Хотя прямо сейчас мы и не в состоянии просканировать все параметрическое пространство, чтобы выяснить, какие комбинации могут поддерживать жизнь, мы в силах по меньшей мере опробовать некоторые. И это было сделано. Поэтому-то мы теперь считаем, что есть более одной комбинации параметров, создающей вселенную, пригодную для жизни.
Например, в статье под названием «Вселенная без слабых взаимодействий» Рони Харник, Грэм Крибс и Гилад Перес описали вселенную, которая кажется способной создать предварительные условия для возникновения жизни, но при этом имеет совсем не такие фундаментальные частицы, как у нас 90. В 2013 году Авраам Лёб из Гарварда заявил, что в ранней Вселенной могла быть возможна примитивная форма жизни 91. А недавно Фред Адамс и Эван Грос продемонстрировали, что, если мы поварьируем в наших теориях несколько параметров разом, у звезд появятся способы производить углерод, отличные от механизма, предсказанного Хойлом, – просто эти иные варианты противоречат наблюдениям, о которых Хойл тогда уже знал 92.
Эти три примера показывают, что химия, достаточно сложная, чтобы поддерживать жизнь, может возникнуть при условиях, не имеющих ничего общего с теми, которым подвергаемся мы, а наша Вселенная не такая уж и особенная[67].
Тем не менее антропный принцип для некоего параметра все же может работать, если влияние этого параметра почти независимо от влияния остальных. То есть, даже если мы не вправе применять антропный принцип, чтобы объяснить значения всех параметров, поскольку знаем, что есть другие комбинации, допускающие предварительные условия для возникновения жизни, определенные параметры, возможно, должны иметь одинаковое значение во всех случаях, ибо их влияние универсально. Часто космологическую постоянную считают таковой[68]. Если она слишком большая, вселенная либо разорвет в клочья все структуры, что в ней есть, либо схлопнется обратно, прежде чем звезды получат шанс сформироваться (это зависит от знака постоянной).
Но все равно: если мы хотим получить вероятность, а не ограничение, нам нужно распределение вероятностей для возможных теорий, и это распределение не может исходить из самих теорий – оно требует дополнительной математической структуры, метатеории, которая говорит вам, насколько каждая теория вероятна. Проблема та же, что и с естественностью: попытка избавиться от человеческого выбора просто смещает выбор куда-то еще. И в обоих случаях приходится добавлять лишние допущения – здесь это распределение вероятностей, – которых можно было бы избежать, всего лишь используя простой заданный параметр.
Самое знаменитое предсказание, основанное на идее о мультивселенной, связано с космологической постоянной, и сделано оно было не кем иным, как Стивеном Вайнбергом 93. Предсказание датируется 1997 годом, когда специалисты по теории струн только-только осознали, что не могут избежать появления мультивселенной в своей теории. Статья Вайнберга существенно повлияла на признание мультивселенной научной идеей.
«Вместе с двумя коллегами с факультета астрономии, Полом Шапиро и Хьюго Мартелом, несколько лет тому назад мы написали статью, – рассказывает Вайнберг. – Мы сосредоточили свое внимание на конкретной константе, космологической постоянной, которая в последние годы[69] была измерена благодаря своему влиянию на расширение Вселенной».
«Мы предположили, что распределение вероятностей совершенно равномерно – все значения космологической постоянной равновероятны. Затем сказали себе: “То, что мы видим, на самом деле искажено, поскольку должно быть значение, допускающее развитие жизни. Так какое же оно, это искаженное распределение вероятностей?” И мы вычислили кривую распределения и задались вопросом: “Где максимум? Какое значение наиболее вероятно?” Наиболее вероятное значение оказалось довольно близким к значению космологической постоянной, измеренному годом позже»[70].
«Так, – объясняет Вайнберг, – если бы вы имели фундаментальную теорию, предсказывающую множество отдельных больших взрывов с различными значениями темной энергии и истинным распределением вероятностей для космологической постоянной, которое было бы равномерным – не делающим различий между значениями, – вы могли бы сказать: что живые существа ожидали бы увидеть – есть в точности то, что они и видят».
Или, думаю я, вы могли бы сказать, что мультивселенная есть лишь математический инструмент. Как те внутренние пространства. Действительно ли они реальны – вопрос, который мы можем оставить философам.
Я некоторое время обдумываю эту мысль, но так и не понимаю, почему угадывание распределения вероятностей для параметра хоть чем-то лучше угадывания самого параметра. Не считая, конечно, того, что вы можете опубликовать первый результат угадывания, поскольку там замешаны хоть какие-то вычисления, тогда как второй уж очевидно ненаучный.
