[i37324]

Воскресным вечером 15 октября не без некоторых усилий (выпавших, правда, на долю таксиста) я отыскал на одной из оксфордских улиц дом Дэвида Дойча (David Deutsch). Пробравшись вслед за хозяином сквозь его уже знаменитый на весь мир тотальный беспорядок (см. врезку) и расположившись в самом центре этого хаотического нагромождения всего и вся - в рабочем кабинете с тремя «Макинтошами» разных поколений включая новенький G4 («в ту же сеть включен и PowerBook - он в спальне, наверху», любезно пояснил Дэвид), телевизором, профессиональным видеомагнитофоном (все это работало одновременно), я принялся расспрашивать этого милейшего и терпеливейшего из собеседников - обо всем.

- Речь идет о той картине мира, которую я считаю естественной при современном уровне знаний и которую образуют наши лучшие теории. Я разделил их на четыре «нити», нити знания - компьютерные науки, эпистемология (теория познания), теория эволюции и, конечно, квантовая физика. Я думаю, что эти четыре вещи составляют необычайно глубокий фундамент нашего знания о мире. Более того, невозможно правильно понять ни одну из них без остальных трех. Они очень тесно связаны. Например, квантовые вычисления - совершенно замечательный пример связи между двумя нитями: квантовой теорией и теорией вычислений.

- О, нет. Точнее, физические законы - это законы Мультимира, а то, что применимо к отдельной вселенной, - лишь аппроксимация.

- Прекрасный вопрос. И как интересно - сейчас я занимаюсь именно этой проблемой! Один из возможных ответов: на определенном уровне математический образ Мультимира дается квантовой теорией, с ее формализмом наблюдаемых, состояний, гильбертова пространства и т. д. Однако концепция «вселенной» - это классическая концепция. В универсальной классической физике, которую мы видим вокруг, каждый объект описывается набором чисел. Размеры, форма, цвет, эволюция во времени, вес - все это представляется числом. И для классической физики очень характерно, что любой параметр, который необходим для описания или объяснения, может быть измерен. В квантовой физике это уже не так. Большая часть необходимых в ней параметров не может быть измерена, о них можно судить лишь косвенно. Так вот, чтобы объединить классическую и квантовую картину, можно рассматривать Мультимир как классический ансамбль - это понятие из статистической механики, где мы представляем себе воображаемый набор вселенных, используя это лишь как метафору, чтобы говорить о вероятности (проще иметь дело с воображаемой, но конкретной вещью, чем с реальной, но стохастической). И я думаю, что подход на основе классического ансамбля очень близок к описанию Мультимира, даваемому гейзенберговской квантовой механикой. В статье, которую я сейчас пишу, я пытаюсь придать точный смысл утверждению: классический ансамбль есть хорошее приближение Мультимира. И если это удастся сделать, мы будем точно - математически! - знать, что мы имеем в виду, говоря о параллельных вселенных.

- Начнем с того, что «обычной квантовой теории» не существует. Есть два подхода к интерпретации квантовой теории. При одном говорят, что все, на что способна теория, это давать предсказания, а объяснение нам не нужно. Эта идея имеет множество форм, названий - для меня они все равноценны, и в своей основе сводятся к солипсизму. Поскольку все они отрицают, что реальность существует. Или - что она интересна. Или - что она может быть познана. Но есть другой подход: принять квантовую теорию всерьез, считать ее описанием реальности. И все интерпретации, основанные на этом, - это модели множественных миров. Это интерпретация Бома (Bohm), интерпретация множественных историй (many histories interpretation), множественных сознаний (many minds interpretation), несколько разновидностей эвереттовских (Everett) интерпретаций. В сущности, различие между ними меня не волнует. Ключевой момент для меня таков: квантовая теория, квантовые эксперименты говорят нам, что реальность есть нечто гораздо большее, чем можно описать набором всех переменных, которые мы наблюдаем вокруг.

