Наследник - Православный молодежный журнал
православный молодежный журнал Карта сайта

Со скоростью мысли


«Любая достаточно развитая технология неотличима от магии»

 А. Кларк

Суперсовременные скоростные поезда и соответствующие железные дороги, хорошие отечественные автомобили, развитие гражданской авиации – это задачи, которые остро стоят перед отечественной инфраструктурой. Но все эти «Сапсаны» и «Ласточки», все эти летающие автомобили типа «Черной молнии» и малая авиация – это пыль, осевшая на ботинках технического прогресса, полуотмершая архаика, рудимент индустриальной эпохи. Любая скорость передвижения – ничто по сравнению с технологиями, позволяющими перемещаться мгновенно. Нет, это не магия и не фантастика. Я расскажу о реальных возможностях, которые мы с легкой руки масскультуры называем «телепортом».

Физика с высунутым языком

Для того чтобы понять, как такое возможно, придется начать сильно издалека. Путь будет лихой и извилистый, так что запаситесь терпением и пристегните ремни!

Самым известным для широких масс населения физиком XX века был и остается, конечно, Альберт Эйнштейн. Некоторые даже помнят, что он создал теорию относительности. Правда, о чем она, эти самые «некоторые», за очень редким исключением, не знают, но зато любят щеголять фразой «все относительно». Не думайте, дорогие читатели, что вас кто-то обвиняет в незнании! Вы ведь просто оказались заложниками системы среднего образования и потому потратили в школе год, если не два, на то, чтобы выяснить, как качается идеальный маятник, а на Эйнштейна – пару уроков в 11-м классе.

Вникать в суть общей и специальной теорий относительности мы не будем, но кое-какие важные для проблемы телепортации моменты отметим. Начнем с того, что Эйнштейн успешно похоронил ньютоновские представления о пространстве и времени, а точнее – четко показал их ограниченность. Все мы, как ни крути, воспринимаем себя живущими в трехмерной коробке с длиной, шириной и высотой, через которую проходит равномерное линейное время. Но ученый, во-первых, показал, что пространство и время суть одно и то же, и потому правильнее говорить о четырехмерном пространстве-времени, а во-вторых, установил тот факт, что на скоростях, близких к скорости света (в вакууме это, на минуточку, 300 000 километров в секунду), пространство начинает растягиваться, а время – сжиматься. Помните сюжет из сказок, когда герой получает в подарок кольцо, которое можно бросить на землю, и тут же возникнет дворец? Так вот, здание как раз находится внутри кольца в сжатом пространстве. Все эти эйнштейновские тезисы, конечно, были доказаны экспериментально, поэтому не думайте, что это какие-то сказки или абстракции больной фантазии.

Переварили? Тогда едем дальше.

Все мы знаем, что с точки зрения человека, стоящего на платформе, проезжающий мимо поезд «Сапсан» движется со скоростью около 250 км/ч. Если же человек едет в другом составе, идущем навстречу, то мы должны будем сложить скорости, и сближаться оба объекта будут быстрее. В этом наблюдении как раз и кроется ключ к Эйнштейнову релятивизму – физические параметры напрямую зависят от позиции наблюдателя. Собственно, искажения пространства-времени, о которых говорилось выше, происходят именно для наблюдателя. Этот тезис запомните хорошенько, потому что к нему придется еще возвращаться.

Номер со сложением скоростей не проходит только со светом: его скорость всегда одинаковая, и перемещаться быстрее 300 000 км/с невозможно. Даже если дневное светило внезапно погаснет, на улице станет темно только через восемь с половиной минут, потому что от Солнца до нас свет «долетает» именно за этот промежуток времени.

Световые шифры

Теперь оставим открытия столетней давности (специальная теория относительности была создана в 1905 году, а работа над общей закончилась в 1915–1916 годах) и скакнем сразу в суперсовременную тему квантовой криптографии. Так называют способ шифровки информации, основанный на квантовой теории.

Как известно, частицами света являются фотоны, у которых есть забавное свойство – они могут образовывать такие пары, при которых изменения одного фотона немедленно вызывают изменения в другом. Собственно, на этом и основана квантовая криптография: есть оптоволоконный кабель, по которому посылают фотоны – шифровальные ключи на десятки километров. Если за частицами начать наблюдать со стороны, то есть «прослушивать» передаваемую информацию, состояние фотонов изменяется (про важность позиции наблюдателя помните?), а сама эта информация мгновенно искажается. В Швейцарии, Америке, Японии и Англии есть уже целые сети для шифровки сигналов таким образом.

