Физическийреализм — это взгляд, согласно которому физический мир, который мы видим,реален и существует сам по себе. Большинство людей думают, что это само собойразумеется, но с некоторых пор физическому реализму серьезно противоречатнекоторые факты из мира физики. Парадоксы, которые сбивали с толку физиковпрошлого века,до сих пор не разрешены, и многообещающие теории струн и суперсимметрииникуда этот воз пока не привезли.
В противовес этому,квантовая теория работает, но квантовые волны, которые запутываются,оказываются в состоянии суперпозиции, а затем коллапсируют, кажутся физическиневозможными — они кажутся «мнимыми». Все это выливается в интересную картину:теория того, что не существует, эффективно предсказывает то, что существует— но как может нереальное предсказывать реальное?
Квантовый реализм — этопротивоположная точка зрения, согласно которой квантовый мир реален и создаетфизический мир как виртуальную реальность. Квантовая механика, таким образом,предсказывает эффекты физической механики, потому что является ее причиной.Физики говорят, что считать, что квантовые состояния не существуют, это как «необращать внимания на вон того человека за занавеской».
Квантовый реализм — это не «матрица», в которой другой мир, создавший наш, будет физическим. И это неидеямозга-в-чане, поскольку эта виртуальность была задолго до того, как появилсячеловек. И это не фантомный другой мир, который влияет на наш: наш физическиймир — фантом сам по себе. В физическом реализме квантовый мир несуществует, но в квантовом реализме физический мир невозможен — если это тольконе виртуальная реальность. И вот возможные объяснения.
Появление Вселенной
Физический реализм
Все слышали о БольшомВзрыве, но если физическая Вселенная перед нами, как она началась? ЗавершеннаяВселенная не должна изменяться вообще, поскольку ей некуда идти и неоткудаприйти, и ничто не может ее изменить. Тем не менее в 1929 году астроном ЭдвинХаббл обнаружил, что все галактики расширяются в сторону от нас, что привело кмысли о Большом Взрыве, который случился в точке пространства-времени порядка14 миллиардов лет назад. Открытие космического микроволнового фона (которыйможно увидеть в виде белого шума на экране телевизора) подтвердило, что нашаВселенная не только началась в точке, но и пространство, и время появилисьвместе с ней.
Итак, когда Вселеннаяпоявилась, она уже существовала до своего создания, что невозможно, или быласоздана чем-то еще. Не может быть такого, чтобы целая, полная и цельнаяВселенная появилась сама по себе из ничего. Тем не менее в эту странную идеюверит большинство физиков сегодняшнего дня. Они полагают, что первым событием былаквантовая флуктуация в вакууме (в квантовой механике пары частиц и античастицпоявляются и исчезают повсюду, то есть абсолютной пустоты не существует). Ноесли материя просто появилась из пространства, откуда появилось пространство?Как квантовая флуктуация в пространстве могла создать пространство? Как могловремя начать идти само по себе?
Квантовый реализм
Каждая виртуальнаяреальность начинается с первого события, вместе с которым появляется ипространство, и время. С такой точки зрения, Большой Взрыв произошел, когданаша физическая Вселенная загрузилась, включая ее операционную системупространства-времени. Квантовый реализм предполагает, что Большой Взрыв был вдействительности Большим Пуском.
Унашей Вселенной есть максимальная скорость
Физический реализм
Эйнштейн пришел к выводу, что ничто не можетдвигаться быстрее, чем свет в вакууме, и со временем это стало универсальнойконстантой, однако, до конца неясно, почему так. Грубо говоря, любое объяснениесводится к тому, что «скорость света постоянна и предельна,потому что вот таквот». Потомучто не может быть ничего прямее прямой.
Но ответ на вопрос«почему вещи не могут двигаться быстрее и еще быстрее», который звучит как«потому что не могут», едва ли можно назвать удовлетворительным. Светзамедляется (преломляется) водой или стеклом, и когда он движется в воде, мыговорим, что его средой является вода, когда в стекле — стекло, но когдаон движется в пустом пространстве, мы молчим. Как может волна вибрировать впустоте? Нет никакого физического фундамента для движения света побезвоздушному пространству, не говоря уж об определении максимально возможнойскорости.
Квантовый реализм
Если физический мир — этовиртуальная реальность, то скорость света — это продукт обработки информации.Информация определяется как выборка из конечного множества, поэтому ее обработкатоже должна осуществляться с конечной скоростью, а значит, наш мир обновляетсяс конечной скоростью. Условный процессор суперкомпьютера обновляется 10квадриллионов раз в секунду, а наша Вселенная обновляется в триллионы разбыстрее, но принципы в основном те же. И если изображение на экране обладаетпикселями и частотой обновления, в нашем мире есть планковская длина ипланковское время.
