Хью Эверетт III (Hugh Everett III ). 1930 – 1982). Американский авторитет для любителей фэнтези, алкоголик «После нескольких глотков хереса» измысливший квантовую теорию параллельных миров. Хью Эверетт оставил физику после завершения докторской диссертации, развивал применение обобщённых множителей Лагранжа в исследовании операций и занимался коммерческим внедрением этих методов как аналитик и консультант. Отец рок-музыканта Марка Оливера Эверетта. Для своих детей он был безразличным отцом с вечной сигаретой в руке, которого они со временем стали воспринимать как некий предмет мебели.
Работа Эверетта хорошо известна в физических и философских кругах, но об истории его открытия и остальной жизни известно немного. Архивные исследования русского историка Евгения Шиховцева, мои собственные изыскания, а также интервью с коллегами и друзьями Эверетта, знавшими его в последние годы жизни, и беседы с его сыном — рок-музыкантом раскрыли историю блестящего интеллекта, погубленного собственными страхами.
“Квантовую теорию параллельных миров” он измыслил в 1954 году обсуждая с однокурсником Чарльзом Мизнером (Charles Misner) и Оге Петерсеном (Aage Petersen) (помощник Нильса Бора в то время) «нелепости в выводах квантовой механики». В тот вечер у Эверетта и родилась основная идея теории множественности миров. Главной его целью было объяснить, что именно представляют в реальном мире уравнения квантовой механики. А сделать это он хотел исключительно с помощью математического аппарата квантовой теории, без использования дополнительных физических гипотез.
Таким образом, молодой ученый поставил перед физическим сообществом того времени задачу пересмотра идей копенгагенцев о том, что представляет собой физическая реальность. Волновая функция трактует все элементы суперпозиции как в равной мере реальные, хотя и не в равной мере вероятные с нашей точки зрения.
Уравнение Шредингера описывает изменение волновой функции во времени, а предсказываемая этим уравнением эволюция является гладкой и детерминированной (т.е. лишенной случайностей). Но эта математическая модель находится в противоречии с тем, что видит человек, когда наблюдает квантовую систему.
В момент проведения эксперимента волновая функция, описывающая суперпозицию всех возможных состояний системы, коллапсирует в одно конкретное состояние, нарушая тем самым свою гладкую эволюцию и формируя разрыв. Таким образом, данные некоторого единичного эксперимента полностью исключают из классической реальности все остальные возможные состояния системы. С точки зрения математики, подобное нарушение гладкости волновой функции не следует из свойств уравнения Шредингера. Для полного описания системы приходится независимо постулировать наличие коллапса как дополнительного условия, которое может и нарушить исходное уравнение Шредингера. Для решения проблемы измеримости многие из основоположников квантовой механики, в первую очередь Нильс Бор (Nils Bohr), Вернер Гейзенберг (Werner Heisenberg) и Джон фон Нейман (John von Neumann), и приняли интерпретацию квантовой механики, известную под названием копенгагенской. Копенгагенская интерпретация отдает предпочтение внешнему наблюдателю, помещая его в классический мир, отличный от квантового мира наблюдаемого объекта.
Подход Эверетта к проблеме измеримости с точки зрения объединения макроскопического и квантового миров резко противоречил копенгагенской интерпретации. Эверетт сделал наблюдателя неотъемлемой частью наблюдаемой системы, введя универсальную волновую функцию, связывающую наблюдателя (точнее, наблюдателя и измерительный прибор) и объекты наблюдения в единую квантовую систему. Он дал квантово-механическое описание макроскопического мира и считал макрообъекты также находящимися в состоянии квантовой суперпозиции. Отойдя от Бора и Гейзенберга, он сумел обойтись без добавления новых постулатов о коллапсе волновой функции.
Радикально новая идея Эверетта состояла в том, чтобы задать вопрос: «А что если процесс измерения не прерывает эволюции волновой функции? Что если уравнение Шредингера применимо всегда и ко всему — и к объектам наблюдения, и к наблюдателям? Что если ни один из элементов суперпозиции никогда не исчезает из реальности? Как будет выглядеть для нас такой мир?»
Эверетт увидел, что при таких допущениях волновая функция наблюдателя разветвляется при каждом его взаимодействии с объектом. Универсальная волновая функция будет иметь по одной ветви. Согласно математическим свойствам уравнения Шредингера, однажды сформировавшиеся ветви больше не влияют друг на друга. Таким образом, каждая из них приходит к своему будущему, отличному от будущего других ветвей.
Современное представление о том, как разделившиеся ветви волновой функции становятся независимыми и представляются классическими реальностями, к которым мы привыкли, называется теорией квантовой декогерентности. Она стала признанной частью современной квантовой теории, хотя на сегодняшний день не все соглашаются с интерпретацией Эверетта, согласно которой все ветви волновой функции представляют фактически существующие реальности.
Эверетт был не первым физиком, критиковавшим копенгагенский постулат о коллапсе волновой функции как неудовлетворительный. Но он был первопроходцем, выведшим математически непротиворечивую теорию универсальной волновой функции из уравнений квантовой механики. Важно отметить, что существование множества альтернативных миров напрямую следовало из его теории, а не постулировалось. В примечании к своей диссертации Эверетт написал: «С точки зрения теории все элементы суперпозиции (все “ветви”) “реальны” и ни одна из них не более “реальна”, чем остальные». Исходный вариант его диссертации, содержавший все эти идеи, был обнаружен пять лет назад в ходе архивных розысков историком науки Оливалом Фрейре мл. (Olival Freire, Jr.), работающим в Федеральном университете в г. Сальвадор (Баия) в Бразилии.
Эверетт не мог согласиться с такой трактовкой его мнения о копенгагенской интерпретации. Годом позже, отвечая на критику со стороны редактора журнала Reviews of Modern Physics Брайса ДеВитта (Bryce W. DeWitt), он писал: «Копенгагенская интерпретация безнадежно неполна, так как она априори опирается на классическую физику… Кроме того, со своей концепцией «реальности» макроскопического мира и отказом в таковой миру микрокосмоса она чудовищна в философском отношении».
