Теорема Белла 2 страница

Наличие функции распределения показывает только, что заранее нельзя сказать, в каком состоянии сознание окажется. Более того, следуя Г.Эверетту можно констатировать, что формализм предсказывает - в момент возникновения корреляций состояний прибора и сознания Наблюдатель субъективно делает выбор альтернативы. Заметим, что точное уравнение Шрёдингера дает неселективное описание эволюции, поэтому никакого более детального описания выбора одной из альтернатив требовать нельзя; для этого просто нет подходящего языка.

Таким образом, выбор Наблюдателя полностью описан в рамках унитарной эволюции. Несмотря на то, что вся объединенная система U совершает унитарную эволюцию и не делает никакого выбора, сознание Наблюдателя субъективно такой выбор делает, и механизм выбора явно описан.

Может показаться, что такой подход может привести к полному решению проблемы квантового измерения. Однако, по нашему мнению, это не так. Решение проблемы измерения действительно дано в рамках введенной выше модели, но при более внимательном рассмотрении сама модель в некоторых отношениях должна быть признана несостоятельной. Мы рассматривали объединенную систему U как изолированную и совершающую унитарную эволюцию, что, в действительности, даже приближенно не может быть принято для макроскопической системы рассмотренного типа. Окружение Е, будучи макроскопическим и классическим, должно чрезвычайно эффективно декогерировать при взаимодействии с "окружением этого окружения", что приведет к декогеренции и всего состояния объединенной системы U. Поэтому мы должны признать, что система U принципиально является открытой и не может совершать унитарную эволюцию.

Модель можно попытаться улучшить, объявив формально, что окружение
Е представляет собой весь остаток Вселенной. Тогда система U становится действительно замкнутой, так как Вселенная не имеет окружения. Однако это недопустимо по следующей причине: если мы объявили систему Е остатком Вселенной, то система U представляет уже Вселенную целиком. Однако хорошо известно, что для точного квантового состояния Вселенной не существует понятия внешнего времени, и эволюция квантового состояния Вселенной не есть унитарная эволюция во времени. Таким образом, опять унитарное описание эволюции системы U как эволюции во времени становится невозможным.

Можно представить себе два пути (две программы), на которых указанная трудность может быть устранена. Это либо (А) создание последовательно квантового описания Вселенной вместе с явным описанием генерации внутреннего феноменологического времени, указанием явного способа описания подсистем Вселенной и указанием способа связи этих подсистем с внутренним временем, т.е. создание полной квантовой космологии; либо (В) учет всей внешней по отношению к рассматриваемой объединенной квантовой системе U Вселенной феноменологически: с использованием спонтанной редукции волновой функции, с помощью положительно-определенных операторов, с помощью ограниченного интеграла по путям или каким-то другим способом. Наиболее последовательным представляется путь (А), однако в настоящее время неясно, выполнима ли такая программа хотя бы в принципе. Путь (В) не приводит к логическим трудностям и парадоксам. Однако, по нашему мнению, он может вызывать неудовлетворенность на том основании, что наряду с фундаментальным динамическим законом (уравнение Шрёдингера) в теорию вводится феноменология, которая имеет столь же фундаментальный характер, как и сами динамические законы. Эта феноменология фундаментальна в том смысле, что она должна считаться в принципе ниоткуда невыводимой (в отличие, например, от термодинамики, которая выводима из статистической физики). Она должна была бы выводиться из квантовой космологии, но в программе (В) квантовая космология оказывается существенно за рамками теории. Проблема усугубляется еще и тем (и это, по нашему мнению, является логической трудностью (В) программы), что возможны разные способы введения такой феноменологии, при этом не доказано, что все способы эквивалентны. На наш взгляд, проблема квантового измерения как раз и заключатся в существовании дилеммы: либо квантовая теория измерения есть на самом деле квантовая космология, либо она содержит неустранимую и не вполне однозначную феноменологию.

