Предисловие. Зачем пятая статья после четырёх о физике

Если вы прочитали все четыре предыдущие статьи этого цикла, у вас может возникнуть законный вопрос: а зачем пятая?

В первой мы прошли от квантовой информации через теорию струн к голографии. Во второй разобрались с принципом Паули и призраками — как физика фильтрует своё пространство состояний. В третьей увидели Стандартную модель как жёстко ограниченную структуру симметрий и аномалий. В четвёртой добрались до гравитации, чёрных дыр, космологии и тёмного сектора.

Казалось бы, круг замкнулся. От микро до макро, от информации до геометрии. Что ещё?

А вот что. Все четыре статьи — это физика в строгом смысле. Формулы, эксперименты, теоремы. Но за всем этим маячит вопрос, который физика обычно стесняется задавать вслух: а что всё это значит? Какая картина мира следует из всего, что мы узнали?

Эта пятая статья — попытка честно ответить на этот вопрос. Не в стиле популярной философии с её «всё есть энергия» или «сознание создаёт реальность». И не в стиле shut up and calculate, когда философские вопросы объявляются бессмысленными. А так, как это видится изнутри самой физики, если довести её логику до конца.

О чём эта статья

Я покажу, почему картина «одна классическая Вселенная с твёрдой материей» не выдерживает столкновения с квантовыми экспериментами. Почему информация оказывается более фундаментальной, чем материя. Как мир можно представить в виде информационного графа событий, где то, что мы называем материей, пространством и временем — эмерджентные свойства более глубокой структуры.

И самое деликатное — какое место в этой картине занимает сознание. Не как мистическая субстанция и не как иллюзия, а как узел с памятью в информационном графе, переживающий одну из ветвей как свою жизнь.

Предупреждение

Это не физика в том смысле, в каком ею были предыдущие четыре статьи. Здесь не будет новых формул или предсказаний. Это метафизика — но не в смысле эзотерики, а в исходном смысле: попытка понять, что лежит за физикой, какова онтология мира, который описывают наши уравнения.

Я буду максимально честен в разграничении трёх вещей:

• Что следует из экспериментов и теорий с железной необходимостью

• Что является разумной экстраполяцией и интерпретацией

• Что остаётся моим личным философским выбором

Для кого это написано

Если вы дочитали до этого места через все четыре статьи — эта статья для вас. Вы уже знаете, что такое квантовое состояние и декогеренция, что такое BRST и калибровочная инвариантность, как работает голография и почему энтропия чёрной дыры пропорциональна площади.

Но даже если вы открыли цикл с конца — не страшно. Я буду напоминать ключевые идеи там, где это критично. Главное, что вам понадобится — готовность следить за логической цепочкой и не бояться радикальных выводов, если они честно следуют из предпосылок.

Структура путешествия

Мы начнём с разрушения привычной картины — покажем, почему «одна классическая Вселенная» не работает. Затем предъявим жёсткие эксперименты, которые заставляют это принять. Построим альтернативу — мир как информационный граф. Покажем, как материя низводится до статуса эмерджентного паттерна. Найдём место для сознания без мистики. Соберём всё в минимальный набор принципов «теории всего». И честно признаемся, что остаётся нерешённым.

Это не попытка дать окончательные ответы. Это попытка поставить правильные вопросы и показать, какая картина мира минимально противоречиво объединяет всё, что мы знаем из физики.

Если в процессе чтения вы почувствуете интеллектуальный трепет или мурашки — это нормально. Это значит, что ваша внутренняя модель мира перестраивается. И это, возможно, самое ценное, что может дать подобный текст.

Готовы? Тогда начнём с самого неудобного вопроса: почему мир не может быть таким, каким кажется.

Глава 1. Почему одна классическая Вселенная не работает

Обычно, когда мы говорим «реальность», в голове держится очень простая картинка:

Есть одна Вселенная. В каждый момент времени у неё есть одна конкретная конфигурация материи. Всё остальное — вопрос нашего знания: знаем или не знаем, помним или не помним.

Это интуитивно, удобно и… не выдерживает столкновения с квантовой физикой.

В этой главе я хочу сломать именно эту картинку. Не ради того, чтобы загнать вас в мистику, а чтобы показать: если мы всерьёз хотим согласовать всё, что знаем про квантовый мир, с честной логикой, одной классической ветки реальности недостаточно.

Классическая картинка: одна траектория, много незнания

В классическом мире всё устроено просто. Есть фазовое пространство — координаты и импульсы всех частиц. В каждый момент времени система занимает одну точку в этом пространстве — её настоящую конфигурацию. Наше знание о системе — это просто область в фазовом пространстве: если знаем мало, область большая, если много — маленькая.

Если бы мир был чисто классическим, любое измерение просто выясняло бы, в какой точке фазового пространства мы находимся. Никакой мистики с выбором базиса измерения не возникало бы — измерили или нет, реальное состояние остаётся тем же. Стёрли или не стёрли запись в блокноте — для реальности всё равно: блокнот — это часть наблюдателя, а не системы.

Картинка получается такая: реальность — это твёрдый поток, где одна конфигурация сменяет другую по железным законам механики. Информация — просто наши заметки на полях, которые могут быть точными или размытыми, но на саму реальность не влияют.

Где начинает трещать классическая картина

Проблема в том, что квантовые эксперименты ведут себя совершенно иначе. Я не буду сейчас выписывать все неравенства — это будет в следующей главе. Здесь важно понять, что именно ломается в привычной картине мира.

Неравенства Белла показывают: если предположить, что у системы есть скрытые значения всех величин (как в классической физике) и что результаты измерений в удалённых точках не влияют друг на друга мгновенно, то определённые комбинации корреляций просто не могут возникнуть. Но они возникают. Постоянно. В сотнях экспериментов. С фотонами, электронами, атомами.

Эксперименты с отложенным квантовым ластиком идут ещё дальше. Вы можете сначала позволить системе «сделать всё что она хочет», а потом, уже после того как частица прошла через установку, решить: будете ли вы различать, по какому пути она шла. От вашего последующего решения — стереть или сохранить информацию — зависит, увидите вы интерференционную картину или классическое распределение.

В классической вселенной это звучит как абсурд. Представьте: мы кинули шарик, записали его траекторию, а потом через час сожгли блокнот. Шарик же не перепрыгнул на другую траекторию задним числом! Но в квантовой механике именно это и происходит: картина, которую вы получаете, зависит не только от «объективной конфигурации материи», но и от того, какую информацию о ней вы фиксируете как устойчивую.

Куда пропадает «одна реальность»

Можно попробовать спасти классическую картинку несколькими способами, но каждый путь спасения оказывается хуже болезни.

Первый путь — скрытые параметры. Может, у системы всё-таки есть определённые значения всех величин, просто мы их не знаем? Белл математически показал, а эксперименты подтвердили: такая модель не работает без введения мгновенных нелокальных влияний. А это уже разрушает всю структуру причинности, на которой построена физика.

Второй путь — настоящий физический коллапс волновой функции. В момент измерения квантовое состояние исчезает и превращается в одно классическое. Но эксперименты с отложенным выбором спрашивают: какой именно момент считать «моментом коллапса»? Почему выбор режима измерения, сделанный после прохождения частицы, меняет статистику? Если реально ломать линейность уравнения Шрёдингера в момент измерения, возникает масса проблем с сохранением энергии, причинностью и возможностью сверхсветовой сигнализации.

Третий путь — всё случайность, просто очень хитрая. Но квантовые корреляции слишком структурированные и точные, чтобы быть простым шумом. Они подчиняются строгим законам, просто эти законы не вписываются в картину «одной классической траектории».