С какой же скоростью происходит в этих сетях передача информации об изменении системы? Явно не с той же, с какой движутся сами фотоны. Значит, все-таки быстрее? Неужели Эйнштейн ошибся, говоря, что нельзя перемещаться со скоростью большей, чем скорость света? Напротив. В случае с мгновенными изменениями о скорости вообще не идет речи. Строго говоря, перемещения информации «из пункта А в пункт В» вообще не происходит, поскольку речь идет об объектах, которые разделены пространственно, но связаны неким иным (квантовым) образом.

Чтобы стало понятнее, о чем идет речь, приведу пример физика Дэвида Бома. Представьте себе аквариум с рыбкой, за которым мы наблюдаем не непосредственно, а на расстоянии, при помощи двух видеокамер – спереди от аквариума и сбоку. Что мы видим в этом случае? Двух рыбок на двух мониторах, каждая из которых поворачивается, машет плавниками и открывает рот ровно в тот же момент, что и другая. В квантовой криптографии мы наблюдаем ровно такой же процесс: один фотон меняется, меняется и парный ему фотон, но это только для нас как наблюдателей они – две разные частицы.

Сумерки объективности

Таким странным по отношению к пространству и времени образом ведут себя не только фотоны. Возьмем, к примеру, электрон, отрицательно заряженную частицу.

Все мы видели в школе рисунок атома, на котором электроны вращаются вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца, и электроны на этой картинке четко локализованы. Однако вы можете открыть популярную книгу американского физика Ричарда Фейнмана «Дюжина лекций…», в которой подробно описаны несколько экспериментов, в ходе которых стало понятно, что положение электрона определяется как раз в ходе наблюдения, а до этого момента к электрону вообще не применимо понятие места. Он есть, но нигде не находится.

И подобных примеров, игнорирующих привычные представления о пространстве и времени, – целый вагон. Как вам, к слову, нестабильные частицы, которые распадаются или не распадаются в зависимости от того, наблюдаете ли вы за ними? Если часто наблюдаете – частица как бы «замораживается» во времени, и распад останавливается. Это так называемый «квантовый эффект Зенона».

Вы, наверное, догадались, к чему я клоню? Все мы живем в плену представления о неком объективно существующем мире, то есть мире, который существует независимо от меня и к которому я могу обращаться, чтобы узнать, «как оно там на самом деле». Это представление было поставлено во главу угла относительно недавно, в XVII–XVIII веках, сохранялось в XIX веке усилиями позитивистов и настолько плотно засело в наших головах, что за прошедшее столетие толком не было поколеблено, несмотря на усилия ученых самых разных специальностей: от физиков до филологов. Большинство людей, особенно журналисты, историки, политические обозреватели и прочие скорые на выводы товарищи, до хрипоты спорят об объективности тех или иных представлений, не понимая одной простой вещи, – сам мир меняется в зависимости от позиции наблюдателя, субъективность преобразует объект прямо в момент наблюдения.

Некоторые основы квантовой механики

Но позвольте, скажете вы, речь ведь шла о каких-то частицах, а мы вдруг перескочили на устройство всего мироздания! С какой, собственно, стати?

Действительно, квантовую теорию многие старательно пытаются ограничить микромиром. Тогда знакомая нам со школы и, в целом, соразмерная человеку ньютоновская механика дополняется механикой Эйнштейна, если мы начнем работать с огромными расстояниями и скоростями, и квантовой механикой, если речь пойдет об очень маленьких объектах вроде электрона. Каждая механика описывает свою область, и все хорошо.

Но проблема в том, что механика Ньютона оказывается просто частным случаем и механики Эйнштейна, и квантовой механики. Выводы квантовой теории формулируются отнюдь не для микрочастиц. Просто на этих частицах легче заметить квантовые эффекты, нежели на макрообъектах, и потому опыты ставят именно на всяких фотонах-электронах.