Мы показали, что динамическое описание выбора альтернативы сознанием возможно в рамках рассмотренной выше унитарной модели. Хотя модель, как было отмечено, и может вызывать серьезные возражения, возможность такого описания, по нашему мнению, является определенным указанием на то, что сознание Наблюдателя, a priori не следует выводить за рамки унитарной квантовой динамики, поддерживает принцип психофизического параллелизма на квантовом уровне.

4.1.6. Теория измерений и редукция волнового пакета

Квантовая теория является полной теорией и, в частности, может (в принципе) полностью описать взаимодействие "квантовых" объектов с "классическими", "редукцию волнового пакета" и т. д. При этом источником "вероятностности", присущей квантовой механике, предлагается считать детектор, который можно рассматривать как резервуар с особыми свойствами. Именно степени свободы резервуара играют по нашей версии роль скрытых переменных Бома. Фактически мы утверждаем, что квантовая вероятностность имеет ту же самую природу, что и классическая, возникающая, например, при подбрасывании монеты. При этом, если в классическом случае исчезающе мала мера пространства начальных состояний, приводящих к падению монеты точно на ребро, то в квантовом случае этому должна соответствовать малость меры начальных состояний, приводящих к состоянию типа "шрёдингеровского кота" - суперпозиции макроскопически различимых состояний. Заметим, что в многомировой интерпретации Г.Эверетта как раз предполагается обратное, а именно, что начальные состояния, приводящие к суперпозициям различных макроскопических состояний, являются типичными. Так это или нет с точки зрения существующей квантовой теории можно только проверить совершенно конкретными вычислениями стандартными методами. Такая проверка выглядит на сегодняшний день делом вполне возможным, хотя технически и не вполне тривиальным, и скорее всего в ближайшем будущем этот вопрос будет разрешен. Какие же именно величины следует вычислить, чтобы полнее и недвусмысленнее разрешить вопрос об измерениях в квантовой механике? Такие формулировки изложены чуть ниже, а пока излагаются некоторые соображения, выходящие за пределы собственно физики, в связи с проблемами, возникающими при любом ответе на технический вопрос о редукции волнового пакета в рамках имеющейся квантовой теории.

Вариант 1. Удается продемонстрировать редукцию волнового пакета. Если современная физика в состоянии, в принципе, описать весь материальный мир, в том числе и человека с его нервной системой, генетическим механизмом и т. д., то и его психика, "свобода воли" и вообще все проявления также есть вполне однозначный результат унитарной эволюции нашей Вселенной, определенный начальными условиями "Большого Взрыва", быть может, слегка поправленный, например, наличием черных дыр. Как можно примирить, и возможно ли это в принципе, детерминистическую физику, например, с субъективным ощущением "свободы выбора"? Выход мог бы быть в рассмотрении некоторого явления, которое пока не присутствует в стандартной квантовой теории. В восточной философии, например, кроме концепций Сознания и Материи, есть концепция Связника (Фохат), обеспечивающего взаимовлияние. Каким бы трансцендентным не было это явление, должен иметься некоторый эффект, который экспериментально может быть обнаружен, например, как неустранимый слабый сбой фазы. Такого сорта идеи обсуждались, в частности, Б. Кадомцевым, который вводил понятие внешнего шума как источника декогерентности. Р. Пенроуз в книге «Тени Разума» такое предполагаемое явление называет "фактором X". Как бы то ни было, если такой внешний шум существует, то он может быть определенным образом количественно описан на основе экспериментальных данных. Практическое создание достаточно больших устройств, эволюционирующих унитарно в течение заметного времени (квантовых компьютеров), возможно позволит экспериментально определить, с какой же точностью эволюция известной и, с точки зрения современной физики, полностью описанной физической системы может быть унитарной. Скорее всего, эффект "внешнего шума" настолько слаб, что на фоне обычных известных причин сбоя фазы его будет невозможно достоверно выделить, но ответ- за будущим экспериментом.