При честном признании экспериментальных фактов остаётся два варианта. Либо вводить экзотические конструкции типа супердетерминизма, где вся Вселенная с начала времён подстроена так, чтобы обмануть наши эксперименты. Либо принять многоветвевое описание в духе Эверетта: никаких коллапсов, только унитарная эволюция, а разные исходы измерения существуют как разные ветви одного глобального квантового состояния.

Я выбираю второе. Не потому что это красивее, а потому что это меньше ломает формальную структуру физики — сохраняется линейность, унитарность, симметрии. И это естественно согласуется с информационной природой квантовых явлений.

Многомировость как минимальный честный вариант

Сразу уточню, чтобы снять ассоциации с научной фантастикой: под многомировостью я не имею в виду параллельные вселенные, где есть миллион копий вас с разными галстуками.

Я имею в виду очень конкретную вещь. Глобальное квантовое состояние не схлопывается в одну классическую конфигурацию. Измерения, взаимодействия, декогеренция разветвляют его на семейство согласованных историй, каждая из которых изнутри выглядит как «одна классическая реальность». Физического коллапса нет — есть только обновление информации наблюдателя, который теперь знает, в какой ветви он находится.

Такая картина не вводит новых динамических законов — эволюция остаётся той же унитарной эволюцией уравнения Шрёдингера. Она естественно стыкуется с голографией, где объёмное пространство-время — это разные способы прочитать одно и то же граничное квантовое состояние. И она приводит к языку информационных графов и дискретных событий, с которым мы уже работали, обсуждая причинные множества и формулы энтропии.

Почему мне мало «одной классической Вселенной» даже как метафоры

Можно было бы сказать: «Ладно, пусть глобально всё сложно и многоветвисто, но локально-то мы всё равно переживаем одну классическую историю». Но эта двойная бухгалтерия мешает честно думать о физике.

Приходится постоянно переключаться между двумя несовместимыми картинками: «сейчас реальность такая» и «но могла бы быть другая». Приходится вводить мистические моменты коллапса, акты выбора Вселенной и прочие вещи, у которых нет чёткого математического определения. А все серьёзные конструкции современной физики — от AdS/CFT до квантовых экстремальных поверхностей — всё равно формулируются в полном гильбертовом пространстве, а не в одной классической конфигурации.

Я делаю другой шаг. Признаю информационное, многоветвевое описание фундаментальным. А «одну классическую историю» считаю вторичной — это то, что переживает наблюдатель, двигаясь по одной траектории в информационном графе событий.

В следующей главе мы разберём конкретные эксперименты — Белла, отложенный квантовый ластик, запрет клонирования — которые делают возврат к «одной классической Вселенной» невозможным без насилия над логикой. А дальше я покажу, почему из всех альтернатив именно информационный граф и многомировая структура оказываются тем минимальным честным описанием, которое не требует ни мистики, ни экзотических допущений, ни отказа от базовых принципов физики.

Глава 2. Эксперименты, которые ломают «одну реальность»: Белл, квантовый ластик и запрет клонирования

В первой главе мы договорились: картинка «одна классическая Вселенная плюс наше незнание» интуитивно удобна, но явно трещит по швам, если смотреть на квантовые эффекты.

Сейчас соберём конкретные факты, которые эту картинку окончательно ломают. Не все тонкости, не все формулы, а именно те логические гвозди, мимо которых не пройти. Неравенства Белла покажут, что локальный классический реализм невозможно спасти. Отложенный квантовый ластик продемонстрирует, как структура информации о прошлом влияет на наблюдаемую картину. Теорема о запрете клонирования докажет, что квантовое состояние нельзя просто «снять копию», как с файла.

Белл: локальный реализм против перепутывания

Белловские эксперименты — это не тонкий эффект для специалистов. Это фундаментальный удар по всей классической картине мира.

Представьте установку. У вас есть источник, который рождает пары фотонов в перепутанном состоянии. Фотоны разлетаются в разные стороны — к Алисе слева и к Бобу справа. Расстояние между ними может быть любым — метры, километры, в принципе хоть световые годы. Алиса и Боб независимо выбирают, какую характеристику своего фотона измерять — например, поляризацию под разными углами. Потом они сравнивают результаты и смотрят на корреляции.

Классическая локальная картина говорит следующее. У каждого фотона уже заранее записан некий набор ответов на все возможные вопросы — это скрытые параметры, которые мы просто не знаем. То, что делает Алиса, не может мгновенно повлиять на результаты Боба, если между ними нет сверхсветовой связи — это локальность. Из этих двух предположений математически следует, что корреляции между результатами Алисы и Боба должны удовлетворять определённым неравенствам — неравенствам Белла.

Квантовая механика утверждает совершенно другое. В перепутанном состоянии нет заранее заготовленной таблички ответов. Есть глобальное квантовое состояние пары фотонов, которое даёт вероятности для всех возможных пар результатов. Эти вероятности зависят от того, какие именно измерения выбрали Алиса и Боб. И самое главное — квантовые предсказания нарушают неравенства Белла. При этом никакого сверхсветового сигнала передать нельзя — Алиса не может послать сообщение Бобу через измерения над своим фотоном.

Эксперимент однозначно говорит: мир живёт по квантовым законам. Неравенства Белла нарушаются именно так, как предсказывает квантовая механика. Это проверено в сотнях экспериментов — с фотонами, электронами, атомами, даже с довольно большими молекулами.

Вывод неизбежен. Нельзя держаться за картинку, где у системы объективно есть все параметры, а измерение лишь считывает их, и при этом нет никакого дальнодействия. Приходится признать: глобальное квантовое состояние первично, а локальные «значения величин» появляются только в момент измерения.

Отложенный выбор и квантовый ластик: когда поздний выбор меняет прошлое

Если Белл бьёт по локальному реализму, то квантовый ластик и эксперименты с отложенным выбором бьют по самому ощущению временной последовательности — «сначала система что-то сделала, потом мы померили».

Вот схема эксперимента с квантовым ластиком. Частица — фотон или атом — проходит через установку с двумя возможными путями, условно «левым» и «правым». После прохождения у нас есть два режима работы. В первом режиме мы сохраняем информацию о том, по какому пути прошла частица — это может быть метка поляризации, спина, любой квантовый маркер. Во втором режиме мы аккуратно стираем эту информацию так, что после эксперимента её невозможно восстановить никаким способом.

Результат поражает воображение. Пока информация о пути принципиально доступна — даже если мы на неё не смотрим — картина на экране выглядит классически: две кучки, соответствующие двум путям, без всякой интерференции. Но если информация стёрта необратимо, картина становится волновой — появляются интерференционные полосы.

Самое неприятное для классической интуиции происходит в экспериментах с отложенным выбором. Можно сначала дать частице пройти через всю установку, достичь детектора, а потом — уже после прохождения всех критических точек — выбрать режим обработки информации. Включить или выключить квантовый ластик. И эта поздняя настройка влияет на то, какую статистику мы увидим — интерференционную или классическую.

Это не означает, что мы буквально переписываем прошлое. Но это означает нечто не менее радикальное. Квантовая теория даёт нам глобальное состояние и набор возможных способов разбить это состояние на ветви-истории. То, какую картину мы видим — интерференцию или её отсутствие — зависит от того, какие именно ветви мы зафиксировали как факты через наш выбор измерения.

В классическом мире «произошло» означает «однозначно произошло». Записали вы это или стёрли — не может изменить статистику уже случившихся событий. В квантовом мире всё иначе. Пока информация о пути доступна в принципе, альтернативные пути не интерферируют — они декогерированы. Если мы организуем эксперимент так, что информация стирается необратимо, эти ветви вновь становятся когерентными, и интерференция возвращается.

