры пространства и времени,станет реализуемым на практике только в отдаленном будущем, еслистанет вообще. Сейчас мы не знаем ничего в законах физики, чтоисключало бы путешествие в прошлое; напротив, они делаютвозможность путешествия во времени вполне правдоподобной.Будущие открытия в фундаментальной физике могут изменить это.Возможно,будетоткрыто,чтоквантовыефлуктуациивпространствеивремени становятся чрезвычайно сильными около машин времени инадежноперекрываютвходвних(СтивенХокинг,например,утверждал,что некоторые сделанные им вычисления подтверждают вероятностьэтого, однако его доводы не являются вполне убедительными).Возможно, некое до сих пор неизвестное явление может исключитьпутешествиевпрошлое–илижепредоставитьновыйиболеепростойметод его осуществления. Невозможно предсказать будущий рост

знания. Но если при будущем развитии фундаментальной физикисохранится возможность путешествия во времени в принципе, то егопрактическое осуществление, несомненно, станет всего лишьтехническойпроблемой,котораявконцеконцовбудетрешена.

Из-за того, что ни одна машина времени не обеспечиваетпроникновенияв то время, когда ее ещенебыло,ииз-за того способасоединения вселенных, о котором говорит квантовая теория,существуют некоторые ограничения на то, что мы можем ожидатьузнать с помощью машин времени. Как только мы построим машинувремени, ноне раньше,мыможеможидать, чтоиз неепоявятся гостиили,покрайнеймере,посланияизбудущего.Чтоонискажутнам?Ониточно не сообщат нам новостей о нашем собственном будущем.Детерминистическийкошмарпророчестванеизбежнойбудущейгибели,несмотрянанашипопыткиизбежатьее(аможетбыть,вследствиеэтихпопыток), – это содержание мифов и научной фантастики. Гости избудущегомогутзнатьонашембудущемнебольшенассамих,посколькуонипришлинеизнего.Ноонимогут рассказатьнамо будущем своейвселенной, прошлое которой было идентично прошлому нашейвселенной. Они могут принести записанные новости и аналитическиепрограммы,атакжегазеты,датынакоторыхначинаютсясзавтрашнегодняиидутвбудущее.Еслиихобществопринялокакое-тоошибочноерешение,котороепривелоккатастрофе,онимогутпредостеречьнасотпринятияэтогорешения.Мыможемпоследоватьихсовету, аможемине последовать ему. Если мы последуем ему, возможно, мы избежимкатастрофыили–гарантийздесьнетибытьнеможет–обнаружим,чторезультатещехуже,чемто,чтопроизошлосними.

В среднем можно полагать, что мы извлечем большую пользу изизученияисторииихбудущего.Хотяэтоинеисториянашегобудущегоихотязнаниеовозможнойприближающейсякатастрофенеравноценнознанию того, как ее предотвратить, видимо, мы многое могли быизвлечь из такой подробной записи того, что, с нашей точки зрения,моглобыпроизойти.

Наши гости могут принести подробности великих достиженийнауки и искусства. Если это произошло в близком будущем другойвселенной, вероятно, что двойники тех людей, которые сделали это,существуют и в нашей вселенной и, возможно, уже работают внаправлении этих достижений. Внезапно им преподносят законченныевариантыихработы.Будутлиониблагодарны?

Здесь заключен еще один очевидный парадокс путешествия во

времени.Посколькуэтотпарадоксвродебыненарушаетлогику,алишьсоздаетстранности,егочащеобсуждаютвхудожественнойлитературе,нежели в научных аргументах против путешествий во времени (хотянекоторые философы, например,Майкл Дамметт[51], относятся к немувполне серьезно). Я называю его парадоксом знания в отношениипутешествиявовремени.Воткакобычноегопредставляют.Историкизбудущего, который интересуется творчеством Шекспира, используетмашинувремени,чтобыпосетитьвеликогодраматургавтовремя,когдатот пишет «Гамлета». Они беседуют, и во время этой беседыпутешественник во времени показывает Шекспиру текст монологаГамлета «Быть или не быть», который он взял с собой из будущего.Шекспиру он нравится, и он включает его в пьесу. В другой версииШекспир умирает, а путешественник во времени присваивает себе еголичность,достигаяуспехатем,чтопритворяется,будтопишетпьесы,ана самом деле, тайно переписывает их из полного собрания сочиненийШекспира,котороеонпривезссобойизбудущего.Ещеводнойверсиипутешественниквовремениозадачентем,чтовообщенеможетнайтиШекспира.Черезнекуюцепочкуслучайностейонобнаруживает,чтосамизображает Шекспира и опять же присваивает себе его пьесы. Емунравится такаяжизнь, и годы спустя он осознает, что именно он сталШекспиром,потомучтодругогопростонебыло.

Интересно, что во всех этих историях машина времени должнабыть создана некоторой внеземной цивилизацией, которая смоглаосвоить путешествия во времени уже во временаШекспира и котораязахотеларазрешитьнашемуисторикуиспользоватьодинпутьвпрошлоеизконечногоиневозобновимогоихчисладляпутешествиявтовремя.Или возможно (но даже менее вероятно, как я полагаю), что вблизикакой-точернойдырыможетсуществоватьприроднаямашинавремени,которуюможнобыиспользовать.

Всеэтиисторииотносятсяксовершенносогласованнойцепочке–или,скорее,ккругу–событий.Причинаихзагадочностиитого,почемуонизаслуживаютназванияпарадокса,заключаетсявтом,чтовкаждомварианте изложения великая литература появляется без человека,написавшегоее:никтоненаписалеевсамомначале,никтонесоздалее.И это утверждение, хотя и логически состоятельное, глубокопротиворечит нашему пониманию того, откуда исходит знание. Всоответствиисэпистемологическимипринципами,которыеяизложилвглаве 3, знание не появляется сразу в полной форме. Оно существуеттолькокакрезультаттворческихпроцессов,которыесутьпостепенные

эволюционные процессы, которые всегда берут начало с проблемы,продолжаются новыми предварительными теориями, критикой иисключениемошибокизаканчиваютсяновойиболеепредпочтительнойпроблемнойситуацией.ИменнотакШекспирписалсвоипьесы.Именнотак Эйнштейн открыл свои уравнения поля. Именно так все мыпреуспеваем в решении любой проблемы, большой или маленькой, внашейжизниилиприсозданиичего-тоценного.

Так появляются и новые виды живых существ. Аналогом«проблемы»вданномслучаеявляетсяэкологическаяниша.«Теории»–этогены,ановыепредварительныетеории–этовидоизмененныегены.«Критика» и «исключение ошибок» – это естественный отбор. Знаниесоздаетсянамереннымдействиемлюдей, а биологические адаптации–слепым неразумным механизмом. Слова, которые мы используем дляописания этих двух процессов, различны, да и сами эти процессыфизически не похожи, но детальные законы эпистемологии, которыеуправляютобоимипроцессами,одниитеже.ВодномслучаеэтизаконыназываютсятеориейростанаучногознанияПоппера,вдругом–теориейэволюцииДарвина.

Парадокс знания можно было бы сформулировать и для нынеживущих видов. Скажем, мы с помощью машины времени переносимкаких-нибудьмлекопитающихввекдинозавров,когдамлекопитающихеще не было, и там выпускаем их на свободу.Динозавры вымирают, инаши млекопитающие сменяют их. Таким образом, новые видыпоявляются неэволюционным путем. В данном случае даже прощеувидеть, почему эта версия неприемлема с философской точки зрения:онаподразумеваетнедарвиновскоепроисхождениевидов,аконкретно–креационизм. И хотя здесь не задействован ни один Создатель втрадиционномсмыслеэтогослова,темнеменеепроисхождениевидоввэтой истории явно сверхъестественно: история не дает никакихобъяснений (и исключает возможность их существования) того, какимобразом возникли определенные и сложные адаптации видов к своимнишам.

Таким образом, ситуации, связанные с парадоксом знания,нарушают принципы эпистемологии или, если хотите, эволюции. Онипарадоксальны только потому, что включают создание сложногочеловеческогознанияилисложныхбиологическихадаптацийизничего.Аналогичные истории, связанные с объектами другого рода илиинформациейнапетлевремени,неявляютсяпарадоксальными.Заметьтекамешекнапляже;затемвернитесьвовчерашнийдень,найдитеегогде-

то в другом месте и переложите туда, где вы собираетесь его найти.Почемувынашлиегоименновэтомместе?Потомучтовыпереложилиего туда. Почему вы переложили его туда? Потому что вы нашли еготам. Вы стали причиной того, что некоторая информация (положениекамешка) появилась на самосогласованной петле времени. И что же?Камешекдолженгде-толежать.Приусловии,чтоисториянесодержитполучения чего-то из ничего, как в случае со знаниемили адаптацией,онанеявляетсяпарадоксом.

С перспективы мультиверса путешественник во времени, которыйпосещает Шекспира, приходит не из будущего именно этой копииШекспира.Онможетповлиятьнатукопию,ккоторойонпришел,илидаже,возможно,заменитьеесобой.Ноонникогданесможетпосетитькопию,котораясуществовалавтойвселенной,изкоторойонпришел.Аименно эта копия написала пьесы. Таким образом, у пьес былподлинныйавтор,ивэтойисториинетпарадокса,связанногоспетлейвремени. Знание и адаптация, даже при наличии путей в прошлое,появляются только постепенно, через действия творческихспособностейчеловекаилибиологическойэволюции,иникакиначе.

Мне бы хотелось иметь возможность сообщить, что и этотребование строго воплощается в законах, которые квантовая теориянакладывает на мультиверс. Я ожидаю, что так оно и есть, но этотрудно доказать, так как трудно выразить желаемое свойство насовременном языке теоретической физики. Какая математическаяформула отличает «знание» или «адаптацию» от бесполезнойинформации? Какие физические качества отличают «созидательный»процессотнесозидательного?Хотямыещенеможемответитьна этивопросы, я не думаю, что ситуация безнадежна. Вспомните выводыглавы 8 о важности жизни и знания в мультиверсе. Там я указал (попричинам, не имеющим связи с путешествиями во времени), чтосоздание знания и биологическая эволюция – физически важныепроцессы.Иоднаизпричин заключалась в том, что эти,и только эти,процессы имеют определенное влияние на параллельные вселенные –создают трансвселенскую структуру, заставляя вселенные становитьсяпохожими друг на друга. Когда мы однажды поймем детали этоговлияния, возможно, мы сумеем определить знание, адаптацию,творческиеспособностииэволюциючерезконвергенциювселенных.

Когда я «разыгрываю парадокс», в одной вселенной в конечномитогесуществуетдвекопиименя,авдругой–ниодной.Общееправилосостоитвтом,чтопослетого,какпроизошлопутешествиевовремени,

общее количество копий меня, подсчитанное во всех вселенных,остаетсянеизменным.Точнотакжеобычныезаконысохранениямассы,энергииилидругихфизическихвеличиностаютсяистиннымидлявсегомультиверсавцелом,хотямогутинебытьистиннымивкакой-тооднойвселенной.

Однако не существует закона сохранения знания. Обладаниемашиной времени обеспечило бынамдоступ к знаниюиз совершеннонового источника, а именно, из творческих способностей разума вдругих вселенных. Разум других вселенных также мог бы получатьзнание от нас, поэтому можно было бы в общем смысле говорить о«торговле» знанием – а в действительности, об обмене предметами,воплощающими знание, – между множеством вселенных. Но этуаналогиюнельзявосприниматьслишкомбуквально.Мультиверсникогдане будет зоной свободной торговли, потому что законы квантовоймеханики налагают жесткие ограничения на то, какие снимки можносоединить.Соднойстороны,двевселенныесоединяютсятольковтотмомент,когдаониявляютсяидентичными:самосоединениепорождаетначало их расхождения. И только когда эти различия накопились и водной вселенной было создано новое знание и отправлено обратно вовременивдругуювселенную,мыможемполучитьзнание,которогоещенетвнашейвселенной.

Более точныйспособописатьобмен знаниеммеждувселенными–думать о всех наших процессах, создающих знание, о всей нашейкультуре и цивилизации и о всех мыслительных процессах в мозгукаждого индивидуума, а в действительности и обо всейэволюционирующей биосфере как о гигантском вычислении. Все этовместе выполняет самомотивированную, самогенерируемуюкомпьютерную программу. Конкретнее, как я уже упоминал, этопрограмма виртуальной реальности в процессе воссоздания всегосущего со все увеличивающейся точностью. В других вселенных естьдругие версии этого генератора виртуальной реальности: некоторые –идентичны нашему, другие – весьма отличны от него. Если у такогогенераторавиртуальнойреальностибылбыдоступкмашиневремени,он мог получить некоторые результаты вычислений, выполненных егопартнерами из других вселенных – в той степени, в которой законыфизики позволили бы необходимый взаимный обмен информацией.Каждая часть знания, получаемая из машины времени, будет иметьавторагде-товмультиверсе,ноонможетпринестипользунесказанномуколичествуразличныхвселенных.Такимобразом,машинавремени–это

вычислительный ресурс, позволяющий осуществить определенныетипы вычислений с гораздо большей эффективностью, чем ихмог быосуществитьлюбойотдельныйкомпьютер.Машинавременидостигаеттакой высокой производительности, эффективно разделяявычислительнуюработумеждусвоимикопиямивразличныхвселенных.

В отсутствие машины времени взаимный обмен информациеймежду вселенными оказывается ничтожно малым, потому что законыфизики предсказывают в этом случае лишь незначительный причинно-следственный контактмеждуними.С хорошей степеньюприближенияможно сказать, что знание, созданное в одном наборе идентичныхснимков, достигает относительнонемногих других снимков, а именнотех, которые сложены в пространства-времена к будущемуотносительноисходныхснимков.Ноэтотолькоприближение.Явленияинтерференции – суть результат причинно-следственного контактамежду соседними вселенными. В главе 9 мы видели, что даже этотмикроскопический уровень контакта можно использовать для обменаважной,вычислительнополезнойинформациеймеждувселенными.

Изучение путешествия во времени предоставляет поледеятельности – хотя в настоящее время только для теоретических,мысленных экспериментов, – на котором мы видим некоторые явновыраженные связи между тем, что я называю «четырьмя основныминитями». Все четыре нити играют важную роль в объяснениипутешествия во времени. Может быть, однажды путешествие вовремени станет реальностью, аможет, и нет.Но если будет, то оно недолжно потребоватьфундаментального изменения во взглядах намир,по крайней мере, для тех, кто в целом разделяет мировоззрение,предложенное мной в этой книге. Все связи, которые путешествие вовременимогло бы установитьмежду прошлыми будущим, понятныинепарадоксальны.Ивсесвязи,которыеоносоздалобымежду,напервыйвзгляд,несвязаннымиобластямизнания,всеравноужесуществуют.


Путешествие во времени – этого названия в действительностизаслуживаеттолькопутешествиевпрошлое.

Путешествие в прошлое – при путешествии в прошлоепутешественник ощущает один и тот же момент, определяемыйвнешними часами и календарями более чем однажды в субъективнойпоследовательности.

Путешествие в будущее – при путешествии в будущеепутешественник достигает более позднего момента в более короткоесубъективноевремя, чем то, котороеопределяется внешнимичасамиикалендарями.

Машинавремени –физическийобъект,которыйдаетпользователювозможностьпутешествиявпрошлое.Лучшедуматьонейкакоместеилипути,чемкакоустройствеперемещения.

Парадокс путешествия во времени – очевидно невозможнаяситуация,которуюмогбысоздатьпутешественниквовремени,еслибыпутешествиевовременибыловозможно.

Парадоксдедушки–парадокс,прикоторомчеловекотправляетсявпрошлоеизатеммешаетсебесделатьэто.

Парадокс знания – парадокс, при котором знание создается изничего,черезпутешествиевовремени.

Резюме

Путешествиевовремени,возможно,будетоднаждыреализовано,авозможно,инет,ноононепарадоксально.Есличеловекотправляетсявпрошлое,онсохраняетобычнуюсвободудействий,новобщемслучаепопадает в конце в прошлое другой вселенной.Изучение путешествиявовремени–этообластьтеоретическихисследований,вкоторойважнывсе четыре основные нити: квантовая механика с ее параллельнымивселеннымииквантовойконцепциейвремени;теориявычисленияиз-засвязимеждувиртуальнойреальностьюипутешествиемвовремениииз-за того, что отличительные черты путешествия во времени можноанализироватькакновыеспособывычисления;эпистемологияитеорияэволюции из-за ограничений, которые они налагают на способпоявлениязнания.

Четыре основные нити не только связаны как часть структурыреальности, есть еще и замечательные параллели между четырьмяобластями знания как такового. Все четыре основные теории имеютнеобычныйстатус,которыйзаключаетсявтом,чтобольшинстволюдей,работающихвэтихобластях,одновременнопринимаютиотвергаютих,полагаютсянанихиневерятим.

13.ЧетыренитиШироко распространен следующий стереотип научного процесса:

молодой новатор-идеалист, противостоящий закоснелым людям изнаучного «истэблишмента». Эти консерваторы, ограниченные удобнойтрадиционностью, которую они защищают и пленниками которойявляются,приходятвяростьиз-залюбоговызова,брошенногоей.Ониведут себя иррационально. Они отказываются прислушиваться ккритике,вступатьвспориливосприниматьдоказательстваипытаютсяподавитьидеиноватора.