Вариант 2. Не удается продемонстрировать редукцию волнового пакета. Выбор альтернативы, возникающей в результате квантового измерения, является ключевым вопросом, беспокоившим многих ученых. Особенно ярко по этому поводу высказывался А.Эйнштейн. Если считать, что такой выбор действительно происходит неким совершенно мистическим образом, так что механизм выбора нигде более в физике не возникал бы (а именно так дело выглядит в стандартной интерпретации), то вполне естественно считать, что именно "в этом месте" физика соприкасается с вопросами к физике не относящимися, например с вопросом о природе Сознания. Именно такая ситуация имела бы место, если технически продемонстрировать редукцию волнового пакета не просто не удалось бы, а, более того, стало бы вполне ясно, что это невозможно в рамках существующей теории. Тем не менее, не отрицая в принципе такой возможности, мы хотим отметить, что это была бы довольно странная ситуация, когда главный механизм этого явления скрыто присутствует как главная и единственная причина редукции волновых пакетов с непредсказуемым исходом и нигде более себя не проявляет, не поддается количественным характеристикам и т.д.

Обсудим теперь более детально вопрос о теоретической (технической) демонстрации возможности редукции волнового пакета. Сначала заметим, что если удается технически продемонстрировать редукцию волнового пакета как результат унитарной эволюции системы частицы совместно с резервуаром при заданном состоянии системы, результат может быть только однозначным, т.е. какая альтернатива реализована, должно быть ясно из вида конечной волновой функции. Это, однако, непростая задача. Фактически требуется определить исход измерения как функции бесконечного числа переменных, описывающих детектор (резервуар). То, что только бесконечное число переменных, имеющихся, например, в пространственно неограниченном резервуаре с мягкими модами (типа фотонов) может обеспечить редукцию волнового пакета, довольно очевидно. Поэтому ясно, что, например, численный счет может дать только некоторые указания на соответствующую тенденцию (что, впрочем, тоже очень полезно). Другой путь - это вычислять некоторые усредненные по состоянию резервуара величины. Рассмотрим этот вопрос на примере задачи о частице в двухъямном потенциале, связанной с некоторым резервуаром. Такая задача оказалась хорошей моделью для изучения процессов декогерентности в физически реализованных квантовых битах (кубитах). В силу хорошей изученности эта модель может послужить и для выяснения интересующего нас вопроса, так как при определенных условиях на резервуар она может рассматриваться как модель детектора. В такой задаче обычно изучается разность вероятностей того, что частица находится в левой, либо в правой яме,усредненная по состоянию резервуара. Изучения такой величины, однако, недостаточно для наших целей. Скажем, обращение ее в нуль на бесконечности могло бы происходить разными способами. Можно себе представить, что в зависимости от состояния резервуара либо Р(L) = 1, либо P(R) = 1, как мы и предполагаем. Однако не исключен и вариант P(L) = P(R)=1/2 или существует какая-то функция распределения для вероятностей, а конечные состояния есть состояния типа «шрёдингеровского кота», т.е. когерентные суперпозиции левых и правых состояний.

Представим теперь дополнительный аргумент в пользу того, что именно резервуар отвечает за исход измерения. Если бы кроме волновой функции частицы на исход измерения влияло бы состояние резервуара, естественно было бы предположить, как такое влияние снижало бы точность правила "квадрата волновой функции" и делало бы его законом только в идеализированной ситуации. Именно так и обстоит дело, и такое явление известно как фликкер-шум (эффект мерцания). Такой шум возникает во всех неравновесных процессах, а процесс последовательного изготовления и последующего детектирования большого числа частиц в одном из состояний является одним из примеров такого процесса. Более или менее общепринятая точка зрения на природу фликкер-шума такова. В каждой системе, помимо детектируемых частиц (например, это электроны в проводнике), имеется большое количество других, взаимодействующих с этими частицами степеней свободы (фононы, фотоны, примеси). Эти степени свободы и обеспечивают своеобразное "мерцание" во времени, в том числе на очень больших временных масштабах. Это приводит к тому, что попытка измерять как можно дольше для большей точности наталкивается на быстро растущую по времени ошибку О(N) (в случае отклонения спектральной плотности от 1/f время измерения соответственно изменится). При этом, конечно, не все степени свободы, дающие вклад во фликкер-шум, обязательно существенны для редукции волнового пакета, но степени свободы детектора (или резервуара, ответственного за редукцию волнового пакета) обязательно дадут вклад в шум.

