Вселенная, которая смотрит на себя

Весной 1989 года в Санта-Фе один из последних великих физиков XX века произнёс фразу, которая переворачивала привычные представления о мироздании. Он утверждал: всё, что мы считаем реальным, рождается из ответов на простейшие вопросы «да» или «нет». И если это правда, то наблюдатель — не свидетель, а творец.

Весной 1989 года в Санта-Фе, на конференции Института Санта-Фе, теоретический физик Джон Арчибальд Уилер представил идею, которая переворачивала привычное представление о том, из чего состоит мир. Он назвал её «Всё из бита» (It from Bit). Спустя несколько месяцев он сформулировал её в статье «Информация, физика, квант: поиск связей», опубликованной в японском журнале.


Уилер к тому времени был не просто физиком. Он был последним живым звеном, связывавшим современную науку с Эйнштейном и Нильсом Бором — с обоими он работал лично. Именно он ввёл в оборот термин «чёрная дыра», а также «кротовая нора» и «квантовая пена». И именно он задал вопрос, который до сих пор не потерял остроты: что, если реальность — не то, что мы находим, а то, что мы создаём в процессе наблюдения?

Что такое «Всё из бита»

Уилер писал: «Каждое "это" — каждая частица, каждое поле силы, даже сам пространственно-временной континуум — выводит свою функцию, своё значение, само своё существование целиком — даже если в некоторых контекстах косвенно — из ответов, вызванных аппаратурой, на вопросы "да" или "нет", из бинарных выборов, из битов».

Иными словами, физический мир на самом глубоком уровне имеет нематериальный источник и объяснение. То, что мы называем реальностью, возникает из постановки вопросов «да-нет» и регистрации ответов, которые даёт оборудование. Все физические вещи имеют информационно-теоретическое происхождение. И это — «участвующая вселенная».

Уилер не был первым, кто задумался о связи информации и сознания. За десять лет до него физик Дэвид Бом писал: «Реальность — это то, что мы принимаем за истину. То, что мы принимаем за истину, — это то, во что мы верим. То, во что мы верим, определяет то, что мы принимаем за истину. То, что мы принимаем за истину, — это наша реальность».

Но Уилер пошёл дальше. Он не просто связал информацию и сознание. Он заявил, что информация — первична, а физика — вторична. «Физика порождает участие наблюдателя; участие наблюдателя порождает информацию; информация порождает физику», — писал он. Эта формула замыкает круг: вселенная порождает наблюдателей, а наблюдатели — вселенную.

Почему это важно

Это не абстрактная философия. Это утверждение о том, как работает реальность на самом фундаментальном уровне. Уилер говорил, что пространство и время не являются фундаментальными. Их нужно вывести из информации, а не наоборот. «Никакое описание существования не может претендовать на фундаментальность, если оно не переводит всю физику континуума на язык битов», — писал он.


Это перекликается с известным высказыванием, которое часто приписывают Эйнштейну: «Время и пространство — это способы, которыми мы думаем, а не условия, в которых мы живём». На самом деле эти слова принадлежат биографу Эйнштейна Димитрию Марианоффу. Но суть от этого не меняется: Уилер считал, что время и пространство — не сцена, на которой разворачиваются события, а результат бинарных выборов, которые мы совершаем в процессе наблюдения.

Участвующая вселенная

Центральная идея Уилера — «участвующая вселенная». Это означает, что наблюдатель не просто пассивно регистрирует то, что происходит. Он участвует в создании того, что происходит. Каждый вопрос «да-нет», который мы задаём природе через эксперимент, влияет на то, каким будет ответ.

Реальность не существует независимо от наблюдения. Она возникает в момент наблюдения. Это не значит, что мир — иллюзия. Это значит, что мир — не то, чем он кажется, когда мы не смотрим. Это значит, что на самом глубоком уровне реальность не имеет определённых свойств до тех пор, пока не будет измерена. Это то, что квантовая механика говорит нам уже сто лет, но Уилер сформулировал это в терминах информации.

Чтобы проиллюстрировать эту идею, Уилер придумал мысленный эксперимент, известный как «эксперимент с отложенным выбором». Представьте фотон, который проходит через интерферометр. Мы можем решить — уже после того, как фотон вошёл в прибор, — наблюдать его как волну или как частицу. И от нашего решения будет зависеть, каким он «был» с самого начала. Прошлое, по Уилеру, не существует иначе, как в виде записи в настоящем.

Он изображал вселенную в виде буквы «U» — символа, который смотрит на себя. Внизу этой буквы — ранняя вселенная, вверху — наблюдатель, чей взгляд, устремлённый в прошлое, придаёт смысл и существование всему, что было до него. Это «самовозбуждающаяся цепь», в которой нет начала и конца, а есть замкнутый цикл: вселенная рождает наблюдателей, а наблюдатели — вселенную.

Что остаётся

Уилер умер в 2008 году, не получив окончательного ответа на вопрос, который сам поставил. Он писал: «Можем ли мы когда-нибудь надеяться понять существование? У нас есть подсказки и работа, чтобы продвинуться в этом вопросе. Несомненно, однажды, мы можем верить, мы постигнем центральную идею всего этого как настолько простую, настолько красивую, настолько убедительную, что все мы скажем друг другу: "О, как — могло ли быть иначе! Как могли мы все быть так слепы так долго!"».

Его идея «Всё из бита» остаётся одной из самых радикальных в теоретической физике. Она не доказана. Она не опровергнута. Она просто стоит там — как вопрос, на который у нас пока нет ответа. И, возможно, именно в этом её сила. Уилер не боялся задавать вопросы, на которые не было ответов. Он считал, что именно так и должна работать наука: не находить окончательные истины, а приближаться к ним через серию вопросов, каждый из которых делает нас немного менее слепыми.

Wheeler, J. A. (1989). Information, Physics, Quantum: The Search for Links. Proceedings of the 3rd International Symposium on Foundations of Quantum Mechanics, Tokyo, pp. 354–368.