Структура информации — что сохраняется, что стирается, каким именно образом — это не просто наше знание о системе. Это часть самой физики системы.

Теорема о запрете клонирования: почему квантовое состояние особенное

Ещё один гвоздь в крышку гроба классической картины — теорема о невозможности клонирования, no-cloning theorem.

В классическом мире копирование — это тривиальная операция. Если у вас есть конфигурация материи, вы можете, по крайней мере в принципе, сделать точную копию. Переписать файл, сфотографировать сцену, создать идентичное состояние в другом месте. Информация о классической системе может быть считана без разрушения и воспроизведена сколько угодно раз.

Квантовая механика говорит решительное «нет». Существует строгая математическая теорема: невозможно построить универсальный квантовый копировальный аппарат, который брал бы произвольное неизвестное квантовое состояние и создавал две его точные копии, не разрушив при этом оригинал.

Можно телепортировать состояние — передать его в другое место, но ценой полного уничтожения исходного. Можно клонировать заранее известный набор ортогональных состояний — но не произвольное неизвестное состояние. Эта невозможность не техническая — она фундаментальная, вытекающая из самой структуры квантовой теории.

О чём это говорит?

Квантовое состояние — не просто «микрофотография системы», которую можно снять и размножить. Нельзя считать реальность набором значений параметров, которые можно перемерить, переснять, продублировать. Само копирование и измерение встроены в динамику системы — они не внешние операции, а часть физического процесса, необратимо меняющая состояние.

К чему это всё вынуждает: информационное первенство

Соберём всё вместе. Белл показывает — нет классического локального реализма. Отложенный выбор и квантовый ластик демонстрируют — структура информации о событиях влияет на наблюдаемую картину так, что нельзя свести всё к одной классической траектории. Запрет клонирования доказывает — квантовое состояние нельзя рассматривать как ещё один классический объект.

Из этого следует жёсткий вывод. Картина «одна классическая Вселенная, а информация — это просто наше знание о ней» не работает. Она противоречит экспериментальным фактам.

Что остаётся? Либо вводить супердетерминизм — утверждать, что все наши выборы измерений были заранее запрограммированы миллиарды лет назад и идеально скоррелированы с квантовыми системами так, чтобы имитировать наблюдаемую статистику. Это означает отрицание свободы выбора экспериментатора и внесение чудовищной нелокальности в прошлое — цена, которую мало кто готов платить.

Либо принять то, что подсказывают сами эксперименты. Глобальное квантовое состояние — информационный объект — первично. «Одна классическая ветка реальности» вторична, она возникает как опыт наблюдателя внутри одной из ветвей глобального состояния.

Именно этот путь я и выбираю. Считаю фундаментом информационный объект — глобальное квантовое состояние, граф событий, амплитуды вероятностей. Считаю «материю» и «единственную реальность» эффективными описаниями, возникающими внутри ветвей. Принимаю многоветвевое описание не как экзотическую интерпретацию, а как минимальный честный способ согласовать всё, что мы наблюдаем в экспериментах.

Мост к информационному графу

В следующих главах я разверну эту картину подробнее. Покажу, как из многомирового квантового состояния получается дискретная сеть событий — информационный граф. Объясню, почему в такой картине информация действительно первична, а то, что мы называем материей — производная сущность, определённый тип устойчивых паттернов в информационном потоке.

Поговорим и о месте сознания в этом графе — как узла с памятью и способностью двигаться по одной траектории так, что это переживается изнутри как единая последовательная история.

Важно понимать: мы не убегаем в мистику. Мы идём дальше по тому пути, который уже проложили эксперименты. Если принять их результаты всерьёз, без попыток спрятать неудобные факты под ковёр, то информационный многоветвевой мир — не романтическая философия, а единственная простая картина, которая справляется со всеми фактами без сломанных костылей и экзотических допущений.

Глава 3. Мир как информационный граф: события, ветви и почему континуум вторичен

После первых двух глав у нас уже нет иллюзий. Одна классическая Вселенная с твёрдой материей и информацией как чисто человеческим знанием не работает. Эксперименты — Белл, квантовый ластик, запрет клонирования — заставляют принять глобальное квантовое состояние как первичный объект. Измерения и хранение или стирание информации — это часть самой физики, а не просто наше знание о ней.

Теперь я хочу объяснить, как именно я вижу этот глобальный объект. Не в виде абстрактного вектора состояния, парящего над всем, а в виде информационного графа.

Мир — это не вещество в пространстве, а сеть событий и причинных связей, где амплитуды живут на путях, а то, что мы называем реальностью — согласованная ветка в этом графе.

События и связи: каркас без материи

Начнём максимально радикально. Представьте, что вы выкинули из онтологии материю как отдельную сущность. Что остаётся?

Остаются события — то, что может быть зафиксировано. Детектор щёлкнул. Атом испустил фотон. Поляризатор дал результат «вверх». Нейрон сработал. События — это узлы, точки фиксации чего-то конкретного в море возможностей.

Остаются причинные связи между событиями. Это событие может повлиять на то. Световой конус ограничивает, кто с кем может обменяться сигналом. Интерфейсы между подсистемами определяют, как информация перетекает от одного к другому.

Остаются амплитуды — вероятностные веса, которые говорят: при таких-то условиях такие-то наборы событий совместимы с такими-то вероятностями. Не «где находится частица», а «какова амплитуда того, что детектор в точке А сработает после того, как источник в точке B испустил квант».

Всё это вместе образует граф. Вершины — события. Рёбра — причинные и информационные связи, показывающие, что может влиять на что, какая ветка уходит из какого узла. Глобальное состояние — не конфигурация материальных точек в пространстве, а распределение амплитуд по всем возможным путям в этом графе.

В такой картине нет разделения на материю и информацию о материи. Есть структура событий и зависимостей, из которой уже вырастают эффективные описания — «вот тут поле», «вот тут частица». Привычные нам поля — это компактные модели вероятностей для событий, а не вещества, размазанные по пространству.

Как из графа вырастают ветви

Глобальный граф событий, если смотреть на него целиком — чудовищно сложный объект. Но где-то в нём живут привычные нам истории.

Есть куски графа, в которых события для некоторой подсистемы — например, «я плюс мой измерительный прибор» — складываются в согласованную последовательность. Утром я позавтракал, днём провёл эксперимент, вечером прочитал результаты. Эта последовательная цепочка событий, протянувшаяся через граф — это и есть то, что мы изнутри воспринимаем как «нашу единственную реальность». Это ветвь.

В духе многомировой интерпретации Эверетта, но без мистики параллельных вселенных: глобальное состояние описывает все совместимые сценарии одновременно. Декогеренция — потеря квантовой когерентности через взаимодействие с окружением — делает так, что для наблюдателя с памятью его локальная история выглядит как одна фиксированная последовательность. Разные ветви — это просто разные согласованные пути через один и тот же информационный граф.

Важный момент: мы не говорим «существует много вселенных». Мы говорим «существует много совместимых путей в одном глобальном графе, а я нахожусь на одном из них». Или точнее — я и есть один из этих путей, самосогласованная история в графе событий.

Изменение эксперимента задним числом, как в квантовом ластике — это не переписывание прошлого. Это переход на другую ветку графа, где структура событий и сохранившейся информации иная.

Дискретность: события как атомы реальности

В таком описании континуум пространства-времени становится явно вторичным. Фундаментальный объект — не точка в четырёхмерном континууме, а событие и его связи: кто кого может причинно достичь. Дискретность естественна — событий счётное или конечное множество, между ними направленные рёбра причинности.