ЭтотстереотипбылвозведенврангфилософииТомасомКуном[52],автором книги «Структура научных революций». С точки зрения Куна,научный истэблишмент определяется верой его членов в наборобщепринятыхтеорий,которыевместеформируютмировоззрение,илипарадигму.Парадигма– этопсихологическийи теоретическийаппарат,наосновекоторогоегоприверженцынаблюдаютиобъясняютвсе,чтоприсутствует в их опыте. (Также можно говорить о парадигме впределахлюбойсамодостаточнойобластизнания,например,вфизике.)Если какое-то наблюдение нарушает соответствующую парадигму, ееприверженцыпростоневидятэтонарушение.Столкнувшисьсданнымиоб этом нарушении, они обязаны рассматривать его как «аномалию»,экспериментальную ошибку, обман – как все, что позволило бы имподдерживать парадигму ненарушенной. Таким образом, Кун считает,что научная ценность открытости критике и осторожности припринятиитеорий,атакженаучныеметодыэкспериментальнойпроверкииотказотобщепринятыхтеорийпослеихопровержения–этоглавнымобразоммифы,которымчеловекпростоневсилахследовать,имеяделослюбойважнойнаучнойпроблемой.

Кун принимает, что для несущественных научных вопросовдействительноимеетместонечто, похожеена научныйпроцесс (как яобрисовал в главе 3). Дело в том, что он верит, что наука развиваетсяперемежающимися эпохами: есть «нормальная наука» и есть«революционная наука». В эпоху нормальной науки почти все ученыеверят в господствующие фундаментальные теории и изо всех силпытаются приспособить все свои наблюдения и вспомогательныетеорииподэтупарадигму.Ихисследованиесостоитизпопытокрешитьоставшиеся вопросы, улучшения практического применения теорий,

систематизации, поиска новых формулировок и новых подтверждений.Когда это уместно, они вполне могут использовать методы, которыеявляютсянаучнымивпопперовскомсмысле,ноониникогданеоткроютничего фундаментального, потому что они никогда не задаютфундаментальных вопросов. Затем неожиданно появляются несколькомолодых смутьянов, отрицающих некоторые фундаментальныедоктрины существующей парадигмы. Это не настоящая научнаякритика, поскольку сами смутьяны не подчиняются здравому смыслу.Простоонисмотрятнамирнаосновеновой,отличнойпарадигмы.Какони пришли к этой парадигме? Их убедило давление накопленныхданныхинесовершенствообъяснений,которыедаетстараяпарадигма.(Достаточно справедливо, хотя и трудно понять, как человек можетуступить давлению в виде данных, которых он, в соответствии сгипотезой, в упор не видит.) Как бы то ни было, начинается эпоха«революционной» науки. Большинство, которое все еще пытаетсязаниматься«нормальной»наукойврамкахстаройпарадигмы,сражается,используя любые средства, – мешая публикациям, изгоняя еретиков сдолжностейвнаучныхструктурахит.д.Последниеумудряютсянайтиспособы публикации своих трудов, они высмеивают консерваторов ипытаются проникнуть во влиятельные научные учреждения.Объяснительнаясилановойпарадигмынаеесобственномязыке(ибонаязыке старой парадигмы ее объяснения кажутся сумасбродными инеубедительными)привлекает новичковиз рядовмолодых, свободныхот обязательств ученых. В обоих лагерях могут быть и дезертиры.Некоторыеизстарыхученыхумирают.Вконечномитогеоднаизсторонпобеждает. Если побеждают еретики, они становятся новым научнымистэблишментом и столь же слепо защищают свою новую парадигму,как старый истэблишмент защищал свою; если еретики проигрывают,онистановятсялишьмаленькимпримечаниемвисториинауки.Влюбомслучаепослеэтоговозобновляется«нормальная»наука.

Этот куновский взгляд на научныйпроцесс кажется естественныммногимлюдям.Напервыйвзгляд, онобъясняетповторяющиесярезкиеперемены,которыенауканавязываетсовременномумышлениюнаязыкеповседневных человеческих качеств и импульсов, знакомых всем нам:это и укоренившиеся предрассудки и предубеждения, и нежеланиевидеть доказательства своих ошибок, и подавление несогласных изэгоистических интересов, и желание спокойной жизни и т. д. И воппозиции всему этому – бунтарский духмолодости, поиски новизны,радостьнарушениязапретовиборьбазавласть.ВидеяхКунапривлекает

ещеодно:онставитученыхнаместо.Онибольшенемогутобъявлятьсебяблагороднымиискателямиистины,использующимирациональныеметоды предположения, критики и экспериментальной проверки длярешения задач и создания все более удачных объяснений мира. Куноткрывает, что ученые – всего лишь конкурирующие группы, которыеиграютвбесконечныеигрызаправоконтролятерритории.

Сама идея парадигмы не вызывает сомнений. Мы действительнонаблюдаем и понимаем мир с помощью набора теорий, который исоставляет парадигму. НоКун ошибается, считая, что приверженностьпарадигмемешаетчеловекувидетьдостоинствадругойпарадигмы,илипрепятствует переходу к новой парадигме, или на самом деле мешаетчеловеку понять две парадигмы одновременно. (Обсуждение болеешироких последствий этой ошибки см. в книге К. Поппера «Мифконцептуальногокаркаса».)Конечно,всегдасуществуетопасностьтого,чтомыможемнедооценить илиполностьюупустить объяснительнуюспособность новой фундаментальной теории, оценивая ее наконцептуальнойосновестаройтеории.Ноэтовсеголишьопасность,иее можно избежать при достаточной внимательности иинтеллектуальнойчестности.

Верно также и то, что люди, включая ученых, и особенно те, ктозанимает руководящие должности, действительно имеют склонностьпридерживатьсяобщепринятогообразадействийимогутсподозрениемотнестиськновымидеям,посколькувесьмаудобночувствуютсебясостарыми. Никто не может заявить, что все ученые в равной степенискрупулезно рациональны в своих суждениях об идеях. Неоправданнаялояльность по отношению к парадигмам действительно зачастуюявляется причиной противоречий в науке, как и везде. Но еслирассмотреть теориюКуна как описание или анализ научного процесса,мыувидимеероковуюошибку.Этатеорияобъясняетпереходотоднойпарадигмы к другой в терминах социологии или психологии, вместотого чтобы говорить главным образом об объективных достоинствахсоперничающих объяснений. Но если человек не понимает науку какпоиск объяснений, тот факт, что она находит все новые и новыеобъяснения, каждое из которых объективно лучше предыдущего,останетсянеобъяснимым.

Поэтому Кун вынужден решительно отрицать, что имело местообъективное улучшение при последовательной смене научныхобъяснений, а также и то, что это усовершенствование хотя бы впринципевозможно:«…Есть[шаг],которыйхотелибысделатьмногие

философынаукиикоторыйяделатьотказываюсь.Онихотятсравниватьтеории как представления природы, как утверждения о том, “чтодействительносуществует”.Хотяниоднатеорияизисторическойпарыне является истинной, они тем неменее ищут смысл, в котором болеепоздняятеорияявляетсялучшимприближениемкистине.Ясчитаю,чтоничего подобного найти невозможно»[53]. Таким образом, ростобъективного научного знания невозможно объяснить с помощьюкартины Куна. Бесполезно пытаться утверждать, что сменяющие другдруга объяснения лучше только в рамках их собственной парадигмы.Существуют объективные различия. Мы можем летать, тогда какбольшую часть истории человечества люди могли только мечтать обэтом. Античные авторы не были бы слепы к действенности нашихлетательныхаппаратовоттоголишь,чтоврамкахихпарадигмыонинесмоглибыпонятьпринципихработы.Причинатого,почемумыможемлетать, состоит в том, что мы понимаем, «что действительносуществует», достаточно хорошо, чтобы построить летательныеаппараты.Причинатого,почемудревниенемоглисделатьэто,–втом,чтоихпониманиебылообъективнохуженашего.

Если привить реальность объективного научного прогресса надрево теории Куна, то она будет означать, что все бремяфундаментального новаторства несут несколько иконоборческихгениев.Оставшаясячастьнаучногообществачто-тоделает,конечно,нов важных вопросах она только препятствует росту знания. Этотромантический взгляд (который часто выдвигают независимо от идейКуна) также не соответствует действительности. Действительно, былигении,которыеводиночкусовершалиреволюциивнауке;онекоторыхиз них я уже упоминал в этой книге – это Галилей,Ньютон,Фарадей,Дарвин,Эйнштейн,Гёдель,Тьюринг.Новцеломэтилюдиумудрялисьработать,публиковатьсвоитрудыизавоевыватьпризнание,несмотрянанеизбежную оппозицию консерваторов и приспособленцев. (Галилейбылсломлен,нонеучеными-соперниками.)Ихотябольшинствоизнихсталкивалисьсиррациональнымсопротивлением,карьераниодногоизних не соответствовала стереотипу «иконоборец против научногоистэблишмента».Большинствоизнихполучалипользуиподдержкупривзаимодействиисучеными,поддерживавшимипредыдущуюпарадигму.

Мне тоже приходилось оказываться на стороне меньшинства вфундаментальных научных спорах, но я никогда не сталкивался с чем-либо, о чем писал Кун. Конечно, как я уже сказал, большая частьнаучногообществаневсегданастолькооткрытакритике,насколькоэто

должно быть в идеале. Тем не менее степень, в которой онапридерживается«должнойнаучнойпрактики»припроведениинаучныхисследований,нельзянепризнатьзамечательной.Стоиттолькопосетитьисследовательскийсеминарвлюбойфундаментальнойобластиточныхнаук, чтобы увидеть, насколько отличается поведение исследователейот обычного поведения людей. Итак, мы видим, как эрудированныйпрофессор,признанныйведущимэкспертомвсвоейобласти,проводитсеминар. Аудитория полна людей всех рангов научной иерархии: отстаршекурсников, которые познакомились с этой областью тольконесколько недель назад, до профессоров, авторитет которыхсоперничает с авторитетом оратора. Академическая иерархия – этозамысловатая властная структура, где карьера, влияние и репутациячеловекапостоянноподвергаютсяриску,какврабочемкабинете,такивзале заседаний. Однако, пока идет семинар, для наблюдателя можетоказаться достаточно сложнымопределить статус его участников.Вотсамый молодой студент спрашивает: «Ваше третье уравнениедействительноследуетизвторого?Яуверен,чтонельзяпренебречьтемчленом,которымпренебрегливы».Профессоруверен,чтоэтимчленомможнопренебречьичтостудентделаетошибочноесуждение,котороенесделалбыболееопытныйчеловек.Итак,чтожепроисходитдальше?

В аналогичной ситуации властный руководитель фирмы, оценкукоторого оспорил новичок, мог бы сказать: «Послушайте, я сделалбольшеподобныхоценок,чемвысъелигорячихобедов.Еслияговорю,что это работает, значит оно работает». Важный политик в ответ накритикумелкого,ноамбициозногофункционерамогбысказать:«Такначьей же вы стороне?» Даже наш профессор, вне исследовательскогоконтекста (скажем,читаялекциюстудентам),вполнемогбысвободноответить: «Сначала научитесь ходить, а уж потом бегайте. Прочтитеучебник, а пока не отнимайте время ни у себя, ни у всех нас». Но наисследовательском семинаре такой ответ вызвал бы волну смущения ваудитории. Люди отвели бы глаза и притворились бы, что усердноизучаютсвоизаписи.Появилисьбыухмылкиикосыевзгляды.Всебылибы шокированы откровенной неуместностью такого подхода. Вподобной ситуации взывать к авторитету (по крайней мере, открыто)простонеприемлемо, даже когда самый старшийученыйобращается ксамомумладшему.

Поэтому профессор принимает возражение студента всерьез иприводит краткий, но адекватный довод в защиту оспоренногоуравнения. Профессор изо всех сил пытается скрыть свое раздражение

критикойизтакогонеавторитетногоисточника.Вопросыаудиториипобольшей части будут критическими, и если бы они былиобоснованными,тоэтакритикапринизилабыиливообщеуничтожилабы ценность работы всей жизни профессора. Но появление сильной иразнообразной критики принятых истин как раз и является одной иззадачсеминара.Каждыйсчитаетсамособойразумеющимся,чтоистинане очевидна, и что очевидное не обязательно является истиной; чтоидеиследуетпринятьилиотвергнутьвсоответствиисихсодержанием,а не с их происхождением; что величайшие умы вполне могутошибаться; и что самые тривиальные, на первый взгляд, возражениямогутоказатьсяключомкновомувеликомуоткрытию.

Таким образом, участники семинара, пока они заняты наукой, взначительной мере ведут себя в соответствии с научнойрациональностью.Новотсеминарзаканчивается.Последуемзагруппойв столовую. Немедленно заявляет о себе нормальное человеческоеповедениевобществе.Кпрофессоруотносятсяспочтением,онсидитзастолом вместе с людьми, равными ему по положению. Несколькоизбранных более низкого ранга также получили привилегию сидетьвместесним.Беседапереходитнапогоду,сплетниилиакадемическуюполитику.Покаобсуждаютэтипредметы,сновапоявляютсядогматизми предубеждения, гордость и верность, угрозы и лесть обычныхвзаимоотношений, свойственных людям в подобных обстоятельствах.Но если случится так, что беседа вернется к теме семинара, ученыемгновенносновапревратятсявученых.Начинаютсяпоискиобъяснений,правят данные и научные доводы, и ранги людей становятсянесущественными по ходу спора. Во всяком случае, таков мой опыт втехобластях,гдеяработал.

Хотя история квантовой теории дает множество примеровиррациональнойсклонностиученыхктому,чтоможнобылобыназватьпарадигмами,былобысложнонайтиболеенаглядныйконтрпримердлякуновской теории последовательности парадигм. Открытие квантовойтеории, несомненно, было концептуальной революцией, возможно,величайшей революцией со времен Галилея, и действительно былонесколько «закоснелых» ученых, которые так и не приняли ее. Однакоглавные фигуры физики, включая почти всех, кого можно считатьчастью физического истэблишмента, были готовы немедленноотказатьсяотклассическойпарадигмы.Всебыстропризнали,чтоноваятеория требует радикального отхода от классической концепцииструктурыреальности.Спорбыллишьотом,какойдолжнабытьновая

концепция.ЧерезнекотороевремяфизикНильсБориегоКопенгагенскаяшкола

установилиновуютрадицию.Этановаятрадициятакинебылапринятадостаточно широко в качестве описания реальности, чтобы ее можнобылоназватьпарадигмой,хотябольшинствофизиковоткрытоодобрялиее (Эйнштейн был выдающимся исключением). Удивительно, но онавовсе не была привязана к утверждению о том, что новая квантоваятеория истинна. Напротив, эта интерпретация критически зависела оттого, что квантовая теория, по крайнеймере в ее современнойформе,ложна! В соответствии с Копенгагенской интерпретацией уравненияквантовой теории применимы только к ненаблюдаемым аспектамфизической реальности. В моменты наблюдения вступает в силу инойпроцесс, который включает прямое взаимодействие междучеловеческим сознанием и субатомной физикой. Одно конкретноесостояние сознания становится реальным, а остальные остаются лишьвозможностями. Копенгагенская интерпретация описала этотпредполагаемыйпроцесстольковобщихчертах;болееполноеописаниесчиталось задачей будущего, хотя допускалось и то, что он навсегдаостанется за пределами человеческого понимания. Что же касаетсяненаблюдаемых событий, вставленных между сознательныминаблюдениями,никому«непозволялосьспрашивать»оних!Какфизики,дажеврасцветпозитивизмаиинструментализма,моглипринятьтакуюнеобоснованную конструкцию за ортодоксальную версиюфундаментальной теории, остается вопросом для историков. Нам нетнеобходимости заниматься сокровенными деталями Копенгагенскойинтерпретации, потому что ее мотивация была направлена главнымобразом на то, чтобы избежать вывода о многозначной реальности, иужепооднойэтойпричинеэтатеориянесовместимаслюбымреальнымобъяснениемквантовыхявлений.

ЛетчерездвадцатьХьюЭверетт,втовремяаспирантвПринстоне,работавшийподруководствомвыдающегосяфизикаДжонаУилера[54],впервыеизложилмногомировыевыводыизквантовойтеории.Уилернепринялих.Онбылубежден(идосихпорубежден),чтопредставленияБора,хотяинеотличающиесяполнотой,являютсяосновойправильногообъяснения.Ноповеллионсебятак,какнамследовалобыожидатьпостереотипу Куна? Попытался ли он подавить еретические идеи своегоученика? Напротив, Уилер опасался, что идеи Эверетта могутнедооценить.Поэтомуонсамнаписалнебольшуюзаметкувдополнениек статье, опубликованной Эвереттом, и оба текста появились рядом в

журнале Reviews of Modern Physics. Статья Уилера так убедительнообъясняла и защищала статью Эверетта, что многие читателипредположили, что оба автора несут общую ответственность заизлагаемые идеи. Поэтому теорию мультиверса в течение многихследующихлетошибочноименовали«теориейЭверетта–Уилера»,чтовесьмаогорчалопоследнего.

Проявленная Уилером образцовая верность научнойрациональностиможетбытьдажечрезмерной,ноонанивкоемслучаенеуникальна.ВэтомотношенииядолженупомянутьБрайсаДеВитта,еще одного выдающегося физика, который сначала выступал противЭверетта.Между ними случился исторический обмен письмами, когдаДеВиттвыдвинулцелыйряддетальныхтехническихвозраженийпротивтеорииЭверетта,каждоеизкоторыхЭвереттопроверг.ДеВиттзавершилсвое доказательство на неофициальной ноте, указав, что он просто неможет почувствовать, что «расщепляется» на множество отдельныхкопий всякийраз, когдапринимает решение.ОтветЭвереттапрозвучалкакотголосокспорамеждуГалилеемиИнквизицией.«Авычувствуете,что Земля движется?» – спросил он, и смысл вопроса был в том, чтоквантовая теория объясняет, почему мы не чувствуем этогорасщепления,такжекактеорияинерцииГалилеяобъясняет,почемумынечувствуемдвиженияЗемли.ДеВиттпризналсвоепоражение.