- Представьте, да. Когда я впервые написал формулы, математическое описание того, что мы сегодня называем квантовым компьютером, я думал именно о модели множественных миров. А точнее, о том, о чем вы только что спросили: как можно было бы экспериментально проверить эту модель, оценить ее в сравнении с другими интерпретациями. Вы знаете, что в квантовой теории крайне важна роль наблюдателя, влияющего на события микромира, которые он наблюдает. Не углубляясь сейчас в физику, я просто скажу, что для моего гипотетического эксперимента мне было необходимо ввести в картину квантовомеханического наблюдателя. Но как? Ведь мы слишком горячи и некогерентны для квантовых эффектов. А вот как: давайте вообразим «искусственного человека», такого, который может считаться наблюдателем, потому что он обладает сознанием, подчиняется законам физики, может делать эксперименты, - но, с другой стороны, такого, что его мозг работает когерентным образом в смысле квантовой механики. Вот это и была идея: пусть у нас есть программа искусственного интеллекта, работающая на том, что мы сегодня назвали бы квантовым компьютером, тогда можно написать программу для этого компьютера (в сущности, я это и сделал в своей работе), которая бы определила, происходит ли некое явление. И если оно не происходит, вы убеждаетесь, что у вас есть множественные копии наблюдателя.

Я не публиковал это семь лет. Работа была сделана в 1977 году, еще до защиты диссертации. Я написал статью и послал ее в «PhysicalReview», а они сказали: у нас правило - не печатать статьи по интерпретациям квантовой механики. Ну, я и отложил ее в сторону. Но когда мне говорили, что все интерпретации множественных миров экспериментально не проверяемы, я давал этим людям препринт той статьи. Некоторые его читали и соглашались со мной. И вот в 1984 году на конференции по квантовой гравитации я познакомился с Дэвидом Финкельстайном (David Finkelstein), одним из редакторов «International Journal of Theoretical Physics». Я показал ему препринт, он спросил, где это опубликовано, и узнав, что в «Physical Review» статью не взяли, сказал: о’кей, я ее опубликую. В дальнейшем я об этой проблеме не очень много думал: во-первых, я считал, что я ее решил, а во-вторых, в 1982-м или около того я начал размышлять о квантовой криптографии. Впервые я узнал о ней от Чарльза Беннета (Charles Bennett). А потом у меня был тот самый, э-э, теперь уже немного знаменитый разговор с ним…

- Мы оба были на конференции по физике вычислений в Техасе, ее организовал Джон Уилер (John Wheeler). Там много говорили о теории сложности, тогда это было модно, - а я был настроен скептически, я считал, что в теории сложности не может быть ничего фундаментального. Сложность задачи определяется тем, сколько операций нужно для ее решения. Но это зависит от того, какие элементарные операции использовать. И я говорил: если нет ничего фундаментального в самих элементарных операциях, то и в теории сложности тоже ничего такого нет. Она - полезный инструмент, но не более. Я так и сказал Чарльзу Беннету; честно говоря, я сказал ему просто: это все полная чепуха! Но он мне очень вежливо ответил: физика - вот что определяет фундаментальные операции. Фундаментальные операции определяются законами физики. И я… я был потрясен! Я отскочил от него на пару шагов, походил немного, потом вернулся и сказал: если так, то вы используете не ту физику. Вы используете классическую физику - потому что теория Тьюринга основана на классических операциях. Но если вы связываете теорию с физикой через эти операции, то они должны быть квантовыми. И в этот момент я вдруг понял, что квантовая криптография - это новая форма вычислений. Это обработка информации, не имеющая классического аналога. И я понял, что надо создать аналог теории универсальной машины Тьюринга, используя квантовую физику вместо классической. Вот это я и сделал в своей статье 1985 года  [3], и тогда стало ясно, что кроме квантовой криптографии есть много других аспектов квантовой теории вычислений, не имеющих классического аналога. С этого началась теория квантовых вычислений, какой мы ее сегодня знаем…

…Я тогда много думал о физической основе математического знания. Математическая истина абсолютна, но математическое познание - это физический процесс. Когда мы занимаемся математикой - что-нибудь обсуждаем с коллегами, доказываем теорему, делаем выкладки на бумаге, то в математическом сообществе, в нашем мозгу, еще где-нибудь происходят физические процессы. В конечном счете знание об объекте абстрактной математики всегда зависит от нашего знания о физике.

- Обычно неявно, поскольку мы не даем себе труда проследить все эти физические связи. Но я хочу подчеркнуть, что есть две разные вещи: математическая истина и математическое знание.

