Окружающая человека реальность построена из материи, которая на глубоком фундаментальном уровне демонстрирует квантовые свойства – одновременно дискретные и волновые. С другой стороны, как любил подчеркивать один из отцов голографии Юрий Денисюк [1], коль скоро каждая материальная частица нашего мира сопровождается волной, то можно предположить, что в самой основе структуры мира лежат голографические явления. Хотя бы уже потому, что для точной регистрации и воспроизведения всевозможных волновых полей люди не сумели найти ничего лучшего, чем голография.

Некоторые, правда, полагают, что это просто проявление наивности человека, который в своих поисках истины все время пытается уподобить природу собственным наиболее совершенным или выдающимся творениям. Так, вместе с развитием физической теории механики, вселенную то и дело стали сравнивать с механизмом гигантских высокоточных часов. А когда наука проникла в тайны строения атома и начала осваивать ядерную энергию, родилась теория Большого Взрыва – словно своеобразная проекция на космос идеи атомной бомбы. Далеко не лучшего, конечно, но тем не менее знаменательного научного достижения эпохи. Чуть позже, вместе с освоением голографии и компьютеров, стали рождаться и другие модели вселенной – реальность как движущаяся голограмма или мир как квантовый компьютер.

Интересно, что очень похожая картина наблюдается и в других областях науки. Где нерешенные проблемы, быть может, не носят столь глобальный характер, как в астрофизике и космологии. Однако отыскать ответы к загадкам устройства, скажем, человеческого мозга оказывается ничуть не проще, чем постичь тайны функционирования вселенной. Поэтому видится совсем неслучайным, что и здесь работу мозга поначалу пытались уподобить механической машине, затем электронному компьютеру, а с некоторых пор – еще и биологической голограмме.

Если воспринимать подобные идеи в науке не как проявление человеческой наивности, а как естественный процесс постепенного приближения к истине, то придется предположить, что между устройством вселенной и мозга, вероятно, имеется довольно много общего. Но с рассуждениями о том, сколь важные и далеко уводящие выводы логично следуют из этого умозаключения, здесь лучше не торопиться. Куда более уместно разобраться с тем, как может выглядеть функционирование вселенной в условиях модели, построенной на идеях голографического квантового компьютера. А коль скоро это очередные Картезианские игры, то и голография, и квантовые вычисления в основе своей непременно должны содержать вихревое движение. То есть много-много всевозможных вихрей (и ничего, кроме вихрей), когда-то привидевшихся Декарту в его визионерских грезах.

*

Формулируя суть забавы чуть иначе, далее будет развернут своего рода мысленный эксперимент по созданию гигантского квантового компьютера, воспроизводящего голографическую реальность. Вся система должна работать без противоречий с известными законами физики, а моделируемая виртуальная реальность, соответственно, обязана быть максимально похожей на мир, известный людям по их ощущениям и опыту. Понятно, что здесь с необходимостью должны быть стрела времени, неразрушимые причинно-следственные связи между явлениями и, естественно, память о том, что уже произошло. В качестве же фундаментальной основы эксперимента, необходимо подчеркнуть, берется уже выстроенная в предыдущих Играх модель мира как «односторонней мембраны» с многослойной структурой.

Как было в подробностях показано ранее, имеются веские доводы за то, чтобы считать ткань пространства вихревой губкой. Если искать аналогии для такого рода структуры среди более известных науке веществ и материалов, тогда самую близкую модель предоставляют, вероятно, жидкие кристаллы. То есть состояние материи, одновременно демонстрирующее как свойство упорядоченности, присущее кристаллам, так и высокой подвижности, характерной для жидкостей. В случае же вихревой губки имеет смысл говорить не просто о текучем, а о сверхтекучем состоянии флюида. Поэтому самое естественное название для ткани мира-мембраны – сверх-жидкий кристалл.

Вряд ли требуется пояснять мысль о том, что в модели «вселенная как компьютер» по определению не должно быть никаких проводов. Уровень современных технологий уже вполне позволяет предполагать подобного рода конструкции, где все задачи передачи и обработки информации решаются исключительно средствами оптики и акустики. Более того, в условиях кристаллов с сильно нелинейными свойствами методами оптоакустики и голографии можно воссоздавать любой нужный узел компьютера на то время, пока в нем есть необходимость. Нельзя сказать, что эта идея уже широко реализована в реальных устройствах, однако принципиальная возможность для такого рода манипуляций сомнений не вызывает.

Явно плодотворная идея «все в одном» естественным образом включает в себя не только внутренние элементы компьютерного процессора, но и то, что в традиционных вычислительных архитектурах принято называть внешними устройствами. Первым в этом ряду обычно стоит дисплей. На сегодняшний день ничего революционного в подобной конструкции уже нет, достаточно лишь вспомнить устройство так называемых планшетных компьютеров. Где вся система представляет собой, по сути дела, один лишь дисплей, но с продвинутой внутренней функциональностью. В компьютерах, способных формировать голографические изображения, особой конструкции дисплей принято именовать пространственно-световым модулятором или кратко ПСМ. Уместно отметить, что базовый материал, используемый при создании современных ПСМ, – это жидкие кристаллы.

