Gdyby dało się „cofnąć” jedno zdanie…

Każdemu zdarza się ten drobny, piekący moment: kliknięte „wyślij”, wypowiedziane pół żartem, pół serio, a potem nagle cisza — i myśl: po co ci to było? W codziennym życiu przeszłość jest twarda jak krawężnik: można się o nią potknąć, można nabić guza, ale nie da się jej przesunąć o centymetr. I właśnie dlatego nagłówki w stylu „fizyka kwantowa zmienia przeszłość” działają jak haczyk: jeśli choć odrobina tego byłaby prawdą, to otwiera się jakieś sekretne przejście między „już się stało” a „może jednak nie”. Tylko że mechanika kwantowa od dawna robi coś jeszcze bardziej bezczelnego: podważa samą intuicję, że świat ma jedną, uporządkowaną historię. Zamiast opowiadać, co jest, opowiada o tym, jakie są szanse, używając funkcji falowej (tej słynnej ψ¹). A wtedy wraca pytanie stare jak filozofia czasu: jeśli — nawiązując św. Augustyna — czas jest jasny dopóty, dopóki nie trzeba go wyjaśniać, to co dopiero „czas” w świecie, w którym rzeczy potrafią być „tu i tam” naraz?

ψ, czyli lista możliwości i kłopotliwe „sprawdzam”

W kwantach przed pomiarem żyje się wśród możliwości. Elektron może przejść dwiema drogami, foton może „zachowywać się” jak fala i jak cząstka, a opis matematyczny jest tak skuteczny, że aż bezczelny w swojej precyzji. Katastrofa zaczyna się w chwili, gdy pada pytanie: co właściwie jest pomiarem? Wigner, człowiek o wyobraźni bardziej niebezpiecznej niż promieniowanie, zaproponował scenę niemal teatralną: eksperymentator w laboratorium mierzy cząstkę i widzi wynik „lewo”. Tymczasem przyjaciel stojący za drzwiami — nie znając wyniku — ma prawo opisać całe laboratorium jako superpozycję „lewo” i „prawo”. Brzmi jak kabaret? Owszem. Tyle że z tego kabaretu da się wyprowadzać twierdzenia, a jedno z najsłynniejszych (Frauchiger–Renner) pokazuje, że przy pewnych założeniach nie da się ułożyć zestawu wyników, z którym wszyscy obserwatorzy zgodziliby się naraz. I wtedy pojawia się brutalna alternatywa: albo wyniki nie są „obiektywnie realne” w zwykłym sensie, albo są realne wszystkie — tylko każdy w swoim odgałęzieniu rzeczywistości. I jak człowiek, który rano nie może znaleźć drugiej skarpetki, ma nagle rozumieć, że może istnieć „wersja świata”, w której ta skarpetka nigdy nie zginęła?

„Odrzucić pomiar”: magia czy chirurgia na historii?

W nowej wariacji robi się jeszcze ciekawiej: dwa pomiary nie dzieją się równolegle, tylko jeden po drugim. Pierwszy obserwator mierzy i dostaje wynik. Drugi może potem albo go potwierdzić (i wszystko wygląda normalnie), albo — tu zaczyna się jazda — odwrócić to, co doprowadziło do pomiaru, a następnie zmierzyć inaczej. To słowo „odwrócić” jest jak zapałka w składzie fajerwerków: natychmiast rodzi się wizja cofania czasu. W praktyce chodzi o coś bardziej technicznego: wykonanie operacji, które w idealnym, kontrolowanym układzie znoszą skutki wcześniejszej interakcji. Mechanika kwantowa jest w tym sensie symetryczna w czasie: równania pozwalają „odwinąć” pewne procesy, jeśli nie uciekła informacja do otoczenia. I tu wchodzi sedno paradoksu: pojawiają się wyniki drugiego pomiaru, które nie pasują do żadnego jednoznacznego „pierwszego wyniku” — jakby pierwsza historia była tylko szkicem ołówkiem, który można zetrzeć gumką. Tyle że ta gumka działa tylko wtedy, gdy kartka nie została już zalana atramentem świata: gdy nie zaszła nieodwracalna utrata informacji, gdy nie włączyła się „maszyna” zwana dekoherencją, gdy nie narosła entropia. I wtedy kusi prosty, zdroworozsądkowy kontrwniosek (nielubiany wśród kwantowych poetów): jeśli da się w pełni odwrócić „pomiar”, to być może to jeszcze nie był pomiar — tylko odwracalna interakcja udająca pomiar.

Co z tego wynika dla zwykłego życia (i dla „wczoraj”)?

Najbardziej niepokojące w tej historii nie jest to, że „przeszłość się zmienia”, tylko że granica między możliwością a faktem okazuje się mglista. Na co dzień fakty są jak paragony: można je zgubić, można je podrzeć, ale sklep i tak ma swoją kopię. W kwantach bywa odwrotnie: dopóki „paragon” nie został skopiowany przez otoczenie (miliony mikroskopijnych śladów w świecie), dopóty da się go jeszcze przepisać. I może właśnie tu jest najuczciwsza puenta: mechanika kwantowa nie tyle obiecuje wehikuł czasu, ile wystawia rachunek za zbyt łatwe używanie słowa „zdarzyło się”. Przyczynowość — ta codzienna, „najpierw A, potem B” — działa świetnie w kuchni i w urzędzie, ale na poziomie pojedynczych cząstek jest raczej umową społeczną niż prawem natury. A teraz pytanie do zostawienia w głowie jak ziarenko piasku w bucie: kiedy dokładnie coś staje się „nieodwołalnie przeszłe”? Jeśli odpowiedź nie przychodzi od razu, to bardzo dobrze — bo w kwantach brak natychmiastowej odpowiedzi bywa jedyną uczciwą odpowiedzią.

1. ψ (psi) to dwudziesta trzecia litera alfabetu greckiego, reprezentująca dźwięk /ps/, używana w psychologii (jako symbol nauki o duszy/psychice), w fizyce (funkcja falowa w mechanice kwantowej), w botanice (potencjał wody), a także jako oznaczenie zjawisk paranormalnych w parapsychologii. Pochodzi od greckiego słowa psyche (ψυχή), oznaczającego duszę lub umysł. ↩︎