Почему существует наш мир? Экзистенциальный детектив - Джим Холт

Вайнберг не считал, что и его коллеги-физики способны пролить свет на первопричину Вселенной:

– К этому я отношусь весьма скептически, потому что мы на самом деле не понимаем физику. Общая теория относительности перестает работать, когда мы сталкиваемся с условиями чрезвычайно высокой плотности и температуры сразу после Большого взрыва. Я также весьма скептически отношусь к любому, кто ссылается на теоремы о неизбежности сингулярности – на теоремы Хокинга и так далее. Эти теоремы ценны тем, что они предполагают, что в определенный момент в процессе, например, сжатия звезды наши теории больше не годятся. Но это все, что можно сказать. На данном этапе мы просто слишком мало знаем.

Такая эпистемологическая скромность выглядела необычно после всех безумных рассуждений, которые я выслушивал на протяжении последнего года. Я чувствовал себя так, словно общаюсь с современным Монтенем или Сократом. А что думает Вайнберг по поводу усилий его более смелых коллег найти объяснение самому бытию? Я упомянул мнение Александра Виленкина, что наша Вселенная могла раздуться из крошечного кусочка «ложного вакуума», который сам возник из полной пустоты в результате туннельного эффекта – это физика или метафизика?

– Виленкин действительно очень умен, и его предположения весьма интересны, – ответил Вайнберг. – Проблема в том, что в настоящее время у нас нет никакого способа определить, верны они или нет. У нас не только нет данных наблюдений, у нас даже нет теории.

– Когда теория у нас появится, окончательная теория физики, то это будет последним словом в вопросе о том, как возникла Вселенная. Но сможет ли эта теория объяснить и то, почему Вселенная существует?

– Этого мы не знаем. Все зависит от того, чем окажется окончательная теория. Допустим, она будет похожа на теорию Ньютона. В теории Ньютона есть четкое разделение на законы и начальные условия. Например, ньютоновская физика ничего не говорит о начальных условиях в Солнечной системе. Сам Ньютон это понимал – и считал, что начальные условия были заложены Богом.

Если окончательная теория оставит без объяснений начальные условия (некоторые более широко говорят о граничных условиях[15]), то, даже если она полностью объяснит процесс развития Вселенной, истоки возникновения Вселенной останутся покрытыми мглой. Кто или что установили эти начальные условия? Я подумал об одном из «сообщений из невидимого мира», которые великий Алан Тьюринг оставил после своей смерти: «Наука есть дифференциальное уравнение. Религия есть граничное условие».

– Если окончательная теория окажется такой, – продолжал Вайнберг, – то я буду разочарован. Хокинг и другие надеются, что окончательная теория установит все начальные условия, не оставив Вселенной никакой свободы выбора в способе возникновения. Однако пока мы этого не знаем.

– Ладно, – сказал я, – давайте будем надеяться на лучшее. Давайте предположим, что окончательная теория объяснит абсолютно все во Вселенной, включая начальные условия. Тогда все равно остается открытым вопрос о том, почему окончательная теория имеет именно такую форму. Почему она описывает мир квантовых частиц, взаимодействующих через определенные силы? Или мир вибрирующих струн энергии? Или вообще какой-то мир? Очевидно, что окончательная теория не может диктоваться только логикой. Есть больше чем один логически непротиворечивый вид, который могла бы принять реальность, но возможна лишь одна логически непротиворечивая окончательная теория, которая описывает реальность, достаточно богатую для того, чтобы иметь в себе разумных наблюдателей вроде нас.

– Это было бы действительно интересно, – ответил Вайнберг. – Есть ли тут чему удивляться? Я только недавно переписывался с философом в Корнелле на тему так называемого антропного принципа. Этот философ думает, если я правильно его понял, что Вселенная должна была быть такой, чтобы позволить наблюдателям в ней развиться, – другими словами, Вселенная без разумных наблюдателей была бы логически противоречива. Поэтому он не удивляется тому факту, что наша Вселенная на удивление тонко настроена для существования в ней жизни. Лично меня эта очевидная тонкая настройка поражает. Единственное объяснение этому, помимо теологического, можно дать только в терминах мультивселенной – то есть Вселенной, состоящей из многих частей, каждая из которых имеет разные законы природы и разные значения констант, например космологической константы, управляющей расширением космоса. Если есть мультивселенная, состоящая из множества миров, причем большинство из них непригодно для жизни, но некоторые ей благоприятствуют, то нет ничего удивительного в том, что в нашем мире условия благоприятны.