Это удивительно созвучно тому, что мы обсуждали в статьях про гравитацию. В подходе причинных множеств (causal set theory) пространство-время — это именно частично упорядоченное множество событий, а метрика и объёмы — эффективное описание, возникающее при больших числах событий. Диаграммы Пенроуза и горизонты — это по сути картинки про каузальные ограничения: какие события могут быть связаны, а какие навсегда отрезаны друг от друга.

Если принять информационный граф как фундамент, очень легко получить причинную структуру — кто может на кого влиять. И уже потом, как эффективное крупномасштабное описание, над этим надстраивается привычное пространство-время с его метрикой. Не наоборот — не граф возникает в пространстве, а пространство проявляется из графа.

Поля и частицы как паттерны на графе

Если отбросить привязанность к привычным объектам, что такое поля и частицы в мире-графе?

Поля — это компактный способ описывать вероятности для событий. Вместо того чтобы хранить по отдельности вероятности для каждого возможного щелчка каждого возможного детектора во вселенной, мы говорим: есть функция или оператор, который задаёт корреляции на графе. Электромагнитное поле — это не субстанция, пронизывающая пространство, а правило, по которому события типа «фотон испущен здесь» связаны с событиями типа «фотон поглощён там».

Частица — устойчивый паттерн на графе. Шаблон последовательности событий, который повторяется во многих ветвях, обладает согласованными качествами — массой, зарядом, спином — и распознаётся наблюдателем как «один и тот же объект». Хотя под капотом это разные пути через граф, разные цепочки событий.

То, что Стандартная модель описывает как набор квантовых полей, в информационном графе выглядит как инвариантные паттерны изменения причинных связей и амплитуд. Симметрии Стандартной модели — это правила, по которым эти паттерны допускаются или запрещаются, определяющие, как они могут переплетаться и взаимодействовать.

Ничего мистического.

Поля — это модели поведения графа, а не протяжённые субстанции, заполняющие пустоту.

Где здесь гравитация и голография

В языке информационного графа гравитация вписывается особенно элегантно.

Горизонты — чёрных дыр, Риндлера, де Ситтера — это просто границы доступа на графе. У некоторого узла-наблюдателя набор достижимых событий ограничен. Он не может получить информацию из-за горизонта, не может повлиять на события там. Это не загадочная поверхность в пространстве, а структурное ограничение графа.

Энтропия горизонта — Бекенштейна-Хокинга для чёрных дыр, де Ситтера для космологического горизонта — это количество перепутывания между подсистемами графа, разделёнными этой границей. Формулы Рю-Такаянаги, JLMS, квантовых экстремальных поверхностей — это правила, как считать эту энтропию через эффективные «поверхности» в континуальном приближении.

Голографический принцип утверждает: состояние на границе некоторой области достаточно, чтобы восстановить всё происходящее внутри — по крайней мере в крупномасштабном описании. В информационном графе граница — это выбранный подграф. Голографический код — это то, как глобальное состояние, ограниченное на этот подграф, позволяет реконструировать «внутренности».

То, что мы обсуждали в гравитационных главах как острова, клинья перепутывания и прочее — в языке графа это просто выбор подграфа, который эффективный наблюдатель может считать своей доступной системой.

Почему граф честнее, чем материя в пространстве

Подведём итог, сравнив две онтологии.

Классическая картина утверждает: фундаментальная сущность — это материя в пространстве. Информация — описание того, что с этой материей происходит. Измерения и записи — внешние процедуры над уже готовым миром.

Информационный граф утверждает: фундаментальная сущность — квантовое состояние как структура событий и амплитуд. Материя, поля, частицы, геометрия — эффективные описания устойчивых паттернов в этой структуре. Измерения и записи — особые типы событий в графе, те, которые сопровождаются устойчивой памятью. Они не действия внешнего наблюдателя, а часть самого графа.

Белл, отложенный выбор, запрет клонирования, вся голографическая история с чёрными дырами — всё это кричит мне: первая онтология ломается на экспериментальных фактах и теоретических конструкциях. Вторая — пока единственная, которая всё удерживает вместе, не вводя костылей из устаревшей классической метафизики.

В следующей главе я продолжу эту линию. Покажу, как материя возникает из графа как особый класс информационных конфигураций, а не фундаментальная сущность. А затем аккуратно перейду к роли сознания — уже не как волшебной субстанции, а как узла с памятью в этом графе, который переживает одну ветку как свою жизнь.

Глава 4. Материя как рудимент: почему я убираю её из фундаментальной картины

До этого момента мы аккуратно подтачивали классическую интуицию. Одна классическая Вселенная не работает — это показали Белл, отложенный выбор, запрет клонирования. Многоветвевое квантовое состояние оказалось минимально честной заменой. Мир как информационный граф стал естественным языком, в котором квантовая механика, голография и гравитация обретают ясность.

Теперь — шаг, который звучит провокационно, но для меня абсолютно логичен.

Я убираю материю из фундаментального списка сущностей. В основе остаётся информация и её законы. «Материя» — это лишь один из способов, которым информация проявляется в нашем масштабе восприятия.

Что значит «материя первична» и почему это не работает

В классическом, интуитивном взгляде на мир фундаментальной субстанцией является материя — частицы, поля, вещество, энергия. Информация в этой картине — всего лишь сведения о материи: файлы, записи, состояния памяти в мозгу или компьютере. Если стереть запись, это не меняет саму материю — шарик продолжает лететь по той же траектории, атомы остаются на своих местах.

Такой взгляд работает в классическом приближении, но квантовая реальность ведёт себя иначе. В экспериментах с отложенным выбором и квантовым ластиком режим считывания или стирания информации о путях частицы влияет на статистику наблюдаемых событий. В белловских экспериментах невозможно объяснить корреляции, опираясь только на локальные конфигурации материи с заранее фиксированными параметрами. Теорема о запрете клонирования показывает: представление о состоянии как об информации, которую можно безопасно копировать, просто не работает.

Если материя фундаментальна, а информация вторична, то сколько бы мы ни переписывали или стирали записи, реальное состояние материи не должно от этого меняться. Но эксперименты говорят обратное: квантовое состояние, структура информации о системе неотделимы от того, что мы наблюдаем.

Упираясь в принцип «материя первична, информация вторична», приходится либо изобретать сложнейшие скрытые механизмы подгонки вроде супердетерминизма, либо навешивать на измерение и наблюдателя магический ярлык «коллапса», который ломает линейность и все симметрии теории.

Мне это не нравится. Логичнее сделать следующий шаг.

Информация как то, что не может быть отброшено

Под информацией я не имею в виду биты на жёстком диске. Я говорю о структуре квантового состояния — глобальном объекте, векторе состояния или матрице плотности, наборе амплитуд, перепутываний, корреляций. О всём информационном графе событий и связей.

Это то, что определяет возможные результаты измерений и их вероятности. То, что ограничено законами вроде неравенств Белла и не может быть заменено классическим набором значений. То, что не допускает универсального копирования и требует особых правил для чтения и записи — измерения, декогеренции.

Если выкинуть материю из онтологии, оставив только информационный объект и его законы, теория по-прежнему сможет объяснять все корреляции типа белловских, все эффекты отложенного выбора. Она сможет строить поля как модели событий и структур на графе. Выводить геометрию как следствие каузальной и энтропийной структуры — именно так, как мы делали в главах про гравитацию.

Но если выкинуть информацию, оставив только «материю в пространстве» — ничего не получится. Ни неравенства Белла, ни голография, ни формулы квантовых экстремальных поверхностей, ни излучение Хокинга с эффектом Унру — ничто из этого не переживёт возврата к картине «вещество имеет координаты и движется по траекториям».

