Знание – сила, 2000 №12

По-научному осторожное высказывание, не правда ли? Но и по научному же четко определяющее границы того, что мы знаем. Был ли это «зов инопланетян»? Как нередко сетовал тот же Карл Саган: «Чрезвычайно важные утверждения требуют чрезвычайно убедительных свидетельств». А тут их нет. Пока нет?..

Сейчас большие надежды возлагаются на предстоящий век, когда развернется проект «Скай». Вообще-то по-английски это означает «Небо», но в данном случае представляет собою аббревиатуру слов «Интерферометрическая сеть площадью в квадратный километр». Это будет мероприятие, в котором примут участие астрофизики ряда стран, готовые соединить в единый огромный наблюдающий за космосом инструмент свои более мелкие чашеобразные антенны.

А неутомимый Фрэнк Дрейк уже мечтает о еще большем: «Хорошо бы соорудить радиотелескоп величиной с Аресибо… на обратной стороне Луны! Ведь это единственное место во всей Солнечной системе, где в небе никогда не появляется наша Земля со всеми ее шумами и радиопомехами…».

Мы одиноки потому, что Вселенная плохо приспособлена для жизни.

Радий Храпко

Волнующие поиски вселенских братьев по разуму, программы SETI, СЕТI (Search for extraterrestial intelligence, or Communication with extraterrestial intelligence) пока не увенчались успехом, хотя неоднократно подчеркивалось, что наша Вселенная удивительно благоприятна для возникновения и развития жизни. Например, по мнению академика Л.Б. Окуня, «из факта нашего существования следует, что мы не можем не жить в одном из самых лучших из миров». Обычно имеется в виду, что независимые мировые константы, такие, как массы электрона, протона и нейтрона, заряд электрона, постоянная Планка, скорость света, гравитационная постоянная, имеют поразительно благоприятные для жизни значения. В этом находит выражение космологический антропный принцип. Проиллюстрируем его двумя известными примерами.

Первый. Углерод, главный компонент живых организмов, образуется в звездах вследствие термоядерного синтеза из трех ядер атомов гелия, так называемых альфа-частиц. Этот синтез происходит в два этапа. Сначала соединяются только две альфа-частицы, но это соединение энергетически не выгодно. Получающееся ядро изотопа бериллия оказывается неустойчивым и быстро распадается. Только если до распада ему удастся присоединить еще одну альфа-частицу, происходит выделение определенной порции – 7,4 Мэв – энергии и образуется углерод. Однако для того чтобы такой синтез прошел, необходимо как-то «пристроить» выделяющуюся энергию. Иначе три альфа-частицы снова разлетятся, и синтез углерода не состоится со всеми фатальными для жизни последствиями. Поскольку человечество су шествует, известный астрофизик Фред Хойл в 1953 году предсказал наличие у ядра углерода квантового уровня возбуждения с энергией, немного превышающей 7,4 Мэв, который и поглощает выделяющуюся при синтезе энергию. Примерно через неделю после предсказания экспериментаторы Калифорнийского технологического института открыли знаменитый уровень 7,65 Мэв. Кстати, если бы ядро бериллия было устойчивым, углерод успешно синтезировался бы независимо от наличия этого уровня, но термоядерный синтез в звездах протекал бы гораздо быстрее. Звезды практически взрывались бы, вместо того чтобы светить миллиарды лет.

Второй. Протон легче нейтрона на 0,13 процента своей массы, а если бы эта разница составляла 0,05 процента или меньше, то протоны, находящиеся в ядрах атомов, соединились с атомными электронами, и все атомы превратились бы в кучу нейтронов.

Возникает, однако, вопрос. Если в согласии с антропным принципом мировые константы действительно поразительно благоприятны для возникновения жизни, почему же Вселенная не кишит жизнью? Где же все они? Попробуем ответить на этот вопрос.

Действительно, если слегка изменить массы элементарных частиц или, допустим, скорость света, то жизнь скорее всего сделается невозможной. Другими словами, исключительно мала область – назовем ее антропной областью, – в которой могут находиться значения мировых констант, для того чтобы жизнь во вселенной была возможна. Факт заключается в том, что на фоне бесконечного разнообразия всех возможностей исчезающе мала вероятность комбинации значений констант, которая допускает жизнь.

Делая такое высказывание, мы используем идею существования множества вселенных. В самом деле, согласно существующим гипотезам, константы могут произвольно, случайным образом, изменяться в горниле первородного взрыва или коллапса Вселенной при переходе ее к новому циклу расширения. Рассматривается также возможность одновременного (?), параллельного (?) существования различных вселенных. Не исключено, что реализуются еще какие-то варианты множественности вселенных.

Первую возможность предполагал А.Д. Сахаров, вот выдержка из его Нобелевской лекции, прочитанной в Шведской академии наук 10 декабря 1975 года Еленой Боннер: «Я защищаю также космологическую гипотезу, согласно которой космологическое развитие Вселенной повторяется в основных чертах бесконечное число раз. При этом другие цивилизации, в том числе более «удачные», должны существовать бесконечное число раз на «предыдущих» и «последующих» к нашему миру листах Книги Вселенной».

Вторая возможность обсуждается в работах А.Д. Линде. Согласно этой теории, существует ансамбль бесконечного числа вселенных, целая сеть вселенных, каждая из которых на ранней стадии своего расширения порождает бесчисленные дочерние вселенные. И в каждой из них могут реализовываться не только различные физические законы, но и различные числа измерений пространства-времени.

Так вот, исчезающе мала априорная вероятность появления жизни во вселенной, произвольно выбранной из вышеупомянутого ансамбля. Однако нам нет делало априорной вероятности! Все вселенные с законами физики, не подходящими для жизни, нужно скинуть со счета, потому что для жизни безразлично, сколько экземпляров таких вселенных реализовывалось в процессе метаэволюции. Ход времени заметен только в процессе ожидания. Для жизни не безразличны только те вселенные, которые допускают жизнь, в которых жизнь возникает, «антропные вселенные».

Однако очевидно, что среди антропных вселенных будут более, а будут и менее благоприятные для жизни. И если вероятность вселенных, допускающих жизнь, исчезающе мала на фоне всевозможных вселенных, то естественно ожидать, что вероятность особо благоприятных для жизни вселенных будет мала на фоне просто благоприятных и особенно на фоне весьма неблагоприятных вселенных, граничащих со вселенными, не допускающими жизнь.