ОткрытиеЭвереттанеполучилотемнеменееширокогопризнания.К сожалению, большинство физиков из поколения между рождениемКопенгагенской интерпретации и Эвереттом отказалось от идеиобъяснения в квантовой теории.Как я сказал, это было времярасцветапозитивизма в философии науки. Отвержение Копенгагенскойинтерпретации(илиеенепонимание)вместестем,чтоможнобылобыназвать прагматическим инструментализмом, стало (и остается)типичнымотношениемфизиковксамойглубокойизизвестныхтеорииреальности. Если инструментализм – это доктрина о бессмысленностиобъяснений, поскольку теория – это всего лишь «инструмент» дляпредсказаний, прагматический инструментализм – это практикаиспользованиянаучныхтеорийбез знанияихсмыслаибезжеланияегознать. В этом отношении подтвердился пессимизм Куна в отношениинаучной рациональности, однако отнюдь не подтвердилась историяКунаотом,какновыепарадигмызамещаютстарые.Внекоторомсмыслепрагматический инструментализм сам стал «парадигмой», которуюфизики приняли, чтобы заместить классическую идею объективнойреальности. Но это не та парадигма, на основе которой человек

понимаетмир!Влюбомслучае,чтобыещениделалифизики,ониужене смотрели на мир через парадигму классической физики, которая,кромевсегопрочего,являласобойобъективныйреализмидетерминизмвминиатюре.Большинствофизиковотказалисьотэтойпарадигмы,кактолько была предложена квантовая теория, несмотря на то что перваявластвоваланадвсейнаукойибыланеоспоримастехпор,какГалилей300летназадпобедилвинтеллектуальномспоресИнквизицией.

Прагматический инструментализм сгодился только потому, что вбольшинстверазделовфизикиквантоваятеориянеприменяетсявсвоейобъяснительной способности. Она используется только косвенно, припроверке других теорий, и необходимы только ее предсказания. Такимобразом, физики из поколения в поколение считали достаточнымрассматриватьинтерференционныепроцессы,например,такие,которыепроисходят за тысячетриллионную долю секунды, когда сталкиваютсядве элементарныечастицы,как«черныйящик»:они готовятситуациюна входе и наблюдают выход. Они используют уравнения квантовойтеориидляпредсказанияодногоиздругого,ноникогданезнают,даихэто и не волнует, как получается выход в результате входа. Однакосуществует два разделафизики, где подобное отношение невозможно,потому что внутренняя суть квантово-механического объектасоставляет весь предмет этих разделов. Этими разделами являютсяквантоваятеориявычисленияиквантоваякосмология(квантоваятеорияфизической реальности как единого целого). В конце концов, плохабылабыта«теориявычисления»,котораяникогданеобращаласьбыкпроблемам того, как выходные данные получаются из входных!А чтокасаетсяквантовойкосмологии,мынеможемниподготовитьисходноесостояние в начале мультиверса, ни измерить выходное в конце, а еевнутренняясуть–этовсе,чтосуществует.Поэтойпричинеабсолютноебольшинство исследователей в этих двух областях используютквантовуютеориювееполнойформе,вформемультиверса.

Таким образом, история Эверетта – это действительно историямолодогоноватора,которыйоспорилобщепринятоемнениеикоторогов основном игнорировали до тех пор, пока – через десятилетия – еготочка зрения постепенно не стала новым общепринятым мнением.Однако основа новшества Эверетта заключалась не в том, чтобызаявитьоложностиобщепринятойтеории,автом,чтобызаявитьоееистинности!Кормящиесяотнаукинепростонебылиспособныдуматьтольконаязыкесвоейсобственнойтеории,ониотказывалисьдуматьнаееязыкевообщеииспользовалиеетолькокакинструмент.Однакоони

отказались, ничуть не жалея, от предыдущей объяснительнойпарадигмы, от классической физики, как только появилась теориялучше.

Нечтоподобноеэтомужестранномуявлениюпроизошлоивтрехдругих теориях, которые обеспечивают основные нити объясненияструктурыреальности:втеорияхвычисления,эволюцииипознания.Вовсех этих случаях господствующая ныне теория хотя и определенновытесниласвоегопредшественникаидругихконкурентоввтомсмысле,что ее повседневно применяют на практике, но так и не сумела статьновой«парадигмой».Иначеговоря,те,ктоработаетвэтойобласти,нерассматриваютеекакфундаментальноеобъяснениереальности.

Принцип Тьюринга, к примеру, вряд ли когда-либо всерьезподвергался сомнению как прагматическая истина, по крайней мере, вего слабых формах (например, что универсальный компьютер можетвоссоздать любую физически возможную среду). Критика РоджераПенроуза была редким исключением, поскольку и он понимал, чтовозражение против принципа Тьюринга должно включать выдвижениерадикальноновыхтеорийкаквфизике,такивэпистемологии,атакженекоторых интересных новых допущений относительно биологии. НиПенроуз, ни кто-либо другой пока не предложили хоть сколь-нибудьжизнеспособного конкурента принципу Тьюринга, поэтому последнийостается господствующей фундаментальной теорией вычисления.Однако утверждение о том, что искусственный интеллект в принципевозможен, логично вытекающее из этой господствующей теории, ни вкоем случае не принимают как нечто само собой разумеющееся.(Искусственный интеллект – это компьютерная программа, котораяобладает свойствами человеческого разума, включая ум, сознание,свободную волю и эмоции, но работает на «железе», отличном отчеловеческого мозга.) Возможность искусственного интеллектаожесточенно оспаривают выдающиеся философы (включая, увы, иПоппера), естествоиспытатели и математики, а также по крайней мереодин выдающийся ученый в области информатики. Но, видимо, малокто из оппонентов понимает, что они возражают против признанногофундаментального принципа фундаментальной дисциплины. Они непредлагаютальтернативныхосновдляэтойдисциплины,какиПенроуз.Но это все равно что отрицать возможность нашего путешествия наМарс,незамечая,чтонашилучшиетеориивобластитехникиифизикиутверждаютобратное.Такимобразом,онинарушаютосновнойпринципрациональности, который состоит в том, что не следует с легкостью

отказыватьсяотхорошихобъяснений.Но не только оппоненты искусственного интеллекта не сумели

включить принцип Тьюринга в свою парадигму. Мало кто вообщесделал это. Об этом свидетельствует тот факт, что прошло четыредесятилетияпослетого,какбылпредложенэтотпринцип,преждечемкто-либо начал исследовать его следствия для физики, и еще однодесятилетие, прежде чем открыли квантовое вычисление. Людипринимали и использовали этот принцип прагматическим образом врамкахинформатики,ноегонерассматриваликакнеотъемлемуючастьвсеговзгляданамир.

Эпистемология Поппера во всех практических смыслах сталагосподствующей теорией природы и роста научного знания. Когда влюбой области доходит до правил о том, какие эксперименты будутприняты теоретиками из этой области как «научные доказательства»,илиуважаемыминаучнымижурналамидляпубликации,иливрачамидлявыбора между конкурирующими методами лечения, произносятся какраз те слова, которые бы произнес и Поппер: экспериментальнаяпроверка, доступность для критики, теоретическое объяснение ипризнание того, что процедуры экспериментов подвержены ошибкам.Обычно науку описывают таким образом, что научные теориипредставляют скорее как смелые предположения, чем как выводы,сделанные из накопленной информации, и разницу между наукой и,скажем, астрологиейправильнообъясняютнаосновепроверяемости, ане степени подтверждения. В школьных лабораториях «создание ипроверкагипотез»такженаповесткедня.Отучениковуженеожидают,что они «научатся с помощью эксперимента» в том смысле, как этобыловтовремя,когдаучилсяяимоисовременники–тогданамдаваликакое-нибудьустройствои говорили,чтоснимделать,нонеизлагалитеорию, которуюдолжны были подтвердить результаты эксперимента.Предполагалось,чтомывыведемеесами.

Эпистемология Поппера, даже являясь в этом смыслегосподствующей теорией, формирует часть мировоззрения оченьнемногих людей. Популярность теории Куна о последовательностипарадигм– однаизиллюстраций этого.Если говорить серьезно, оченьнемногие философы соглашаются с заявлением Поппера о том, что«проблемы индукции» больше не существует, потому что вдействительности мы не получаем и не доказываем теории изнаблюдений, а вместо этого используем объяснительныепредположенияиопровержения.Делоневтом,чтомногиефилософы–

индуктивисты, или что они имеют серьезные возражения противсделанных Поппером описания и предписаний научного метода, иливерят, что научные теории в действительности ненадежны из-за ихстатуса гипотез. Дело в том, что они не принимают объяснениеПопперомтого,каквсеэтоработает.Исноваздесьслышенотголосокистории Эверетта. Мнение большинства заключается в том, чтосуществует фундаментальная философская проблема, связанная сметодологией Поппера, несмотря на то что наука (везде, где онапреуспела)всегдаследовалаэтойметодологии.ЕретическоеновшествоПоппера принимает форму утверждения, что эта методология всегдабылаобоснованной.

ТеорияэволюцииДарвинатакжеявляетсягосподствующейтеориейв своей области в том смысле, что никто всерьез не сомневается, чтоэволюция через естественный отбор, действующий на популяциях сослучайными вариациями, – это «происхождение видов» и, в общем,механизм биологической адаптации. Ни один серьезный биолог илифилософ не приписывает ныне происхождение видов божественномутворению или эволюции Ламарка. (Ламаркизм, эволюционная теория,которуювытеснилдарвинизм,быланалогоминдуктивизма.Этатеорияприписывалабиологическиеадаптациинаследованиюхарактеристик, ккоторыморганизмстремилсяикоторыеонприобрелзавсюсвоюжизнь.)Однако, как и в случае с тремя другими основными нитями,многочисленны и широко распространены возражения чистомударвинизмукакобъяснениюявленийвбиосфере.Одинклассвозраженийсосредоточиваетсянавопросе,былоливисториибиосферыдостаточновремени для развития такой колоссальной сложности путем одноголишь естественного отбора. В обоснование подобных возражений небыло выдвинуто ни одной жизнеспособной конкурирующей теории,кроме, вероятно, одной идеи (недавними защитниками которой былиастрономыФредХойлиЧандраВикрамасингх[55]) о том, что сложныемолекулы,накоторыхоснованажизнь,зародилисьвоткрытомкосмосе.Однако цель таких возражений не столько в том, чтобы оспоритьдарвиновскую модель, сколько заявить, что нечто фундаментальноеостается необъясненным в отношении того, как появились адаптации,наблюдаемыенамивбиосфере.

Дарвинизмтакжекритиковализакругвдоказательстве,потомучтоон говорит о «выживании наиболее приспособленных» как обобъяснении,втовремякак«наиболееприспособленных»определяетпофакту – как тех, кто выжил. С другой стороны, если независимо

определить «приспособленность», то идея о том, что эволюция«благоприятствует наиболее приспособленным», по-видимому,противоречитфактам.Например,наиболееинтуитивнымопределениембиологической приспособленности была бы «приспособленность видадлявыживаниявопределеннойнише»в томсмысле,что тиграможнорассматривать как оптимальную машину для занятия именно тойэкологической ниши, которую занимают тигры. Стандартныеконтрпримеры«выживаниюнаиболееприспособленных»вэтомсмысле– это адаптации, такие как хвост павлина, которые, на первый взгляд,делаюторганизмгораздоменееприспособленнымдляпроживаниявегонише.ПодобныевозражениявродебыподрываютспособностьтеорииДарвинадостичьсвоейпервоначальнойцели:объяснить,какимобразоммогли появиться явные признаки «замысла» (т. е. адаптации) в живыхорганизмах через действие «слепых» законов физики над неживойматериейбезцеленаправленноговмешательстваТворца.

Новшество Ричарда Докинза, изложенное в его книгах«Эгоистичныйген» (TheSelfishGene)и«Слепойчасовщик» (TheBlindWatchmaker),вновьсостоитвзаявленииобистинностигосподствующейтеории. Он заявляет, что ни одно из сегодняшних возражений против«чистой»дарвиновскоймоделипривнимательномизучениинеявляетсяхоть сколь-нибудь существенным. Другими словами, Докинз заявляет,что теория эволюции Дарвина обеспечивает полное объяснениепроисхождения биологических адаптаций. Докинз развил теориюДарвинавеесовременнойформекактеориюрепликаторов.Репликатор,которыйлучшедругихдобиваетсясвоейрепликациивданнойсреде,вконце концов вытеснит все остальные варианты самого себя, потомучто,поопределению,ониреплицируютсяхуже.Выживаетненаиболееприспособленныйвариантвида(Дарвинэтоосознавалнеполностью),анаиболее приспособленный вариант гена. Одно из следствий этогозаключаетсявтом,чтоиногданекийгенможетвытеснитьвариантныегены (например, гены менее громоздких хвостов у павлинов)средствами (такими как половой отбор), которые не обязательнообеспечивают благополучие всего вида или его отдельной особи. Новся эволюция обеспечивает благополучие (т. е. репликацию) генов,реплицируемых наилучшим образом, – отсюда и пошел термин«эгоистичныйген».Докинзобъясняетвсевозраженияипоказывает,чтотеорияДарвинаприправильнойееинтерпретациинеимеетниодногоизприписываемых ей недостатков и действительно объясняетпроисхождениеадаптации.

Именно версия дарвинизма от Докинза стала господствующейтеорией эволюции в практическом смысле. Однако она по-прежнемуникоим образом не является общепринятой парадигмой. Многихбиологовифилософовдо сихпорнепокидает ощущение, что в этомобъясненииестьогромныйпробел.Например,втомжесмысле,вкакомтеория «научных революций» Куна оспаривает попперовскую картинунауки, соответствующая эволюционная теория оспаривает картинуэволюцииДокинза.Этотеорияпрерывистогоравновесия,котораягласит,что эволюция происходит в краткие периоды взрывного развития,которые разделяются длительными периодами изменений без отбора.Возможно,этатеориясоответствуетфактам.Вдействительностионанепротиворечит теории «эгоистичного гена» – не более, чемэпистемологии Поппера противоречит утверждение о том, чтоконцептуальные революции не происходят ежедневно или что ученыечастосопротивляютсяфундаментальнымновшествам.НокакивслучаестеориейКуна,способпредставлениятеориипрерывистогоравновесияи других вариантов сценариев эволюции как решающих некоторуюпроблему, которую якобы пропустила господствующая теорияэволюции,раскрываеттустепень,вкоторойнамещепредстоитусвоитьобъяснительнуюсилутеорииДокинза.

Для всех четырех нитей имеется очень неудачное следствиенеприятия господствующей теориив качестве объяснения, притомчтосерьезныхконкурирующихобъяснений такженепредлагается.Состоитоновтом,чтозащитникигосподствующихтеорий–Поппер,Тьюринг,Эверетт,Докинзиихсторонники–всевремябыливынужденыдержатьоборонуотустаревшихтеорий.СпормеждуПопперомибольшинствомегокритиков(какяужеотметилвглавах3и7)былглавнымобразомопроблеме индукции. Тьюринг провел последние годы своей жизни,защищаяпосутиутверждениеотом,чточеловеческиймозгуправляетсянесверхъестественнымпутем.Эвереттпрекратилнаучныеисследования,перестав продвигаться вперед, и в течение нескольких лет теориюмультиверса почти в одиночку защищал Брайс ДеВитт, пока в 1970-хгодах прогресс в квантовой космологии не вынудил ученых из этойобласти прагматически принять ее. Однако противники теориимультиверса как объяснения редко выдвигали конкурирующиеобъяснения. (Теория Дэвида Бома, о которой я упоминал в главе 4, –исключение.) Вместо этого, как однажды заметил космолог ДеннисСиама[56], происходило следующее: «Когда дело доходит доинтерпретации квантовой механики, качество дискуссии внезапно

падаетдонуля».Защитникитеориимультиверсаобычносталкиваютсясгорячим, вызывающим, но бессвязным призывом к Копенгагенскойинтерпретации – в которую, однако, сегодня уже вряд ли кто-нибудьверит.Инаконец,Докинзкаким-тообразомсталпубличнымзащитникомнаучной рациональности именно от креационизма, а в более общемсмысле – от донаучного взгляда на мир, который был отвергнут ещеГалилеем.

Самоеугнетающеево всем этом– то, что,пока защитникинашихлучших теорий о структуре реальности вынуждены расточать своюумственную энергию на тщетное опровержение и переопровержениетеорий, ложность которых известна уже давно, состояние нашегосамого глубокого знания не может улучшиться. И Тьюринг, и Эвереттлегкомоглибыоткрытьквантовуютеориювычисления.Поппермогбыразработать теорию научного объяснения. (Справедливости ради ядолженпризнать, чтоондействительнопонялиразработалнекоторыесвязи между своей эпистемологией и теорией эволюции.) Докинз могбы, например, продвигать свою собственную теорию эволюцииреплицируемыхидей(мемов).

Единая теория структуры реальности, которая и является темойэтой книги, на самом прямом уровне является просто комбинациейчетырехгосподствующихфундаментальныхтеорийосоответствующихим областях. В этом смысле она тоже является «господствующейтеорией»дляэтихчетырехобластей,рассматриваемыхкакединоецелое.Достаточноширокопризнаныинекоторыесвязимеждуэтимичетырьмянитями. Значит, и мой тезис также принимает форму «все-такигосподствующая теория истинна!». Я не только защищаю серьезноеотношениеккаждойизфундаментальныхтеорийкаккобъяснениюеесобственногопредмета,яутверждаю,чтовсевместеониобеспечиваютновыйуровеньобъясненияединойструктурыреальности.

