Терри Пратчетт - Наука Плоского Мира III: Часы Дарвина

По словам Макса Тегмарка, написавшему в майском номере Scientific American за 2003 год, в настоящее время физики признают четыре уровня параллельных вселенных. На первом уровне в некоторых отдалённых уровнях вселенных практически точно повторяется то, что происходит в нашей области. Второй уровень подразумевает более или менее изолированные «пузырьки», зародыши вселенных, в которых различные аспекты физических законов, вроде скорости света, являются другими, хотя основные законы остаются такими же. Третий уровень это многомировой квантовый параллелизм Эверета. Четвертый уровень включает совершенно различные физические законы, не только вариации на тему нашей собственной вселенной, а совершенно различные системы описываемые всеми мыслимыми математическими структурами.

Макс предпринимает героическую попытку убедить нас в том, что все эти уровни действительно существуют, что возможно сделать проверяемые предсказания, ошибочность которых может быть установлена научным путём и так далее. Ему даже удаётся переосмыслить принцип бритвы Оккама, который состоит в том что объяснения должны быть по возможности просты.

Все эти размышления, как может показаться являются отличительными признаками космологии и физики. И как раз тот вид теоретизирования, который следует обсудить в этой книге: творческий, ошеломляющий и передовой. Мы вынуждены сделать такой вывод, хотя эта аргументация имеет серьезные недостатки. Очень жаль, что концепция параллельных миров очень богата рассказием, отчего любой автор научной фантастики будет пускать слюнки подобно собаке Павлова.

Что ж, обобщим несколько точек теории Тегмарка, опишем несколько доказательств, которые он приводит в её пользу, выскажем несколько критических замечаний и позволим вам сформировать своё мнение в этом вопросе.

Параллельные миры 1 уровня возникают если (и отчасти потому что) пространство бесконечно. Не так давно мы сказали вам, что оно конечно, потому что Большой Взрыв случился определённое время назад, так что у вселенной не было времени чтобы расширится до бесконечности. [67] Любопытно, что она может бесконечно расширятся за конечное время, если значительно ускорится. Расширится на один световой год за одну минуту, ещё на один световой год за полминуты, и ещё на один световой год за четверть минуты…и как в случае с Зеноном через две минуты получится бесконечная вселенная. Но она не расширяется слишком быстро, и никто не думает, что так было и раньше. Однако очевидно что данные о реликтовом излучении не содействуют в определении конечности вселенной. Даже очень большая и конечная вселенная создавала бы точно такие же данные.

— Существует ли копия вас, читающая эти строки? — спрашивает Тегмарк. Если предположить, говорит он, что вселенная бесконечна, то даже маловероятные события где-нибудь могут иметь место. Ваша копия довольно вероятна, так что она может иметь место. Где? Непосредственные вычисления показывают, что «ваш близнец находится в галактике примерно в 10 в 10^21 степени метров отсюда». Не в 10 в 21 степени метров, что уже в 25 раз больше наблюдаемой вселенной, а в 1 с 1028 нолями. И не только: полная копия (наблюдаемой части) нашей вселенной должна существовать в 10 в 10^118 степени метров… А дальше..

Нам нужен подходящий смысл поговорить о действительно больших числах. Символы вроде 10^118 слишком формальны. Записывать все эти нули бессмысленно и просто невозможно. Вселенная огромна, а мультиверсум ещё огромней. Не так что просто подобрать числа чтобы выразить насколько она больше, а подобрать что-то действительно читабельное ещё труднее.

К счастью мы уже решили эту проблему, условившись, что если n — любое число, тогда n-плекс означает 10 в степени n, что означает единицу с n нолями.

Если n=118, тогда получается 118-плекс, что приблизительно равно числу протонов во вселенной. Когда n = 118-плекс, то у нас получается 118-плексплекс — число о которым Тегмарк просил нас подумать — 10 в степени 10 в степени 118. Эти числа возникают из-за того, что объем Хаббла — наблюдаемая вселенной — имеет огромное, но конечное число возможных квантовых состояний.

Квантовый мир выглядит зернистым с нижним пределом того как могут быть разделены пространство и время. Так что довольно большая область пространства будет содержать большое количество объемов Хаббла, так что каждое из этих квантовых состояний может было бы размещено. В частности объем Хаббла содержит 118-плекс протонов. Каждый из которых имеет два возможных квантовых состояния. Одно из самых полезных правил этой мега-арифметики, то что нижнее число в этом нагромождении плексов — а здесь это 2 — может быть заменено на что-нибудь более удобное, например на 10, не оказывая сильного влияния на верхнее число. Так что область приблизительно в 118-плексплексов метров может содержать одну копию каждого объема Хаббла.

Миры второго уровня возникают на основе предположения, что пространственно-временной континуум представляет собой своего рода пену, каждый пузырёк которой содержит вселенную. Основная причина в это верить это «инфляционная модель вселенной», теория которая объясняет почему наша вселенная плоская. В период инфляции пространство быстро растягивается, и может растянуться настолько, что две части пространства станут независимы друг от друга, поскольку свет не может попасть с одного на другой достаточно быстро чтобы связать их причинно-следственной связью. Так что пространственно-временной континуум превращается в пену, каждый пузырёк которой возможно имеет свой вариант законов физики — с теми же самыми математическими основами, но другими константами.

Параллельные миры 3 уровня это те, что возникают в многомировой интерпретации квантовой теории, и их мы уже обсудили.

Все описанное отходит на второй план, когда мы доходим до четвертого уровня. Здесь различные вселенные могут иметь совершенно другие законы физики. Тегмарк говорит, что здесь существуют все мыслимые математические структуры: как насчёт вселенной, которая подчиняется законам классической физики, но без квантовых явлений? Как насчёт времени, которое идёт дискретными шагами, вместо того чтобы быть непрерывным? Как насчёт вселенной которая так же проста как пустой додекаэдр? На N уровне мультиверсума все эти альтернативные реальности действительно существуют.

Но так ли это?

В науке вы получаете доказательства с помощью наблюдений и экспериментов.

Относительно теории Тегмарка не может быть и речи о прямых наблюдениях, по крайней мере пока не возникнут значительные технологии космических путешествий. Наблюдаемая вселенная простирается не более чем 27-плексов от Земли. Сейчас невозможно наблюдать объект (даже размером с нашу видимую вселенную), который находится в 118-плексах от нас, и никакое мыслимое улучшение не может справиться с этой задачей. Легче бактериям наблюдать всю известную вселенную, чем человеку наблюдать объект, находящийся в 118-плексах метров отсюда.