«Все везде и сразу» — именно так работает Вселенная: физик объяснил идею мультивселенной в научно-фантастических фильмах

Воображение важнее знания, ибо знание ограничено,
воображение же охватывает все на свете, стимулирует прогресс
и является источником ее эволюции. Строго говоря, воображение –
это реальный факторв научном исследовании.
(с) Альберт Эйнштейн

Научная фантастика веками будоражит воображение людей во всем мире: не только, популяризируя научные идеи, концепции, вдохновляя молодые умы стать на путь науки, но и подсказывая ученым направления научной мысли – от размышлений о ряде социально-философских вопросов будущего до исследований новых технологий.

Работы писателя-фантаста Артура Кларка оказали значительное влияние на область исследования космоса, а фильм «Матрица» популяризировал работы выдающегося социолога и философа Жана Бодрийяра, обратив внимание людей на концепцию симуляции. Поводом для данной статьи стал научно-фантастический комедийный фильм «Все везде и сразу», который вышел в 2022 году и на днях стал главной картиной «Оскара», получив семь золотых статуэток, в том числе за лучшую киноленту. Ранее «Всё везде и сразу» получил премию «Сатурн», которую вручает Академия научной фантастики, за лучший фэнтези-фильм.

Фильм рассказывает об иммигрантке, владелице прачечной Эвелин, в жизни которой царит бардак. А потом, оказывается, что главная героиня может перемещаться по параллельным вселенным и получать доступ не только к воспоминаниям, но и навыкам других версий самой себя. Героине приходится противостоять загадочной злой сущности, которая решила разрушить всю мультивселенную.

В фильме смешано сразу множество жанров. Как говорят кинокритики, картина напоминает фильмы серии «Матрица», картину «Господин Никто», супергеройские блокбастеры о мультивселенной (например «Доктор Стрэндж: В мультивселенной безумия»), мультсериал «Рик и Морти» и другие картины. 

Как вы знаете, мультивселенная – это не выдумки фантастов, а научная концепция, затрагивающая не только физику, но и философию. Делимся с вами переводом фрагмента интервью с физиком из Калифорнийского технологического института Спиридоном Михалакисом, который изучает как Вселенная работает на квантовом уровне. Он был научным консультантом фильмов Marvel о мультивселенной(«Человек-муравей», «Мстители: Финал»); в беседе с журналистом ученый упомянул вышедшую киноленту «Все везде и сразу», а также поднял ряд философских вопросов.

 Журналист: Могли бы вы немного рассказать об изначальных идеях и концепциях, которые вы вложили в фильмы Marvel?

С. Михалакис: Ирония сюжета в том, что мультивселенная могла возникнуть буквально из мельчайших мест. Когда я консультировался с Полом Раддом и Пейтоном Ридом, они хотели знать, что происходит, когда вы уменьшаетесь.

Я думаю, что если вы действительно уменьшились (здесь становится действительно интересно) вы доберетесь до исходного кода самой реальности. Вот что такое квантовая сфера. Пространство и время просто не работают на этом уровне так, как мы это себе представляем. Я пытался наполнить фильмы как можно большим количеством реальной науки. В какой-то момент писатели были больше увлечены настоящей наукой, чем всякими фокусами.

 Журналист:  Не в обиду Доктору Стрэнджу.

С. Михалакис: Да! Без обид!

Мультивселенная возникает из того факта, что у нас есть фундаментальное понятие в квантовой физике, известное как квантовая суперпозиция.

Согласно квантовой суперпозиции, то, что мы воспринимаем как единую вселенную, является интерференцией бесконечного числа вселенных.

В каждой из них на каком-то микроскопическом уровне происходят разные вещи. Когда мы уменьшаем масштаб с нашей микроскопической человеческой точки зрения, мы видим определенные закономерности, такие как пространство, время и материя, а также частицы, которые занимают более определенные позиции, как в пространстве, так и во времени.

Marvel приняла близко к сердцу идею о том, что мы можем использовать квантовый мир, чтобы реконструировать эту единственную вселенную и разделить ее на потоки, а затем исследовать каждую из этих временных линий по отдельности для достижения драматического эффекта.

 Журналист: Я хочу спросить: с моей стороны очень глупо думать, что в другой альтернативной вселенной есть другой Алекс? Или это слишком большой скачок?

С. Михалакис: Я действительно думаю, что именно так все и происходит.

 Журналист: Но то,  что мы видим на экране, — это одно, а какова настоящая наука? Не могли бы вы объяснить мне это максимально простым языком?

С. Михалакис: Вы слышали об эксперименте с двумя щелями ?

Это один из самых известных квантовых экспериментов, который провели еще до того, как квантовые технологии стали реальностью. Это впервые за всю историю человечества дало нам понимание того,  что что-то не так с нашим представлением о Вселенной.