Я также утверждал, что ни одну из четырех нитей невозможнопонятьдолжнымобразом,непонимаятрехдругих.Возможно,этоиестьключ к тому, почему сохранятся недоверие ко всем этимгосподствующим теориям. Все четыре отдельных объяснения имеютобщее непривлекательное свойство, которое подвергалось критике как«идеализированноеинереалистичное»,«узкое»или«наивное»–атакже«холодное», «механистическое» и «бесчеловечное». Я считаю, что винстинктивном чувстве, которое стоит за подобной критикой, естьнекоторая доля истины. Например, из тех, кто отрицает возможностьискусственного интеллекта, а по сути отрицает то, что мозг – это

физическийобъект,малоктодействительнопытается тольковыразитьгораздо более разумный критический взгляд: что объяснениевычисления Тьюрингом, по-видимому, не оставляет места, даже впринципе, для любого будущего объяснения на основе физикиумственныхкачеств,такихкаксознаниеисвободнаяволя.Вэтомслучаедля энтузиастов искусственного интеллекта не лучшим вариантомявляетсярезкоезаявлениеотом,чтопринципТьюрингагарантирует,чтокомпьютерможетсделатьвсе,чтоможетсделатьмозг.Это,безусловно,так,однакоэтоответнаосновепредсказания,апроблемазаключаетсявобъяснении.Здесьсуществуетобъяснительныйпробел.

Янедумаю,чтоэтотпробелможнозаполнитьбезпривлечениятрехоставшихсянитей.Сейчас, как я уже сказал, я полагаю, чтомозг – этоклассический,анеквантовыйкомпьютер,поэтомуянеждуобъяснениясознания как квантово-вычислительного явления некоторого рода. Темнеменееяожидаю,чтообъединениевычисленияиквантовойфизикии,вероятно, более широкое объединение всех четырех нитей будетважным для фундаментального философского прогресса, из которогооднаждыпоследуетпониманиесознания.

Чтобы читатель не счел это парадоксальным, позвольте мнепровести аналогию с похожей проблемойиз более ранней эпохи: «Чтотакоежизнь?»ЭтупроблемурешилДарвин.Смыслрешениязаключалсявидееотом,чтосложнаяиочевидноцеленаправленнаяформа,которуюмы наблюдаем в живых организмах, не встроена в реальность abinitio[57], но является эмерджентным следствием действия законовфизики. Законы физики не управляют формой слонов и павлинов вбольшейстепени,чемэтосделалбыСоздатель.Онинедаютуказаниянарезультаты, особенно на эмерджентные результаты; они простоопределяют правила, в соответствии с которыми происходитвзаимодействиеатомовиимподобныхобъектов.

Эта концепция закона природы как набора законов движенияявляется относительно новой. Я полагаю, что ее можно приписатьглавнымобразомГалилеюивкакой-тостепениНьютону.Впредыдущейконцепции закон природы являлся правилом о том, что происходит.Примером служат законы движения планет Иоганна Кеплера, которыеописывали, как именно планеты движутся по эллиптическим орбитам.Им можно противопоставить законы Ньютона, которые являютсяфизическими законами в современном смысле. В них нет ни слова обэллипсах, но при соответствующих условиях они воспроизводят (иуточняют)предсказанияКеплера.Никтонесмогбыобъяснить,чтотакое

жизнь,используякеплеровуконцепцию«законафизики»,посколькувсеискали бы закон, предписывающий существование слонов, так же какзаконы Кеплера предписывают эллиптические орбиты. Лишь Дарвинсмог поставить вопрос о том, каким образом законы природы, неупоминавшие о слонах, могли тем не менее породить их – так же какзаконы Ньютона породили эллипсы. Хотя Дарвин не использовал ниодного конкретного закона Ньютона, его открытие невозможно былобы понять вне того взгляда на мир, который лежит в основе этихзаконов. Я ожидаю, что ответ на вопрос что такое сознание, будетзависеть от квантовой теории именно в таком смысле. Оно незадействует никаких особых квантово-механических процессов, нобудеткритическизависетьотквантово-механической,ивособенностиотмультиверснойкартинымира.

Что я могу привести в обоснование этого? Я уже представилнекоторыедоказательствавглаве8,гдеговорилознаниисточкизрениямультиверса. Хотя мы и не знаем, что такое сознание, оно явно тесносвязано с ростом и представлением знания в мозге. Поэтому кажетсяневероятным, что мы сумеем объяснить, что такое сознание какфизический процесс, пока не объясним на основе физики само знание.Подобное объяснение было трудно получить в рамках классическойтеории вычисления. Но, как я уже объяснил, в квантовой теории дляэтого объяснения есть хорошая основа: знание можно понимать каксложность,котораяпростираетсячерезмножествовселенных.

С сознанием некоторым образом связан еще один ментальныйатрибут–свободнаяволя.Хорошоизвестно,чтосвободнуюволютожесложно понять в рамках классической картины мира. Сложностьпримирения свободной воли с физикой часто приписываютдетерминизму,хотявиноватздесьвовсенеон,а(какяобъяснилвглаве11) классическое пространство-время. В пространстве-времени что-топроисходит со мной в каждый конкретный момент моего будущего.Дажееслито,чтопроизойдет,непредсказуемо,оноуженаходитсятам,на соответствующем сечении пространства-времени. Не имеет смыслаговорить о том, что я могу «изменить» то, что находится на этомсечении. Пространство-время не изменяется, а значит, в рамках физикипространства-времени невозможно понять причины, следствия,открытостьбудущегоилисвободнуюволю.

Таким образом, замена детерминистических законов движениянедетерминистическими (случайными) никак не помогла бы решитьпроблему свободной воли, пока эти законы остаются классическими.

Свобода не имеет ничего общего со случайностью. Мы ценим своюсвободнуюволюкакспособностьвыражатьвсвоихдействияхто,кеммыявляемсякакличности.Ктобысталценитьслучайность?То,чтомысчитаем своими свободными действиями, – это не случайные илинеопределенные действия, а такие, которые в значительной степениопределены тем, чеммы являемся, чтомыдумаеми о чем спор. (Хотьонииявляютсявзначительнойстепениопределенными,напрактикеонимогутбытьвесьманепредсказуемыпопричинамсложности.)

Рассмотрим следующее типичное утверждение с отсылкой ксвободнойволе:«ПослетщательногоразмышленияявыбралсделатьX:ямогбысделатьдругойвыбор;этобылоправильнымрешением;уменяхорошо получается принимать такие решения». В рамках любойклассической картины мира это утверждение абсолютно бессвязно. Врамках картины мультиверса оно имеет прямое физическоепредставление, показанное в таблице 13.1. (Я не предлагаюопределятьморальныеилиэстетическиеценностинаосноветакихпредставлений;япростоотмечаю,чтоблагодарямультиверсномухарактеруквантовойреальности свободная воля и связанные с ней концепции теперьсовместимысфизикой.)

В таком варианте тьюрингова концепция вычисления выглядитменее отвлеченной от человеческих ценностей и не являетсяпрепятствием пониманию человеческих качеств, подобных свободнойволе,приусловии,чтоонапонимаетсявконтекстемультиверса.ТотжесамыйпримерреабилитируетисамутеориюЭверетта.Напервыйвзгляд

ценой понимания явления интерференции является создание илиуглубление множества философских проблем. Но здесь, и во многихдругих примерах, которые я привел в этой книге, мы видим, чтопроисходит как раз обратное.Плодотворность теориимультиверсаприрешениииздавнасуществующихфилософскихпроблемтаквысока,чтоэту теорию стоило бы принять даже при полном отсутствии еефизических доказательств. В самом деле, философ Дэвид Льюис[58] всвоей книге «О множественности миров» (On the Plurality of Worlds)постулировал существование мультиверса, исходя исключительно изфилософскихпричин.

Вновьобращаяськтеорииэволюции,яточнотакжемогупризнатьдолюсмыслаутех,ктокритикуеттеориюэволюцииДарвинанаосноветого, что кажется «невероятным», чтобы такие сложные адаптациимогли развиться за данный промежуток времени. Один из критиковДокинзахочет,чтобыбиосфераудивляланастакже,какудивилобынас,если куча запасных частей, брошенных по отдельности, легли бы вформе Боинга-747. На первый взгляд такая критика проталкиваетаналогию между миллиардами лет проб и ошибок, имевших место навсей планете, с одной стороны, и мгновенным событием «случайногосовместного падения», с другой. Разумеется, при этом намеренноотбрасывается вся логика эволюционного объяснения. Тем не менееявляется ли диаметрально противоположная позиция Докинзаполностью адекватной как объяснение? Докинз хочет, чтобы мы неудивлялисьтому,чтосложныеадаптациипоявилисьспонтанно.Другимисловами, он заявляет, что его теория «эгоистичного гена» есть полноеобъяснение – конечно, не конкретных адаптаций, но возможностипоявлениятакихсложныхадаптаций.

Однако это объяснение не является полным. Существуетобъяснительныйпробел, ина этот размыуже знаем гораздобольшеотом, какимобразомдругие нитимогли бы заполнить этот пробел.Мыуже видели, что сам факт того, что физические переменные могутхранитьинформацию,чтоонимогутвзаимодействоватьдругсдругомдляпередачиирепликацииэтойинформации,ичтоподобныепроцессыустойчивы, полностью зависит от деталей квантовой теории. Болеетого, мы видели, что существование высокоадаптированныхрепликаторов зависит от физической осуществимости созданиявиртуальной реальности и ее универсальности, что, в свою очередь,можно понимать как следствие глубокого принципа, принципаТьюринга, которыйсвязываетфизикуи теориювычисленийивовсене

содержитявнойотсылкикрепликаторам,эволюцииилибиологии.Аналогичный пробел существует и в эпистемологииПоппера. Его

критики удивляются, почему работает научный метод или чтооправдывает опору на лучшие научные теории. Это приводит их кстрастномужеланиюпринципаиндукциииличего-топодобного(хотя,будучи криптоиндуктивистами, они обычно осознают, что такойпринцип также ничего не объяснил бы и не оправдал). ДляпоследователейПоппера ответить, что не существует такой вещи, какоправдание,иличтополагатьсянатеориинерационально,–всеравночто обеспечить объяснение. Поппер даже сказал, что «никакая теорияпознания не должна пытаться объяснить, почему нам удается что-тоуспешно объяснить» («Объективное знание»). Но как только мыпонимаем,чторостчеловеческогознания–этофизическийпроцесс,мывидим, что нельзя объявить недозволенной попытку объяснить, как ипочему он происходит. Эпистемология – это теория (эмерджентной)физики. Это основанная на фактах теория об обстоятельствах, прикоторых растет или не растет определенная физическая величина(знание).Голыеутвержденияэтойтеорииширокопринимаются.Номы,по-видимому, не в состоянии найти объяснение их истинностиисключительно в рамках теории познания как таковой. В этом узкомсмысле Поппер был прав. Объяснение должно включать квантовуюфизику, принцип Тьюринга и, как отмечал сам Поппер, теориюэволюции.

В каждом из четырех случаев защитники господствующей теориипостоянно находятся в оборонительной позиции, отражая зануднуюкритику этих объяснительных пробелов. Это часто вынуждает ихвозвращатьсяксутисвоегособственногонаправления.«Натомстоюине могу иначе», – это их конечный ответ, так как они полагаются насамоочевидную нелогичность отказа от непревзойденнойфундаментальной теории в их собственной конкретной области. Из-заэтого они кажутся критикам еще более ограниченными, и этопорождает пессимизм относительно самой возможности болеефундаментальногообъяснения.

Несмотря на все оговорки, которые я привожу в пользу критиковцентральных теорий, история всех четырех нитей показывает, что втечение большей части XX века с фундаментальной наукой ифилософией происходило нечто очень неприятное. Популярностьпозитивизма инструменталистского взгляда на науку была связана сапатией, потерей уверенности в себе и пессимизмом относительно

истинныхобъясненийвтакоевремя,когдапрестиж,полезность,атакжефинансированиефундаментальныхисследованийбыливыше,чемкогда-либо.Конечно, быломного отдельныхисключений, включая четверыхгероев этой главы. Но беспрецедентная картина одновременногопринятия и игнорирования их теорий говорит сама за себя. Я непретендуюнато,чтоимеюполноеобъяснениеэтогоявления,ночтобыегонивызвало,кажется,сейчасмыосвобождаемсяотнего.

Яуказалнаоднупричину,котораямоглапоспособствоватьэтому,аименно: по отдельности все четыре теории содержат объяснительныепробелы, из-за которых они могут показаться ограниченными,бесчеловечными и пессимистичными. Но я считаю, что, еслирассматривать их совместно, как единое объяснение структурыреальности, этот недостаток обращается в достоинство. Далекое ототрицания свободной воли, далекое от помещения человеческихценностей в контекст, где они становятся тривиальными инесущественными, далекое от пессимизма, это фундаментальнооптимистичное мировоззрение помещает человеческий разум в центрфизической вселенной, а объяснение и понимание – в центрчеловеческихустремлений.Янадеюсь, чтонамнепридетсяпотратитьслишком много времени, чтобы, оглядываясь назад, защитить этотединый взгляд от несуществующих конкурентов. В конкурентах небудет недостатка, когда, всерьез приняв единую теорию структурыреальности,мыначнемразвиватьее.Порадвигатьсядальше.


Парадигма – набор идей, на основе которого его приверженцынаблюдаютиобъясняютвсе,чтопроисходитвихопыте.

СогласноТомасуКуну,приверженностьпарадигмеделаетчеловекаслепым к достоинствам другой парадигмы и мешает ему перейти отодной парадигмы к другой. Невозможно понять две парадигмыодновременно.

Копенгагенская интерпретация квантовой механики – идея,позволяющая как можно легче уклониться от следствий квантовойтеориидляприродыреальности.Считается,чтовмоментынаблюдениярезультат в одной из вселенных становится реальным, а все другиевселенные – даже те, которые внесли в этот результат свой вклад –никогда не существовали. В соответствии с этим взглядомнепозволительно спрашивать о том, что происходит в реальностимеждусознательныминаблюдениями.

Резюме

Интеллектуальные истории фундаментальных теорий четырехнитей содержат замечательные параллели. Все четыре нити былиодновременно приняты (для практического использования) ипроигнорированы (как объяснения реальности). Одна из причин этогозаключаетсявтом,чтопоотдельностикаждаяизэтихтеорийсодержитобъяснительные пробелы и кажется холодной и пессимистичной.Основывать мировоззрение на любой из них в отдельности – значитбыть в обобщенном смысле редукционистом. Но если рассмотреть ихвместе, как единое объяснение структуры реальности, все тут жеизменяется.

Такчтожедальше?

14.КонецвселеннойХотя история не имеет смысла, мы можем

придатьейсмысл.

Карл Поппер. Открытое общество и еговраги

Когдавходемоихисследованийосновквантовойтеорииявпервыеосознал связи между квантовой физикой, вычислением иэпистемологией, я рассматривал их как свидетельство историческойтенденции физики поглощать предметы, которые до этого казалисьникоимобразомснейнесвязанными.Астрономия,например,получиласвязь с земной физикой через законы Ньютона, и за последующиенесколько веков большая ее часть была поглощена, превратившись вастрофизику.ХимиюначалиотноситькфизикепослеоткрытийФарадеявобластиэлектрохимии,аквантоваятеориясделалазначительнуючастьоснов химии прямо предсказуемой из одних лишь законов физики.Общая теория относительности Эйнштейна поглотила геометрию иизбавила как космологию, так и теорию времени от их прежде чистофилософского статуса, превратив их в полноценные разделы физики.Недавно, как я уже отметил, теория путешествия во времени тожепримкнулакфизике.

Таким образом, будущие перспективы поглощения квантовойфизикой не только теории вычисления, но итеории доказательства (укоторой есть альтернативное название «мета-математика»),представлялисьмнесвидетельствомдвухтенденций.Перваятенденциясостоялавтом,чточеловеческоезнаниевцеломпродолжаетобретатьединую структуру, которой оно должно обладать, если оно являетсяпонятнымвсильномсмысле,начтоянадеюсь.Ивтораятенденция–втом, что сама единая структура должна состоять из непрерывноуглубляющейсяирасширяющейсятеориифундаментальнойфизики.

Читатель должен знать, что мое мнение насчет второй тенденцииизменилось. Характер структуры реальности, которую я предлагаюсейчас, определяется не только фундаментальной физикой. Например,квантовая теория вычисления не была создана только лишь путемвыведения принципов вычисления из квантовойфизики.Она включает

принципТьюринга,которыйужебыл,подназваниемгипотезыЧёрча–Тьюринга,основойтеориивычисления.Егоникогданеиспользоваливфизике,нояутверждал,чтоегоможнодолжнымобразомпонятьтолькокак физический принцип. Он находится на одном уровне с принципомсохранения энергии и другими законами термодинамики, то есть онявляет собой ограничение, которому, насколько нам известно,подчиняются все остальные теории. Но, в отличие от существующихзаконов физики, он имеет эмерджентный характер и ссылаетсянепосредственно на свойства сложных машин и только вследствиеэтого – субатомных объектов и процессов. (Можно утверждать, чтовторое начало термодинамики – принцип увеличения энтропии – тожеимеетэтуформу.)