- Совершенно верно, хотя и сам Платон смешивал эти две вещи. Тут, скорее, надо сослаться на Карла Поппера: по его мнению, в политике, в естественных науках и, я добавлю, в математике надо различать два вопроса. Первый: является ли теория объективно верной или неверной, какое количество истины в ней содержится. И второй: что и как мы можем знать об этой истине. Философия веками смешивала эти два вопроса, поэтому мир разделился на тех, кто говорит, что мы можем постигать вещи до конца, и тех, кто считает, что мы не можем знать ничего. Кстати, политическое следствие этой идеи таково: раз мы не можем ничего знать, мы можем решить, какой должна быть истина…

- Да. А другая точка зрения: истину не только можно познать, но мы ее уже познали. И это точно так же ведет к тирании. Обе стороны (несмотря на взаимную ненависть!) согласны в одной фундаментальной ошибке: они не видят разницы между тем, что объективно существует, и тем, что может быть объективно познано. А Поппер абсолютно твердо стоял на позициях объективного существования мира, существования объективной истины, он считал, что наши теории могут содержать объективное знание - но так же твердо он считал, что нет ни одного аспекта нашего знания, который не мог бы в принципе подвергнуться ревизии, быть изменен. То есть мы обладаем объективным знанием, но не можем указать на конкретную вещь и сказать: вот это мы знаем точно, мы никогда не изменим своих взглядов на это, никто никогда не опровергнет этого. Не знаю, Поппер ли автор этого подхода, но уж точно, он самый крупный его сторонник в XX веке. Благодаря ему мы избавлены от выбора между лишь двумя жесткими, жуткими взглядами на мир, ведущими в политике к тирании, а в науке - к застою.

- Во-первых, попперовская философия познания - это одна из моих четырех «нитей». Она тесно связана и с другой нитью, теорией эволюции. К тому же Поппер сильно повлиял на мои взгляды, когда я только начинал изучать естественные науки. Но, кстати, вот у меня на стене портреты: справа - Поппер, а слева - не очень известный философ XVIII-XIX веков Уильям Годвин (William Godwin). Собственно, он достаточно известен, но не тем, чем следовало бы, - его знают как одного из первых анархистов. Но если вы вычтете все экономическое из его писаний (он абсолютно не понимал экономику, и оправданий ему нет - он должен был читать Адама Смита, но не читал!), короче, если вы посмотрите не на его выводы, а на его методы аргументации в философии, науке, политике, теории познания - вы увидите поразительную вещь: у него уже есть все то, что появилось потом у Поппера. Только Годвин ставит вопросы гораздо шире. У него, например, есть очень глубокие идеи в области образования. Руссо, который произвел революцию в образовании, использовал десятую часть идей Годвина, да еще и неправильно их понял - и этого хватило для революции. Но вернемся к Попперу. Для него наука - система нахождения ошибок. Не надо искать окончательно верных теорий. Важно создавать и использовать методы, позволяющие находить ошибки в существующих теориях. В этом все дело. Поппер говорит, что мы должны отказаться от концепции науки, при которой требуется обосновать нечто правильное, и впоследствии полагаться на эти незыблемые истины. Вместо этого мы должны критиковать и искать ошибки, которые - мы знаем! - есть. Собственно, так всегда и было, даже когда господствовали совсем другие идеи в философии науки и когда любили выдумывать истории о том, как делались открытия при помощи, скажем, индуктивных рассуждений - совсем как в советские времена, когда, насколько я знаю, многие утверждали, что работы Сталина подсказали им их научные идеи. Я не хочу сказать, что все эти люди врали, - ведь сначала вы получаете научный результат, а потом пытаетесь понять, как вы его получили, - но 90% процесса научной деятельности происходит бессознательно. Можно убедить самого себя, что теория создана на основе наблюдений - хотя на самом деле теория у вас была еще до первых наблюдений!

Я уже говорил, что в попперианской науке мы не можем считать никакую теорию окончательной. Даже теорию о том, что Земля круглая. Я не думаю, что именно эта теория когда-нибудь рухнет, но я могу назвать вам полдюжины теорий, которые казались столь же, если не более незыблемыми, - и рухнули! Мой любимый пример - сила тяжести. Лет сто назад вы бы могли сказать: тот факт, что существует сила тяжести, физики не подвергнут сомнению никогда, ведь я чувствую ее - здесь, сейчас!Но факт, ошеломляющий факт, установленный Эйнштейном, состоит в том, что это неверно! Когда я держу вот этот предмет, я ощущаю совсем не силу тяжести, яощущаю силу своих мышц. А причина того, что предметы притягиваются, когда между ними не действует никакая сила, - в кривизне пространства.