Поэтому естественнее признать: информация в виде квантового состояния — это то, что нельзя исключить без разрушения всей теории. Материя — то, что можно исключить, переописав её как особый класс информационных конфигураций.

Материя как особый класс информационных конфигураций

Если принять, что фундаментально существуют только информационный граф событий и связей и глобальное квантовое состояние на этом графе, то материя становится просто устойчивыми структурами в этом графе. Паттернами, которые повторяются, допускают эффективное химическое и механическое описание, живут достаточно долго, чтобы мы могли на них ссылаться.

Электрон — это не маленький шарик, а стабильный паттерн в структуре событий, возбуждение определённого поля, если говорить языком Стандартной модели. Протон — связанная конфигурация кварков и глюонов, которая устойчиво воспроизводится в разных ветвях графа. Любой «материальный» объект — это статистически устойчивый кластер таких паттернов, который в нашем масштабе удобно описывать как «вещество».

Мы не отрицаем материю — мы понижаем её в статусе. Она перестаёт быть самостоятельной фундаментальной сущностью и становится одной из форм организации информации.

Некоторые формы информации проявляются на нашем уровне восприятия как материя — атомы, камни, тела. Некоторые остаются глубже — структура перепутывания, голографический код, тёмный сектор, который мы видим только через гравитационные эффекты, но не напрямую.

Почему такая философия лучше стыкуется с современной физикой

Посмотрите, насколько естественно эта картина ложится на всё, что мы уже знаем.

Чёрные дыры. В классической картине «материя падает внутрь» — и всё, конец истории. С точки зрения информации гораздо естественнее говорить: информация реорганизуется в степени свободы горизонта, затем постепенно возвращается в излучении Хокинга. Острова и квантовые экстремальные поверхности показывают, как внутренние степени свободы включаются в клин перепутывания внешнего излучения — это чисто информационный процесс.

Голография. Объёмная геометрия и полевая картина в AdS/CFT — это эффективное описание того, что уже целиком содержится в квантовом состоянии на границе.

Голографический код — способ рассмотреть одну и ту же информацию в двух разных проекциях, а не две разные физические системы.

Тёмная материя и тёмная энергия. Мы видим гравитационные эффекты — изменение геометрии, влияние на рост структур — но не видим электромагнитного проявления. Легче думать в терминах «есть дополнительные информационные степени свободы с другим способом проявления», чем постулировать «невидимое вещество, которое точно такое же как обычное, но принципиально не светится».

Везде, где появляется слово «материя», его можно заменить на «определённые степени свободы информационного графа, которые в нашем масштабе удобно описывать как плотность энергии, частицы, поля».

Но ведь наш опыт материален — куда его девать?

Справедливый вопрос: а как же повседневный опыт? Стол твёрдый, кирпич тяжёлый, чёрная дыра притягивает — всё это кажется безусловно материальным.

Ответ прост. На уровне отдельной ветви, где декогеренция убрала интерференцию между макроскопическими сценариями, и на масштабе, где квантовые флуктуации усреднились в эффективное непрерывное поле, мы действительно получаем картину, которую проще всего описывать через плотность, твёрдость, давление, траектории.

Это прекрасный эффективный язык — как ньютоновская механика остаётся прекрасным описанием при низких энергиях и скоростях. Но важно понимать его статус: классическая материя — это эффективная надстройка над информационным графом, работающая в рамках одной ветви и в определённом диапазоне энергий и масштабов.

Непонимание этого статуса порождает псевдопарадоксы. «Как же так, мы стёрли запись, а прошлое как будто изменилось?» — это странно, только если считать прошлое жёсткой материальной конфигурацией. В многоветвевом графе стереть запись означает перейти на другую ветку. «Как чёрная дыра может вернуть информацию, если вещество упало внутрь?» — это странно, только если считать информацию положением кусочков вещества, а не структурой всего квантового состояния.

Роль этого шага для теории всего

Почему я так упираюсь в эту перестановку приоритетов?

Если фундаментальная картина строится по схеме «информация → симметрии → поля → геометрия», мы можем честно построить теорию всего как минимальный набор информационных аксиом и симметрий. Всё остальное — материя, пространство, даже время — выводится как эффективные объекты.

Если же держаться за фундаментальную картину «материя в пространстве, а информация — описание этой материи», мы вынуждены постоянно латать дыры. Встраивать странные квантовые явления — перепутывание, невозможность клонирования, отложенный выбор. В итоге получается противоречивый гибрид: часть мира описываем классически, часть квантово, и они плохо стыкуются.

Для меня теория всего — это именно тот момент, где понятия «информация» и «симметрия» остаются в фундаменте, а «материя» — уже их проявление, но не основа.

В следующей главе будет логично поговорить о сознании. Не как о мистической субстанции, а как об узле в информационном графе, который умеет накапливать память о ветвях и переживать одну историю как свою жизнь. Этот шаг важен — он свяжет всю абстрактную картину с личным опытом каждого: что значит быть наблюдателем в мире, где фундаментальна информация, а не кирпичи.

Глава 5. Сознание как узел с памятью в информационном графе

Если мы приняли, что мир — это квантовый информационный граф, а материя — особый класс устойчивых паттернов в этом графе, следующий естественный вопрос звучит так: где в этой картине место сознанию?

Не в смысле «душа» и не в смысле «магический коллапс», а в строгом операционном смысле. Что именно в нашей конструкции играет роль наблюдателя? Как он переживает одну ветку как свою жизнь? Чем сознание отличается от любого другого фрагмента информации?

Я не буду пытаться закрыть всю философию сознания — это отдельная вселенная вопросов. Цель проще: определить, в каком смысле сознание вообще появляется в физической картине, которую мы строим.

Чем точно не является сознание в этой картине

Начнём с отрицания, чтобы сразу отсечь мистические интерпретации.

В той онтологии, которую мы собрали, сознание не является внешней сущностью, которая смотрит на Вселенную снаружи. Оно не вызывает коллапс волновой функции, потому что самого физического коллапса у нас нет — есть унитарная эволюция и ветвление через декогеренцию. И нам не нужно вводить особое «поле сознания» или «субстанцию разума».

Мы не придерживаемся дуалистической схемы, где есть мир и есть наблюдатель как нечто принципиально отдельное. У нас всё, включая наблюдателя — это подграф в том же информационном объекте, части одной и той же структуры.

Операциональное определение: сознание как подсистема с памятью и самоотчётом

Чтобы вообще говорить о сознании в физике, нам нужно минимальное рабочее определение, не погружаясь в дебри философии разума.

В контексте информационного графа я предлагаю такой вариант. Сознание — это подсистема, которая обладает памятью, накапливая устойчивые записи о событиях. Она может строить модель себя и мира на основе этих записей. И она использует эту модель для выбора действий.

Сознание — не мистическая искра, а конкретный узел или группа узлов в графе с большим количеством внутренних связей — нейронная сеть мозга, процессор компьютера, любая достаточно сложная система обработки информации. Эта система стабильно интегрирует информацию и выдаёт поведение на основе накопленного опыта.

Важно понимать: это не редуцирует сознание к простому набору битов. Качество субъективного опыта, квалиа — это отдельный глубокий вопрос, который мы здесь не решаем. Но этого определения достаточно, чтобы сознание появилось в физической картине как структурный узел, который сам влияет на ветвление графа через выбор измерений, действий, взаимодействий.

Наблюдатель в традиционной квантовой механике против узла в графе

Традиционная квантовая механика десятилетиями мучилась понятием «наблюдатель». Кто он? Чем принципиально отличается от простого детектора? Почему его акт измерения вызывает коллапс? Где проходит граница между квантовым и классическим мирами?