Предположим, вы можете стрелять отдельными электронами или фотонами, просто отдельными частицами, в сторону стены, где проделали две щели. Частницы могли пройти либо через правую, либо левую щель, а затем удариться о стену за ней. Вы можете это себе представить, как пули или бильярдные шары — связка из них пройдет либо через правую щель, либо через левую щель. Тогда вы увидите на задней стене группу из них, попадающую то вправо, то влево. Но, проведя этот эксперимент,  вы увидите, что на задней стене не будет рисунка, который вы ожидаете. Окажется, что у вас были волны – т.е. у вас был электрон или фотон, проходящий через обе щели одновременно, взаимодействующий с самим собой за этой стеной, а затем ударяющийся о другую стену, как если бы это была волна.

Представьте это как волны воды, проходящие через две щели, — вы можете видеть, как гребни поднимаются и опускаются, в зависимости от того, как протекает интерференция. Именно это и происходило с реальными физическими частицами, по одной за раз.

Итак, ученые думают: как, черт возьми, возможно, что один объект проходил через два места одновременно?

Затем лауреат Нобелевской премии по физике  Ричард Фейнман сказал: «Подождите минутку, а что, если бы у нас была третья щель, четвертая и пятая?

Конечно же, в этом случае сзади на стене вы увидите еще более сложную картину, как если бы электрон проходил через все четыре или пять из них одновременно. Он понял: подождите минутку, если вы продолжите делать щели, в какой-то момент стена со всеми щелями исчезнет и станет просто пустым пространством, через которое в любом случае путешествуют свет и материя!

Он путешествует через все — он идет по всем путям во все времена. На самом деле это идеальная аналогия с названием фильма. Т.е. название фильма научно точное.

Журналист:«Все везде и сразу»?

С. Михалакис: Именно так работает Вселенная. Пространство и время представляют собой единую конструкцию. Не то чтобы у вас было пространство, а затем время; это пространство Х время. Более того, квантовое пространство-время — это суперпозиция: квантовая суперпозиция бесконечного числа пространственно-временных явлений, происходящих одновременно.

Эта иллюзия — базовая физическая реальность — заключается в том, что у людей есть очень специфические точки зрения, способы наблюдения суперпозиции.

Мы все согласны с тем, что перед нами машина, или экран, на который мы смотрим, или что кто-то говорит. Однако к другим точкам зрения вы можете получить доступ с помощью квантовых компьютеров. Мы разрабатываем эти вещи, в том числе, в Калифорнийском технологическом институте, где разбираем это на части – «заглядываем под капот» реальности.

 Журналист: Я понимаю это в очень широком смысле. По сути, если у всех нас одинаковая точка зрения, мы разделяем взгляды на реальность и то, как мы видим мир. Но, исходя из вашей перспективы или точки зрения, это может легко измениться. Как та стена с щелями!

С. Михалакис: Да, именно так.

И вы бы не знали об этих других перспективах, верно? В этом вся прелесть. Вы бы не узнали, если бы не мелькали между двумя разными реальностями. Что также может произойти, потому что, опять же, частота кадров человеческого разума настолько низка по сравнению с частотой кадров Вселенной, верно?

 Журналист: Что? Частота кадров? То есть люди упускают всю последовательность?

С. Михалакис: Допустим, мы воспринимаем только 100 кадров в секунду, что-то в этом роде. Мы можем осознавать нашу жизнь и выбор, который мы делаем, но тогда частота кадров во Вселенной, где вы могли бы мерцать между разными временными линиями, на 40 порядков выше этой. Это единица с 40 нулями.

Затем делаем наилучшее приближение.

Мы все пытаемся понять сюжет вселенной, просто наблюдая за началом и концом фильма, первым и последним кадром. Мы просто реконструируем промежуточное состояние, насколько это возможно. Вот где прячется мультивселенная; он прячется там между кадрами. Честно говоря, я думаю, что частота кадров во Вселенной действительно бесконечна, даже не конечна, а очень и очень велика. А мы так далеки от этого…

 Журналист: Мой мозг просто взорван.

С. Михалакис: Весь смысл заключается в том, что наша интуиция серьезно «ломается» на любом масштабе. Мы просто пропускаем большую часть этого. Но мы пытаемся сделать лучшие теории, чтобы это объяснить.

 Журналист: Что меня восхищает, слушая это, так это то, что мы все, по сути, слепо гадаем — и опять же, я не физик, так что это может быть далеко от науки. Очевидно, что все это относительно, но у меня есть догадки о том, как устроена Вселенная. Вы тоже, и ваши знания экспоненциально затмевают мои из-за квантовой физики. Но тогда ваши — ваша частота кадров, интуиция, ваши знания — затмеваются бесконечной величиной всей вселенной.

С. Михалакис: Вселенная проходит как 100 миллионов миллиардов кадров — точно. Высмеивая всех нас.

 Журналист: Как вы думаете, почему все так очарованы этой концепцией?

