Эверетт Хью ІІІ (Everett Hugh ІІІ) родился 11 ноября 1930 года в Вашингтоне в семье кадрового военного Хью Эверетта младшего (1904-1980). Мать, Катарина Кеннеди Эверетт, была образованная и романтичная женщина. Она окончила Университет Джорджа Вашингтона, писала стихи и рассказы на философские темы и о космосе. Возможно, влиянием матери объясняется ранний интерес Хью к наукам. По крайней мере, уже в 12 лет он написал "ученое" письмо самому Эйнштейну, который в своем ответе отметил завидную остроту ума юного дарования. Эйнштейн угадал правильно: именно это качество отличало Эверетта всю его жизнь.

По окончании школы Эверетт поступает на инженерно-химический факультет Католического Университета Америки (Вашингтон) и в 1953 году получает диплом бакалавра Magna Cum Laude. Получив поддержку Национального Научного Фонда и военного ведомства, Эверетт продолжает учебу в Принстонском университете, где в 1954 году на втором курсе аспирантуры переходит под руководство знаменитого Джона Арчибальда Уилера, одного из ведущих разработчиков американского ядерного проекта и, пожалуй, самого остроумного физика ХХ века. В какой-то мере это и предопределило неоднозначную научную судьбу Хью Эверетта ІІІ.

Собственно, в определенной мере теория, которая сделала Эверетта знаменитым, и была порождением его безудержного остроумия на пирушке, которую в 1954 году устроили Эверетт, Чарльз Мизнер и ассистент Нильса Бора Ааг Петерсен. Физики развлекаются по-своему. В этот раз Мизнер и Петерсен экзаменовали славящегося своей находчивостью Эверетта каверзными вопросами о парадоксах квантовой механики. Эверетт в ответ просто разгромил готовую диссертацию Мизнера (тот вынужден был разработать новую теорию) и на ходу сформулировал тезисы, ставшие основой его будущей теории.

Уже в сентябре 1955 года молодой аспирант представил Уилеру три статьи, в одной из которых был изложен первый вариант теории. Учитель высоко оценил работы, но направлять их в печать не спешил, так как небезосновательно опасался дилетантских перетолкований. Но степень магистра Эверетт в этом году получает.

В январе 1956 года Эверетт рассылает на рецензию свою 137-страничную работу "Теория вселенской волновой функции", на которую, судя по благодарностям в диссертации "Об основаниях квантовой механики", представленной в Принстон 1 марта 1957 года, прислали отзывы Бор, Греневальд, Петерсен, Штерн и Розенфельд.

Осенью 1956 года Эверетт принимает приглашение основать и возглавить Группу оценки систем вооружений Пентагона. В это время его увлекают компьютеры, и он прилагает массу усилий для выбивания из генералов финансирования на компьютеризацию. Публикует, в основном, статьи по теории игр, разрабатывает множество алгоритмов (наиболее эффективные из них получили название "алгоритмов Эверетта") и решает огромное множество задач от тактики ядерной войны до геополитических стратегий и от изучения НЛО до бизнес-планирования. Сам Эверетт очень гордился созданным им самим в конце 50-х - начале 60-х годов текстовым редактором.

В начале 1957 года, следуя рекомендациям Уилера, перерабатывает свою рукопись 1956 года в статью "Формулировка квантовой теории в терминах "соотносительных состояний"", к которой Уилер написал послесловие. В марте учитель и ученик разослали свои статьи на рецензии. Ответы прислали Петерсен, Греневальд и Норберт Винер. В июле статьи были опубликованы в Reviews of Modern Physic (Vol. 29, No. 3). Любопытно, что свои революционные пассажи о расщеплении и ветвлении миров Эверетт вставил уже в гранках и, скорее всего, без особого одобрения со стороны Уилера.

Казалось бы, столь смелые идеи молодого ученого, явно шедшие вразрез с господствовавшей копенгагенской интерпретацией квантовой механики, должны были бы вызвать, по крайней мере, шквал критики. Но ничего подобного не случилось. Научное сообщество предпочло статью, которую в 70-х годах М. Джэммер назвал "одним из самых крепких секретов нашего века", просто не заметить. Ни к чему не привела и его поездка с женой в марте-апреле 1959 года в Копенгаген для обсуждения теории с Нильсом Бором. Однако 74-летний мэтр уже не придерживался своего же правила о том, что истинная теория должна быть достаточно сумасшедшей, и альтернативы копенгагенской интерпретации обсуждать не собирался.

Эта встреча фактически положила конец активным занятиям Эверетта квантовой физикой и одновременно стала началом нового поворота (или ветвления) в его судьбе. Пытаясь в копенгагенском отеле "Остерпорт" заглушить свое разочарование с помощью веселящих напитков, Эверетт неожиданно приходит к идее применения множителей Лагранжа для решения оптимизационных задач. Черновик был набросан тут же на фирменных отельных листках, и в мае-июне 1963 года в "Operations Research" появилась соответствующая статья, а идея переросла в очень удачный бизнес-проект по созданию корпорации Lambda.