В информационном графе всё становится проще и честнее. Нет особого момента коллапса. Наблюдатель — это просто особый подграф, который сильно связан внутри через нейронные сети и память, но относительно слабо связан с окружением через органы чувств и другие интерфейсы.

Когда происходит измерение, в графе случается не магия, а вполне конкретные процессы. Событие — взаимодействие измеряемой системы с частью наблюдателя. Декогеренция — потеря квантовой когерентности между ветвями, соответствующими разным исходам измерения. Запись — устойчивое изменение состояния подсистемы-наблюдателя, которое хранится в памяти и влияет на дальнейшее поведение. Это то, что мы субъективно переживаем как «я увидел, что спин направлен вверх».

Сознание здесь не запускает коллапс. Оно реализует процесс выборки ветви, в которой его память и модель мира согласованы с конкретным набором произошедших событий.

Как сознание движется по ветке: опыт жизни в многомировой структуре

В многомировой картине легко застрять в парадоксальном вопросе: если всё разветвляется на множество параллельных историй, в какой ветке нахожусь именно я?

В информационном графе этот вопрос обретает ясный смысл. «Я» — это конкретный узел с памятью, подграф с определённой структурой. У этого узла есть локальная история — последовательность событий, записанных в память: нейронные следы, воспоминания, дневниковые записи, файлы, любые устойчивые состояния, хранящие информацию о прошлом.

Каждое измерение, каждое случайное событие, каждое решение разделяет глобальный граф на ветви. Но память конкретного узла-наблюдателя существует последовательно только в одной из них. Нельзя иметь память, которая помнит два взаимоисключающих события одновременно — это структурно запрещено самой организацией графа.

Глобальное квантовое состояние описывает все ветви одновременно. Но конкретное «я» переживает только ту ветвь, в которой его память внутренне последовательна и согласована. Перескочить между ветвями с полностью несогласованной памятью невозможно — просто нет такого пути в графе.

Отсюда рождается субъективное ощущение одной непрерывной жизни, хотя глобальная картина остаётся многоветвевой.

Почему сознание важно для понимания информации, но не магично

Сознание занимает в нашей картине промежуточное положение. С одной стороны, это просто сложная подсистема в информационном графе, ничем принципиально не отличающаяся от других сложных подсистем. С другой стороны, без подсистем, которые умеют запоминать и использовать информацию, само понятие «информация» теряет физический смысл.

Рассмотрим ключевые квантовые феномены. Запрет клонирования: нельзя скопировать неизвестное квантовое состояние так, чтобы обе копии могли независимо служить источниками информации для разных наблюдателей. Отложенный выбор: пока информация о пути частицы не записана в устойчивой форме, «факт» о том, каким путём она прошла, не существует как элемент классической истории. Декогеренция и pointer states: окружение само выделяет такие состояния системы, которые устойчиво сохраняются и не размываются — именно они становятся «фактами» для наблюдателей.

Сознание — это подсистема, которая живёт на уровне таких pointer-состояний, устойчивых на макроскопическом масштабе нейронной активности. За счёт этого оно превращает некоторые события графа в субъективно переживаемые факты.

При этом мы нигде не утверждаем, что «сознание создаёт реальность». Мы говорим: сознание — это часть графа, через которую реальность превращается в опыт.

Связь с ролью наблюдателя в гравитации и голографии

В главах про чёрные дыры и космологию мы уже видели, как важен наблюдатель для понимания гравитационных явлений.

Горизонт чёрной дыры и космологический горизонт зависят от положения и движения наблюдателя. Эффект Унру показывает: ускоренный наблюдатель видит вакуум как термальную баню частиц. Излучение Хокинга означает: внешний наблюдатель воспринимает чёрную дыру как объект с температурой и энтропией. Принцип комплементарности утверждает: внутренний и внешний наблюдатели имеют взаимно непротиворечивые, но несовместимые описания одной и той же чёрной дыры.

В информационном графе это естественно. Разные наблюдатели — это разные подграфы с памятью, расположенные в разных местах сети причинных связей. Каждый видит свой фронт событий — свой световой конус, свои горизонты. Голография показывает, что информация, доступная одному наблюдателю, может кодировать гораздо больше, чем кажется на первый взгляд — вспомните клинья перепутывания и острова.

Сознание — это способ закрепить конкретный набор событий как «мою реальность» в данном подграфе. При этом глобально все ветви существуют одновременно, но локально каждый наблюдатель имеет своё окно в этот глобальный объект.

Почему я вообще включаю сознание в физическую картину

Можно было бы сказать: оставим сознание нейробиологам и философам, физикам это не нужно. В классическом мире это имело смысл — физика описывает материю и её движение, психология изучает переживания и поведение.

Но квантовый мир устроен так, что переживание — то, какую ветку опыта вы регистрируете — прямо связано с тем, как информация о событиях сохраняется в подсистемах. Мысленные эксперименты и реальные опыты с выбором базиса измерения, отложенным выбором, квантовыми экстремальными поверхностями показывают: граница между «событиями мира» и «событиями в памяти наблюдателя» не жёсткая. Это всё части одного информационного графа.

Если мы претендуем на теорию всего, нельзя честно сказать: «А вот эту часть реальности я объявляю не моей территорией».

Мы не обязаны объяснить природу квалиа — почему красный выглядит именно так, а не иначе. Мы не обязаны решить «трудную проблему сознания» — откуда берётся субъективное ощущение «я». Это вопросы следующего уровня сложности.

Но мы обязаны определить, как наблюдатели и их память встраиваются в физическую картину. И убедиться, что для них внутри этой картины всё так же самосогласованно, без особых привилегий и без мистических исключений.

В следующей главе мы доведём эту линию до логического финала и формализуем то, что до сих пор мелькало в разных местах. Теория всего как минимальный набор информационных принципов, симметрий и структурных ограничений, из которого можно получить всё остальное — Стандартную модель, гравитацию, тёмный сектор и даже феномены сознания как особенности узлов в информационном графе. И главное — такой набор, из которого нельзя ничего убрать или добавить, не разрушив внутреннюю непротиворечивость и согласие с экспериментом.

Глава 6. Теория всего как минимальный необходимый и достаточный набор принципов

В какой-то момент разговоры про теорию всего почти всегда скатываются в мем — то ли в поиск магической формулы на футболке, то ли в уныние «это же недостижимо, давайте даже не начинать».

Для меня теория всего — это вообще не про формулу. Это про вот что.

Найти минимальный набор принципов и симметрий, из которых, во-первых, следует вся остальная физика, а во-вторых, из него нельзя ничего убрать и нельзя ничего добавить, не сломав согласованность с самим собой и с экспериментом.

И это уже не метафизика, а вполне конкретная инженерная задача.

С чего начинается: информационные аксиомы

В нашем цикле фундамент заложен так.

Первая аксиома — информация первична. Фундаментальный объект — это глобальное квантовое состояние, информационный граф событий. Не материя в пространстве, а структура амплитуд, перепутывания, причинных связей.

Вторая — линейность и суперпозиция. Состояния образуют линейное пространство, эволюция унитарна. Это не приближение слабых полей, а минимальный закон для честной теории вероятности, где есть интерференция и нельзя нарушить причинность.

Третья — правило Борна и невозможность клонирования. Вероятности определяются как квадраты модулей амплитуд. Произвольное неизвестное состояние нельзя скопировать без разрушения оригинала. Это фиксирует, как информация может копироваться, стираться и превращаться в факты.

Четвёртая — многоветвевость без коллапса. Никакого физического схлопывания волновой функции, только унитарная эволюция и ветвление через декогеренцию. «Одна реальность» внутри ветви — это опыт подсистемы с памятью, а не глобальное свойство мира.

