Шон Кэрролл - Вселенная

Признаться, идея Мультивселенной казалась бы несколько сомнительной, если бы мы теоретизировали обо всех этих различных областях пространства совершенно безосновательно либо только пытаясь решить проблемы, связанные с тонкой настройкой. В таком случае эта модель казалась бы чрезмерно сложной и надуманной. Даже если бы она хорошо согласовывалась с данными, то было бы естественно проверить её самым суровым образом, прежде чем присваивать ей априорную субъективную вероятность; простые теории всегда предпочтительнее сложных.

Однако в современной космологии Мультивселенная — далеко не только теория. Это, скорее, прогноз , построенный на основе других теорий — тех, которые формулировались для совершенно иных целей. Идея Мультивселенной появилась не потому, что люди считали её классной; она родилась благодаря тому, что мы всеми силами стараемся понять наблюдаемую часть Вселенной.

В частности, есть две теории, подводящие нас к размышлениям о Мультивселенной: это теория струн и инфляционная теория. В настоящее время теория струн — наиболее перспективная парадигма, которая, возможно, позволит увязать гравитацию с законами квантовой механики. Естественно, теория струн предполагает, что в пространстве больше измерений, чем мы наблюдаем. Можно подумать, что сам этот факт исключает теорию и мы должны жить дальше, не учитывая её. Но эти дополнительные измерения в пространстве могут быть свернуты в крошечную геометрическую фигуру, слишком миниатюрную, чтобы её удалось наблюдать в каком-либо из поставленных экспериментов. Существует много вариантов такого свёртывания, то есть много разнообразных форм, которые могли бы принимать дополнительные измерения. Точного числа мы не знаем, но, по оценкам физиков, может быть около 10 500таких вариантов.

Любой подобный способ скрытия дополнительных измерений — в теории струн такой способ называется «компактификация» — даёт эффективную теорию с собственными наблюдаемыми законами физики. В теории струн «физические константы», например значение энергии вакуума или массы элементарных частиц, зависят именно от того, каким образом скрытые измерения свёрнуты в данной области Вселенной. Жители другой области пространства, где дополнительные измерения свёрнуты иначе, получили бы совершенно иные значения.

Различные способы, которыми могут быть компактифицированы и скрыты дополнительные измерения. Каждая возможность даёт иные значения, характеризующие физические законы, которые мы могли бы зафиксировать в этой области пространства

Итак, теория струн допускает существование Мультивселенной. Однако, чтобы описать Мультивселенную как реальную сущность, мы обратимся к инфляционной теории. Эта идея была впервые сформулирована в 1980 году Аланом Гутом в следующем виде: на заре существования юная Вселенная пережила период стремительного расширения, которое подпитывалось своеобразной сверхвысокой энергией вакуума, существовавшей некоторое время. Это во многом помогает объяснить наблюдаемую Вселенную: в таком случае пространство–время должно быть ровным, гладким, но с небольшими флуктуациями плотности, то есть именно такими сгустками, из которых под действием силы тяжести со временем могут сформироваться звёзды и галактики. В настоящее время у нас нет прямых доказательств того, что инфляция действительно происходила, но эта идея столь естественна и полезна, что многие космологи приняли её в качестве основного механизма, объясняющего, как наша Вселенная могла приобрести современное состояние.

Если взять идею инфляции и скомбинировать её с принципом неопределённости из квантовой механики, мы можем прийти к драматическому и неожиданному следствию: в каких-то областях Вселенная прекращает расширяться и начинает выглядеть такой, какой мы наблюдаем её сейчас, а в других областях инфляция продолжается. Благодаря такой «вечной инфляции» порождается всё больше и больше пространства. В любой отдельно взятой области инфляция когда-нибудь закончится, и, когда это произойдёт, мы можем столкнуться с совершенно иной компактификацией дополнительных измерений, чем где бы то ни было. Инфляция может породить потенциально бесконечное число областей, в каждой из которых будут действовать свои законы физики, — по сути, отдельных «вселенных».

Вместе инфляционная теория и теория струн, пожалуй, позволяют говорить о существовании Мультивселенной. Мы не обязаны постулировать Мультивселенную как часть нашей окончательной физической теории. Мы постулируем инфляционную теорию и теорию струн; обе они — простые и надёжные идеи, возникшие независимо друг от друга. Тогда мы получаем Мультивселенную «даром». Как инфляционная теория, так и теория струн на настоящий момент являются абсолютно умозрительными идеями: у нас нет никаких эмпирических доказательств, что они верны. Тем не менее, насколько мы можем судить, это разумные и многообещающие идеи. Остаётся надеяться, что новые наблюдения и теоретические разработки помогут нам раз и навсегда решить эти вопросы.

Можно не сомневаться, что если мы придём к пониманию Мультивселенной таким путём, то всякое беспокойство о тонкой настройке и существовании жизни будет исчерпано. Очутиться во Вселенной, благоприятствующей существованию жизни, не более странно и не более информативно, чем обнаружить, что мы живём на Земле; есть много разных областей, и только в этой мы можем жить.

Какова должна быть для нас субъективная вероятность существования Мультивселенной? Сложно сказать, учитывая современный уровень понимания фундаментальной физики и космологии. Некоторые физики практически в этом уверены, другие отвели бы этому факту почти нулевую вероятность. Может быть, вероятность пятьдесят на пятьдесят. В данном случае важно, что есть простой и надёжный механизм, позволяющий полностью согласовать натурализм с существованием жизни, пусть даже жизнь очень сильно зависит от точных значений физических параметров нашей окружающей среды.

* * *

Итак, какова вероятность возникновения такой Вселенной, как наша, при справедливости теизма? Здесь мы сталкиваемся со схожей проблемой: «теизм» не является уникальной прогностической теорией мира. Люди по-разному интерпретируют теизм, поэтому различаются и оценки вероятности наблюдаемых явлений. Нам почти ничего не остаётся, кроме как идти дальше, не забывая о неотъемлемой неопределённости данного вопроса.

Разумно признать, что теизм с высокой вероятностью прогнозирует существование жизни. По крайней мере, большинство теистов не пропагандируют представлений о таком Боге, которому были бы совершенно безразличны человеческие существа. Можно представить себе такую концепцию: ни во что не вмешивающийся Бог, создавший Вселенную или поддерживающий её существование, но не уделяющий особого внимания так называемой жизни. Но в данном случае мы можем позволить себе быть великодушными и признать, что вероятность существования жизни при теизме велика; во всяком случае, выше, чем при натурализме.