Точнотакже,еслимыпонимаемзнаниеиадаптациюкакструктуру,котораяпростираетсячерезмножествовселенных,томыожидаем,чтопринципы эпистемологии и эволюции можно прямо выразить в видезаконов о структуре мультиверса. Иначе говоря, они являютсяфизическимизаконами,нонаэмерджентномуровне.Конечно,квантоваятеориясложностиещенедостиглатогоуровня,гдеонаможетвыразитьвфизическойформеутверждениеотом,чтознаниеможетраститольковситуациях,соответствующихмоделиПоппера,показаннойнарис.3.3.Однако появления утверждения именно такого рода я ожидаю внарождающейся Теории Всего, единой объяснительной ипредсказательнойтеориивсехчетырехнитей.

При таком положении вещей мнение о том, что квантовая физикапоглощает другие направления, следует рассматривать какограниченный взгляд физиков, возможно, испорченныйредукционизмом. Действительно, каждая из трех оставшихся нитейдостаточнобогата,чтобысформироватьцельнуюосновувзгляданамирнекоторыхлюдейпочтитакже,какфундаментальнаяфизикаформируетоснову мировоззрения редукционистов. Ричард Докинз считает, что«если высшие создания из космоса когда-либо посетят Землю, ихпервым вопросом для оценки уровня нашей цивилизации будет: “Ониуже открыли эволюцию?”». Многие философы согласны с РенеДекартом,чтоэпистемологиялежитвосновевсегоостальногознанияичто нечто подобное аргументу Декарта cogito ergo sum[59] являетсянашим самым основным объяснением. Многие специалисты поинформатике были так поражены недавно открытыми связями междуфизикой и вычислением, что сделали вывод, что вселенная – этокомпьютер, а законы физики – программы, которые выполняются на

этом компьютере. Но все это ограниченные и даже вводящие взаблуждение взгляды на истинную структуру реальности. Объективноновый синтезимеет свой собственныйхарактер, который существенноотличаетсяотхарактералюбойизчетырехобъединяемыхимнитей.

Например,яужеотметил,чтофундаментальныетеориикаждойизчетырех нитей подвергались критике, отчасти справедливой, за их«наивность», «ограниченность», «холодность»и т. д.Поэтому с точкизрения физика-редукциониста, подобного Стивену Хокингу[60],человеческая раса – это всего лишь астрофизически неважный«химический мусор». Стивен Вайнберг полагает, что «чем болеепонятнойкажетсявселенная,темболеебессмысленнойонакажется.Ноесливплодахнашегоисследованиянетутешения,то,покрайнеймере,некоторая доля утешения есть в самом исследовании» («Первые триминуты»).Нолюбой,ктонесвязансфундаментальнойфизикой,должензаинтересоваться,почемуэтопроисходит.

Что касается вычисления, специалист по вычислительной техникеТоммазоТоффолизаметил,что«мыникогданевыполняемвычислениесамостоятельно,мыпростопользуемсявеликимВычислением,котороеуже происходит». Для него это не вопль отчаяния – совсем наоборот.Однако критики мировоззрения, основанного на теориивычислительных систем, не хотят видеть себя в виде чьей-топрограммы, работающей на чьем-то компьютере. Теория эволюции,понимаемая в узком смысле, рассматриваетнас какпростые«машины»для репликации наших генов или мемов и отказывается отвечать навопрос о том, почему эволюция стремится создавать все большуюадаптивнуюсложность,илинавопросороли,которуютакаясложностьиграет в более широкой схеме вещей. Подобным образом (крипто)индуктивистская критика эпистемологии Поппера заключается в том,что, формулируя условия роста научного знания, она не объясняет,почему это знание растет – почему она создает теории, достойныеиспользования.

Как я уже объяснил, в каждом случае защита зависит отпредставленныхобъясненийдругихнитей.Мынепросто «химическиймусор», потому что, например, макроскопическое поведение нашейпланеты, звезды и галактики зависит от эмерджентной, нофундаментальнойфизическойвеличины:знаниявэтоммусоре.Созданиеполезного знания в процессе науки, адаптации в процессе эволюцииследует понимать как проявление самоподобности, предписаннойфизическимпринципом–принципомТьюринга.Итакдалее.

Такимобразом,проблемапринятияоднойизэтихфундаментальныхтеорий за основу мировоззрения состоит в том, что каждая из нихявляется редукционистской в широком смысле этого слова. Иначеговоря, они обладают монолитной объяснительной структурой, вкоторой из нескольких чрезвычайно глубоких идей следует всеостальное. Но это оставляет аспекты самого предмета полностьюнеобъясненными. Напротив, объяснительная структура, которую онисовместно предоставляют для структуры реальности, не являетсяиерархической: каждая из четырехнитей содержитпринципы, которыеявляются«эмерджентными»сточкизрениятрехдругих,нотемнеменеепомогаютобъяснитьих.

Нам кажется, что три нити из четырех исключают людей с ихценностями из фундаментального уровня объяснения. Четвертая нить,эпистемология,выдвигаетзнаниенапереднийплан,нонедаетпричинырассматривать саму эпистемологию как имеющую значимость запределами психологии нашего вида. Знание представляетсяограниченной,парохиальнойконцепцией,покамынерассматриваемегосперспективымультиверса.Ноеслизнаниеобладаетфундаментальнойважностью, мы можем спросить, какая же роль в единой структуререальности кажется естественной для существ, создающих знание,таких, как мы сами. Этот вопрос изучил космолог Фрэнк Типлер. Егоответ,теорияомега-точки[61]–отличныйпримертеории,которая,вдухенашейкниги,являетсятеориейоструктуререальностивцелом.Онанеукладываетсяврамкиниоднойизнитей,нопринадлежитвсемчетырем.К сожалению, самТиплер в книге «Физика бессмертия» (The Physics ofImmortality)сделалрядгипертрофированныхзаявленийкасательносвоейтеории, из-за которых большинство ученых и философов сразу жеотвергло ее, тем самым упустив ценную основную идею, которую ясейчасобъясню.

Смоейточкизрения,простейшаяточкавходавтеориюомега-точки– это принцип Тьюринга. Универсальный генератор виртуальнойреальностифизическивозможен.Такаямашинаспособнавоспроизвестикак любую физически возможную среду, так и определенныегипотетическиеиабстрактныесущностислюбойжелаемойточностью.Следовательно, его компьютер имеет потенциально неограниченноетребование дополнительной памяти и может выполнитьнеограниченное количествошагов.Это было тривиально – встроить вклассическую теорию вычисления, пока универсальный компьютерсчитался абстракцией в чистом виде. Тьюринг просто постулировал

бесконечно длинную ленту памяти (с самоочевидными, на его взгляд,свойствами), совершенно точный процессор, не требующий нимощности, ни обслуживания, и неограниченное время. В том, чтобысделать эту модель более реалистичной, разрешив периодическоеобслуживание, нет принципиальной проблемы, но три остальныхтребования – неограниченная емкость памяти, неограниченное времяобработкииэнергоснабжение–проблематичнывсветесуществующейкосмологической теории. В некоторых современных космологическихмоделяхвселеннаячерезконечноевремяиспытаетповторныйколлапсввиде Большого сжатия и является пространственно конечной. В нихвселенная имеет геометрию гиперсферы, трехмерного аналогадвухмерной поверхности сферы. На первый взгляд, такая космологиянакладывает конечный предел как на емкость памяти, так и наколичествошаговобработки,которыемашинасмоглабыосуществитьдо конца вселенной. Это делает универсальный компьютер физическиневозможным, и принцип Тьюринга нарушается. В другихкосмологических моделях вселенная продолжает вечно расширяться иявляется пространственно бесконечной, что как будто можетпредоставить неограниченный источник материала для созданиядополнительной памяти. К сожалению, в большинстве подобныхмоделей плотность энергии, доступной для питания компьютера,уменьшаетсясрасширениемвселенной,иееприходитсясобиратьсовсебольшей площади. Из-за того, что физика налагает на скоростьабсолютный предел – скорость света, – доступ к памяти компьютерабудетзамедляться,ивконечномитогемысноваприходимктому,чтоможновыполнитьтолькоконечноечислошаговвычисления.

Ключевое открытие теории омега-точки – это открытие классакосмологических моделей, в которых, несмотря на конечностьвселенной как в пространстве, так и во времени, емкость памяти,количество возможных шагов вычисления и эффективное снабжениеэнергиейнеимеютограничений.Этакажущаясяневозможностьможетпроизойти из-за исключительных условий в последние моментыколлапса вселенной в Большом сжатии. Сингулярности пространства-времени, подобные Большому взрыву и Большому сжатию, редкобывают спокойными местами, но этот момент должен быть гораздохуже прочих. Изменится форма вселенной – из гиперсферы онапревратится в трехмерный аналог поверхности эллипсоида. Степеньдеформации увеличится, потом уменьшится, а потом увеличится ещебыстрее,нопоотношениюкдругойоси.Какамплитуда,такичастота

этихосцилляцийбудетбезграничноувеличиватьсяпомереприближениякконечной сингулярности, так чтопроизойдетбуквальнобесконечноеколичествоосцилляций,притомчтоконецнаступитзаконечноевремя.Материя, какой мы знаем ее, не выживет: все вещество, и даже самиатомы, будет разорвано гравитационными силами сдвига, вызваннымидеформированным пространством-временем. Однако эти силы сдвигатакже обеспечат неограниченный источник доступной энергии,который в принципе можно будет использовать для питаниякомпьютера.Нокаквтакихусловияхможетсуществоватькомпьютер?Единственным «материалом», который останется для созданиякомпьютеров, будут элементарные частицы и сама гравитация,предположительно в каких-то в высшей степени экзотическихквантовых состояниях, существование которых мы (все еще не имеяадекватной теории квантовой гравитации) сейчас не можем ниподтвердить, ни отвергнуть. (Вопрос об их экспериментальномнаблюдении, конечно, не стоит.) Если подходящие состояния частиц игравитационного поля существуют, то они также обеспечатнеограниченную емкость памяти, и вселенная будет сжиматься такбыстро, что бесконечное количество доступов к памяти станетосуществимымзаконечноевремядоконцавселенной.Конечнуюточкугравитационного коллапса, Большое сжатие этой космологии, Типлерназываетомега-точкой.

Итак, принцип Тьюринга означает, что не существует верхнейграницы количества физически возможных вычислительных шагов.Таким образом, при условии, что космология омега-точки – это (приправдоподобных допущениях) единственный тип космологии, прикоторомможетпроизойти бесконечное количествошагов вычисления,мы должны заключить, что наше действительное пространство-времядолжно иметь форму омега-точки. Поскольку все вычислениепрекратится, как только не останется переменных, способныхпереносить информацию, мы можем сделать вывод, что необходимыефизические переменные (возможно, квантово-гравитационныепеременные)действительносуществуютвплотьдоомега-точки.

Скептик мог бы сказать, что рассуждение такого рода содержитсерьезную и неоправданную экстраполяцию. У нас есть опыт«универсальных» компьютеров только в самой благоприятной среде,котораядажеотдаленноненапоминаетконечныестадиивселенной.Иунасестьопытвыполнениянаэтихкомпьютерахтолькоконечногочислашаговвычисленияприиспользованиитолькоконечногообъемапамяти.

Как может быть обоснована экстраполяция от этих конечных чисел кбесконечности? Другими словами, как мы можем знать, что принципТьюринга в его сильной форме строго истинен? Какие существуютдоказательстватого,чтореальностьобеспечиваетнечтобольшее,чемприблизительнаяуниверсальность?

Конечно,этотскептик–индуктивист.Болеетого,точнотакойтипмышления (как я доказал в предыдущей главе) мешает нам понять иусовершенствовать наши лучшие теории. Что является«экстраполяцией»,ачтонет,зависитоттого,скакойтеорииначинают.Если начать с какой-то неопределенной, но ограниченной концепциитого, что является «нормальным» в возможностях вычисления,концепции,неподкрепленнойлучшимиизимеющихсяобъясненийэтогопредмета,толюбоеприменениеэтойтеориивнезнакомыхусловийбудетрассматриваться как «неоправданная экстраполяция». Но если начать собъяснений лучшей из доступных фундаментальных теорий, то самаидея о том, что в чрезвычайных ситуациях остается в силе некаяпризрачная «нормальность», будет неоправданной экстраполяцией.Чтобыпонять нашилучшие теории,мыдолжнывсерьез приниматьихкак объяснения реальности, а не рассматривать их как простыеобобщениясуществующихнаблюдений.

Принцип Тьюринга – это наша лучшая теория основ вычисления.Конечно, нам известно лишь конечное количество примеров, которыеегоподтверждают–ноэтовернодлялюбойнаучнойтеории.Остаетсяивсегда будет оставаться логическая возможность того, чтоуниверсальность может быть только приблизительной. Однако несуществует конкурирующей теории вычисления, которая заявляла быэто. И на то есть хорошая причина, ибо «принцип приблизительнойуниверсальности»неимелбыобъяснительнойсилы.Если,кпримеру,мыхотим понять, почему мир кажется понятным, объяснение могло бызаключаться в том, что мир является понятным. Такое объяснениеможно согласовать с другими объяснениями из других областей (насамом деле так и происходит). Но теория о том, что мир понятеннаполовину, ничего не объясняет, и ее, по-видимому, невозможносогласовать с объяснениями из других областей, если только они необъяснятее.Такаятеорияпростодаетновуюформулировкупроблемыивводит необъясненную константу «наполовину». Короче, допущение,что принцип Тьюринга в полной форме остается в силе в концевселенной, оправдано тем, что любое другое допущение портитхорошиеобъяснениятого,чтопроисходитздесьисейчас.

Но оказывается, что тип осцилляции пространства, которыйприводит к омега-точке, в высшей степени неустойчив (наподобиеклассического хаоса) и исключительно силен. Сила и неустойчивостьэтих осцилляций неограниченно увеличиваются по мере приближенияомега-точки.Любоенебольшоеотклонениеотправильнойформыбудетбыстро увеличено до такой степени, что условия продолжениявычислениябудутнарушены,такчтоБольшоесжатиепроизойдетпослеконечного количества вычислительных шагов. Следовательно, чтобыудовлетворить принципуТьюринга и достичь омега-точки, вселеннуюследует постоянно «направлять» на правильные траектории. Типлер впринципепоказал,какэтоможносделать,манипулируягравитационнымполемнадвсемпространством.Предположительно(намопятьженужнаквантовая теория гравитации, чтобы убедиться в этом) технологию,используемую для стабилизации механизмов и хранения информации,придется постоянно совершенствовать – в действительностисовершенствоватьбесконечноечислораз,–померетогокакплотностьи напряжения будут расти все более и более, беспредельно. Этопотребует непрерывного создания нового знания, которое, как гласитэпистемологияПоппера, требует присутствия рациональной критики, апотому – разумных существ. Таким образом, из принципа Тьюринга инекоторыхдругихнезависимоподтверждаемыхдопущениймыпришликвыводу,чторазумвыживетичтознаниебудетнепрерывносоздаватьсядоконцавселенной.

Процедурыстабилизацииисопровождающиеихпроцессысозданиязнаниядолжныбудутпостоянноускоряться,покавконечномбезумиивконечноевремянепроизойдетбесконечноеколичествотогоидругого.Мы не знаем такой причины, по которой не должно существоватьфизическихресурсовосуществленияэтого,номожнопоинтересоваться,почемуобитателидолжныбудутприложить такие усилия.Почемуонидолжны продолжать столь аккуратно направлять гравитационныеосцилляциивовремя,скажем,последнейсекундывселенной?Есливамосталось жить всего одну секунду, почему бы, наконец, просто неоткинутьсянаспинкустулаинеотнестиськовсемуэтомуспокойно?Ноэто, конечно, неправильное представление ситуации. Вряд ли можнобыло бы придумать в большей степени неправильное представление.Дело в том, что разум этих людей будет работать, как компьютернаяпрограммавкомпьютерахсбезграничноувеличивающейсяфизическойскоростью. Их мысли так же, как и наши, будут результатамивиртуальной реальности, полученными этими компьютерами.

Действительно, в конце этой последней секунды весь сложныймеханизмбудетразрушен.Номызнаем,чтосубъективнаядлительностьощущениявиртуальнойреальностиопределяетсяневременемотначалаработы, а вычислениями, выполненными за это время. В бесконечномколичествеэтаповвычисленияестьвремядлябесконечногоколичествамыслей–предостаточновременидлятех,ктомыслит,чтобыпоместитьсебявлюбуювиртуальнуюсреду,котораяимпонравится,иощущатьеестолько, сколько им этого захочется. Устав от нее, они могутпереключиться на любую другую среду или на любое количестводругих сред, которое они позаботятся создать. Субъективно ониокажутся не на конечных стадиях своейжизни, а на самых начальных.Они не будут спешить, ибо субъективно они будутжить вечно.Когдаостанетсяоднасекундаилиоднамикросекунда,онитемнеменеебудутиметь «всё время в мире», чтобы сделать больше, испытать больше,создать больше – бесконечно больше, – чем кто-либо в мультиверсесделал до этого времени. Поэтому у них есть множество стимуловуделить внимание управлению своими ресурсами. Занимаясь этим, онипросто подготавливают свое собственное будущее, открытое,бесконечноебудущее,котороеонибудутполностьюконтролироватьивкотороевлюбойзаданныймоментвременионибудутлишьвступать.

Мы можем надеяться, что разум в омега-точке будет состоять изнашихпотомков.Точнееговоря,изнашихинтеллектуальныхпотомков,поскольку наши нынешние физические формы не смогли бы выжитьвблизи омега-точки. На некоторой стадии человеческим существампридется перевести компьютерные программы, которыми является ихразум, в более прочное «железо».На самомделе в конечномитоге этопридетсясделатьбесконечноеколичествораз.

