144 · Глава 7 — Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз

Рис. 7.2. Черная дыра, появляющаяся и исчезающая за счет тепловых флуктуаций

симметричен по времени. По первому пункту Роджер, кажется, чувствует, что теорема об отсутствии волос у черной дыры приводит к потере объема фазового пространства, поскольку большое число различных конфигураций коллапсирующих частиц дает в результате одну и ту же черную дыру. Он утверждает, что R-процесс, т.е. коллапс волновой функции, приводит к компенсирующему приросту объема фазового пространства. Для меня не совсем ясно, как это R-процесс допускает такой прирост. В ящике нет наблюдателей, и поэтому мне не очень нравится утверждение, что он происходит спонтанно, но я буду так считать до тех пор, пока не будет предложен способ его вычисления. В противном случае, это просто магия. Как бы то ни было, я не согласен с тем, что происходит потеря объема фазового пространства. Если вы говорите, что число состояний черной дыры равно , то здесь нет зависимости от объема пространства. В системе, подобной ящику, который

Обсуждение · 145

Рис. 7.3. Появление и исчезновение белой дыры за счет тепловых флуктуаций

может находиться в любом состоянии, отсутствует информация. Поэтому отсутствуют и потери информации.

Обращаясь к нашему второму разногласию, я считаю, что появление и исчезновение черных дыр будет симметричным по времени. Это все равно, как если бы вы взяли фильм о ящике и прокрутили в обратном направлении. Получилось бы то же самое. В одном направлении по времени мы увидим черные дыры, которые сначала появляются, а потом исчезают. В другом направлении — получим исчезающие и появляющиеся белые дыры, которые получаются путем обращения времени из черных дыр. Эти две картины должны быть одинаковы, если белые дыры — то же, что и черные. В этом случае нет никаких оснований привлекать нарушение СРТ-теоремы, основываясь на поведении такого ящика (рис. 7.3). Первоначально как Роджер, так и Дон Пейдж, отвергали мое предложение о том, что образование и испарение черных дыр является симметричным

146 · Глава 7 — Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз

по времени процессом. Однако Дон постепенно склонился к согласию со мной. Я ожидаю, что Роджер сделает то же самое.

Ответ Роджера Пенроуза

Позвольте мне сначала отметить, что между нами все же больше общего, чем разногласий. Однако существуют определенные (фундаментальные) пункты, по которым мы расходимся, и именно на них я хочу остановиться в дальнейшем.

Коты и прочее

Какой бы ни была «реальность», она должна объяснять, как воспринимать этот мир. КМ не делает этого, и поэтому необходимо дополнять ее еще чем-то — тем, что не содержится в стандартных правилах КМ. В частности, мне кажется, что Стивен не все учел в моих замечаниях по поводу проблемы с котом. Проблема не в том, что потеря информации приводит к описанию системы с помощью матрицы плотности, а в том, что две матрицы плотности, например

и

равны между собой. Следовательно, мы должны решить проблему, почему мы воспринимаем либо живого кота, либо мертвого, но никак не суперпозицию. Я думаю, что в этих вопросах важна философия, но она не дает на него ответа.

Мне кажется, что для объяснения того, как мы воспринимаем этот мир, в рамках квантовой механики нам необходимо создать одну (или обе) из следующих теорий:

(А) теорию восприятия;

(Б) теорию реального физического поведения.

Обсуждение · 147

Фактически, включая наблюдателя в игру, мы сводим соответствующий вектор состояния (в случае (7.1)) к виду

Тогда первая альтернатива (А) состояла бы в том, чтобы исключить возможность суперпозиции во втором множителе, поскольку такое состояние восприятия недопустимо. Требование (Б), с другой стороны, состоит в исключении суперпозиции в первом множителе. По моим представлениям, эти крупномасштабные суперпозиции нестабильны, и они должны быстро (спонтанно) распадаться в то или другое стабильное состояние |живой) или (мертвый). Я убежден, что Стивен должен поддерживать возможность (А) [Хокинг: Нет!], поскольку он не поддерживает (Б). Я же сильнее поддерживаю возможность (Б), поскольку убежден, что принятие (А) является опасной точкой зрения, т. к. ведет к различного сорта неприятностям. В частности, тем, кто поддерживает (А), необходима теория разума, или мозга, или чего-то подобного. Я удивлен тем, что Стивен, видимо, не поддерживает ни (А), ни (Б), и жду его комментариев по этому поводу.