Собственно, Lambda первоначально представляла собой автономную группу в Институте оборонного анализа, которая занималась приложением компьютерных методов к решению как военных, так и гражданских задач и которая имела огромный, по тем временам, бюджет порядка миллиона долларов. Но Эверетту больше не хотелось "работать на генералов", и в 1965 году он с четырьмя коллегами из Группы оценки систем вооружений основал высокодоходную Lambda Corporation.

Это было началом успешной карьеры Эверетта-бизнесмена. В 1973 году совместно с Д. Рейслером он основывает DBS Corporation, чуть позже собственное туристическое агентство "Кей Тревэл", до самой смерти является вице-президентом American Management Systems, Inc., имеет собственный бизнес в области мини-компьютеров, сдает в аренду жилой комплекс в Сан-Томасе, совместно с ученицей ДеВитта Элян Цянь создает корпорацию по разработке программных продуктов Monowave (сейчас она занимается задачами распознавания речи). Из физика-революционера Эверетт превращается в мультимиллионера.

Однако навсегда расстаться с квантовой механикой ему не пришлось. В начале 70-х годов Брайс ДеВитт, один из основоположников квантовой теории гравитации, разрабатывая свою многомировую интерпретацию квантовой механики, обнаружил, что задолго до него практически то же сделал уже Эверетт. ДеВитта и Грэхем затевают издание сборника на эту тему и просят Эверетта разрешить публикацию его рукописи. Эверетт соглашается при условии, что его избавят от вычитки корректур и т.д. Сборник "Многомировая интерпретация квантовой механики" вышел осенью 1973 года и, по сути дела, положил начало своеобразному Ренессансу "эвереттизма".

Но неминуемо случилось и то, чего с самого начала опасался проницательный Уилер. Уже в декабрьском номере колорадского журнала фантастики Analog появляется тема параллельных миров. Вскоре и сам Эверетт становится персонажем фантастических рассказов и романов. Вдруг к его теории и к нему самому интерес проявили бывшие коллеги по цеху. Ему стали присылать работы на рецензию, однако он неизменно отвечал, что с квантовой механикой давно "завязал".

Но, по-видимому, это было уже только дальним эхом былых обид и разочарований. Уже в 1977 году он принимает участие в семинаре по квантовой механике в Университете Остина (Техас) и тут впервые лично знакомится с ДеВиттом. Эверетту даже позволили курить сигары в аудитории, что было вообще строго запрещено. На семинаре выявились определенные расхождения во взглядах Эверетта и Уилера. Уилер размышлял о том, какую роль играет человеческое сознание в жизни физического универсума. Эверетт посчитал идеи учителя необоснованным расширением своей теории. Уилер в ответ зарезервировал за собой право не верить теории Эверетта по четвергам и впредь называть ее теорией "Эверетта-но-уже-не-Уилера". Кстати сказать, участником того семинара был и Дэвид Дойч - позднее один из создателей теории квантовых вычислений и своего собственного варианта многомировой теории или теории Мультиверсума.

Отношения между знаменитым уже учеником и учителем, тем не менее, не прервались. И когда в 1979 году Уилер стал продвигать идею создания Института теоретической физики, Эверетт написал ему, что с удовольствием поработал бы там. Случиться этому, правда, было не суждено. Но в 1980 году Уилер пишет Эверетту, что они с Зуреком хотели бы включить его статью 1957 года в сборник по проблеме измерений в квантовой механике, на что Эверетт согласился. Однако книги "Квантовая теория и измерение", вышедшей в 1983 году, он уже не увидел.

19 июля 1982 года Хью Эверетта ІІІ постиг внезапный смертельный приступ, и он умер на руках своего 19-летнего сына Марка.

Текст статьи Эверетта 1957 года ""Relative State" Formulation of Quantum Mechanics" можно найти по адресу: www.univer.omsk.su/omsk/Sci/Everett/paper1957.html.

В биографической части данной статьи в значительной мере использованы материалы биографического очерка Евгения Борисовича Шиховцева, с полным текстом которого можно ознакомиться на странице автора: www.chat.ru/~everettian/Russian/biography.html.

Сергей САНЬКО,
[email protected]

Примерно полгода назад практически незамеченным прошло одно событие, которое уже оказало, а, возможно, еще окажет значительно большее влияние на развитие фундаментальной физики. 45 лет назад в июльском номере 1957 года "Reviews of Modern Physics" вышла статья молодого физика из Принстонского университета Хью Эверетта ІІІ под названием "Формулировка квантовой теории в терминах соотносительных состояний" ("Relative State" Formulation of Quantum Mechanics). Статья, которая, возможно, стоила Эверетту карьеры ученого, но благодаря которой его имя навсегда было вписано в историю квантовой механики. Вспомнить об этом замечательном ученом тем более кстати, что в ноябре исполнилось 72 года со дня его рождения, а в июле - 20 лет со дня смерти.