Обсудим теперь другой сложный вопрос теории измерения: скорость редукции волнового пакета. Эта проблема особенно ярко возникает в эксперименте ЭПР.
С точки зрения теории такая же проблема возникает и при описании обычного измерения координаты одной частицы. Действительно, в последнем случае после регистрации частицы в одной точке мы уверены, что в других точках этого не произойдет: в этом случае, опять же, налицо нелокальное изменение априорных вероятностей. И в том, и в другом случае, если считать время, необходимое для измерения, конечным и не зависящим от вида волновых пакетов, приходится предполагать, что редукция волнового пакета (локализация волновой функции) происходит со скоростью превышающей скорость света. Вообще говоря, это обстоятельство не противоречит релятивистской инвариантности и не дает возможности передавать информацию быстрее скорости света (это обстоятельство подробно обсуждалось многими авторами). Тем не менее и в этом вопросе имеется явная необходимость продемонстрировать технически как это происходит. Качественно редукцию волнового пакета можно представить как процесс туннелирования. Такая аналогия особенно уместна, например, для случая расщепления волнового пакета. После регистрации одним из детекторов регистрация в другом может произойти только в результате сбоя. Волновой пакет, расположенный возле второго детектора, должен начать уменьшаться по абсолютной величине и, быть может, как-то деформироваться. Тем не менее эта деформация не может привести к буквальному стягиванию (движению) этого волнового пакета к первому -это противоречило бы динамике распространения и вероятностям детектирования, вычисленным стандартным образом. Остается предполагать, что происходит процесс типа туннелирования, при котором волновой пакет (из канала с несработавшим детектором) не появляется ни в каких промежуточных положениях, а просто (за некоторое время) исчезает. Многие сложные вопросы теории измерения в квантовой механике могут быть переведены с уровня качественных рассуждений и аргументов "верю - не верю" на уровень конкретной теоретической и экспериментальной проверки определенных предположений, гипотез и теорий. Формулировка таких проверяемых гипотез - уже некоторый шаг вперед, и выше была сделана попытка представить некоторые из них.

В частности, мы предположили, что

а) резервуар есть источник квантовомеханичесхой вероятностности, и имеется прямая аналогия между классическими и квантовыми "случайными" процессами;

б) степени свободы детектора играют роль "скрытых переменных";

в) фликкер-шум можно рассматривать как свидетельство определяющей роли резервуара во всех видах шумов, в том числе дробового, возникающего, как принято считать (при низких температурах), из-за "квантовомеханической вероятностности";

г) квантовая механика локальна в том смысле, что все фундаментальные законы локальны, а "нелокальность", связанная со сверхсветовой редукцией волнового пакета, есть явление (качественно похожее на туннелирование), которое следует из этих локальных и лоренц-инвариантных законов (уравнений);

д) должно существовать некоторое экспериментально обнаружимое явление ("фактор X" Пенроуза, "внешний шум" Кадомцева), которое указывает на неустранимую неунитарность эволюции квантовой системы.

