«Но теперь-то мы знаем, что искать такую теорию не нужно, поскольку нет ничего естественного в расстояниях от Солнца до планет: эти расстояния такие, какие есть, в силу исторических случайностей». Впрочем, добавляет Вайнберг, есть факты «вроде того, что период обращения Меркурия вокруг своей оси равен двум третям его периода обращения вокруг Солнца. Это число объясняется приливными силами, действующими на Меркурий со стороны Солнца».
«Таким образом, кое-что может быть объяснено. Но в целом то, что вы видите в Солнечной системе, есть лишь историческая случайность. И поиски того естественного объяснения, на которое уповали астрономы, в том числе Кеплер, а до него Птолемей, приходится оставить. Солнечная система такая, какая есть». После паузы он продолжает: «Надеюсь, с массой электрона все будет иначе».
«Так естественность – оставляем за скобками техническое определение – означает, что нет необъяснимых параметров?» – задаю я вопрос.
«Есть вещи, просто напрашивающиеся на объяснение, – говорит Вайнберг. – Как соотношение 2:1 или разница между двумя величинами на 15 порядков. Встречая подобные вещи, вы чувствуете, что обязаны их объяснить. А естественность лишь означает, что теория располагает объяснениями подобных вещей – они не просто введены ради соответствия эксперименту».
«Тут играет роль еще и опыт?» – уточняю я.
«О да, – отвечает Вайнберг. – Есть вещи, которым вы ожидаете найти естественное объяснение, а есть те, которым не ожидаете».
Он приводит пример: «Представьте, что вы играете в покер и у вас три раза подряд роял-флеш. Вы ведь наверняка подумаете: “Так-так, этому должно быть объяснение, дилер явно пытается что-то провернуть”. Но если у вас в трех раздачах комбинации, которые большинство из нас сочли бы случайными, – король пик, две бубновые карты и прочее – и все три отличаются друг от друга, то в этом нет ничего особенного, среди них нет выигрышных, вам бы не пришло в голову искать какое-то объяснение. В этом случае нам не требуется естественного объяснения, комбинации у вас на руках ничем не выделяются, они такие же, как и любые другие. Разумеется, и роял-флеш так же вероятен или невероятен, как и любая другая комбинация, но все-таки есть что-то, требующее объяснения, в роял-флеше, если он оказывается у вас три раза подряд».
В игре Вайнберга карты – это законы природы, а точнее параметры в законах, используемые нами сегодня. Но в эту игру мы никогда прежде не играли, не могли сыграть. Мы оказались с набором карт на руках, не ведая, почему и кто их нам выдал. Мы понятия не имеем, с какой вероятностью нам мог достаться роял-флеш законов природы и есть ли в нем что-то особенное. Мы не знаем правил игры – не знаем и шансов.
«Это зависит от распределения вероятностей», – говорю я, пытаясь объяснить мою дилемму: любое подобное утверждение по поводу вероятия законов природы требует еще и другого закона – для этого самого вероятия. И с точки зрения простоты предпочтительнее будет как раз теория с заданным параметром, а не распределение вероятностей для этого параметра по мультивселенной.
«Ну, – отвечает Вайнберг, – вероятность получить двойку треф, пятерку бубен, семерку червей, восьмерку червей и червонного валета – эту конкретную комбинацию – точно такая же, как вероятность получить туза, короля, даму, валета и десятку пик. Обе комбинации имеют равные вероятности».
Пытаясь подобрать метафору для распределения вероятностей из области покера, я замечаю: «При условии, что дилер не мухлюет». Но антропоморфический пример меня беспокоит. Я не могу отделаться от ощущения, словно мы взаправду тщимся угадать правила, по которым играет Бог, дабы убедиться, что законы природы были выбраны честным образом, – в надежде, что Бог допустил ошибку и мы заслуживаем вселенной с глюино меньшей массы.
«Согласен, – отвечает Вайнберг на мое замечание, продолжая развивать метафору с покером. – Но из-за значения, которое мы придаем различным комбинациям карт, – одна выигрышная, а другая нет, поскольку таковы правила покера, – вы начинаете отмечать, когда кто-то из игроков за одним столом с вами получает роял-флеш, так же как не обращаете внимания, если соперник получает какую-то совершенно ординарную комбинацию, которая вообще-то так же маловероятна, как и роял-флеш. Все дело в том, какое значение люди приписывают роял-флешу, говоря: “Ага, вот выигрышные карты”. Тогда он и привлекает ваше внимание».
Верно, это из-за приписываемых нами же значений совпадения привлекают наше внимание, как в случае с объединением констант взаимодействий или с кусочком хлеба, выстреливающим из тостера с изображением Девы Марии. Но я никак не возьму в толк, почему такое приписывание значений пригодно при разработке теорий лучше имеющихся.
«Я использую этот пример, чтобы с вами согласиться, – говорит, к моему недоумению, Вайнберг. – Если бы вы ничего не знали о правилах игры в покер, то и не поняли бы, что было нечто особенное в роял-флеше по сравнению с любой другой комбинацией карт. Именно потому, что мы знаем правила покера, некоторые комбинации кажутся нам особенными. Дело здесь в ценности опыта».
