О происхождении времени. Последняя теория Стивена Хокинга — страница 9 из 69

ых конфигураций. У некоторых звезд есть планеты размером с Юпитер и периодами обращения в несколько дней, у других три или даже больше потенциально пригодных для обитания землеподобных планет; на планетах в системах двойных звезд должны наблюдаться случаи причудливой хаотической смены дня и ночи; есть и множество других странностей.

Если мы действительно живем в мультивселенной, то законы физики в нашей конкретной Вселенной играли бы ту же роль, что и орбиты планет в кеплеровской модели Солнечной системы. Напрасно было бы идти по стопам Кеплера и искать более глубокого объяснения «тонкой настройки», которая порождает жизнь. В мультивселенной наблюдаемые особенности локальных законов, благоприятствующие жизни, были бы лишь результатом случайных процессов, разыгрывавшихся в ходе Большого взрыва, который породил нашу конкретную островную Вселенную. Сторонники мультивселенной утверждают, что современные последователи Платона глядят не туда. Не глубинная математическая истина обуславливает благоустроенность Вселенной для жизни, говорят они, а просто отличная местная космическая погода. Любая попытка увидеть за этим великий космический замысел – иллюзия.


Рис. 6. В первом из своих главных астрономических трудов, Mysterium Cosmographicum («Космографическая тайна»), Иоганн Кеплер предложил платоновскую модель Солнечной системы, связывавшую размеры круговых планетных орбит с пятью правильными многогранниками. На чертеже Кеплера ясно видны четыре планетных сферы, а также додекаэдр, тетраэдр и куб.


Но в такой логике таится одна проблема, которая приобретет первостепенную важность, когда я перейду к обсуждению сути последней теории Хокинга: сама мультивселенная есть платоновский конструкт. Космология мультивселенной постулирует существование некоего вида вечных метазаконов, управляющих всем. Но эти метазаконы не уточняют, в какой именно из многих вселенных должны находиться мы. В этом и заключается проблема: ведь без правила или принципа, который связывает метазаконы мультивселенной с локальными законами нашей островной Вселенной, теория неминуемо попадает в спираль парадоксов, где никаких проверяемых предсказаний быть не может. Космология мультивселенной фундаментальным образом недоопределена и неоднозначна. В ней недостает ключевой информации о нашем местонахождении в этой сумасшедшей космической мозаике, а значит, она не может нам сказать, какого рода Вселенную мы должны видеть вокруг себя. Мультивселенная оказывается чем-то вроде дебетовой карты без пин-кода или, что еще хуже, шкафом из IKEA, к которому не приложена инструкция для сборки. В самом глубоком смысле эта теория неспособна объяснить нам, кто мы такие в этом космосе и почему мы здесь.

Однако ее адепты сдаваться не собирались. Они предложили способ устранить этот дефект – предложение столь радикальное, что оно встряхнуло все научное сообщество и шум вокруг него до сих пор не может улечься. Это – антропный принцип.

Антропный принцип пришел в космологию в 1973 году. Астрофизик Брендон Картер, который учился в Кембридже одновременно со Стивеном, выдвинул этот принцип на конференции памяти Коперника в Кракове. Это стало забавным историческим курьезом: ведь именно Коперник в XVI веке сделал первые шаги к устранению человечества с главенствующей позиции в космосе[21]. Теперь, через четыре с лишним столетия, Картер согласился с Коперником: мы, люди, далеко не главный элемент космического устройства. Но все же, рассуждал он, не можем ли мы ошибаться, если предполагаем, что мы не представляем собой чего-либо особенного хоть в каком-нибудь отношении – в частности там, где дело касается наших наблюдений космоса? Возможно, мы находим Вселенную такой, какой она есть, именно потому, что в ней есть мы?

В словах Картера был смысл. Конечно, мы не могли бы ничего наблюдать там и тогда, где и когда нас бы не было. Еще в 1930-х такие ученые, как Леметр и американский астрофизик Роберт Дикке, размышляли о том, какие свойства понадобились бы Вселенной, чтобы она могла поддерживать существование разумных организмов. К примеру, формы жизни, разумной или нет, основываются на углероде, образующемся в ходе термоядерного горения в недрах звезд, а этот процесс требует миллиардов лет. Но расширяющаяся Вселенная не сможет обеспечить звезде миллиардов лет времени, если она не простирается на миллиарды световых лет в пространстве. Следовательно, заключали Леметр и Дикке, мы не должны удивляться тому, что живем в старой и большой Вселенной. В историях расширяющихся вселенных есть предпочтительный период, на протяжении которого сделанные из углерода астрономы могут заниматься своим делом, и это с необходимостью определяет, что именно они могут увидеть. Такие выводы не слишком отличаются от тех, к которым мы приходим, когда учитываем влияние наблюдательной селекции в ежедневных ситуациях. Но Картер пошел дальше – гораздо дальше. Он предположил, что селекция играет роль не только внутри одной Вселенной – нашей, – но и во всей мультивселенной. Он предположил, что в ней работает антропный принцип – правило, находящееся выше и за пределами безличных метазаконов, управляющих мультивселенной. Это правило воплощает оптимальные космические условия, которые требуются для жизни, и «действует» так, чтобы выбрать, в какой из множества вселенных мы должны оказаться.