Если перечисленные выше гипотезы а) - д) верны, существование такого явления не следует из теории, и аргументом в пользу его возможного наличия может служить лишь уверенность в том, что Вселенная вместе с живущим в ней Человеком не является "квантовым компьютером" со строго определенным поведением. Когда в акте измерения случайно реализуется одно из возможных состояний, то это означает мгновенное свертывание к нулю всех остальных членов суперпозиции в силу импликативной связи всего их набора. Это и есть процесс редукции волновой функции, импликативно-логический по своей природе как развертывающийся в мире потенциальных возможностей, но столь же объективно реальный, как и обычный причинный процесс в мире физических явлений. Точно так же и механизм квантовых корреляций, имеет не физическипричинную, а импликативно-логическую природу. Таким образом, следует признать, что в самом фундаменте Природы, в существенно квантовой области, там, где понятия элемент и множество теряют свою применимость, на смену им приходит мир потенциальных возможностей выделения тех или иных элементов и множеств. В этом мире потенциальных возможностей вступает в действие и соответствующий их природе механизм импликативно-логической связи и зависимости, что в частности и проявляется в эффектах редукции волновой функции, квантовых корреляциях по типу ЭПР-связи и т.п. Как только мы это признаем, так тотчас же становится ясной и связь квантовой механики с Сознанием, о чем уже немало сказано.

Действительно, все структуры Сознания имеют в своей основе как раз импликативные (а не причинные) связи и зависимости. Это хорошо известно психологам. Например, создатель генетической психологии Ж. Пиаже в основу своей концепции логико-алгебраических структур интеллекта положил идею импликативных связей и зависимостей в Сознании. По его мнению, "ни одно из понятий, выражающих физическую причинность, не применимо к пониманию связей в мире Сознания" [124]. Таким образом, хотя от проблемы квантового измерения до проблемы Сознания дистанция огромная, но проблема квантового измерения вскрывает тот новый и непривычный аспект связей и зависимостей в природе, который по своим свойствам напоминает свойства Сознания и без наличия которого в природе невозможным было бы и появление Сознания. Однако прояснение всех этих обстоятельств - дело будущего.

Основная идея квантовой механики, будь то в форме постоянной Планка или требования некоммутативности некоторых наблюдаемых, должна быть доведена до осознания относительности и неуниверсальности абстрактного понятия множества в описании квантовых систем. Это влечет необходимо вероятностное описание квантовых систем, раз квантовая система в конечном счете неразложима на какие-либо элементы и множества, мы по необходимости вынуждены описывать ее в терминах вероятностей лишь относительного выделения в ее структуре тех или иных элементов и множеств. Возникающие таким путем потенциальные возможности квантовых систем в актуально заданной физической ситуации и отображающие их вероятности имеют совершенно реальный онтологический статус, как и другие виды физически верифицируемых отношений.

Таким образом, квантовые потенциальные возможности (и вероятности как их мера) не менее объективно реальны, чем та привычная нам реальность, которую мы отождествляем с непосредственно физически верифицируемыми элементами, частицами и т.п. Как некогда заметил А. Эйнштейн, "поле для современного физика столь же реально, как и стул, на котором он сидит". Это замечание полностью сохраняет свой смысл и по отношению к квантовому полю, описываемому нефакторизуемой волновой функцией, т.е. по отношению к распределению вероятностей, присущих чистому квантовому состоянию. Действительно, это распределение вероятностей столь же объективно-реально и столь же неподатливо-противодействующе нам, как и стул, стены комнаты и все другое физически непосредственно противостоящее нам. Однако эти вероятности, представленные в чистом квантовом состоянии, обладают еще замечательным свойством, которое невозможно представить в мире стульев или тому подобных макроскопических вещей: в чистом квантовом состоянии вероятности выделения тех или иных элементов из предельно детализированного состояния системы оказываются взаимно скоординированными и взаимно скоррелированными феноменом целостности системы и образуют импликативно-логическую структуру, управляемую этим феноменом целостности.

Эта идея импликативно-логической организации вероятностной структуры квантовой системы в так называемом чистом (недетализируемом) состоянии и управляющая роль феномена целостности (в перераспределении вероятностей в зависимости от характера того или иного развития реального эксперимента) находится в хорошем согласии с результатами квантово-корреляционнъгх экспериментов (например, экспериментов А. Аспекта, Н. Гизина и др.).