В целом, квантовая теория оперирует понятием «система» (в переводе с греческого – «составленное вместе»), которая может быть сколь угодно большой или маленькой, открытой и закрытой, и ее состояниями – сепарабельным (то есть разделенным) и несепарабельным (запутанным, нелокальным).

Ключевое и наименее понятное понятие – запутанность системы. Помните кота Шрёдингера, который жив и мертв одновременно, потому что атом без наблюдателя распался и не распался одновременно? Это как раз оно, запутанное состояние.

Переход из сепарабельного состояния в несепарабельное («растворение») называется рекогеренцией, а обратный процесс («проявление», «кристаллизация в объект») – декогеренцией.

Ученые, занимающиеся квантовой теорией, полагают, что любой физический объект, вступивший со своим окружением в какое-либо взаимодействие, уже находится с ним в запутанном состоянии, вопрос только в мере этой запутанности. Тут как раз все просто. Одно дело, когда я срубил дерево у себя на участке, совсем другое – когда я на него любуюсь, и третье – когда я только думаю, не посадить ли мне его и как скоро оно вырастет. Во всех трех случаях система из меня и дерева уже несепарабельна, только степень запутанности разная. Ее можно определять количественно (с помощью принципа неопределенности Гейзенберга).

Не надо думать, что квантовая теория – это только математическая модель, голая абстракция, схема. Все доказано экспериментально, как и принято у физиков.

Садовый пример поможет усвоить еще один важный момент – я с деревом могу одновременно находиться в разных взаимодействиях, например, думать о нем, смотреть и рубить в одно и то же время. Лучше даже другой пример: я уехал в командировку и решил позвонить своей жене, которая радостно сообщает, что думала обо мне именно в тот момент, когда раздался звонок. Получается, что части системы по одним показателям могут быть сепарабельны (например, разнесены в пространстве), а по другим – нет. Пример с фотонами и квантовой криптографией должен был убедить вас в этом.

«До чего техника дошла!»

Теперь мы, наконец, вплотную подошли к проблеме телепортации. Сама идея мгновенного перемещения вещества, как и мгновенного перемещения информации, порочна уже в своей формулировке, потому как ничто никуда не переносится. Объект как бы исчезает в одном месте и в тот же миг как бы появляется в другом, потому что переходит в нелокальное состояние (этот процесс называется рекогеренцией) и возвращается в локальное в ходе декогеренции. Как Сивка-Бурка, который бродит непонятно где, но появляется перед героем сказок, как только тот закончит формулу призыва.

Думаю, теория вам уже поднадоела, и хочется технических подробностей. Извольте!

По сути, для того, чтобы телепортироваться, нам нужны два устройства: первое должно перевести меня в нелокальное состояние по всем параметрам, а второе – локализовать меня снова, причем не в случайном, а в нужном месте, то есть устройство должно наблюдать за состоянием системы и контролировать процесс телепортации.

Второе несколько проще, поэтому с него и начнем. Устройство, которое оперирует квантовым состоянием нелокальности и может показывать все возможные варианты его «окостенения» в привычную реальность – это квантовый компьютер.

Информация в обычном компьютере измеряется в битах, «ячейках», которые имеют значения либо 1, либо 0, «да» или «нет». Квантовый компьютер использует кубиты, которые одновременно находятся в состоянии и 1, и 0 (как кот Шрёдингера). То есть n кубитов информации не только содержат 2n возможных битовых комбинаций, но и учитывают, как изменятся значения всех кубитов при изменении одного. Соотнести мощь этого устройства с производительностью обычного компьютера – это все равно, что устроить состязание в скорости между самокатом и реактивным истребителем. С увеличением количества кубитов вычислительная мощность возрастает экспоненциально, поэтому квантовый компьютер сможет рассчитать все варианты поведения частиц в сложных системах вроде планеты Земля, Солнечной системы, галактики или всего мироздания. О том, чтобы рассмотреть все возможные шахматные партии, как сыгранные, так и несыгранные, речи, как вы понимаете, вообще не идет. Квантовый компьютер сделает это быстрее, чем мы нажимаем на клавиши калькулятора.

Конечно, при создании такой умной машины есть свои проблемы, и разговор о них – отдельная большая тема. Нам надо знать о квантовом компьютере только самое главное – уже сейчас есть работающие прототипы. Так что до нужной вычислительной мощности не так далеко.

