Джим Холт - Почему существует наш мир? Экзистенциальный детектив

– Ну так вот, они ошиблись, – завершил свои рассуждения Грюнбаум, – потому что неверно экстраполировали выводы, сделанные для Ньютоновой механики, где уравнения движения – частные производные не выше второго порядка, и поэтому силы являются причиной ускорения, в квантовую теорию поля, где уравнения движения, уравнения Дирака, содержат производные третьего порядка, и поэтому силы не являются причиной ускорения. И хотя при интегрировании этих уравнений вы будете получать интегралы величин, аналогичных силам классической механики, по всем моментам времени, в том числе и будущим (так называемые «предварительные ускорения»), это вовсе не означает обратной причинности ускорения, вызванного силами. Не хотите ли джина? У меня, кажется, есть немного.

Он достал из нижнего ящика стола бутылку с целебной жидкостью и пару стаканчиков, и я с благодарностью принял предложение.

Удалось ли Грюнбауму поколебать мое убеждение, что я пытаюсь разгадать действительно существующую загадку?

Ну, Великий отрицатель определенно заставил меня изменить мнение по одному вопросу: вопреки тому, что я думал (подобно чуть ли не всем ученым и философам, которые размышляли над этой проблемой), Большой взрыв сам по себе не делает тайну бытия более жгучей и не означает, что космос каким-то образом «внезапно появился» из существовавшего ранее состояния пустоты.

Чтобы увидеть, почему это так, давайте перемотаем историю Вселенной назад. Обратив вспять расширение, мы увидим, как содержимое Вселенной сближается, все более сжимаясь. В конце концов, в самом начале космической истории (для удобства обозначим этот момент времени как t=0), весь мир находится в состоянии бесконечного сжатия и стянут в точку – в «сингулярность». Общая теория относительности Эйнштейна утверждает, что форма пространства-времени определяется распределением энергии и материи. И когда энергия и материя бесконечно сжаты, то пространство-время тоже сжато – оно просто исчезает.

Соблазнительно представить себе Большой взрыв как начало концерта. Вы сидите в кресле, теребя программку, и вдруг, в момент времени t=0, звучит первый аккорд. Однако это неверная аналогия. В отличие от начала концерта, сингулярность в начале Вселенной является не событием во времени, а скорее временной границей или краем. «До» t = 0 никакого времени не было. Поэтому не было и времени, когда преобладало Ничто. И не было никакого «возникновения» – по крайней мере, во времени. Как любит повторять Грюнбаум, хотя Вселенная имеет конечный возраст, она существовала всегда, если под «всегда» подразумевать все моменты времени.

Если не было никакого перехода от Ничто к Нечто, то нет надобности искать причину, божественную или какую-то иную, которая вызвала к жизни Вселенную. А также, как говорит Грюнбаум, нет никакой необходимости ломать голову над вопросом «Откуда взялись материя и энергия во Вселенной?»: не было внезапного и фантастического нарушения закона сохранения энергии-массы во время Большого взрыва, как заявляют сторонники деизма. Согласно космологии Большого взрыва, Вселенная всегда обладала одинаковой энергией-массой, от момента t=0 и до настоящего времени.

Тем не менее возникает вопрос: почему же существуют вся эта материя и энергия? Почему наше пространство-время обладает определенной геометрической формой и имеет конечный возраст? Почему это пространство-время насыщено разнообразными физическими полями, частицами и силами? И почему эти поля, частицы и силы подчиняются определенному набору законов – причем довольно запутанному? Разве не проще было бы, если бы не было вообще ничего?

Грюнбаум сделал все, что мог, чтобы развеять представление о метафизической важности простоты. Он готов был предположить, что Нулевой мир вполне может являться простейшей возможной формой реальности, но почему это должно увеличить шансы пустоты? «Почему мы думаем, что простые вещи с большей вероятностью являются истинными?» – риторически вопрошает он.

Он прав. И для некоторых философов именно в этом месте дискуссия заходит в тупик. Почему соображения простоты сами по себе заставляют нас думать, что без вмешательства некой сверхестественной силы и причины должно быть Ничто, а не Нечто? С точки зрения онтологии, чем плоха сложность? Или вам кажется, что сам факт существования мира требует объяснения, или вам кажется, что не требует. Грюнбаум твердо стоит на последнем, и никакие интуитивные соображения о предполагаемой простоте Ничто неспособны сдвинуть его с места.

Но, может быть, он недооценивает силу простоты? В конце концов, для ученых простота лишь указатель истины. Как сказал физик Ричард Фейнман: «Истина всегда оказывается проще, чем вы думали» 57. Дело не в том, что они хотят, чтобы реальность была простой, а в том, чтобы их теории реальности были как можно проще. Определить, что делает одну теорию проще другой, совсем не просто, тем не менее существуют некоторые общепринятые критерии. Простые теории предполагают малое число сущностей и их малое разнообразие, подчиняясь принципу бритвы Оккама: «Не умножай сущности без необходимости». Простые теории также имеют минимальное число законов, которые выражаются в простейшей математической форме. (Например, уравнения прямой линии с неизбежностью проще, чем уравнения более сложных кривых.) Кроме того, простые теории используют минимум произвольных параметров – необъяснимых чисел вроде постоянной Планка или скорости света.

Очевидно, что простые теории удобнее использовать и они более соответствуют нашему интеллекту, а также нашему эстетическому чувству. Однако почему они с большей вероятностью должны быть ближе к истине, чем сложные теории? На этот вопрос философы науки так и не дали удовлетворительный ответ.

«Я подозреваю, что невозможно полностью обосновать идею лучшего соответствия истине простых теорий по сравнению со сложными», – сказал Джек Смарт.

Тем не менее когда ученые рассматривают две соперничающие теории, равно подтвержденные фактами, предпочтение всегда отдается более простой из них, ибо считается, что она с большей вероятностью будет подтверждена дальнейшими исследованиями. Убеждение, что простые теории более вероятны, чем сложные, распространено не только среди ученых. Допустим, у вас есть две одинаково подтвержденных теории, А и В. Теория А предсказывает, что завтра все живое в Южном полушарии будет уничтожено. Теория В предсказывает, что завтра все живое в Северном полушарии будет уничтожено. Предположим, что теория А очень сложная, а теория В очень простая. В таком случае кто же из нас, живущих в Северном полушарии, не попытается сегодня же вечером сесть на самолет, вылетающий в Южное полушарие?