4.1.7. Квантовое измерение. Декогеренция и Сознание

Теория декогеренции позволяет объяснить, как происходит квантовое измерение. Она разрешает парадоксы квантовой механики, если ограничиться рассмотрением лишь открытых систем и не пытаться найти механизм выбора (селекции) одного из возможных альтернативных результатов измерения. Этого вполне достаточно для ответов на все впросы, которые можно корректно задать в рамках физики. С точки зрения физика вопрос о селекции можно считать некорректным или излишним, а любая реальная система является открытой, абсолютно замкнута лишь вся Вселенная.

На этом, более глубоком уровне анализа, парадоксальность квантовой механики сохраняется, а описание квантового измерения оказывается невозможным без явного рассмотрения сознания Наблюдателя. Для решения проблемы селекции на этом уровне рассмотрения предлагается отождествить два понятия: 1) селекция альтернативы квантового измерения 2) осознание Наблюдателем результата измерения. Теория декогеренции показывает, как самый обычный квантово-механический анализ измеряемой системы, взаимодействующей со своим окружением (прибором или измеряющей средой), приводит к тем же предсказаниям, которые можно получить, применяя постулат редукции. При этом не предполагается, что редукция (коллапс) волновой функции реально происходит. Декогеренция объясняет, почему постулат редукции приводит к правильным предсказаниям, хотя на самом деле никакой редукции не бывает.

Ключевым в этом объяснении является понятие запутанного (entangled) состояния. Хотя теория декогеренции дает физическое объяснение того, что феноменологически описывается редукцией, сам постулат редукции при этом не лишается смысла, но меняется его статус. Редукция остается простым и изящным вычислительным приемом в том случае, если требуется рассчитать поведение системы после того, как произошло измерение, и при этом известно, какой результат дало это измерение. В частности, картина редукции полезна для расчета результатов двух или нескольких измерений, следующих друг за другом.

Таким образом, возникает возможность описывать квантовое измерение на различных уровнях: постулат редукции дает феноменологический уровень описания, теория декогеренции - более глубокий "микрофизический" уровень описания. Существует еще более глубокий уровень описания квантового измерения, выходящий, однако, за рамки физики и включающий Сознание. Кроме постулата редукции, есть и другие способы расчета результатов повторных квантовых измерений. Например, вместо того, чтобы использовать редукцию состояния (коллапс волновой функции) после каждого измерения, можно получить правильные предсказания, вычисляя корреляцию между результатами различных измерений.

Перейдем теперь к более сложному вопросу о роли Сознания в теории квантовых измерений. В сознании любого реального Наблюдателя измерение дает один определенный результат. И при описании сознания (психики) конкретного Наблюдателя необходимо указать лишь один результат измерения, именно тот, который будет фиксироваться этим Наблюдателем. Следовательно, выбор (селекция) одной альтернативы из всех возможных все еще необходим. Проблема селекции не исчезает, но переносится из области физики в область психологии (в теорию сознания индивидуального наблюдателя) или, точнее, в область метафизики (потому что источник проблемы, возникающей в психологии, связан с квантовой физикой). Можно ли теперь решить проблему селекции, которая стала субъективной? Можно ли объяснить, как в сознании индивидуального Наблюдателя происходит выбор альтернативы? Конечно, ответ зависит от того, что понимается под словом "объяснить". В некоторых случаях объяснение - это сближение понятий, которые до объяснения кажутся далекими. Одно объясняется в терминах другого. Поэтому здесь предлагается отождествить понятие селекции, возникающее в квантовой физике, с тем, что в психологии называется осознанием. На вопрос: что такое селекция, предлагается отвечать - это осознание. Селекция альтернативного результата измерения происходит тогда, когда данный конкретный наблюдатель осознает реализацию конкретной альтернативы. И обратно, на вопрос: что такое осознание (т.е. переход от состояния, когда нечто не осознано, к состоянию, когда оно осознано), предлагается отвечать - это выбор одной альтернативы из множества альтернативных состояний. Вместо формулы: "Сознание Наблюдателя выбирает одну из альтернатив" предлагается другая: "Сознание (осознание)- это и есть выбор альтернативы". Кроме всего прочего, такая постановка вопроса делает очень естественной гипотезу о существовании активного Сознания, способного изменить для данного Наблюдателя вероятности различных альтернатив.

