Может показаться, что эта проблема не имеет ничего общего с физикой, и напоминает древние философские загадки типа “Шумит ли падающее в лесу дерево, если рядом нет никого, кто услышал бы этот шум”? Однако головоломки квантовой механики принципиально отличаются от подобных загадок: наложение собственных состояний имеет реальные и видимые последствия, диаметрально противоположные тем, которые бы вытекали из системы, в действительности находящейся в собственном состоянии, но “прячущей” его от наблюдателя до момента измерения. Иными словами, струя может-быть-холодной-может-быть-горячей воды будет вести себя иначе, чем струя горячей или холодной воды, поскольку обе альтернативы взаимодействуют друг с другом в смысле интерференции волн (нечто подобное происходит, когда одна часть волны от скоростного катера “гасит” другую, отраженную от пристани, или когда скачки по воде плоского камешка создают волны, причудливо перекрещивающиеся друг с другом на гладкой поверхности озера). Оказывается, что подобные эффекты — только статистические и становятся заметны лишь после многократных стирок свитера или завариваний чая. Интересующиеся читатели могут прочесть прекрасное изложение этой разницы в книге “Характер физического закона” Ричарда Фейнмана.
Опыт с котом развивает эту мысль еще дальше: даже кот может находиться в квантово-механическом наложении состояний, пока не вмешается человеческий наблюдатель. На это можно было бы возразить, что живой кот точно такой же наблюдатель, как и человек. Возможно — но обратите внимание, что с таким же успехом кот может быть и мертв, а мертвого кота никак не назовешь сознательным наблюдателем. На самом деле, в лице кота Шредингера мы создали наложение двух собственных состояний, одно из которых имеет статус наблюдателя, а другое этого статуса лишено! Что же нам теперь делать? Эта ситуация напоминает загадку дзен-буддизма, приписываемую мастеру Киогену и приведенную в книге Поля Репа “Плоть дзена, кости дзена”:
Кот Шредингера в наложении собственных состояний. (Взято из “Множественных миров квантовой механики” под редакцией Брайса С. Девитта и Нейла Грэхама).
Дзен похож на человека, висящего на зубах на ветке дерева, растущего над пропастью. Ему не за что ухватиться руками, не на что поставить ногу. Человек, стоящий под деревом, спрашивает его: “Почему Бодхидхарма пришел из Индии в Китай?” Если человек на дереве не ответит, он изменит Учению, а если ответит, то он упадет и погибнет. Что ему делать?”
Многим физикам идея различения между системами со статусом наблюдателя и системами без такового кажется надуманной и даже отталкивающей. Более того, предположение о том, что в результате вмешательства наблюдателя происходит “коллапс волновой функции” — внезапный скачок в одно из избранных наудачу собственных состояний — вводит элемент каприза, случайности в основные законы природы. “Бог не играет в кости” (“Der Herrgott wurfelt nicht”), считал Эйнштейн до конца жизни.
В 1957 году Хью Эверетт III сделал попытку спасти непрерывность и детерминизм квантовой механики. Он выдвинул гипотезу, известную в квантовой механике как “интерпретация множественных миров”. Согласно этой весьма странной теории, никакая система никогда не совершает внезапный скачок в то или иное собственное состояние. Наложение состояний изменяется постепенно, и его ветви развиваются параллельно. По мере надобности собственное состояние выпускает новые “ветви”, несущие новые возможности. В случае кота Шредингера, например, имеются две ветви, и они развиваются параллельно. Вы можете спросить: “Но что же происходит в это время с котом? Он чувствует себя живым или мертвым?” Эверетт ответил бы вам так: “Это зависит от того, на какую ветвь вы смотрите. На одной из них кот живехонек, а на другой кота нет, и чувствовать там некому.” Ваша интуиция восстает против этого, и вы возражаете: “А как же те несколько секунд, пока кот на смертельной ветви еще жив? Что он чувствует тогда? Ведь не может же он одновременно чувствовать себя и живым и мертвым! На какой из двух ветвей находится настоящий кот?”