Механика «направления» вселенной к омега-точке требуетосуществления определенных действий во всем пространстве.Следовательно, разумдолженбудет вовремяраспространитьсяпо всейвселенной,чтобысделатьпервыенеобходимыенастройки.Этоодинизряда контрольных сроков, которым, как показал Типлер, нам придетсяудовлетворить–ионтакжепоказал,чтоудовлетворитьлюбомуизнихсточки зрения нашего настоящего знания физически возможно. Первыйсрок(какяотметилвглаве8)наступитпримерночерезпятьмиллиардовлет от сегодняшнего момента, когда Солнце, если оставить его напроизволсудьбы,станеткраснойгигантскойзвездойисотретнасслицаземли.ДоэтогомоментамыдолжнынаучитьсяуправлятьСолнцемилипокинуть Солнечную систему. Затем мы должны заселить нашу

галактику,потомместноескоплениегалактик,апотомивсювселенную.Мы должны делать все это достаточно быстро, чтобы удовлетворитьсоответствующему сроку, но мы не должны продвигаться вперед такбыстро, что израсходуем все необходимые ресурсы прежде, чемсоздадимновыйуровеньтехнологии.

Яговорю,что«мыдолжны»делатьвсеэто,однакоэтовсеголишьдопущение, что именно мы будем предками разума, который будетсуществоватьвомега-точке.Намненужноигратьэтуроль,еслимынехотимэтого.Еслимырешимнеигратьее,нопринципТьюрингавсежеверен, то мы можем быть уверены, что ее сыграет кто-то другой(предположительнокакой-товнеземнойразум).

Тем временем в параллельных вселенных наши двойники делаюттот же самый выбор. Преуспеют ли все они? Другими словами,обязательно ли кто-то преуспеет в создании омега-точки в нашейвселенной?ЭтозависитотоднойтонкойдеталипринципаТьюринга.Онгласит, что универсальный компьютер физически возможен, а«возможный» обычно означает «действительный в этой или какой-тодругой вселенной». Требует ли принцип, чтобы универсальныйкомпьютер был построен во всех вселенных, или только в некоторых,или, может быть, «в большинстве»? Мы еще недостаточно хорошопонимаем этот принцип, чтобы сделать вывод. Некоторые принципыфизики,например,принципсохраненияэнергии,остаютсявсилетольков группе вселенных, а в отдельных вселенных при некоторыхобстоятельствах могут нарушаться. Другие принципы, например,принципсохранениязаряда,остаютсявсилестроговкаждойвселенной.ДвесамыепростыеформыпринципаТьюрингабылибыследующими:

1)универсальныйкомпьютерсуществуетвовсехвселенных;или2) универсальный компьютер существует по крайней мере в

некоторыхвселенных.

Версия «во всех вселенных» представляется слишком сильной,чтобы выразить интуитивную идею о том, что такой компьютерфизически возможен. Но версия «по крайней мере в некоторыхвселенных» кажется слишком слабой, поскольку ясно, что еслиуниверсальностьостаетсявсилетольковоченьнемногихвселенных,тоонатеряетсвоюобъяснительнуюсилу.Наконец,версия«вбольшинствевселенных» потребовала бы, чтобы принцип точно определил их

конкретноепроцентноесоотношение,скажем,85%,чтокажетсявесьманевероятным. (Есть такое предположение, что в физике не существует«естественных» констант, кроме нуля, единицы и бесконечности.)Следовательно, в действительности Типлер отдает предпочтениеверсии «всех вселенных», и я согласен, что это самый естественныйвыборпритомнемногом,чтонамизвестно.

Это все, что имеет сказать теория омега-точки – или, скорее, еенаучная составляющая, которуюя защищаю.Можноприйти к томужевыводу,начав снесколькихдругихотправныхточекв трехизчетырехнитей. Одной из них является эпистемологический принцип,утверждающий,чтореальностьпонятна.Этотпринцип такжеявляетсянезависимо доказуемым постольку, поскольку он лежит в основеэпистемологииПоппера.Ноегосуществующиеформулировкислишкомразмыты, чтобы из них можно было сделать безоговорочные выводы,скажем,обезграничностифизическихпредставленийзнания.Поэтомуяпредпочитаю не постулировать этот принцип непосредственно, авывести его из принципа Тьюринга. (Это еще один пример большейобъяснительнойсилы,котораястановитсядоступнойприрассмотрениичетырех нитей как единой фундаментальной концепции.) Сам Типлерполагаетсяилинапостулатотом,чтожизньбудетдлитьсявечно,илинапостулат о том, что обработкаинформациибудет длиться вечно.Снашейнастоящейточки,зренияниодинизэтихпостулатовнекажетсяфундаментальным. Преимущество принципа Тьюринга состоит в том,что его уже по причинам, достаточно независимым от космологии,рассматривают как фундаментальный принцип природы – хотя и невсегдавэтойстрогойформе,нояпоказал,чтотакаяформанеобходима,еслимыхотимобъединитьэтотпринципсфизикой.

Типлер указывает, что космология всегда хотела изучать прошлое(на самом деле главным образом отдаленное прошлое) пространства-времени.Нобо́льшаячастьпространства-временилежитвбудущемотнастоящей эпохи. Существующая космология действительнообращается к вопросу о том, произойдет ли повторный коллапсвселенной,нопомимоэтогобыловыполненооченьмалотеоретическихисследований относительно большей части пространства-времени. Вчастности,подходыкБольшомусжатиюизучалисьгораздоменьше,чемпоследствияБольшоговзрыва.Типлерсчитает,чтотеорияомега-точкизаполняет этот пробел.Я считаю, что теория омега-точки заслуживаеттого, чтобы стать господствующей теорией будущего пространства-времени,дотехпорпокаиеслинебудетэкспериментально(иликак-то

иначе) отвергнута. (Экспериментальное опровержение возможно,потому что существование омега-точки в будущем налагаетопределенныеограничениянасостояниевселеннойсегодня.)

Создав сценарий омега-точки, Типлер делает несколькодополнительных допущений (одни из них вероятны, другие не очень),которые позволяют ему набросать больше подробностей историибудущего. Именно квазирелигиозная интерпретация этой историибудущего Типлером и тот факт, что ему не удалось отделить этуинтерпретацию от лежащей в ее основе научной теории, помешалисерьезному восприятию последней. Типлер отмечает, что ко времениомега-точки будет создан бесконечный объем знания. Затем ондопускает, что разум, существующий в этом отдаленном будущем,подобно нам, пожелает открыть знание, отличное от того, котороенемедленнонеобходимодляеговыживания(или,можетбыть,онбудетнуждаться в этом). Он действительно обладает потенциалом открытьвсефизическипознаваемоезнание,иТиплердопускает,чтоонсделаетэто.

Такимобразом,внекоторомсмыслеомега-точкабудетвсеведущей.Но только в некотором смысле. Приписывая омега-точке такие

свойства, как всеведение или даже физическое существование, Типлериспользует удобный лингвистический метод, который достаточношироко распространен в математической физике, но может сбить справильногопути,еслиприниматьегослишкомбуквально.Этотметодзаключается в нахождении граничной точки последовательности спомощьюсамойпоследовательности.Такимобразом,когдаонговорит,что омега-точка «знает» X, он имеет в виду, что Х известен какой-токонечной сущности до времени омега-точки и не будет забыт послеэтого.Типлерне имеет в виду, что в конечной точке гравитационногоколлапса в буквальном смысле слова существует некая знающаясущность, поскольку там вообще нет физических сущностей. Такимобразом,всамомбуквальномсмыслеомега-точканезнаетничего,иоее«существовании»можноговоритьтолькопотому,чтонекоторыенашиобъяснения структуры реальности ссылаются на ограничивающиесвойствафизическихсобытийвотдаленномбудущем.

Типлер использует теологический термин «всеведущий» попричине, которая вскоре станет очевидна; но позвольте мне сразу жеотметить,чтовданномслучаеэтословонеиспользуетсявегополномтрадиционном смысле. Омега-точка не будет знать все. Подавляющеебольшинство абстрактных истин, подобных истинам о CGT-средах и

томуподобном, будут также недостижимыдля нее, как недостижимыонидлянас.

Итак, поскольку все пространство будет заполнено разумнымкомпьютером, оно будет вездесуще (хотя лишь после определеннойдаты). Поскольку оно будет непрерывно перестраивать себя инаправлять гравитационный коллапс, можно сказать, что оно будетконтролировать все, что происходит в материальной вселенной (или вмультиверсе, еслиявлениеомега-точкипроизойдетвовсехвселенных).Поэтому,говоритТиплер,омега-точкабудетвсемогущей.Ноопять,этовсемогуществонебудетабсолютным.Напротив,онострогоограниченодоступнымвеществомиэнергиейиподчиненозаконамфизики.

Поскольку разумными существами компьютера будутсозидательные мыслители, их следует классифицировать как «людей».Любая иная классификация, как справедливо утверждает Типлер, былабы расистской. И поэтому он заявляет, что в пределе омега-точкисуществует всеведущее, всемогущее, вездесущее общество людей.ЭтообществоТиплеротождествляетсБогом.

Я упомянул несколько аспектов, которыми «Бог» Типлераотличается от Бога или богов, в которых верит большинстворелигиозных людей. Есть и другие отличия. Например, люди вблизиомега-точки не смогли бы, даже если бы захотели, заговорить с нами,или сообщитьнам своижелания, или сотворить чудеса (сегодня).Онине создавали вселенную, они не изобретали законы физики – и они несмоглибынарушитьэтизаконы,еслибызахотели.Онимогутслушатьмолитвы из сегодняшнего дня (возможно, улавливая очень слабыесигналы), но они не могут на них ответить. Они противостоят (и этоможновывестиизэпистемологииПоппера)религиознойвереинехотят,чтобы им поклонялись. И так далее. Однако Типлер на этом неостанавливаетсяи утверждает, что большаячасть основныхчертБогаиудеохристианских религий свойственна и омега-точке.Намой взгляд,большинстворелигиозныхлюдейне согласится сТиплеромв том,чтокасаетсяосновныхчертихрелигий.

В частности, Типлер указывает, что достаточно продвинутаятехнологиябудетспособнавоскрешатьмертвых.Онасможетделатьэтонесколькими различными способами, простейшим из которых,возможно, является следующий. Как только появится достаточнаякомпьютернаямощность(незабывайте,чтовконцеконцовдоступнымстанет любое желаемое ее количество), можно будет запуститьпрограммумоделированиявсейвселенной–авдействительности,всего

мультиверса–ввиртуальнойреальности,начинаясБольшоговзрыва,слюбой желаемой степенью точности. Если начальное состояние небудетизвестнодостаточно точно,можнобудетиспытатьпроизвольнодетальный набор всех возможных начальных состояний и воссоздатьвсе их одновременно. Возможно, модели придется остановиться из-засложности, если воспроизводимая эпоха слишком приближается кдействительномувремениосуществлениямоделирования.Новскореонасможет продолжиться по мере того, как будут подключеныдополнительные вычислительные мощности. Для компьютеров омега-точкинетничеготруднорешаемого.Длянихестьтолько«вычислимое»и «невычислимое», а воспроизведение реальных физических средопределенноотноситсяккатегориивычислимых.

Во время этой имитации появится планета Земля и множество еевариантов. Разовьется жизнь, а в конечном итоге и люди. Все люди,когда-либожившиегде-либовмультиверсе (всете,чьесуществованиебыло физически возможным), появятся где-то в этой грандиознойимитации.Тожесамоепроизойдетсовсемкогда-либосуществовавшимвнеземным разумом и искусственным интеллектом. Управляющаяпрограмма сможет подыскать эти разумные существа и, если захочет,поместить их в лучшую виртуальную среду – в такую, где они,возможно,неумрутснова,авсеихжеланиябудутвыполняться(или,покрайней мере, все желания, которые сможет удовлетворить данный,невообразимовысокийуровеньвычислительныхресурсов).

Почему она делала бы это? Одна причина могла бы бытьморальной: по нормам отдаленного будущего среда, в которой мыживем сегодня, чрезвычайно сурова, и мы ужасно страдаем. Можетбыть,неспаститакихлюдейинедатьимшансналучшуюжизньбудетсчитаться неэтичным. Но было бы контрпродуктивным немедленнопоместитьэтихлюдейвсовременнуюкультурунамоментвоскрешения:они будут мгновенно сбиты с толку, почувствуют себя униженными иподавленными.Следовательно,говоритТиплер,можноожидать,чтомывоскреснем в среде такого типа, которая в сущности нам знакома, заисключением того, что будут удалены все неприятные элементы идобавлены многие чрезвычайно приятные. Другими словами, мыпопадемнанебеса.

В такой манере Типлер продолжает воссоздавать многие другиеаспектытрадиционнойрелигиознойпанорамы,зановоопределяяихкакфизические сущности или процессы, появление которых смело можноожидать вблизи омега-точки. Хорошо, давайте отложим вопрос,

соответствуют ли эти воссозданные версии своим религиозныманалогам. Вся история о том, что будут, а чего не будут делать этиразумные существа из далекого будущего, основана на цепочкедопущений.Дажееслимыповерим,чтокаждоеизэтихдопущенийсамопосебеправдоподобно,общиевыводынемогутпретендоватьначто-тобольшее,чемобоснованноепредположение.Подобныеразмышлениястоитделать,новажноотличатьихотдоводоввпользусуществованиясамой омега-точки и от теории ее физических и эпистемологическихсвойств. Ибо эти аргументы допускают не больше, чем то, чтоструктура реальности действительно подчиняется нашим лучшимтеориям,–допущение,котороеможнодоказатьнезависимо.

Вкачествепредостереженияоненадежностидажеобоснованногопредположения позвольте мне нанести повторный визит античномустроителю из главы 1 с его донаучным знанием архитектуры иинженерного дела. Нас отделяет от него такой огромный культурныйпробел, что ему было бы чрезвычайно трудно постичь реальнуюкартину нашей цивилизации. Но мы с ним почти современники посравнению с огромным разрывом между нами и самым раннимвозможныммоментомтиплеровскоговоскрешения.Итак,допустим,чтоэтот строитель размышляет об отдаленном будущем строительнойпромышленности и по какой-то экстраординарной случайностисталкиваетсясоченьточнойоценкойсовременнойтехнологии.Тогдаонбудет знать, кроме всегопрочего, чтомыможем строить конструкцииболееогромныеивпечатляющие,чемвеличайшиесоборыеговремени.Мыможемпостроитьсоборвысотойвмилю,еслизахотим.Имымоглибы сделать это, потратив гораздо меньшую часть своего богатства,меньшевремениименьшечеловеческоготруда,чемпонадобилосьбыему, чтобы построить самый скромный собор. Поэтому он суверенностью мог бы предсказать, что к 2000 году будут построенысоборы высотой в милю. Он бы ошибся, и очень ошибся, поскольку,несмотря на то что у нас есть технология строительства такихконструкций, мы выбираем их не строить. Действительно, сейчаскажется невероятным, что подобный собор когда-нибудь будетпостроен.

Даже если мы допустим знания нашего «почти современника»относительнонашейтехнологии,оношибетсявнашихпредпочтениях.Оношибется,потомучтонекоторыеизегонеоспариваемыхдопущенийомотивациилюдейустареливсегочерезнескольковеков.

Точно так же нам может показаться естественным, что разумные

существа омега-точки ради исторического или археологическогоисследования,изчувствасострадания,моральногодолгаилипростопосвоей прихоти в конечном итоге создадут модель нас в виртуальнойреальности и когда их эксперимент завершится, они даруют нам теничтожные вычислительные ресурсы, которые нам потребовались бы,чтобы вечно жить «на небесах». (Лично я предпочел бы, чтобы мнеразрешилипостепенновливатьсявихкультуру.)Номынеможемзнать,чегозахотятони.Насамомделениоднапопыткапредсказатьбудущеекрупномасштабноеразвитиечеловеческих (илисверхчеловеческих)делнеможетдатьнадежныхрезультатов.КакуказалПоппер, будущийходчеловеческих дел зависит от будущего роста знания. И мы не можемпредсказать,какоеименнознаниебудетсоздановбудущем,потомучто,если бы мы могли это сделать, мы бы по определению уже обладалиэтимзнаниемвнастоящем.

Ноне тольконаучное знаниехарактеризуетпредпочтениялюдейиопределяет манеру их поведения. Существуют также, например,моральные критерии, которые задают признаки «правильно» и«неправильно» для возможных действий. Известно, что подобныеценности трудно включить в научное мировоззрение. Представляется,что они образуют свою собственную замкнутую объяснительнуюструктуру, отделенную от структуры физического мира. Как отметилДэвид Юм, невозможно логически вывести понятие «должно» изпонятия «есть». Тем не менее мы используем такие ценности как дляобъяснения,такидляопределениясвоихфизическихдействий.

Бедный родственник морали – полезность. Поскольку кажетсягораздопрощепонять,чтообъективнополезноилибесполезно,чемчтообъективно правильно или неправильно, мораль много раз пыталисьопределить на основе различных форм полезности. Существует,например, эволюционная мораль, которая отмечает, что многие видыповедения, которые мы объясняем на основе морали, например, неубивай или не обманывай, сотрудничая с другими людьми, имеютаналоги в поведении животных. Существует и раздел эволюционнойтеории – социобиология, – добившийся некоторых успехов приобъясненииповеденияживотных.Многие людиподдалисьискушениюсделатьвывод,чтоморальныеобъяснениявыборачеловека–этовсеголишь видимость; что мораль совсем не имеет объективной основы ичто «правильно» и «неправильно» – это просто ярлыки, которые мыприменяем к нашим врожденным побуждениям именно такого, а некакого-то иного поведения. Другая версия того же самого объяснения

заменяетгенынамемыизаявляет,чтотерминологияморали–этовсеголишь видимость для вписывания в социум. Однако ни одно из этихобъясненийнесоответствуетфактам.