В таком случае скоростьсвета будет предельной, потому что сеть не может передавать ничего быстрее, чемодин пиксель за цикл, то есть, планковская длина за единицу планковскоговремени, или порядка 300 000 километров в секунду. Скорость света вдействительности должна называться скоростью космоса (пространства).
Наше время весьма податливо
Физический реализм
В эйнштейновскомпарадоксе близнецов один из них путешествует на ракете почти со скоростью светаи возвращается через год, чтобы обнаружить, что его брат-близнец— восьмидесятилетний старик. Никто из них не знал, что их время идетпо-разному, и все остались живы, но жизнь одного подходит к концу, а другого— только начинается. В объективной реальности это кажется невозможным, новремя для частиц в ускорителях действительно замедляется. В 1970-х ученыезапустили вокруг мира атомные часы на самолете, чтобы подтвердить, что тетикают медленнее, чем синхронизированные с ними изначально часы на земле. Нокак время, судья всех изменений, само может быть подвержено изменениям?
Квантовый реализм
Виртуальная реальностьзависит от виртуального времени, где каждый цикл обработки является одним«тиком». Каждый геймер знает, что когда компьютер подвисает вследствие лага,игровое время тоже немного замедляется. Точно так же время в нашем мирезамедляется с ростом скорости или рядом с массивными объектами, что свидетельствуето виртуальности. Близнец на ракете постарел только на год, потому что все циклыобработки его системы подвисли в целях экономии. Изменилось только еговиртуальное время.
Наше пространство искривляется
Физический реализм
Согласно общей теорииотносительности Эйнштейна, Солнце удерживает Землю на орбите за счетискривленного пространства, но как пространство может искривляться? Впространстве, по определению, происходит движение, поэтому, чтобы оноискривилось, оно должно существовать в другом пространстве, и так добесконечности. Если материя существует в пространстве пустоты, ничто не можетсдвинуть или искривить это пространство.
Квантовый реализм
В режиме «простоя»компьютер на самом деле не простаивает, а выполняет нулевую программу, и нашепространство может делать то же самое. Эффект Казимира проявляется, когдавакуум пространства оказывает давление на две пластины, которые расположеныблизко друг к другу. Современная физика утверждает, что это давление вызываютвиртуальные частицы, которые возникают ниоткуда, но в квантовом реализме пустоепространство заполнено обработкой, которая вызывает тот же эффект. Ипространство, как обрабатывающая сеть, может представлять трехмернуюповерхность, способную искривляться.
Случайности случаются
Физический реализм
В квантовой теорииквантовый коллапс является случайным, к примеру, радиоактивный атом можетиспустить фотон, когда ему вздумается. Классическая физика не объясняетслучайность событий. Квантовая теория объясняет физическое событие «коллапсомволновой функции», поэтому в каждом физическом событии есть элемент случайности.
Чтобы предотвратить угрозу этого первенствафизической причинности, в 1957 году Хью Эверетт предложилмногомировую теорию, непроверяемую идеютого, что каждый квантовый выбор порождает новую вселенную, поэтому каждыйвариант события происходит где-то в новой «множественной вселенной»(multiverse). К примеру, если вы выбрали бутерброды на завтрак, природа создаетдругую вселенную, в которой вы завтракаете персиками и йогуртом. Изначально кмногомировой интерпретации относились со смехом, но сегодня физики все чащепредпочитают именно эту теорию другим, чтобы развеять кошмар случайностей.
Тем не менее, есликвантовые события создают новые вселенные, несложно догадаться, что вселенныебудут накапливаться со скоростью, которая выходит за рамки любых понятий обесконечности. Многомировая фантазия не просто обходит стороной бритву Оккама,но еще и надругается над ней. К тому же множественная вселенная — этореинкарнация другой старой сказки о заводной вселенной (clockwork universe),которую квантовая теория развенчала в прошлом веке. Ложные теории не умирают,они превращаются в теории-зомби.
Квантовый реализм
Процессор в онлайн-игреможет генерировать случайное значение, и наш мир — тоже. Квантовые событияслучайны, поскольку связаны с клиент-серверными действиями, к которым у нас нетдоступа. Квантовая случайность кажется бессмысленной, но играет такую же роль вэволюции материи, какую генетическая случайность сыграла в биологическойэволюции.
Антиматерия существует
Физический реализм
Антиматерия относится ксубатомным частицам, соответствующим электронам, протонам и нейтронам обычнойматерии, но с противоположным электрическим зарядом и другими свойствами. Внашей Вселенной отрицательные электроны вращаются вокруг положительных атомныхядер. Во вселенной антиматерии положительные электроны вращались бы вокруготрицательных ядер, но жителям этой вселенной казалось бы, что с физическимизаконами все в порядке. Материя и антиматерия аннигилируют при контакте, тоесть взаимно уничтожаются.