Теперь о том, как человеку перейти в нелокальное состояние.

Начнем с того, что в некоторых моментах мы уже в нем находимся. Например, когда излагаем чужие мысли, которым не одна сотня (если не тысяча) лет, и называем это «своим мнением». Нет, я не спорю с тем, что вы сами к этим идеям пришли в ходе долгих размышлений и яркого экзистенциального опыта! Просто поймите, что они, как минимум, не только ваши, а как максимум, вообще не являются плодом наших собственных размышлений. Одни и те же идеи живут в разных людях в разные времена. Абстрактные мыслительные конструкции находятся в нелокальном квантовом состоянии и только проявляются в нас. Так что с содержанием нашего сознания все относительно просто. Сложность – в рекогеренции собственного тела.

Чтобы понять, как это происходит, взгляните на фотографию ночного города. Ее снимают на длинной выдержке, и потому фары едущего автомобиля расплываются в длинную светящуюся полосу. Похожая история происходит с фотоном, угодившим в черную дыру. По мотивам этих эффектов отечественный популяризатор квантовой теории С. И. Доронин, хоть он и симпатизирует эзотерическому оккультизму, предложил вполне здравую идею по переводу человека в нелокальное состояние – «создать достаточно большой градиент энергии в теле (во всем энергетическом диапазоне, по всем энергиям)», чтобы человек как бы «растворился» в реальности. Дело только за созданием соответствующей энергоустановки (и соответствующих источников энергии).

Вопрос о том, сколько энергии нужно, надо решать в зависимости от того, как далеко мы хотим перемещаться. Кстати, к мощности квантового компьютера это тоже относится. Чем дальше скачок – тем труднее его сделать. Чтобы сместиться на пять метров к западу и пять секунд в будущее телепорт вообще не нужен – шагайте пешком. А если хотите на Марс двухтысячелетней давности, придется сильно попотеть.

«Ты кто такой?»

Итак, мы мгновенно «растворились» в одном месте и «проявились» в другом. Здорово? Нет, страшно. Надо ведь еще убедиться, что тот я, который очутился за много километров от телепортирующего устройства, это тот же самый я, который в него заходил. Вдруг это больше не я, а всего лишь моя копия? Это так называемая проблема идентичности, известная с очень давних, еще античных времен.

Жители древних Афин превратили корабль, на котором плавал на Крит греческий герой Тесей, в памятник. Они поставили его у причала и десятилетиями заботились о нем, заменяя старые, прогнившие доски и детали новыми. А теперь вопрос: когда все детали корабля будут заменены на новые, это будет все еще корабль Тесея? А при замене на 50%?

Некоторые философы ставили проблему еще острее: предположим, что старые доски, еще не рассыпавшиеся в труху, не выбрасывали, а собирали в другом месте. Соответственно, к моменту полной замены деталей у нас имеются два корабля Тесея: новый на старом месте и старый на новом.

Та же самая проблема имеет непосредственное отношение к нам с вами. Все клетки человеческого тела обновляются с разной скоростью. И что позволяет утверждать, что я полуторалетний и я тридцатилетний – это один и тот же я?

Ответов на данный счет было придумано довольно много. Приведу один из самых современных, имеющий прямое отношение к физике. Его дал американский философ Теодор Сайдер. Суть проблемы он сводит к тому, сохраняет ли объект непрерывный след в пространстве-времени (не Эйнштейновом, но похожем). Соответственно, корабль, в котором все доски заменены, является кораблем Тесея, а вот построенный на новом месте из старых частей – нет.

Этот, в целом, достойный ответ совершенно не годится для решения проблемы идентичности применительно к телепортации, потому что след в пространственно-временном континууме резко рвется и так же резко возобновляется. И как быть?

Богословие о телепорте

Кому-кому, а нам, православным христианам, эту проблему решить гораздо проще, чем атеистам. Надо только внимательно посмотреть на некоторые хорошо знакомые вещи.

Все мы знаем о том, что Страшный Суд единовременно произойдет над всеми людьми, воскресшими в собственных телах в час гибели этого мира. Про смерть наших тел в нынешние времена мы как христиане помним постоянно. Итак, где находятся бессмертные души людей в перерыве между смертью и всеобщим воскресением?