«Но у нас ведь нет никакого опыта игры в космический покер!» – думаю я расстроенно, так и не поняв, какое отношение все это имеет к науке. Мы никак не можем знать, насколько наблюдаемые нами законы природы вероятны или невероятны, – у нас нет распределения вероятностей. Чтобы иметь возможность определить, что законы природы маловероятны, нам требуется другая теория, а откуда же эта теория возьмется?[66] Если Вайнберг, которого я считаю величайшим физиком современности, не может сказать мне этого, тогда кто сможет? И я снова спрашиваю: «И что же мы знаем о распределении вероятностей для этих параметров?»
«Ну, тут нужна теория, чтобы их вычислить».
Вот именно.
Чтобы вычислить вероятности в мультивселенной, нам нужно принять в расчет, что в нашей Вселенной существует жизнь. Звучит банально, однако не всякий возможный закон природы создает достаточно сложные структуры, а следовательно, надлежащий закон должен удовлетворять особым требованиям – например, порождать стабильные атомы или что-то подобное атомам. Это требование известно как «антропный принцип».
Антропный принцип обыкновенно не приводит к точным выводам, но в контексте конкретной теории позволяет нам оценить, какие значения вообще могут принимать параметры теории, чтобы оставаться совместимыми с наблюдением, что жизнь существует. Это похоже на ситуацию, когда вы видите, как кто-то идет по улице со стаканчиком из «Старбакса», и заключаете, что условия в этой части города должны допускать возникновение старбаксовских стаканчиков. Вы можете сделать вывод, что ближайший «Старбакс» находится в радиусе одной мили, а может, и пяти, но, по всей видимости, на расстоянии не дальше ста миль. Не слишком точная оценка и, пожалуй, не то чтобы безумно интересная, но все-таки она говорит вам кое-что о вашем окружении.
Хотя антропный принцип может поразить вас некоей нелепостью и заведомой истинностью, он бывает полезен, чтобы исключить некоторые значения определенных параметров. Скажем, когда я вижу, что вы ежедневно приезжаете на работу на машине, я вправе заключить, что вам достаточно лет для того, чтобы иметь водительские права. Вы, конечно, еще можете упорно нарушать законы, но Вселенная-то – нет.
Должна, правда, предупредить вас: отсылка к «жизни» в связи с антропным принципом или тонкой настройкой – это обычное, но излишнее словесное украшение. Физикам не очень-то есть дело до области науки, которая связана с мыслящими, обладающими самосознанием существами. Физики подразумевают формирование галактик, образование звезд, стабильность атомов (необходимое условие для развития биохимических процессов). Так что не стоит ожидать даже обсуждения больших молекул. Разговоры о «жизни» по понятным причинам выглядят привлекательнее, но за ними больше действительно ничего не стоит.
Первым успешно применил антропный принцип Фред Хойл в 1954 году: он предсказал свойства ядра углерода, необходимые для того, чтобы в недрах звезд мог сформироваться углерод. Эти свойства позднее были действительно открыты – какими и были предсказаны 87. Хойл, как утверждается, учел, что углерод составляет основу жизни на Земле, а значит, звезды должны уметь его производить. Некоторые историки науки сомневаются, так ли на самом деле рассуждал Хойл, но сам факт, что так могло быть, показывает, как аргументация, основанная на антропном принципе, способна приводить к дельным выводам 88.
Антропный принцип, таким образом, служит ограничением, накладываемым на наши теории, которое обеспечивает согласованность с наблюдениями. Он верен независимо от того, существует или нет мультивселенная, и независимо от объяснения, стоящего за значениями параметров в наших теориях, – если таковое есть.
Причина, по которой антропный принцип частенько упоминается сторонниками идеи о мультивселенной, состоит в том, что они утверждают, будто это единственное объяснение и нет иных обоснований, устанавливающих наблюдаемые нами параметры. Но тогда ведь нужно показать, что значения, которые мы наблюдаем, действительно единственные (или по крайней мере высоковероятны), если требуется, чтобы жизнь была возможна. А это крайне спорно.
Типичное заявление, что антропный принцип якобы объясняет значения параметров в мультивселенной, выглядит так: если бы параметр x был хоть чуточку больше или меньше, нас бы не существовало. Есть горстка примеров, когда это так, – скажем, в случае с сильным ядерным взаимодействием. Будь оно слабее, крупные атомы не смогли бы сохранять свою целостность, а будь оно сильнее, звезды сгорали бы слишком быстро 89. Проблема с подобными аргументами в том, что небольшие вариации одного из двух десятков параметров не учитывают большого количества возможных комбинаций. На самом деле, чтобы иметь возможность заключить, что есть лишь одна комбинация, допускающая существование жизни, пришлось бы рассматривать независимые изменения всех параметров. Но в настоящее время такие расчеты неосуществимы.