С одной стороны, мы не стремимся объяснять врожденноеповедение – скажем, приступы эпилепсии – на основе моральноговыбора; у нас существует понятие произвольных и непроизвольныхактов, и только для произвольных действий существуют моральныеобъяснения.Сдругой стороны, труднопредставить себехотябыодинтипврожденногочеловеческогоповедения–избегатьболи,заниматьсясексом,естьиличтоугодноеще,–откоторогобылюдиприразличныхобстоятельствах не отказывались по причинам морали. То же самоеотносится,дажевболееширокомсмысле,ксоциальнообусловленномуповедению.Всамомделе,подавлениекакврожденного,такисоциальнообусловленного поведения само по себе является характеристическимповедением людей, как и объяснение такого сопротивления на основеморали.Ниоднаизэтихформповедениянеимеетаналогауживотных;ни в одном из этих случаев моральные объяснения невозможноистолковать на основе генов или мемов. Это роковая ошибка целогокласса теорий. Разве мог бы существовать ген подавления генов, есличеловек захотел бы этого? А социальная обусловленность,поддерживающая сопротивление? Может быть, это возможно, но по-прежнему остается проблема, связанная с тем, как мы выбираем, чтоделать вместо этого, и что мы имеем в виду, когда объясняем своесопротивление тем, что мы просто правы и что поведение,предписанное нашими генамиили нашимобществом, в этой ситуацииявляетсязлом.

Этигенетическиетеорииможнорассматриватькакособыйслучайболее обширной уловки, которая отрицает, что моральные сужденияимеют смысл, на том основании, что в действительности мы невыбираем свои действия, что свободная воля – это иллюзия,несовместимаясфизикой.Нонасамомделе,какмывиделивглаве13,свободная воля совместима с физикой и вполне естественновписываетсявописаннуюмнойструктуруреальности.

Утилитаризм был ранней попыткой соединить моральныеобъяснения с научным мировоззрением через «полезность», причем«полезность» отождествлялась с человеческим счастьем. Делатьморальный выбор было равноценно вычислению, какое действиепринесет больше счастья либо для одного человека (здесь теориястановилась более неопределенной), либо для «самого большого»

количествалюдей.Различныеверсииэтойтеориизаменили«счастье»на«удовольствие» или «предпочтение». Если рассматривать утилитаризмкакотречениеотраннихавторитарныхсистемморали,тоонбезупречен.Ивтомсмысле,чтоонпростозащищаетотказотдогмыидействиевсоответствии с «предпочитаемой» теорией, которая выжила послерациональной критики, все люди – утилитаристы. Но как попыткарешить обсуждаемую здесь проблему, проблему объяснения смысламоральных оценок, он тоже содержит роковую ошибку: мы выбираемсвоипредпочтения.Вчастности,мыизменяемсвоипредпочтенияидаемэтомуморальноеобъяснение.Такоеобъяснениенельзяперевестинаязыкутилитаризма.Существуетлиосновное,главноепредпочтение,котороеконтролирует изменения наших предпочтений? Если бы такоепредпочтение существовало, то его невозможно было бы изменить, иутилитаризмвыродилсябывгенетическуютеориюморали,описаннуювыше.

Какже тогдаморальныеценности связаныс конкретнымнаучныммировоззрением,котороеязащищаювэтойкниге?Какминимумямогуутверждать, что нет фундаментального препятствия тому, чтобысформулировать это отношение. Проблема со всеми предыдущими«научными мировоззрениями» заключалась в их иерархическихобъяснительных структурах. Точно так же, как невозможно в рамкахтакойструктуры«доказать»истинностьнаучныхтеорий,невозможноидоказатьправильностьобразадействий(потомучтокактогдадоказатьправильностьструктурывцелом?).Какяужесказал,каждаяизчетырехнитейимеетиерархическуюобъяснительнуюструктуру,ноэтоневернодля структуры реальности в целом. Поэтому объяснение моральныхценностей как объективных качеств физических процессов не нужноприравнивать к выведению их из чего-либо, даже в принципе. Также,каксабстрактнымиматематическимисущностями,вопросвтом,какойвклад они вносят в объяснение – можно ли понять физическуюреальностьилинетбезприписыванияреальноститакимценностям.

В этой связи позвольте мне отметить, что «эмерджентность» вобычном смысле – это единственный путь, на котором объясненияразличных нитей могут быть связаны. До сих пор я фактическирассматривал только то, чтоможнобылобыназватьпредсказательнойэмерджентностью. Например, мы верим, что предсказания теорииэволюциилогическиследуютиззаконовфизики,дажееслидоказатьэтусвязьможетоказатьсятруднорешаемойвычислительнойзадачей.Номыневерим,чтообъяснениявтеорииэволюцииследуютизфизики.Однако

неиерархическая объяснительная структура допускает возможностьобъяснительной эмерджентности. Допустим ради доказательства, чтоданное моральное суждение можно объяснить как правильное внекотором узком утилитарном смысле. Например: «Я хочу это; этоникомунеповредит;значит,этоправильно».Ноэтосуждениеоднаждыможетбытьпоставленоподсомнение.Ямогбыспросить:«Следуетлимнехотеть этого?»Или:«Действительнолияправ,что этоникомунеповредит?» – так как сам вопрос о том, кому, по моему суждению,«повредит»этодействие,зависитотморальныхдопущений.Еслиябудуспокойносидетьвкреслеусебядома,тоэто«повредит»всемлюдямнаЗемле,которыемоглибыизвлечьпользу,еслибыявышелипомогимвтот момент; это также «повредит» всем ворам, которые хотели быукрастьмоекресло,еслитолькояненадолгокуда-товыйду,итакдалее.Чтобы разрешить подобные вопросы, я привожу дополнительныетеории морали, включающие новые объяснения моей моральнойситуации. Когда такое объяснение покажется удовлетворительным, ябудупытатьсяиспользоватьего,чтобырассудить,чтоправильно,ачтонет.Нообъяснение,хотяивременноудовлетворительноедляменя,всеженеподниметсянадуровнемутилитаризма.

Теперь допустим, что кто-то создает общую теорию о такихобъяснениях.Допустим,чтоонвводиттакоепонятиевысокогоуровня,как«правачеловека»,ипредполагает,чтовведениеэтогопонятия(дляданного класса моральных проблем, подобных той, которую я толькочто описал) всегда будет порождать новое объяснение, решающее этупроблему в утилитарном смысле. Далее, допустим, что эта теория обобъяснениях сама по себе является объяснительной теорией. Онаобъясняет с помощью какой-то другой из четырех нитей, почемуанализировать проблемы на основе прав человека «лучше» (вутилитарном смысле). Например, она могла бы объяснить на базеэпистемологии, почему можно ожидать, что уважение прав человекабудет способствовать росту знания, которое само по себе являетсяпредварительнымусловиемрешенияморальныхпроблем.

Если объяснение кажется хорошим, возможно, эта теория стоиттого,чтобыееприняли.Болеетого,посколькуутилитарныевычисленияневозможнотрудны,тогдакаканализситуациинаосновеправчеловеказачастую осуществим, возможно, стоит предпочесть анализ на основе«прав человека» любой другой определенной теории о том, сколькосчастьяпринесет какое-то конкретное действие.Еслибы все это былоистинно, могло бы оказаться, что концепцию «прав человека»

невозможно даже в принципе выразить на основе «счастья» – что этосовсем не утилитарное понятие. Мы можем назвать его моральнымпонятием. Эти понятия связаны через эмерджентное объяснение, а нечерезэмерджентноепредсказание.

Янезащищаюименноэтотконкретныйпоход;япростопоказываюспособ объективного существования моральных ценностей через ихроль в эмерджентных объяснениях. Если бы такой подходдействительно работал, то он бы объяснил мораль как разновидность«эмерджентнойполезности».

«Художественнуюценность»идругиеэстетическиепонятиятакжевсегдабылосложнообъяснитьобъективно.Ихтакжечастообъясняюткакпроизвольныечертыкультурыиличерезврожденныепредпочтения.Исновамывидим,чтоэтонеобязательнотак.Какморальотноситсякполезности, так и художественная ценность имеет менееэкзальтированного, но более объективно определенного двойника –замысел.Ивновьценностьособенностизамысламожнопонятьтольковконтекстеопределеннойцелидляпридуманногообъекта.Номыможемобнаружить, что возможно усовершенствовать замысел, включая в егокритерии хороший эстетический критерий. Подобные эстетическиекритерииневозможнобылобывычислитьизкритериевзамысла;одноизихпримененийзаключалосьбывусовершенствованиисамихкритериевзамысла. Отношение снова было бы связано с объяснительнойэмерджентностью, а художественная ценность, или красота, была быразновидностьюэмерджентногозамысла.

ЧрезмернаяуверенностьТиплера в своей способностипредсказатьмотивылюдейвблизиомега-точкипривелак тому,чтооннедооценилважное следствие теории омега-точки для роли разума в мультиверсе.Оно заключается в том, что разум находится там не только для того,чтобы управлять физическими событиями в огромноммасштабе, но ичтобы выбирать, что произойдет. Именно мы будем выбирать конецвселенной, как сказал Поппер. Действительно, в большой степенибудущие разумные мысли содержат то, что произойдет, ибо в концеконцов все пространство и его содержимое станет компьютером. Вконце вселенная будет состоять буквально из разумных мыслительныхпроцессов. Где-то вблизи дальнего конца этих материализованныхмыслей, может быть, лежит все физически возможное знание,выраженноевфизическихобразах.

Моральные и эстетические размышления, как и результаты всехтаких размышлений, также выражены в этих образах. В самом деле,

существуетилинетомега-точка,новезде,гдеестьзнаниевмультиверсе(сложностьчерезмногиевселенные),должныбытьифизическиеследыморальногои эстетическогорассуждения, определившего, какогородапроблемы создающая знание сущность выбрала решать. В частности,преждечемлюбойэлементфактическогознаниясможетстатьсходнымв полосе вселенных, моральные и эстетические суждения уже должныбытьпохожимивэтихвселенных.Следовательно,такиесуждениятакжесодержат объективное знание в физическом смысле, в смыслемультиверса. Это оправдывает использование в этике и эстетикеэпистемологической терминологии, как то: «проблема», «решение»,«рассуждение»и«знание».Такимобразом,еслиэтикаиэстетикавообщесовместимы с мировоззрением, защищаемым в этой книге, красота иправильность должны быть столь же объективны, как научная илиматематическая истина. И они должны создаваться аналогичнымобразом,черезпредположенияирациональнуюкритику.

Можнозаметить,чтоКитс[62]вполнерезонносказал,что«красота–этоистина,аистина–этокрасота».Этонеодноитоже,ноэтовещиодного рода, они одинаково создаются и неразрывно связаны друг сдругом.(Ноон,безусловно,былнеправ,когдапродолжил«вотвсе,чтомызнаемичтомыдолжнызнать».)

Всвоемэнтузиазме(впервоначальномсмыслеэтогослова!)Типлерпренебрег частью урока Поппера относительно того, как долженвыглядетьростпознания.Еслиомега-точкасуществуетиеслионабудетсоздана так, как изложил Типлер, то поздняя вселенная действительнобудет состоять из воплощенных мыслей непостижимой мудрости,творчества и абсолютных чисел. Но мысль – это решение проблем, арешение проблем означает конкурирующие предположения, ошибки,критику, опровержение и возвращение к исходному положению.Вероятно, в пределе (которого не ощутит никто) в момент концавселеннойможнобудетпонятьвсе,чтопонятно.Новкаждойконечнойточке знаниенашихпотомковбудетизобиловать ошибками.Их знаниебудетбольше,глубжеишире,чеммыможемпредставить,ноимасштабихошибоксоответственнобудеттитаническим.

Какимы,ониникогданепознаютопределенностьилифизическуюбезопасность, поскольку их выживание, как и наше, будет зависеть отсозданияиминепрерывногопотоканового знания.Еслиуниххотябыоднажды не получится открыть способ увеличения скоростивычисленияиемкостипамятизаимеющеесяунихвремя,определенноенеумолимым законом физики, небо упадет на них, и они погибнут. Их

культура предположительно будет мирной и благотворной в такойстепени, о какоймы неможем дажемечтать, но она отнюдь не будетспокойной.Онабудетначинатьсясрешенияогромныхпроблемибудетраскалываться от неистовых противоречий. По этой причине кажетсяневероятным, что их можно будет правильно рассматривать как«личности». Скорее это будет огромное количество людей,многообразновзаимодействующихнамногихуровнях,ноне согласныхдруг с другом. Они не будут говорить в один голос – не более, чемсовременные ученые на научном семинаре. Даже когда они случайнопридутксоглашению,оничастобудутошибаться,имногиеихошибкиостанутся неисправленными произвольно долгое время (субъективно).По той же самой причине эта культура никогда не станет моральнооднородной. Не будет ничего святого (еще одно отличие оттрадиционной религии!), и люди постоянно будут оспариватьдопущения, которые другие люди считают фундаментальнымиморальными истинами. Конечно, мораль, поскольку она реальна,постижима с помощью методов разума, а потому каждое частноепротиворечиебудетразрешено.Нонасменуемупридутследующие,ещеболее захватывающие и фундаментальные противоречия. Подобноедисгармоничное, но прогрессивное скопление перекрывающихсясообществ весьма отличается от Бога, в которого верят религиозныелюди. Но именно это, или даже некая субкультура внутри этого, ивоскреситнас,еслиТиплернеошибается.

В свете всех объединяющихидей, о которых я говорил, таких какквантовое вычисление, эволюционная эпистемология и мультиверсныеконцепции знания, свободная воля и время, мне кажется ясным, чтосовременнаятенденциявнашемвсеобъемлющемпониманииреальностиименно такова, на какую я надеялся, будучи ребенком. Наше знаниестановитсяишире,и глубже,причем,какяотметилв главе1, глубинапобеждает.Новэтойкнигеяпретендовалнанечтобольшее.Язащищалконкретное единое мировоззрение, основанное на четырех нитях:квантовой физике мультиверса, эпистемологии Поппера, теорииэволюции Дарвина – Докинза и усиленной версии теорииуниверсального вычисления Тьюринга. Мне кажется, что присовременномсостояниинашегонаучногознанияпридерживатьсятакоговзгляда «естественно». Это консервативный взгляд, который непредлагает никаких пугающих изменений в наших лучшихфундаментальных объяснениях. Значит, он должен статьгосподствующим взглядом – таким, относительно которого судят о

предложенных новшествах. Я защищаю именно такую роль этоговзгляда.Яненадеюсьсоздатьновуютрадицию;ядалекотэтого.Какяужесказал,ясчитаю,чтопорадвигатьсядальше.Номыможемперейтик лучшим теориям только тогда, когда воспримем лучшие из нашихсуществующихтеорийвсерьез–какобъяснениямира.

Библиография

Этодолженпрочитатькаждый

Richard Dawkins, The Selfish Gene, Oxford University Press, 1976.[Revisededition1989.]–Естьперевод:ДокинзР.Эгоистичныйген».1993.

RichardDawkins,TheBlindWatchmaker,Longman,1986,Norton,1987;PenguinBooks,1990.–Естьперевод:ДокинзР.Слепойчасовщик.2008.

David Deutsch, «Comment on «The Many Minds Interpretation ofQuantum Mechanics» by Michael Lockwood», British Journal for thePholosophyofScience,1996,Vol.47,No.2,p.222.

DavidDeutsch andMichaelLockwood, «TheQuantumPhysics ofTimeTravel»,ScientificAmerican,March1994,p.68.

Douglas R. Hofstadter, Godel, Escher, Bach, an Eternal Golden Braid.Harvester, 1979, Vintage Books, 1980. – Есть перевод: Хофштадтер Д.Гёдель,Эшер,Бах:этабесконечнаягирлянда.2001.

James P. Hogan, The Proteus Operation, Baen Books, 1986, CenturyPublishing,1986.[Fiction!]

BryanMagee,Popper,Fontana,1973,VikingPenguin,1995.Karl Popper, Conjectures and Refutations, Routledge, 1963, Harper-

Collins,1995.–Естьперевод:ПопперК.Предположенияиопровержения.Ростнаучногознания.2004.

Karl Popper, The Myth of the Framework, Routledge, 1992. – Естьперевод: Поппер К.Миф концептуального каркаса. В книге: Поппер К.Логикаиростнаучногознания.1983.

Длядальнейшегочтения

John Barrow and Frank Tipler, The Anthropic Cosmological Principle,ClarendonPress,1986.

Charles H. Bennett, Gilles Brassard and Artur K. Ekert, «QuantumCryptography»,ScientificAmerican,October1992.

JacobBronowski.TheAscent ofMan, Publications, 1981,LittleBrown,1976.

JulianBrown,«AQuantumRevolutionforComputing»,NewScientist,24September1994.

Paul Davies and Julian Brown, The Ghost in the Atom, CambridgeUniversityPress,1986.

Richard Dawkins, The Extended Phenotype, Oxford University Press,1982.–Естьперевод:ДокинзР.Расширенныйфенотип.2010.

DanielC.Dennett,Darwin’sDangerousIdea:EvolutionandtheMeaningsofLife,AlienLane,1995;PenguinBooks,1996.

BryceS.DeWittandNeillGraham(eds),TheMany-WorldsInterpretationofQuantumMechanics,PrincetonUniversityPress,1973.