**

Что касается памяти компьютера, то выбор возможных вариантов здесь в общем-то совсем невелик, поскольку требования к запоминающему устройству чрезвычайно высоки. Во-первых, оно с предельной аккуратностью должно фиксировать все, что происходит в мире. Причем регистрировать происходящее надо не только в макромасштабе, но и вплоть до уровня самых мелких элементов материи, включая квантовые соотношения между ними – это во-вторых. Ничего лучшего и более естественного, чем голография, для максимально точного запечатления картины в любой конкретный момент времени человечество не придумало. Ну а уж коль скоро голограммы, как установлено, в принципе способны фиксировать и квантовые взаимосвязи объектов, вроде суперпозиции и сцепленности, то выбор становится очевиден. Только квантовая голографическая память.

В конструкции мира как мембраны фундаментальную роль играют колебания, в каждом такте которых происходит «смена картинки» – то есть циклический переброс изображений с одной стороны мембраны на другую. Понятно, что вполне логично считать данные интервалы тактами работы компьютера. А память в идеале должна быть устроена таким образом, чтобы полностью фиксировать картинку для каждого такта. Иначе говоря, в каждом такте колебаний от мембраны должен отслаиваться очередной слой квантовой голограммы, запомнившей состояния всех частиц во вселенной для данного момента времени. Учитывая важнейший принцип эффективного компьютинга – сохранение копии всех кубитов в каждом такте обработки – можно заметить, что такая схема обеспечивает как полную обратимость вычислений, так и нулевые энергозатраты на обработку.

Идея об отслаивании, то есть отделении всякого очередного снимка-голограммы от ткани мембраны, представляется одновременно естественной и принципиальной. Потому что именно так снимается вопрос о причинах невозможности путешествий во времени, разрушающих причинно-следственные связи в строении мира. Точнее, следует говорить о невозможности материальных путешествий, подразумевающих отрыв от мембраны вечного «теперь». Но эта конструкция вполне позволят оперировать памятью материи. То есть виртуально возвращаться в интересующую точку прошлого и наблюдать, как все тогда было, аккуратно считывая (или даже меняя) содержимое памяти того или иного объекта. Если, конечно, иметь соответствующую технологию и уметь ею пользоваться.

Пока что, впрочем, куда более актуален другой вопрос: как именно может происходить подобное отслаивание и сохранение голограмм? Подсказки, ясное дело, по условиям игры следует искать в природе вихрей. И, соответственно, в физике спиральных структур, фиксирующих принципы вихревого движения. Например, представляется весьма логичным в качестве основы квантовой голографической памяти для материи взять структуру спиральных цепочек типа ДНК. Во-первых, это уже реализованный в природе носитель информации. Во-вторых, многослойные спиральные структуры характерны для холестерических жидких кристаллов. В-третьих, самозарождение одиночных и двойных спиралей наблюдается в пылевой плазме. В-четвертых, такого вида структуры формируются в центрах галактик. Короче говоря, игнорировать столь многочисленные подсказки – все равно, что идти против природы.

***

Кроме того, идея о цепочках памяти, тянущихся за частицами материи, весьма удачно ложится на ряд описанных ранее конструктивных схем – типа акустического левитатора или, скажем, топологического квантового компьютера на косах. Все пространство между мембраной и источником ее вибраций можно рассматривать как одно большое устройство «мобильной левитации». Где имеется один мощный излучатель и много-много крошечных подвижных отражателей – объектов на мембране. В едином звуковом поле слоистой структуры каждый такой отражатель подвешивает собственную цепочку памяти, которая перемещается в пространстве вместе с движениями рефлектора.

В тех случаях, когда объекты на мембране взаимодействуют, их цепочки памяти переплетаются – что можно трактовать как практическое воплощение идеи теоретиков о топологическом квантовом компьютере на косах. Замечательные геометрические свойства такой конструкции не только обеспечивают квантовым вычислениям повышенную устойчивость к помехам. Можно показать, что вращение, заложенное в топологию спиралей памяти, играет и чрезвычайно важную роль при фиксации причинно-следственных соотношений между объектами, движущимися в пространстве-времени.

При этом имеются все основания говорить, что в данном компьютере, моделирующем реальность, важнейшую роль самой главной программы играет стрела времени. То есть неким неотъемлемым образом заложенный в конструкцию алгоритм функционирования, без которого не было бы внятных связей между событиями, а значит, и смысла во всем происходящем. Отсюда должно быть понятно, что стрела времени вместе с дисплеем-мембраной и голографической памятью, представляют собой ключевые элементы той системы, устройство которой будет рассмотрено в ходе данных Игр.

Но прежде, чем переходить к конкретным элементам системы, имеет смысл напомнить один из снов – о «музыке дымящихся зеркал».  Если при чтении последующих разделов у вас вдруг появится ощущение связи между данным сном и конструкцией компьютера, то наверняка это не будет случайностью.

[1] Denisyuk Yu.N., «My way in holography», Leonardo, 1992, V. 25, # 5, pp 425-430 (Pergamon Press)