«Должен сказать, что мы разговариваем уже полчаса и у меня садится голос, – говорит Стивен Вайнберг, откашливаясь. – Думаю, я осветил едва ли не все, что хотел. Мы можем прерваться?»
В подобной ситуации благовоспитанность велит поблагодарить и удалиться.
Эмансипированный диссонанс
Не могу сказать, что я фанат двенадцатитоновой музыки. Правда, я и не слишком-то много ее слушала. А вот кто может этим похвастаться – так это музыкальный критик Энтони Томмазини. В видео 2007 года для New York Times он рассказывает об «эмансипации диссонанса» в произведениях Арнольда Шёнберга, изобретателя двенадцатитоновой музыки 94. Эта новаторская разработка Шёнберга относится к 1920-м годам, и она пользовалась недолгой популярностью среди профессиональных музыкантов в 1970-х, но широко так и не прижилась.
«Шёнберг сильно расстроился бы, если бы вы думали о его музыке как о диссонантной в грубом, уничижительном, отрицательном смысле слова, – говорит Томмазини. – Он верил, что позволяет распуститься цветку полноценной жизни, богатства и сложности. <…> Вот, например, фортепианная пьеса из опуса 19, она крайне диссонантна, но легка и прекрасна». Он играет несколько тактов, а затем приводит другой пример. «Можно гармонизировать [эту тему] в до-мажоре, – Томмазини с очевидным неудовольствием демонстрирует, как именно, – но это так скучно в сравнении с тем, что делает Шёнберг». Томмазини возвращается к додекафоническому оригиналу. «Ах», – вздыхает он и берет следующий диссонансный аккорд. Для меня это звучит так, словно по клавишам прогулялась кошка.
Вероятно, если бы я почаще слушала двенадцатитоновую музыку, то перестала бы воспринимать ее как какофонию и, совсем как Томмазини, начала бы размышлять о ней как о «легкой» и «эмансипированной». Привлекательность музыки, как показали Восс и Кларк, до некоторой степени универсальна, что нашло свое отражение в не зависящих от конкретного стиля закономерностях, которые Восс и Кларк открыли. Другие исследователи обнаружили, что привлекательность музыки отчасти связана еще и с тем, что мы приучились слушать в детстве – это влияет на наше восприятие консонансных и диссонансных аккордов 95. Однако мы также ценим новизну. И профессионалы, зарабатывающие себе на жизнь продажей новых идей, пользуются возможностью развеять скуку привычного.
И в науке наше восприятие красоты и простоты отчасти универсально, а до некоторой степени связано с тем, к чему мы привыкли за время обучения. И совсем как в музыке, то, что мы воспринимаем в науке как предсказуемое и в то же время неожиданное, зависит от близости нашего знакомства со средой. Мы повышаем свою толерантность к новизне в процессе работы.
Действительно: чем больше я читаю о мультивселенной, тем интереснее она для меня становится. Я четко вижу, что это удивительно простой и однако же чреватый серьезными последствиями сдвиг в нашем восприятии собственной значимости в мире (или отсутствия таковой). Может, Тегмарк прав – у меня попросту эмоциональная предубежденность против всего лишь логического вывода. Мультивселенная – это воистину эмансипированная математика, позволяющая распуститься цветку полноценной жизни, богатства и сложности.
Не помешает, если еще и лауреат Нобелевской премии поддержит ее своим авторитетом.
• Физики-теоретики используют простоту, естественность и элегантность в качестве критериев при разработке теорий.
• Учитывая, что сейчас естественность вступила в противоречие с наблюдениями, многие физики считают, что единственной альтернативой «естественным» законам природы служит то, что мы живем в мультивселенной.
• Но и естественность, и мультивселенная требуют метатеории, которая позволяла бы вычислить вероятность того, что мы наблюдаем мир таким, каков он есть, – а это противоречит принципу простоты.
• Неясно, какую проблему естественность или мультивселенная вообще пытаются решить, ведь для того, чтобы объяснить наблюдения, не нужна ни одна, ни вторая.
• Не все считают мультивселенную красивой, а значит, восприятие красоты может меняться и меняется; популярность этих субъективных оценок нельзя объяснить только лишь красотой.
Глава 6Непостижимая постижимость квантовой механики
В которой я раздумываю, какова разница между математикой и магией.
Всё великолепно, но все недовольны
Квантовая механика исключительно успешна. Она объясняет атомный мир и субатомный с высочайшей точностью. Мы проверяли ее вдоль и поперек – и не нашли никаких изъянов. Квантовая механика оказывалась верна, верна и еще раз верна. Но несмотря на это, а может, как раз поэтому, она никому не нравится. Мы попросту с ней свыклись