ArturK.Ekert,«QuantumKeys forKeepingSecrets»,NewScientist, 16January1993.

Freedom and Rationality: Essays in Honour of John Watkins, Kluwer,1989.

LudovicoGeymonat,GalileoGalilei: A Biography and Inquiry into hisPhilosophyofScience,McGraw-Hill,1965.

Thomas Kuhn, The Structure of Scientific Revolutions, University ofChicago Press, 1971. – Есть перевод: Кун Т. Структура научныхреволюций.1975.

Imre Lakatos and Alan Musgrave (eds), Criticism and the Growth ofKnowledge,CambridgeUniversityPress,1979.

Seth Lloyd, «Quantum-mechanical Computers», Scientific American,October1995.

MichaelLockwood,Mind,BrainandtheQuantum,BasilBlackwell,1989.Michael Lockwood, «The Many Minds Interpretation of Quantum

Mechanics»,BritishJournalforthePhilosophyofScience,1996,Vol.47,2.DavidMiller(ed),APocketPopper,Fontana.1983.David Miller, Critical Rationalism: A Restatement and Defense, Open

Court,1994.

ErnstNagelandJamesR.Newman,Godel’sProof,Routledge1976.Anthony O’Hear, Introduction to the Philosophy of Science, Oxford

UniversityPress,1991.RogerPenrose.TheEmperor’sNewMind:ConcerningComputers.Minds,

andtheLawsofPhysics.OxfordUniversityPress,1989.KarlPopperObjectiveKnowledge:AnEvolutionaryApproach,Clarendon

Press,1972.–Естьперевод:ПопперК.Объективноезнание.2002.RandolphQuirk,SidneyGreenbaum,GeoffreyLeechandJanSvartvik,A

ComprehensiveGrammaroftheEnglishLanguage,7thedn,Longman,1989.DennisSciama,TheUnityoftheUniverse,Faber&Faber,1967.Ian Stewart, Does God Play Dice: The Mathematics of Chaos, Basil

Blackwell,1989;PenguinBooks,1990.L. J. Stockmeyer andA.K. Chandra, «IntrinsicallyDifficult Problems».

ScientificAmerican.May1979.FrankTipler,ThePhysicsofImmortality,Doubleday,1995.Alan Turing, «Computing Machinery and Intelligence», Mind, October

1950. [Reprinted in the The Mind’s I, edited by Douglas R. Hofstadter andDanielC.Dennett,Harvester,1981.]

StevenWeinberg,GravitationandCosmology, JohnWiley,1972.–Естьперевод:ВейнбергС.Гравитацияикосмология.1975.

Steven Weinberg, The First Three Minutes, Basic Books, 1977. [:.. –.:,1981.]–Естьперевод:ВайнбергС.Первыетриминуты.2000.

Steven Weinberg, Dreams of a Final Theory, Vintage, 1993, Random,1994.

JohnArchibaldWheeler,AJourneyintoGravityandSpacetime,ScientificAmericanLibrary,1990.

LewisWolpert,TheUnnaturalNature of Science, Faber&Faber, 1992,HUP,1993.

Benjamin Woolley, Virtual Worlds, Basil Blackwell, 1992; PenguinBooks,1993.

notes

Сноски

1CтивенВайнберг(род.1933)–американскийфизикипопуляризатор

науки. Один из авторов теории электрослабого взаимодействия, закоторуюв1979г.вместесШелдономГлэшоуиАбдусомСаламомбылудостоенНобелевскойпремии.–Прим.ред.

2Черные дыры в квазарах в миллионы раз массивнее звезд. Они

возникли либо в результате длительной аккумуляции массысколлапсировавшими звездами, либо непосредственно за счет коллапсаогромныхгазовыхоблаков.–Прим.ред.

3Цит.по:ФарадейМ.Историясвечи.–М.:Наука,1980.–Прим.ред.

4Такой свет называется монохроматическим. Длина его волны

зависитотактивноговеществаданноголазера.–Прим.ред.

5В оригинале использовано слово «interfered», от которого

происходит термин «интерференция», означающий явление,объясняющеенаблюдаемыеэффекты.–Прим.ред.

6Хью Эверетт (1930–1982) – американский физик и специалист по

математическому моделированию. Первым предложил многомировуюинтерпретациюквантовойфизики.–Прим.ред.

7Это не совсем точно. На такую величину отклоняется от

ньютоновских предсказаний не положение самого Меркурия, аположение перигелия его орбиты. Также этот факт не вполне точноназыватьпредсказанием,посколькудвижениеперигелияМеркуриябылооткрыто более чем за полвека до появления общей теорииотносительности.–Прим.ред.

8Во время солнечного затмения 29 мая 1919 г. Эддингтоном были

организованы наблюдения близких к Солнцу звезд, подтвердившиеправильность теории относительности. Оговорка о низкой точностинаблюдений Эддингтона отражает позицию философов науки ДжонаИермена и Кларка Глаймура, высказанную в статье 1980 г., где ониобосновывали, что, обрабатывая наблюдения, Эддингтоннеобоснованно отбросил данные, противоречащие ОТО. В 2007 г.астрофизик Дэниэл Кеннефик реабилитировал Эддингтона, доказавкорректность обработки данных. Однако эта информация появиласьлишьчерез10летпослевыходапервогоизданиякнигиДойча.–Прим.ред.

9Бертран Артур Уильям Рассел (1872–1970) – британский философ,

математик, историк и общественный деятель, один из основателейаналитической философии, лауреатНобелевской премии по литературе(1950).–Прим.ред.

10Карл Раймунд Поппер (1902–1994) – австрийский и британский

философ и социолог, основоположник философской концепциикритического рационализма. Внес выдающийся вклад в философиюнауки. Основные труды: «Логика научного исследования» (1934),«Открытое общество и его враги» (1945), «Предположения иопровержения»(1963),«Объективноезнание»(1972).–Прим.ред.

11ОбычнословаГалилеяприводятсявчуть-чутьинойформулировке:

«Ивсе-такионавертится!»–Прим.ред.

12ДжеймсБосуэлл (1740–1795)–шотландскийадвокат,мемуаристи

писатель, автор двухтомной «Жизни Сэмюэла Джонсона» – самойзнаменитой биографической книги, написанной на английском языке.CэмюэлДжонсон(1709−1784)–влиятельныйанглийскийлитературныйкритик и поэт эпохи Просвещения, составитель первого толковогословаряанглийскогоязыка.–Прим.ред.

13Дэвид Джозеф Бом (1917–1992) – американский физик-теоретик,

первооткрыватель рассеяния Бома. Совместно с Луи де Бройлемразработал причинную интерпретацию квантовой теории, которая,однако, не выдержала проверки экспериментом. Помимо квантовойфизики занимался также философией сознания и нейропсихологией. –Прим.ред.

14Олдос Леонард Хаксли (1894–1963) – британский писатель,

гуманист и пацифист. Интересовался парапсихологией и мистикой.Автор нескольких романов, из которых наиболее известна антиутопия«Одивныйновыймир»(BraveNewWorld,1932).–Прим.ред.

15Вполномсмыслеслова(фр.).–Прим.ред.

16Английское слово feelie произведено от глагола feel (чувствовать)

по той же модели, по которой слово movie (кино) произведено отглаголаmove (двигаться). В русском переводе О. Сороки такого слованет – произведения синтетического искусства все же остаютсяфильмами, но место для их восприятия называется «ощущалкой». –Прим.ред.

17ГеоргФердинандЛюдвигФилиппКантор(1845–1918)–германский

математик, создатель теории множеств, понятия о мощностибесконечногомножестваиоконтинууме.–Прим.ред.

18Алан Мэтисон Тьюринг (1912–1954) – британский математик и

криптоаналитик, родоначальник информатики, создатель концепцииабстрактной машины Тьюринга и участник разработки первыхцифровыхкомпьютеров.–Прим.ред.

19КуртФридрихГёдель(1906–1978)–австрийскийматематик,логики

философ. В 1931 г. опубликовал доказательство теоремы о неполноте,утверждающей,чтодлялюбойформальнойсистемыаксиомсуществуетутверждение,истинностьилиложностькотороговеерамкахнеможетбытьдоказана.–Прим.ред.

20В оригинале автор использует название Cantgotu, составленное из

начальных частей фамилий Cantor, Gödel и Turing и созвучноеанглийскойфразе«Can’tgoto»(«Немогупойтив…»).–Прим.ред.

21ЭмильЛеонПост (1897–1954) – американскийматематик и логик,

работавшийвобластиматематическойлогики,теориивычислимостиитеории рекурсии.Независимо отТьюринга разработалматематическуюмодельвычисления.–Прим.ред.

22Алонзо Чёрч (1903–1995) – американский математик и логик,

создательлямбда-исчисления.–Прим.ред.

23РоджерПенроуз(род.1931)–британскийфизик-теоретик,философ

и популяризатор науки. Известен работами в области общей теорииотносительностиикосмологии.–Прим.ред.

24ВтакойформулировкеонизвестенкакпринципЧёрча–Тьюринга–

Дойча.–Прим.ред.

25АртурЧарлзКларк(1917–2008)–знаменитыйбританскийписатель-

фантаст,инженерипопуляризаторнауки.–Прим.ред.

26Джон Уорралл (John Worrall, род. 1946) – британский философ,

профессор философии науки в Лондонской школе экономики.Сторонниктеорииструктурногореализма,восходящейкработамАнриПуанкаре.–Прим.ред.

27НельсонГудмен(1906–1998)–американскийфилософилогик,один

изоснователейсовременнойтеорииноминализма.–Прим.ред.

28Фраза из трагедии Шекспира «Ромео и Джульетта» (пер. Т.

Щепкиной-Куперник).–Прим.ред.

29Автор обыгрывает знаменитую фразу Исаака Ньютона: «Если я

виделдальшедругих,топотому,чтостоялнаплечахгигантов».–Прим.ред.

30Моявина!(лат.)–Прим.ред.

31Прионы–«неправильно»свернутыебелковыемолекулы,способные

катализироватьтакоежесворачиваниедругихгомологичных(имеющихтужепоследовательность аминокислот)молекул.Выступая в качествеинфекционных агентов, прионы вызывают ряд заболеваний, вчастности, губчатую энцефалопатию («коровье бешенство»). – Прим.ред.

32Титул учтивости – личный аристократический титул в некоторых

странах, используемый неформально наследниками титулованныхдворян прежде, чем они унаследуют его по закону и обретутсоответствующиетитулуправа.–Прим.ред.

33Эти книги вышли в русском переводе в 1993 и 2010 гг.

соответственно.–Прим.ред.

34ИзинтервьюсКеномКэмпбелломв1995г.–Прим.ред.

35Это не совсем точное описание. Согласно современной теории

звездной эволюции после стадии красного гиганта внешняя оболочкаСолнцаотносительноспокойнорассеетсявокружающемпространстве,образовавнанекотороевремятакназываемуюпланетарнуютуманность.Оголившеесяядростанетпостепенноостывающимбелымкарликомбезвсякогоколлапса.Черездесяткимиллиардовлетоностынетнастолько,что не будет давать видимого излучения, и тогда его можно будетназватьчернымкарликом.–Прим.ред.

36Джон Дэвид Барроу (род. 1952) – британский космолог, физик-

теоретикиматематик.ВместесФрэнкомТиплеромобобщилантропныйпринцип,заявив,чтововселеннойснеизбежностьювозникнетразумнаяобработкаинформации.–Прим.ред.

37Фрэнк Дженнингс Типлер (род. 1947) – американский

математический физик и космолог. Автор концепции «точки Омега» –сингулярности,целенаправленноорганизованнойвовселеннойразумнойжизнью.–Прим.ред.

38Посостояниюна2009г.удалосьразложитьнасомножителичисло

из232десятичных(768двоичных)цифр.Дляэтогопотребовалосьдвагодавычисленийнанесколькихсотняхкомпьютеров.–Прим.ред.

39Дональд Эрвин Кнут (род. 1938) – американский специалист в

области информатики и математики, создатель научного направленияанализа алгоритмов. Автор многотомного труда «Искусствопрограммирования» (The Art of Computer Programming),представляющегособойэнциклопедиюалгоритмов.–Прим.ред.

40Ричард Филлипс Фейнман (1918–1988) – выдающийся

американский физик-теоретик и популяризатор науки, нобелевскийлауреат (1965). Основные труды в области квантовой механики иквантовойэлектродинамики.–Прим.ред.

41Рольф Уильям Ландауэр (Rolf William Landauer, 1927–1999) –

американский физик немецкого происхождения, работавший в областифизики конденсированных сред, проводимости и термодинамикиобработки информации. В 1961 г. открыл принцип Ландауэра, всоответствии с которым при выполнении логически необратимойоперациисинформациейпроисходитувеличение энтропииирассеяниесоответствующегоколичестваэнергииввидетепла.–Прим.ред.

42За время, прошедшее с момента написания книги, дальность

квантовой криптографической связи выросла до нескольких сотенкилометров за счет повышения качества источников, приемников ипередающих сред. Также активно ведутся исследования, направленныена создание квантовых повторителей, которые позволятретранслировать сигнал без потери ключевого для квантовойкриптографии свойства – возможности обнаружить прослушиваниеканаласвязиналюбомучастке.–Прим.ред.

43Цит.по:Фрагментыраннихгреческихфилософов.Ч. I.–М.:Наука,

1989.С.149.–Прим.ред.

44ДжонХортонКонуэй(JohnHortonConway,род.1937)–британский

математик с обширными интересами, включающими теорию групп,теорию чисел, комбинационную теорию игр и теорию кодирования.Известен также как популяризатор науки и изобретатель клеточногоавтоматаикомпьютернойигры«Жизнь».–Прим.ред.

45Давид Гильберт (David Hilbert, 1862–1943) – великий немецкий

математик,работавшийнадцелымспектромфундаментальныхпроблем:теория инвариантов, теория алгебраических чисел, функциональныйанализ, тензорный анализ. Занимался аксиоматическим обоснованиемматематики. В 1900 г. сформулировал список из 23 фундаментальныхпроблем, решением которых математики заняты до настоящеговремени.–Прим.ред.

46Фридрих Людвиг Готтлоб Фреге (1848–1925) – немецкий

математик, логик и философ, родоначальник аналитическойфилософии.–Прим.ред.

47Лёйтзен Эгбертус Ян Брауэр (1881–1966) – нидерландский

математик и философ, основоположник интуиционизма. Работал вобласти топологии, теории множеств, теории меры и комплексногоанализа.–Прим.ред.

48Брайс Селигман ДеВитт (1923–2004) – американский физик-

теоретик,работавшийвобластиквантовойгравитацииитеорииполя.–Прим.ред.

49Дон Пейдж – канадский физик-теоретик, работающий в области

квантовойкосмологииигравитационнойфизики.–Прим.ред.

50ВильямКентВутерс(WilliamKentWootters)–американскийфизик-

теоретик, один из создателей квантовой теории информации. – Прим.ред.

51Майкл Дамметт (1925–2011) – британский философ. Занимался

философиейматематики,логики,языкаиметафизики.–Прим.ред.

52Томас Семюел Кун (1922–1996) – американский физик, специалист

по истории и философии науки. В книге «Структура научныхреволюций» (The Structure of Scientific Revolutions, 1962) выдвинулконцепциюнаучнойпарадигмыиеесмены.–Прим.ред.

53Цит. по: Lakatos and Musgrave (eds.). Criticism and the Growth of

Knowledge,p.265.

54Джон Арчибальд Уилер (1911–2008) – американский физик-

теоретик,ученикНильсаБора,профессорПринстонскогоуниверситета.Одинизсоздателейтеорииделенияатомногоядра.Послевойныработалв области общей теории относительности, квантовой гравитации ирелятивистской астрофизики. Считается автором терминов «чернаядыра»,«кротоваянора»и«квантоваяпена».–Прим.ред.

55Налин Чандра Викрамасингх (Nalin Chandra Wickramasinghe, род.

1939) – британский математик, астроном и астробиолог шри-ланкийского происхождения, видный сторонник теории панспермии. –Прим.ред.

56Деннис Уилльям Сиама (Dennis William Sciama, 1926−1999) –

британский физик сирийского происхождения, один из отцовсовременной космологии. В публикациях, в том числе и научных,встречаются еще три транскрипции его фамилии: Скиама, Скьяма иШиама.–Прим.ред.

57Ссамогоначала(лат.).–Прим.ред.

58Дэвид Келлогг Льюис (David Kellogg Lewis, 1941–2001) –

влиятельныйамериканскийфилософ,занимавшийсяфилософиейязыкаисознания, эпистемологией и философской логикой. Постулировалсуществованиеизолированныхдруготдругавозможныхмиров.–Прим.ред.

59«Ямыслю–значит,ясуществую»(лат.).–Прим.ред.

60Стивен Уильям Хокинг (род. 1942) – всемирно известный

британский физик-теоретик и космолог, создатель и руководительЦентра теоретической космологии в Кембриджском университете.Изучал теорию гравитационной сингулярности и применениетермодинамики к свойствам черных дыр, предложил варианткосмологии на базе общей теории относительности и квантовоймеханики. Автор нескольких научно-популярных книг, в том числе«Краткаяисториявремени» (ABriefHistoryofTime).Втечениемногихлетиз-затяжелойболезнинеспособенсамостоятельнопередвигатьсяиговорить.–Прим.ред.

61В другом варианте перевода – теория точки Омега. Сам термин

«точкаОмега»введенПьеромТейяромдеШарденом.–Прим.ред.

62ДжонКитс(1795–1821)–британскийпоэт-романтик.–Прим.ред.

Структура реальности. Наука параллельных вселенных ·...

Documents