Уравнения Поля Диракапредсказали антиматерию задолго до ее обнаружения, но до конца не было ясно,как что-то, аннигилирующее материю, вообще возможно. Диаграмма Фейнмана встречиэлектрона с антиэлектроном показывает, что последний, сталкиваясь, возвращаетсяназад во времени! Как это часто бывает в современной физике, это уравнениеработает, но его последствия не имеют никакого смысла. Материи не нуженантипод, а обратный ход времени подрывает причинно-следственные основы физики.Антиматерия — это одна из самых загадочных находок современной физики.
Квантовый реализм
Если материя — эторезультат обработки, и обработка устанавливает последовательность значений,следует, что эти значения можно обратить вспять, получив, таким образом,антиобработку. В таком свете антиматерия — это неизбежный побочный продуктматерии, созданной в процессе обработки. Если время — это завершение первичныхциклов обработки материи, для антиматерии оно будет завершением вторичныхциклов, а значит, оно будет идти в обратном направлении. У материи естьантипод, потому что процесс обработки, который ее создает, является обратимым,и антивремя существует по той же причине. Только виртуальное время может идтивспять.
Эксперимент с двумя щелями
Физический реализм
Более 200 лет назад Томас Юнгпровел эксперимент, который до сих порставит в тупик физиков: пропустил свет через две параллельные щели, чтобыполучить интерференционную картину на экране. Только волны могут делать это,поэтому частица света (даже один фотон) должна быть волной. Но свет можетпопасть на экране и в виде точки, что может произойти только в том случае, еслифотон — частица.
Чтобы проверить это,физики отправили один фотон через щели Юнга. Один фотон выдал ожидаемую точкупопадания частицы, но вскоре точки выстроились в интерференционную картину.Эффект не зависит от времени: один фотон, проходящий через щели, каждый годвыдает одну и ту же картину. Ни один фотон не знает, где попал предыдущий, так какже появляется интерференционная картина? Детекторы, размещенные на каждой щели,только впустую потратили время — фотон проходит либо через одну щель, либочерез другую, никогда — через обе. Природа издевается над нами: когда мыне смотрим, фотон — волна, когда смотрим — частица.
Современная физиканазывает эту загадку корпускулярно-волновым дуализмом, «глубоко странным»явлением, объяснимым только эзотерическими уравнениями несуществующих волн. Темне менее мы, здравомыслящие люди, знаем, что точечные частицы не могутраспространяться подобно волнам, а волны не могут быть частицами.
Квантовый реализм
Квантовая теорияобъясняет эксперимент Юнга вымышленными волнами, которые проходят через обещели, интерферируют, а затем коллапсируют в точку на экране. Это работает, новолны, которые не существуют, не могут объяснить того, что существует. Вквантовом реализме программа фотона может распространяться в сети как волна, азатем начинать сначала, когда узел перегружается и перезагружается, какчастица. То, что мы называем физической реальностью, является рядомперезагрузок, объясняющих и квантовые волны, и квантовый коллапс.
Темнаяэнергия и темная материя
Физический реализм
Современная физикиописывает материю, которую мы видим, но во Вселенной также есть в пять разбольше того, что называют темной материей. Ее можно обнаружить как ореол вокругчерной дыры в центре нашей галактики, который связывает звезды вместе болеепрочно, чем может позволить их гравитация. Это не материя, которую мы можемувидеть, потому что свет ее не берет; это не антиматерия, поскольку у нее нетсигнатуры гамма-излучения; это не черная дыра, потому что нет эффектагравитационного линзирования — но без темной материи звезды в нашей галактикеразлетелись бы прочь.
Ни одна из известных частиц не описывает темнуюматерию — предлагались гипотетические частицы, известные как слабовзаимодействующие массивные частицы (WIMP, или «вимпы»), но ни одну из них таки не нашли, несмотряна тщательные поиски. В дополнение к этому, 70% Вселеннойпредставлено темной энергией, которую физика также не может объяснить. Темнаяэнергия — это своего рода отрицательная гравитация, слабый эффект, которыйрасталкивает вещи, ускоряя расширение Вселенной. Оно не сильно изменяется современем, но что-то плавающее в расширяющемся пространстве со временем должноослабевать. Если бы это было свойством пространства, оно бы увеличивалось срасширением пространства. На данный момент никто не имеет ни малейшего понятияо том, что такое темная энергия.
Квантовый реализм
Если пустое пространство— это нулевая обработка, «спящий режим», тогда оно не пустое, и если онорасширяется, то пустое пространство постоянно добавляется. Новые точкиобработки, по определению, принимают ввод, но не дают никакого вывода. Такимобразом, они поглощают, но не излучают, в точности как негативный эффект, которыймы называем темной энергией. Если новое пространство добавляется с постояннойскоростью, эффект не будет сильно изменяться со временем, поэтому темнаяэнергия обусловлена продолжающимся созданием пространства. Квантовый реализмпредполагает, что частицы, которые могут объяснить темную энергию и темнуюматерию, не будут обнаружены.