И спустя 45 лет научное сообщество все еще не вполне свыклось с идеями Эверетта, хотя доказать их ошибочность так никому и не удалось. В чем же состоит существо того мировоззренческого переворота, который несет с собой эта теория? Здесь есть возможность обрисовать ее лишь в общих чертах.

Необходимость в переформулировании квантовой механики диктовалась чувством неудовлетворенности тем, как в стандартной копенгагенской интерпретации разрешаются некоторые принципиальные проблемы - в частности, проблема измерений. Собственно, проблема заключается в следующем. Согласно формализму квантовой механики, предоставленный самому себе квантовый объект может с некоторой вероятностью находиться сразу во всех допустимых для этого объекта состояниях, например, сразу во множестве положений в пространстве. Однако в момент наблюдения этот объект всегда обнаруживается в каком-то одном из допустимого множества состояний. Дело выглядит так, как будто функция, описывающая состояние микрообъекта, функция состояния или волновая функция, первоначально размытая по всему пространству состояний, в момент измерения мгновенно стягивается к какому-то определенному значению, и вероятность обнаружить микрообъект именно в этом состоянии задается квадратом модуля амплитуды функции состояния. Это явление получило название редукции или коллапса волновой функции. Даже вне обсуждения вопроса о физической реальности в квантовой механике и физического статуса волновой функции такое объяснение выглядело как контринтуитивное и не давало покоя многим теоретикам. Так, несколькими годами ранее Эверетта свою версию квантового реализма предложил Дэвид Бом ("КВ", №43'2002).

Хью Эверетт пошел дальше всех. Он предположил, что всякий микрообъект одновременно существует во множестве экземпляров, каждый из которых принадлежит своей особой параллельной вселенной, в которой ее поведение вполне детерминировано, и в момент измерения/наблюдения из этого множества миров выделяется один и именно тот, в котором этот микрообъект наблюдается. Но почему же тогда поведение микрообъектов имеет вероятностную природу?

Важный пункт расхождения с теорией коллапса фон Нейманна-Дирака заключался в том, что в теорию явным образом вводился сам наблюдатель, субъективные переживания которого трактовались также как состояния некоторой физической системы, соотносимые с состояниями наблюдаемого микрообъекта. Отсюда и понятие "соотносительных состояний" (relative states) в названии Эвереттовой интерпретации. По мысли Эверетта, только такой подход позволял бы описывать и всю вселенную как целое, так как она необходимо включает самого наблюдателя. Именно взаимодействие наблюдателя и его измерительных приборов с наблюдаемыми объектами, которое меняет как состояние наблюдателя и приборов, так и объекта, ответственно за вероятностный исход наблюдений. Как пишет сам Эверетт, "формальная теория объективно является непрерывной и причинной, тогда как субъективно она прерывна и вероятностна".

Самым фантастическим выводом из сделанных предположений является то, что всякий акт измерения (по сути, взаимодействия двух или большего количества квантовомеханически эволюционирующих систем) изменяет состояние и всей вселенной так, что "исходная" вселенная начинает ветвиться или расщепляться в соответствии с исходом каждого измерения на все увеличивающуюся серию параллельных вселенных, впрочем, взаимно ненаблюдаемых, но эволюционирующих вполне детерминистично до очередного расщепления.

Как ни фантастична такая многомировая интерпретация квантовой механики, она в тех или иных модификациях все чаще привлекается для решения некоторых проблем, возникших в последние десятилетия в связи с развитием квантовой теории информации и вычислений. Новый Ренессанс "эвереттизма" связан прежде всего с двумя основными моментами. Во-первых, с осознанием того, что для решения некоторых (сравнительно не сложных) задач вычислительная мощность квантового компьютера должна превосходить таковую всей известной нам Вселенной, например, для факторизации очень большого, но вполне математически обозримого числа. Допущение множества параллельных миров, в каждом из которых производится один такт квантовомеханического вычисления, эту проблему снимало бы.

Во-вторых, он связан с проблемой декогеренции, которая является серьезным препятствием на пути создания квантовых компьютеров. Потеря когерентности происходит в результате взаимодействия квантовомеханической системы с окружением, имеющим многие степени свободы. В принципе, теория декогеренции решает проблему измерений, так как объясняет, как возможны различные результаты, но она ничего не может сказать о том, почему в результате измерения реализуется только одно из них. В многомировой интерпретации квантовой механики, рассматривающей полную систему, состоящую из измеряемой подсистемы, прибора и наблюдателя, декогеренция не происходит и суперпозиция чистых состояний не превращается в смесь. Каждой компоненте суперпозиции соответствует отдельная мировая ветвь, в которой реализуется только один из альтернативных результатов измерений. Самих же ветвей (миров) столько, сколько имеется альтернативных результатов. Для квантовых вычислений большое значение имело бы умение отвечать на вопрос, в каком из миров оказался наблюдатель. Пока это выходит за рамки существующих теорий. Некоторые исследователи полагают, что прогресс может быть достигнут только одновременно с решением "трудной проблемы" сознания. Однако это уже другая история.