С. Михалакис: Прежде всего, с точки зрения франшизы, Кинематографическая вселенная Marvel была, вероятно, самой успешной франшизой фильмов всех времен.

И мультивселенная в своей основе, в своей сути, представляет собой свежий взгляд: что, если бы я сделал другой выбор? Что, если само время не является одномерным? Что, если оно миллиономерно? Что, если бы вы могли прыгать влево и вправо, вверх и вниз или просто вперед и назад во времени? И если вы можете это сделать, то это означает, что вы, по сути, отправляетесь в другие реальности, которые могут быть очень похожи на ваши или отличаться от них.

Что касается ученых, то мы стали лучше объяснять понятия нашим друзьям через развлекательную и голливудскую линию.

Они чувствуют себя более способными рассказывать хорошие истории, основанные на путешествиях во времени и подобных художественных вещах, таких как мультивселенная. У них есть графические процессоры, и теперь они отображают эти прекрасные вещи: мультивселенную, квантовую реальность и все, что между ними.

Знаешь, способность прыгать в мультивселенную — это тоже суперсила. Это такая мощная визуализация, чтобы не только нарушать законы физики в этой вселенной, но и иметь почти бесконечный выбор того, кто вы есть. Убежать от себя и стать кем-то другим.

 Журналист: Думаю, ключевое слово здесь может быть «судьба». Многие рассказы борются с идеей судьбы и нашего выбора, а также с тем, можем ли мы контролировать свое будущее. Похоже, что мультивселенная предлагает свободу от этого, поскольку ваша судьба может быть чем угодно, что вы выберете, или какой бы ни была ваша квантовая суперпозиция.

С. Михалакис: Это идея о том, что вы можете не знать об этом, но у вас есть право выбора на каком-то микроскопическом уровне, который определяет вашу идентичность как гражданина этой реальности, а не параллельной: где ваши самые важные выборы, которые вы сделали, своего рода отпечаток пальца. Это то, что отличает вас от этой другой версии вас самих. Вы сделали другой выбор, и, возможно, вы сделали лучший выбор.

Но идея, которая также очень сильна, — это возможность учиться у других версий себя. Что, если бы вы могли встретиться с ними и вдруг осознать, что у вас есть все эти скрытые силы,  внутренний потенциал. И раскрыт он был в этой другой реальности.

А если бы вы были там шпионом, или великолепным поваром, или прекрасным писателем? Или всеми теми, кем вы, возможно, хотели стать, или даже лучше — что, если бы вы могли стать всеми теми, кем, как вы думали, у вас никогда не получится быть? Это фантазия о вашем лучшем я.

Причина, по которой это так важно, и почему я пытался представить эти идеи, заключается в том, что мечта об этих возможностях имеет огромное значение, когда во всем мире все катится к черту.

Я не собираюсь вдаваться в политику, но вы понимаете, что я имею в виду: все, что связано с пандемией, а теперь и то, что происходит в Украине.

В какой-то момент возникает действительно заманчивый выбор просто быть циничным и сказать, что я ничего не могу сделать, и что никакая версия меня здесь не имеет значения.

Я хочу, чтобы люди знали — особенно молодые люди, пытающиеся понять, какое место они занимают в этом мире, — что у них есть сила заставить все случиться и создать этот мир, в котором они могут делать удивительные вещи. Они действительно могут взять ситуацию под контроль и стать той версией самих себя, которая раскрывает их истинный потенциал.

 Журналист: Я понимаю. Мне кажется, что модной фразой последних двух лет была «экзистенциальный кризис». Было общее ощущение, что я не знаю, почему это имеет значение. Какая разница, если я существую? Мне кажется, что фэнтези с мультивселенной противоположно этому. Есть что-то прекрасное в идее одновременного существования везде. Мысль о том, что эта жизнь, твоя жизнь, все вокруг так важно сейчас.

С. Михалакис: Есть что-то очень сильное в простом знании, что что-то возможно, даже если вы не знаете, как это сделать. Часто именно герои первыми поверили, что что-то возможно, и что судьба не предопределена. Простое знание или, по крайней мере, такая твердая вера в то, что что-то возможно, позволяет вам бездельничать, экспериментировать и выяснять, как на самом деле сделать это возможным.

Это то, что наука действительно пытается сделать. Берется научно-фантастическая идея, что-то, что человечество хотело бы сделать правдой, а затем говорится: давайте попробуем понять. Сначала мы должны поверить, что это возможно, а затем попытаться понять, что нам нужно изменить в нашем понимании, чтобы добраться до этой новой точки.

_____________________________________________________

✒️Подписывайтесь на наш Telegram канал «Гранит науки»
✒️Читайте нас на Яндекс Дзен

📩У нас есть страница на Facebook и Вконтакте
📩Журнал «Гранит Науки» в Тeletype
📩Прислать статью [email protected]
📩Написать редактору [email protected]