Туннелирующие электроны
Физический реализм
В нашем мире электронможет внезапно выскочить за пределы гауссова поля, через которое не можетпроникнуть. Это можно сравнить с монетой в совершенно закрытой стекляннойбутылке, которая внезапно появляется за ее пределами. В сугубо физическом миреэто попросту невозможно, но в нашем — вполне.
Квантовый реализм
Квантовая теорияпредполагает, что электрон должен случайно проделывать вышеописанное, потомучто квантовая волна может распространяться вне зависимости от физическихбарьеров, и электрон может внезапно коллапсировать в любой ее точке. Каждыйколлапс — это кадр фильма, который мы называем физической реальностью, заисключением того, что следующий кадр не фиксирован, а базируется навероятностях. Электрон, «туннелирующий» через непроходимое поле — это какфильм, который скрывает от взгляда, как актер выходит из дома наружу.
Это может показатьсястранным, но телепортация из одного состояния в другое — это то, как движетсявся квантовая материя. Мы видим физический мир, который существует независимоот нашего наблюдения, но в квантовой теории эффект наблюдателя описывает эффектигрового вида: когда вы смотрите налево, создается один вид, когда направо —другой. В теории Бома призрачная квантовая волна направляет электрон, но втеории, которую мы рассматриваем, электрон и является этой призрачной волной.Квантовый реализм разрешает квантовый парадокс, делая квантовый мир реальным, афизический мир — его продуктом.
Квантовая запутанность
Физический реализм
Если атом цезия испускает два фотона в разныхнаправлениях,квантовая теория «запутывает» их, так что если один вертится снизу вверх,другой — сверху вниз. Но если один случайно переворачивается, как другой можетмгновенно узнать об этом, на любом расстоянии? Для Эйнштейна открытие того, чтоизмерение спина одного фотона мгновенно определяет спин другого, где бы тот нибыл во Вселенной, было «жутким действием на расстоянии». Экспериментальнаяпроверка этого стала одним из самых тщательных и точных экспериментов вообще вистории науки, и квантовая теория снова оказалась права. Наблюдение за однимзапутанным фотоном приводит к тому, что другой получает противоположный спин— даже если они слишком далеки даже для того, чтобы световой сигнал успелих об этом оповестить. Природа могла бы сделать так, что спин одного фотона былбы верхним, а другого — нижним, с самого старта, но это, видимо, было слишкомсложно. Поэтому она позволила спину одного выбирать любое случайноенаправление, так что когда мы его измеряем и определяем одно, спин другогофотона тут же меняется на противоположный, хотя это кажется физическиневозможным.
Квантовый реализм
С этой точки зрения двафотона запутываются, когда их программы объединяются для совместного ведениядвух точек. Если одна программа отвечает за верхний спин, а другая за нижний,их объединение будет отвечать за оба пикселя, где бы те ни были. Физическоесобытие у каждого пикселя случайным образом перезапускает программу, другаяпрограмма реагирует на это соответствующим образом. Этот код перераспределенияигнорирует расстояния, потому что процессору не нужно ходить к пикселю, чтобыпопросить его перевернуться, даже если экран большой, как сама Вселенная.
Стандартная модельфизики включает 61 фундаментальную частицу с установленнымипараметрами заряда и массы. Если бы она была машиной, у нее было бы несколькодесятков рычагов для запуска каждой частицы. Также ей понадобилось бы пятьневидимых полей, которые порождают 14 виртуальных частиц с 16 разными«зарядами» для работы. Возможно, вам кажется полным этот набор, но Стандартнаямодель не может объяснить гравитацию, стабильность протона, антиматерию,изменения кварков, массу нейтрино или его спин, инфляцию или квантовуюслучайность — и это очень важные вопросы. Не говоря уж о частицах темнойматерии и темной энергии, из которых состоит большая часть Вселенной.
Квантовый реализмпо-новому интерпретирует уравнения квантовой теории в терминах одной сети иодной программы. Его основное допущение в том, что физический мир — это выводобработки, но это не умаляет его реальности — просто мы его не видим.Теория предполагает, что материя появилась из света как стабильная квантоваяволна, а значит квантовый реализм предполагает, что свет в вакууме можетпорождать материю при столкновении. Стандартная модель утверждает, что фотоныне могут сталкиваться, поэтому необходим кардинальный экспериментальный подход дляпроверки виртуальной реальности нашего мира. Когда свет в вакууме породитматерию при столкновении, модель элементарных частиц заменится модельюинформационной обработки.
Каждый год анонсируют такие "революции", до сих пор VR как было игрушкой на пару вечеров, так и осталось.