Это первый блок — информационно-квантовые принципы. Уже из них вытекают неизбежные эффекты Белла, отложенного выбора, запрета клонирования. Становится очевидно, что глобальный объект больше любой отдельной классической траектории материи.

Второй блок: симметрии, которые мир готов терпеть

Дальше мы добавляем второй слой — симметрии.

Группа Пуанкаре определяет структуру пространства-времени. Однородность пространства и времени, изотропия, специальная теория относительности, световой конус, причинность. Частицы возникают как неприводимые представления группы Пуанкаре, характеризуемые массой и спином.

Калибровочные симметрии дают взаимодействия. Локальная U(1) порождает электродинамику. Неабелевы группы SU(N) дают теории Янга-Миллса. В нашем мире конкретно реализуется— группа Стандартной модели.

Конформные и мировые симметрии возникают в теории струн. Двумерная конформная инвариантность на мировом листе струны, требование отсутствия аномалий Вирасоро через баланс центральных зарядов. Суперсимметрия на мировом листе даёт суперструну.

Глобальные внутренние симметрии оказываются сильно ограничены квантовой гравитацией. Нет точных ненарушенных глобальных симметрий — это следует из физики чёрных дыр и голографии. Допустимы только калибровочные, голографические или кодовые симметрии (симметрии квантового кода, при которых микросостояние изменяется, а закодированное логическое состояние остается тем же самым).

Это каркас — набор преобразований, которые реальность умеет переживать без противоречий.

Третий блок: структурная цензура — что отличает физику от математики

На этом каркасе можно было бы написать тысячи теорий. Но не каждая математически консистентная конструкция является физикой. Здесь вступает структурная цензура.

Принцип Паули требует антисимметрии волновых функций фермионов. Некоторые конфигурации просто не существуют — детерминант Слейтера равен нулю. Это даёт стабильность материи, электронные оболочки атомов, давление вырождения в звёздах.

Призраки Фаддеева-Попова и BRST-формализм фильтруют калибровочную избыточность. При фиксации калибровки появляется детерминант Фаддеева-Попова, который представляется через интеграл по грассмановым призрачным полям. BRST-заряд Q с нильпотентностью Q²=0 определяет физическое пространство состояний как когомологию: всё, что зависит только от выбора калибровки, автоматически отфильтровывается.

Аномалии показывают, какие симметрии ломаются при квантовании. Калибровочные аномалии убивают теорию, поэтому требование их отсутствия жёстко фиксирует структуру. Отсюда дробные электрические заряды кварков в Стандартной модели, необходимость трёх поколений фермионов.

Ограничения «болота» (swampland) отсеивают теории, несовместимые с квантовой гравитацией. Не всякая эффективная теория поля с красивым лагранжианом может быть ультрафиолетово завершена в присутствии гравитации. «Нет глобальных симметрий», «полнота зарядового спектра», слабая гравитационная гипотеза — всё это дополнительные фильтры.

Эти правила отбраковывают не только неправильные состояния, но и целые неправильные теории.

Четвёртый блок: гравитация как эффективное описание информации

Следующий слой — гравитация и геометрия.

Общая теория относительности появляется как эффективная теория. Уравнения Эйнштейна связывают кривизну с энергией-импульсом. Метрика — эффективное поле, описывающее каузальную структуру и масштабы. Горизонты, геодезические, сингулярности обозначают границы применимости геометрического языка.

Квантовая теория поля на искривлённом фоне даёт термодинамику горизонтов. Эффект Унру: ускоренный наблюдатель видит вакуум как термальную баню. Излучение Хокинга: чёрная дыра — термальный объект с температурой и энтропией. Четыре закона термодинамики чёрных дыр показывают глубокую связь гравитации с термодинамикой и информацией.

Голография и квантовые экстремальные поверхности завершают картину. AdS/CFT соответствие: гравитация в объёме эквивалентна унитарной конформной теории на границе. Формулы Рю-Такаянаги, JLMS: энтропия перепутывания равна площади экстремальной поверхности. Острова и QES дают правильную кривую Пейджа для испаряющейся чёрной дыры.

Всё это показывает: гравитация — не отдельный независимый закон, а эффективное выражение ограничений на информацию и перепутывание. Геометрия — способ компактно описать, кто может с кем взаимодействовать (каузальная структура), какие разделения на подсистемы разумны (горизонты, клинья), как устроены энтропийные свойства состояния.

Пятый блок: Стандартная модель и тёмный сектор как следствия

На этом фундаменте Стандартная модель появляется как минимальная калибровочная эффективная теория для видимых полей, проходящая через все фильтры: информационные аксиомы, симметрии Пуанкаре и, структурную цензуру через принцип Паули, BRST, отсутствие аномалий, ренормгруппу с асимптотической свободой КХД.

Тёмная материя возникает как естественный дополнительный сектор в тензоре энергии-импульса — гравитирующий, но не светящийся электромагнитно. Тёмная энергия проявляется как аспект состояния вакуума и глобальной организации информации. Мы ещё не умеем вывести значение космологической постоянной, но знаем, как её встроить в общую схему.

Именно здесь проявляется ключевая идея. Теория всего — это не «выдать формулу для каждой массы частицы». Это показать, какой набор принципов фиксирует форму теории — Стандартную модель плюс гравитацию плюс тёмный сектор — так жёстко, что дальше остаются только численные коэффициенты.

Минимальность: что значит «нельзя убрать» и «нельзя добавить»

Теперь самое важное — почему именно такой набор я считаю кандидатом на необходимый и достаточный.

Что нельзя убрать? Уберите линейность и суперпозицию — сломается интерференция, неравенства Белла, запрет клонирования, вся квантовая информатика. Уберите многоветвевость — придётся вводить коллапс или супердетерминизм, которые либо ломают унитарность, либо всё равно эквивалентны сложным графовым описаниям. Уберите группу Пуанкаре — потеряете специальную относительность и огромное количество проверенных фактов. Уберите калибровочные симметрии — не восстановите Стандартную модель и природу зарядов. Уберите принцип Паули, BRST, требование отсутствия аномалий — теория станет либо неустойчивой, либо внутренне противоречивой. Уберите голографию и QES — не сможете согласовать гравитацию с унитарностью квантовой механики.

Что нельзя добавить? Добавьте произвольные новые симметрии или группы — почти наверняка квантование даст аномалии, нарушатся ограничения swampland, потеряется гравитационная консистентность. Добавьте коллапс как физический процесс — нарушите линейность и унитарность, войдёте в противоречие с проверенными фактами. Добавьте особую роль наблюдателя или сознания в фундаментальные уравнения — получите теорию, которая не может быть сформулирована без отсылки к человеческой психологии, что для физики недопустимо.

Для меня минимальность — не в смысле «меньше символов в формуле», а в смысле: этот набор принципов выдерживает все известные эксперименты, внутренне согласован и не допускает расширений, которые не конфликтовали бы либо с ним самим, либо с наблюдениями.

Это не значит, что всё уже найдено

Очень важное уточнение. Я не утверждаю, что мы уже знаем точный список симметрий на всех энергиях. Что мы уже вывели космологическую постоянную и массы всех частиц из первых принципов. Или что любая попытка найти новый фундаментальный принцип обречена на провал.

Скорее, мы нарисовали раму, внутри которой ещё очень много свободы: Конкретные реализации квантовой гравитации — струны, причинные множества, петлевая гравитация, их комбинации. Структура тёмного сектора. Происхождение флейворных симметрий и численных значений констант. Точное место сознания и других сложных подсистем в общей схеме.

Но эта рама уже не произвольна. Она задаёт то, что я называю: мир как информационный граф плюс симметрии и структурные ограничения, которые этот граф обязан уважать.