4.2.Стрела времени

Законы науки не отличают прошлого от будущего. Точнее говоря, законы науки не меняются в результате выполнения операций (или симметрии), обозначаемых буквами С, Р и Т. (С - замена частицы античастицей, Р - зеркальное отражение, когда левое и правое меняются местами, а Т - изменение направления движения всех частиц на обратное). Законы физики, управляющие поведением Материи во всех обычных ситуациях, не изменяются и после выполнения только двух операций С и Р. Другими словами, жизнь будет одинакова и для нас, и для обитателей другой планеты, если они: во-первых, являются нашим зеркальным отражением, во-вторых, состоят из антиматерии, а не из материи. Если законы науки не изменяет комбинация операций С и Р, а также тройная комбинация С, Р и Т, то эти законы не должны изменяться и при выполнении одной операции Т. Однако в обычной жизни существует огромное различие между движением вперед и назад во времени. Представьте себе, что со стола падает и разбивается на куски чашка с водой. Если снять это падение на пленку, то при просмотре фильма сразу станет ясно, вперед или назад прокручивается пленка. Если она прокручивается назад, то мы увидим, как лежащие на полу осколки вдруг собираются вместе и, сложившись в целую чашку, запрыгивают на стол. Вы можете утверждать, что фильм прокручивается назад, потому что в обычной жизни такого не бывает. Чтобы объяснить, почему разбитые чашки никогда не возвращаются целыми обратно на стол, обычно ссылаются на то, что это противоречило бы второму закону термодинамики. Он гласит, что в любой замкнутой системе беспорядок, или энтропия, всегда возрастает со временем.

Увеличение беспорядка, или энтропии, с течением времени- это одно из определений так называемой стрелы времени, т. е. возможности отличить прошлое от будущего, определить направление времени. Можно говорить, по крайней мере, о трех различных стрелах времени. Во-первых, стрела термодинамическая, указывающая направление времени, в котором возрастает беспорядок, или энтропия. Во-вторых, стрела психологическая. Это направление, в котором мы ощущаем ход времени, направление, при котором мы помним прошлое, но не будущее. И в-третьих, стрела космологическая. Это направление времени, в котором Вселенная расширяется, а не сжимается.

Исходя из условия отсутствия границ у Вселенной и из слабого Антропного Принципа, можно объяснить, почему все три стрелы времени направлены одинаково и, более того, почему вообще должна существовать определенная стрела времени. Психологическая стрела определяется термодинамической и обе эти стрелы всегда направлены одинаково. Предположив, что для Вселенной справедливо условие отсутствия границ, мы увидим, что должны существовать хорошо определенные термодинамическая и космологическая стрелы времени, хотя они не обязаны быть одинаково направленными на протяжении всей истории Вселенной. Но лишь в том случае, когда направления этих стрел совпадают, могут возникнуть условия для развития разумных существ, способных задать такой вопрос: почему беспорядок увеличивается в том же направлении по времени, в котором расширяется Вселенная? Сначала рассмотрим термодинамическую стрелу времени. Второй закон термодинамики вытекает из того, что состояний беспорядка всегда гораздо больше, чем состояний порядка. Возьмем, например, картинку на детских кубиках. Имеется только одно взаимное расположение кубиков, при котором составляется нужная картинка. В то же время есть очень много разных беспорядочных расположений, когда картинка не составляется вообще.

Дата добавления: 2015-07-13