Странно было бы думать, что они томятся в неизвестности в каком-то астральном «предбаннике», ожидая решения Судии, потому что в этом случае не только бессмертные души оказались бы подчинены времени (что уже странно), но и Господь, над Которым время уж точно не властно. Гораздо логичнее предположить, что душа после смерти как раз и переходит в нелокальное состояние, в котором уже нет ни пространства, ни времени, и сразу же декогерирует, то есть воплощается на Страшном Суде.

Мгновенные перемещения ангелов и их явления людям можно объяснить ровно тем же способом. Посланники Божьи пребывают в вечной гармонии с Создателем вне всякой телесности, но могут декогерировать в конкретном пространстве-времени в виде людей в белых одеждах, о которых говорит Священное Писание.

Одним словом, христианские представления не только не противоречат идее телепортации энергии или вещества, они прямо предполагают ее.

Этот безумный, безумный, безумный мир

Чтобы оценить значение такого открытия, как телепортация, мало думать только о собственной экономии времени и мгновенных путешествиях на курорт. Представьте себе, что вся система, которую мы знаем под названием «капитализм», построена на логистике. Речь идет о капитализме в широком смысле, со всеми его детищами: не только финансовыми институтами, экономическими отношениями и транснациональными корпорациями, но и национальными государствами, либеральной демократией, массовой культурой, приоритетом прикладной науки над фундаментальной и так далее. Меняется способ перемещения – меняются все сферы жизни.

Телепортация неизбежно заставляет переосмыслить не только экономические, социальные и политические отношения, но и весь окружающий мир и место человека в нем, потому что принципиально меняет отношение к таким фундаментальным вещам, как пространство и время. Что такое, например, государственная граница в условиях, когда меня нельзя на ней задержать? Зачем нужно «срывание покровов» в популярных исторических книжках, если можно перемещаться во времени?

Есть еще важный личностный момент. С телепортом не сработает сюжет из «Иронии судьбы», когда в самолет погрузили напившегося до беспамятства человека. Во-первых, мои напоминания о важности позиции наблюдателя уже должны были набить оскомину, а во-вторых, надо еще банально не сойти с ума от таких перемещений. Особенно если они будут происходить не раз и не два, как в книгах о «попаданцах», а на постоянной основе. Здесь не получится дождаться, когда кто-то придумает телевизор, чтобы я только ткнул на кнопку и воспользовался плодами чужих усилий. Квантовые технологии вообще и телепорт в частности – это личный вызов, суть которого сводится к тому, чтобы усвоить парадокс. Если вы не способны понять, как на один и тот же вопрос можно одновременно ответить «да» и «нет» в одном и том же смысле, вы не можете дать ответ на этот вызов и, в конечном счете, не сможете воспользоваться всеми преимуществами квантовых технологий. Как именно учиться парадоксальности – через решение логических парадоксов, на занятиях по физике или смиренно прикасаясь к тайне Боговоплощения (не выходя за рамки догматических формул) – личное дело каждого. Но без живого, активного принятия парадокса ничего не будет. Вы так и останетесь пленниками трехмерной коробки пространства и рабами линейного времени.

Я понимаю, что от этих слов многим стало не по себе. Одним трудно все это понять, другим – принять, третьи более сведущи, чем я, и видят какие-то нерешенные, а то и вовсе нерешаемые проблемы. Я не возражаю. Каждый из нас – наблюдатель, и каждый выбирает тот мир, который ему по душе.

Наше путешествие окончено. Можете отстегнуть ремни и встать с удобного кресла, обмениваясь свежими впечатлениями. Надеюсь, теперь вы научились видеть вокруг себя уютную скорлупу обыденных представлений. Тех, кому она стала тесной, я буду ждать у входа в мир новых технологий, чтобы по-братски протянуть руку и сказать фразу из нашумевшего фильма: «Добро пожаловать в реальный мир, Нео!».


Николай Асламов
 

Рейтинг статьи: 0


вернуться Версия для печати

115172, Москва, Крестьянская площадь, 10.
Новоспасский монастырь, редакция журнала «Наследник».

«Наследник» в ЖЖ
Рейтинг@Mail.ru

Сообщить об ошибках на сайте: admin@naslednick.ru

Телефон редакции: (495) 676-69-21
Эл. почта редакции: naslednick@naslednick.ru