– Тем не менее, – заметил я, – у нас по-прежнему остается вопрос о том, почему существует этот огромный ансамбль миров.

– Я не утверждаю, что мультивселенная разрешит все философские вопросы. Она лишь избавит нас от удивления по поводу того, что условия в нашей Вселенной так хорошо подходят для развития жизни и разума. Однако мы все равно будем стоять перед загадкой того, почему законы природы именно таковы, почему они произвели мультивселенную, частью которой является наш мир. И я не вижу никакого решения этой загадки. Вера в то, что теория способна произвести на свет мир, – это что-то вроде веры в онтологическое доказательство существования Бога, придуманное святым Ансельмом. Ансельм Кентерберийский спрашивает, способны ли вы вообразить нечто такое, совершеннее чего ничего не может быть? Если вы достаточно глупы, чтобы ответить «да», то Ансельм Кентерберийский докажет вам, что поскольку существование является совершенством, то существо, которое вы вообразили, должно существовать, поскольку если оно не существует, то вы могли бы придумать нечто более совершенное: то же самое существо, только существующее!

Онтологическое доказательство много раз опровергали и потом снова вытаскивали его на свет. В университете Нотр-Дам есть современный теолог по имени Алвин Платинга, который утверждает, что создал неопровержимую версию этого доказательства. Лично я думаю, что это чепуха. Мне кажется очевидным, что нельзя перейти от размышления о чем-либо к заключению, что оно существует. Мне также кажется очевидным, что законы природы не требуют, чтобы они описывали нечто реальное. Ни одна теория не может сказать вам, что то, о чем она говорит, существует.

– Может быть, – сказал я, – в таком случае дает нам надежду на лучшее объяснение бытия? Она не только объясняет события в мире, но и – в отличие от своей предшественницы, классической физики, предлагает объяснение того, как Вселенная возникла. Квантовая теория говорит, что благодаря квантовой неопределенности из пустоты внезапно появляется пузырек космоса. Так что та же самая теория, которая объясняет, как устроен мир, может обосновать существование мира снаружи.

– Да, это может быть плюсом квантовой теории, – согласился Вайнберг. – Однако кое-что в ней меня огорчает. Квантовая теория на самом деле стоит на пустой сцене: она ничего не говорит вам сама по себе. Я думаю, что именно поэтому Карл Поппер был неправ, когда сказал, что научная теория должна быть открыта для фальсифицирования[16]. Нельзя опровергнуть квантовую теорию, поскольку она не делает предсказаний. Это очень общая схема, внутри которой вы можете формулировать более частные теории, делающие предсказания. Физика Ньютона не формулируется в квантовой механике, но все наши современные теории формулируются. Квантовая теория сама по себе ничего не говорит о спонтанном возникновении Вселенной. Чтобы прийти к такому выводу, нужно объединить ее с другими теориями.

– Тогда с чем же мы остаемся?

– Я бы сказал, что почти ни с чем. В конечном итоге хотелось бы иметь действительно единую теорию – не только квантовую механику плюс что-то еще, но теорию, которая объединяет все в единое неделимое целое. И пока что мы ничего подобного не видим. Я имею в виду, что можно создать квантовую теорию гравитации, или квантовую электродинамику, или стандартную модель, но этим мы просто добавляем игроков на квантовой сцене. Мы по-прежнему далеки от окончательной теории.

Когда я заговорил о теории струн, в голосе Вайнберга послышалась нотка меланхолии.

– Я надеялся, что теория струн будет развиваться быстрее, но результаты довольно удручающие. Я не из тех, кто говорит плохо о теории струн, я все равно думаю, что это лучшая попытка в продвижении за пределы нам известного, но из нее получилось совсем не то, чего мы ожидали. Уравнения теории струн имеют неимоверное множество различных решений, что-то вроде десяти в пятисотой степени. Если каждое из этих решений как-то реализовано в природе, то теория струн обеспечивает естественную мультивселенную, причем довольно большую – достаточно большую для того, чтобы в ней работал антропный принцип.