Майкл Шермер - Тайны мозга. Почему мы во все верим

Коллега Хокинга Роджер Пенроуз подбавил таинственности, отметив, что «поразительная степень точности (или «точная настройка») потребовалась, по-видимому, для Большого взрыва того характера, который мы наблюдаем… как минимум одна 10 23» Пенроуз предложил два пути для поиска ответа: либо все это деяние Божие, «либо можно поискать какую-нибудь научную или математическую теорию». [396]Хокинг предпочел второе и дал следующее объяснение: «Квантовые флуктуации приводят к спонтанному возникновению крошечных вселенных из ничего. Большинство вселенных коллапсируют, превращаясь в ничто, но некоторые, достигнув критических размеров, расширяются инфляционно, образуют галактики и звезды, и, возможно, в них возникают существа, подобные нам». [397]

6. Мультиверс естественного отбора . С моей точки зрения, наилучшую модель мультиверса предложил американский космолог Ли Смолин, добавивший дарвиновский компонент к эволюционирующему космосу, в котором существует «естественный отбор» воспроизводящихся различными способами пузырьковых вселенных. Смолин считает, что, как в биологическом аналоге, может существовать отбор разных «видов» вселенных, в каждой из которых действуют свои законы природы. Во вселенных, подобных нашей, множество звезд, а значит, много черных дыр, коллапсирующих в сингулярности, точки, в которых из-за бесконечно сильной гравитации материя имеет бесконечную плотность и нулевой объем. Многие современные космологи считают, что наша вселенная началась с Большого взрыва из сингулярности, поэтому разумно предположить, что коллапсирующие черные дыры создают новые молодые вселенные из этих сингулярностей. Молодые вселенные с законами природы, подобными нашим, пригодны для жизни, в то время как вселенные с кардинально иными законами природы, не подразумевающими звезд и черных дыр, не могут породить молодые вселенные и в итоге вымирают. В перспективе результатом этого космического эволюционного процесса должно стать преобладание таких вселенных, как наша, поэтому нам не стоит удивляться, что мы находимся во вселенной, пригодной для жизни. [398]

Как можно проверить гипотезу мультиверса? Теорию возникновения новых вселенных из коллапсирующих черных дыр можно проиллюстрировать с помощью дополнительных знаний о свойствах черных дыр. Пузырьковые вселенные можно выявить по незначительным изменениям температуры космического микроволнового фонового излучения (реликтового), сохранившегося от Большого взрыва в нашей вселенной, и НАСА недавно запустило космический аппарат, специально сконструированный для исследования этого излучения. Еще один способ проверить эти теории – с помощью лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO), предназначенной для выявления очень слабых гравитационных волн. Если другие вселенные существуют, возможно, «рябь» гравитационных волн укажет на их присутствие. Сила гравитации может быть настолько слаба (по сравнению с силами электромагнитного и ядерного взаимодействия) потому, что частично она «утекает» в другие вселенные. Все может быть.

В перспективе результатом космического эволюционного процесса должно стать преобладание таких вселенных, как наша, поэтому нам не стоит удивляться, что мы находимся во вселенной, пригодной для жизни.

В конце 2010 года Стивен Хокинг и Леонард Млодинов представили свой ответ на важнейший из Важных Вопросов («Почему вместо ничто существует что-то?», «Почему мы существуем?» и «Почему именно такой набор законов, а не какой-нибудь другой?») в своей книге «Высший замысел» ( The Grand Design ). Они подошли к проблеме с позиции, названной ими «реализм, обусловленный моделью», исходя из предположения, что наш мозг формирует модели мира на основании поступающей сенсорной информации, что мы пользуемся моделью, наиболее удачно объясняющей события, и подразумеваем, что эти модели соответствуют действительности (даже если это не так) и что, когда не только одна модель дает точные прогнозы, «мы вольны использовать ту модель, которая наиболее удобна». Применяя этот метод, авторы объясняют, что «есть смысл спрашивать не о том, реальна ли модель, а о том, согласуется ли она с наблюдениями». Две модели света, упоминавшиеся ранее, волновая и корпускулярная, служат примером реализма, обусловленного моделью, где каждая модель согласуется с определенными наблюдениями, но ни одна из них не в состоянии объяснить все наблюдения. Хокинг и Млодинов объясняют результаты эксперимента с двумя щелями с помощью модели, разработанной Ричардом Фейнманом и названной «суммированием по историям», где каждая частица в эксперименте с двумя щелями выбирает каждый возможный путь, какой только может, и таким образом взаимодействует сама с собой в разных историях (а не с частицами в других вселенных, как в представленной выше альтернативной модели).

Для того чтобы смоделировать целую вселенную, Хокинг и Млодинов применили М-теорию – продолжение теории струн, включающее одиннадцать измерений (десять пространственных и одно временное) и охватывающее все пять современных моделей теории струн. Как и в случае с моделью света «суммирование по историям» Фейнмана, Хокинг и Млодинов предположили, что сама вселенная выбирает каждый путь из возможных, испытывает влияние всех возможных историй, и это приводит к самому многообразному мультиверсу, какой только можно вообразить. «Согласно этим взглядам вселенная появилась спонтанно, началась всевозможными способами, – объясняют Хокинг и Млодинов. – Большинство их соответствует другим вселенным. Если ряд этих вселенных похожи на нашу, то большинство разительно отличаются от нее. В сущности, многие вселенные существуют со множеством различных наборов физических законов». Несмотря на то, что, как мы видели, кое-кто называет эти разные вселенные мультиверсом, Хокинг и Млодинов утверждают, что «это просто разные проявления суммирования по историям Фейнмана». Применяя множественные модели для объяснения множественных вселенных как всего лишь одной системы с множественными историями, Хокинг и Млодинов заключают: «По этим причинам М-теория – единственная кандидатура на роль всеобъемлющей теории вселенной. Если она конечна, а это еще предстоит доказать, то она будет моделью вселенной, создающей саму себя». [399]

Как вселенная может создать саму себя? Ответ имеет отношение к общей энергии вселенной, которая, по мнению Хокинга и Млодинова, должна быть постоянной и всегда равняться нулю. Поскольку создание такого тела, как звезда или планета, сопряжено с затратами энергии, возникает локальный ненулевой энергетический дисбаланс. «Поскольку гравитация притягивает, гравитационная энергия отрицательна. Понадобится работа, чтобы разделить систему с гравитационными связями, такую как Земля и Луна, – объясняют авторы. – Эта отрицательная энергия может уравновесить положительную, необходимую для создания материи». Но как появляются целые вселенные? «В масштабе всей вселенной положительная энергия материи может быть уравновешена отрицательной энергией гравитации, следовательно, ограничений в создании целых вселенных нет. Поскольку существуют такие законы, как закон всемирного тяготения, вселенная может и будет создавать себя из ничего… Спонтанное творение – причина, по которой вместо ничто есть что-то, по которой существуют вселенная и мы». Хотя авторы признают, что эту теорию еще только предстоит подтвердить наблюдениями. Если она подтвердится, тогда никакое объяснение, в котором фигурирует Творец, не понадобится: вселенная создает сама себя. Я называю это auto ex nihilo .