ВОЗМОЖНО, МЫ НАХОДИМ ВСЕЛЕННУЮ ТАКОЙ, КАКАЯ ОНА ЕСТЬ, ИМЕННО ПОТОМУ, ЧТО В НЕЙ ЕСТЬ МЫ?

Это было действительно радикальное предположение. Остроумным маневром снова ставя жизнь в привилегированную позицию, делая ее центральным пунктом объяснения Вселенной, антропный принцип Картера как бы возвращает нас на пять столетий обратно, в докоперниканскую эпоху. Постулируя определенное предпочтительное положение вещей, которое включает существование жизни, разума или сознания, этот принцип на свой особый манер заигрывает с телеологией – аристотелевым взглядом, который научная революция давно уже успешно преодолела (или нам так казалось).

Поэтому неудивительно, что, когда в 1973 году Картер впервые выдвинул свой космологический антропный принцип, а теоретические доказательства реальности мультивселенной были в лучшем случае отрывочными, его неясные фантазии отвергли как откровенную чушь. Но когда на самом закате XX века ситуация в космологии резко изменилась и теории мультивселенной вдруг обрели популярность, картеровское антропное мышление возродилось. За него ухватились, чтобы определить и классифицировать наше место в гигантской космической мозаике. Антропный принцип стал рассматриваться как Пин-код, который преобразовывал теорию мультивселенной из абстрактной платоновой доктрины в стройную физическую теорию, способную дать реальное объяснение мира.

Фанаты мультивселенной объявили, что они нашли вторую возможную разгадку тайны «замысла Вселенной» – если считать первой просто совпадение, удачное следствие глубокого, но (пока) таинственного математического принципа, лежащего в самой сердцевине всего сущего. Новый ответ из области космологии антропной мультивселенной был таким: то, что кажется замыслом, есть свойство нашего локального космического окружения. Мы населяем редкую дружелюбную к жизни область в огромной космической мозаике островных вселенных, выделенную на основе антропного принципа. Восторг, вызванный этим заявлением, был безграничен. «Мы вместе, Вселенная и мы, – провозгласил Андрей Линде. – Я не могу представить последовательной теории Вселенной, которая игнорирует жизнь и сознание»[22]. В своей книге «Космический ландшафт» известный своей категоричностью струнный теоретик Леонард Сасскинд из Стэнфордского университета (чьим смелым догадкам можно доверять) объявил тандем из объективных метазаконов, управляющих мультивселенной, в сочетании с субъективным антропным принципом – «новой парадигмой фундаментальной физики». Титан физики частиц Стивен Вайнберг тоже предположил, что антропное мышление предвещает рассвет новой эры в космологии. Озарившая его в конце 1960-х гениальная объединяющая идея о том, что электромагнитные силы и слабое ядерное взаимодействие есть, по сути, одно и то же, легла в основу Стандартной модели физики частиц. Некоторые предсказания Стандартной модели с тех пор были подтверждены с невероятной точностью до не менее четырнадцати знаков после запятой, что превратило ее в наиболее точно проверенную теорию из всех, когда-либо существовавших в физике. Но при всей этой точности Вайнберг чувствовал: чтобы более глубоко понять, почему Стандартная модель принимает ту особую форму, которую она имеет, мы должны дополнить математические принципы ортодоксальной физики принципом совершенно иной природы. «В истории науки большинство прорывов отмечено открытиями явлений природы, – сказал он в своей кембриджской лекции “Живя в мультивселенной”, – но в некоторых поворотных точках мы сделали открытия в самой науке и в том, что мы считаем приемлемым для теории. И, может быть, мы находимся именно в такой поворотной точке… Концепция мультивселенной узаконивает антропное мышление в качестве новой основы физических теорий»[23]. Выраженное в этих словах мировоззрение Вайнберга отзывается эхом дуализма. Есть физические законы или метазаконы, и мы открываем их, но они холодны и безличны. Однако кроме них существует антропный принцип, который каким-то присущим ему таинственным путем перебрасывает мост от (мета)законов к воспринимаемому нами физическому миру.

Последовала яростная реакция. За несколько лет антропный принцип сделался вызывающим самые яростные споры положением в теоретической физике. И некоторые в своем неприятии его оказались совершенно бескомпромиссны. «Инфляционная теория сама вырыла себе могилу», – заявил сооткрыватель космологической инфляции Пол Стейнхардт из Принстона. «Это вроде капитуляции», – отрезал нобелевский лауреат Дэвид Гросс из Калифорнийского университета. Остальные думают, что обсуждение нашего места в космосе преждевременно само по себе. «Думать о таких вещах слишком рано»,