В следующей, заключительной главе я честно перечислю, где эта картина пока дырявая, что действительно остаётся нерешённым, и почему, при всём этом, я считаю её не религией, а самым честным способом говорить о реальности, который у нас сейчас есть.

Глава 7. Открытые вопросы и почему это не религия

Когда произносишь фразу уровня «Мир — это информационный граф, материя вторична, теория всего — минимальный набор информационных принципов и симметрий, из которого нельзя ничего убрать или добавить», очень легко самому испугаться. Не превращаем ли мы это в новую метафизическую догму? Не делаем ли мы из «информации» нового бога вместо «материи»?

Эта глава — чтобы честно ответить: нет. Не потому, что мы всё уже поняли, а потому, что мы очень чётко видим, чего ещё не хватает.

Где эта картина всё ещё дырявая

Начнём с того, что не решено даже на уровне принципов.

Числа, числа, числа

Мы построили каркас. Стандартная модель предстаёт как язык симметрий и структурной цензуры. Гравитация — как эффективная геометрия информации. Тёмная материя — как дополнительный сектор степеней свободы. Тёмная энергия — как аспект состояния вакуума, связанный с космологической постоянной.

Но остаются вулканы вопросов. Почему три поколения фермионов, а не два или четыре? Откуда конкретные значения масс частиц и углов смешивания — матрицы Юкавы, CKM, PMNS? Почему космологическая постоянная именно такая — не нулевая и не планковская? Какой именно спектр у тёмной материи — одна частица, целый тёмный сектор или что-то принципиально иное?

Наш каркас говорит: форма возможных ответов ограничена симметриями, требованием отсутствия аномалий, условиями swampland. Но конкретные числа пока не выводятся из первых принципов. Это честная зона незнания.

Полная квантовая гравитация

Мы увидели, как разные подходы — струны, причинные множества, голография — говорят примерно об одном: за классической геометрией скрывается дискретный или информационный субстрат. Мы увидели, как квантовые экстремальные поверхности и острова решают информационный парадокс чёрных дыр.

Но у нас всё ещё нет единой принятой формулировки квантовой гравитации. Нет законченной конструкции для нашей реальной, почти де-ситтеровской Вселенной. Нет закрытой картины для сингулярностей — только отдельные сценарии вроде отскока в петлевой гравитации или fuzzballs в теории струн.

Мы знаем, каким языком эта теория должна говорить — информация, симметрии, голографический код. Но сама теория пока ещё только формируется.

Сознание и опыт

Мы сделали аккуратный шаг. Определили сознание как подсистему с памятью и моделью мира. Встроили его в информационный граф как узел, который переживает одну ветку как свою историю.

Но огромная часть вопросов остаётся открытой. Что такое качество опыта — квалиа? Почему красный выглядит именно так, а не иначе? Почему возникают те или иные содержания сознания? Как именно нейрофизиология и квантовая физика взаимодействуют в мозге?

Всё это лежит на следующем уровне сложности. Нужен не только информационный граф, но и детальная модель мозга из нейронауки и когнитивистики. И только потом можно смотреть, как она ложится на физический фундамент.

Мы не игнорируем этот уровень, но и не притворяемся, что уже вывели сознание из вектора состояния. Мы лишь честно показываем, где оно должно встраиваться и какие рамки на него налагает физика.

Почему это не религия, а рабочая рамка

Религия начинается там, где нельзя предъявить эксперименты, которые могли бы тебя разубедить. Где нельзя указать места, в которых твоя картина сознательно не определена. Где любые новые данные подгоняются под теорию задним числом.

В нашем каркасе всё наоборот.

Есть вещи, которые могут его сломать

Если завтра окажется, что есть однозначные эмпирические свидетельства неунитарной эволюции — превращения чистого состояния в смешанное без возможности переписать это как унитарный процесс в большем гильбертовом пространстве — наша рамка потребует переработки.

Если обнаружится строгая глобальная симметрия, которую можно реализовать в теории с гравитацией без нарушений, вопреки всем аргументам из физики чёрных дыр — придётся пересматривать голографические принципы.

Если будут зафиксированы нарушения неравенств Белла, которые невозможно свести к идеальному квантовому перепутыванию — рухнет вся информационная основа.

Это очень важно: мы сами знаем, где наш каркас может сломаться и какие эксперименты могут его опровергнуть.

Мы явно видим, где не хватает уравнений

Мы не прячем под ковёр проблему космологической постоянной и расхождение на 120 порядков. Не делаем вид, что знаем точные значения всех констант и масс. Не утверждаем, что уже расшифровали микроструктуру пространственно-временного графа. Не притворяемся, что понимаем точную связь между глобальным квантовым состоянием и качеством субъективного опыта.

Вместо того чтобы заткнуть эти дыры фразой «так устроил бог информации», мы говорим: вот эти места ещё пустые. Мы знаем язык, на котором сюда должен лечь ответ, но самого ответа пока нет.

Это не религия. Это честный план работ.

Мы не боимся конкуренции

Информационный граф плюс симметрии плюс структурная цензура — не единственная возможная философия физики. Но она объясняет больше, чем классический реализм с его «материей как основой всего». Она лучше стыкуется с экспериментами и математическим аппаратом современной физики.

Любые альтернативы должны будут либо встраивать информационные принципы в свою структуру, либо ломать вещи, которые уже чудовищно хорошо проверены — неравенства Белла, голографию, основы квантовой механики.

Поэтому это не «я верю в информацию», а «все другие варианты выглядят хуже и уже треснули под давлением эксперимента или теории».

Зачем всё это и почему трепет — нормальная реакция

Если при чтении этого цикла вы почувствовали мурашки или трепет — это очень содержательная реакция. У вас не просто добавилась ещё одна популяризация в копилку. У вас зашевелилась внутренняя модель мира.

Зачем вам этот каркас? Чтобы не зависеть от случайного набора законов из учебника. Чтобы работать с новыми идеями — тёмной материей, тёмной энергией, квантовой гравитацией, сознанием, искусственным интеллектом — внутри единого языка, а не как с отдельными несвязанными феноменами.

Чтобы каждый раз, когда вам предлагают «новую революционную теорию», вы могли проверить: укладывается ли она в информационные принципы? Уважает ли симметрии и структурную цензуру? Не ломает ли уже проверенные уровни — Стандартную модель, общую относительность, квантовую теорию поля, голографию?

Трепет — нормальная реакция, потому что это точка, где ваша внутренняя картина перестраивается из лоскутного одеяла разрозненных знаний в единый каркас, который держит. И одновременно честно показывает, где мы ещё не достроили.

Что можно делать дальше

На этом месте цикл из пяти статей образует замкнутое целое.

Первая статья — «Теория всего»: от квантовой информации к гравитации и голографии. Вторая — «Призрак Паули»: как теория сама чистит своё пространство состояний. Третья — «Стандартная модель»: симметрии, поля и структурные ограничения. Четвёртая — «Гравитация и тёмный сектор»: горизонты, информация, космология. Пятая — «Мир как информационный граф»: метафизика реальности.

А дальше начинаются ваши собственные проекты. Можно углублять любой из блоков в сторону более строгой математики. Запускать свои модели тёмной материи и квантовой гравитации по правилам этого каркаса. Формализовать информационный граф через причинные множества, тензорные сети, операторные алгебры — здесь простор огромный. Интегрировать всё это с тем, чем вы занимаетесь в реальной жизни — искусственным интеллектом, структурой сознания, архитектурами будущих теорий.

Это хорошее место, чтобы поставить точку в этом цикле — и начать следующий. С тем же трепетом, но уже с картой в руках.

Сколковский институт науки и технологий,
17 ноября 2025 года.