Сабина Хоссенфельдер - Уродливая Вселенная [Как поиски красоты заводят физиков в тупик]

Если коротко, говорит он, то мы настолько умнее теперь, чем они были тогда, потому что математика не дает нам делать расплывчатые или обоюдно противоречивые предположения. По его словам, физики-теоретики – это научные полубоги, все ближе подбирающиеся к своей мечте о конечной теории. О, как же мне хочется в это верить! Но я не могу. А раз уж утрата веры и привела меня сюда, я возражаю против идеи, что теория якобы сама себя объясняет.

«Но математическая согласованность кажется довольно слабым требованием, – говорю я. – Есть много вещей, которые математически согласованны, однако же не имеют никакого отношения к миру».

«Да, это верно, – говорит Вайнберг. – И я полагаю, что в итоге математическая согласованность не будет достаточно сильным требованием, чтобы выявить единственно возможную теорию. Думаю, в лучшем случае мы можем надеяться найти теорию, уникальную в том смысле, что она будет единственной математически согласованной теорией, которая к тому же будет богатой, с массой эффектов, и особенно – допускающей возможность возникновения жизни».

«Видите ли, – продолжает он, – я убежден в том, что вы правы: математической согласованности недостаточно, поскольку мы можем наизобретать теорий, которые будут, по нашему мнению, математически согласованны, но точно не будут описывать реальный мир. Мне нравится теория с одной-единственной частицей, которая ни с чем не взаимодействует, сидит себе в пустом пространстве, и ничего с ней никогда не происходит. Эта теория математически согласованна, но не слишком-то интересна и богата. И может, реальным миром правит единственная математически согласованная теория, которая допускает существование яркого мира, множества явлений, богатой истории. Но мы очень далеко от того, чтобы прийти к такому заключению».

Представьте, что нам это удалось. Вообразите: физики-теоретики доказали, что есть только один, исчерпывающий закон природы, который мог создать нас. Наконец-то все обрело бы смысл: звезды и планеты, свет и тьма, жизнь и смерть. Мы познали бы причину всех до единой случайностей, осознали бы, что не могло быть иначе: не могло быть лучше, не могло быть хуже. Мы были бы на равных с природой, имели бы право взглянуть на Вселенную и сказать: «Я понимаю».

Это давняя мечта – отыскать смысл в том, что кажется бессмысленным. Но дело тут не только в обретении смысла. Случись такой прорыв – и физики-теоретики станут арбитрами истины. Вооруженные знанием того, как соблюдается естественный закон, они возьмутся и за другие науки, высвобождая открытия, до сих пор спрятанные от нас пеленой тайны. Физики-теоретики изменят мир. Станут героями. И наконец-таки смогут вычислить массу бозона Хиггса.

Я понимаю, в чем тут притягательность. Но не могу уразуметь, почему выведение единого закона природы – это нечто большее, нежели просто мечта. Вряд ли для того, чтобы к ней приблизиться, стоит использовать естественность в качестве ориентира. А какая есть альтернатива? Вайнберг выразил надежду, что существует единственная «математически согласованная теория, которая допускает существование яркого мира». Однако найти согласованную теорию, которая бы не противоречила наблюдениям, легко: просто используйте теорию, которая не дает предсказаний. Не может быть, чтобы он имел в виду это, думаю я. И говорю: «Тогда нужно, чтобы теория обладала неплохой предсказательной силой – чтобы служить источником параметров, необходимых для сложной атомной и ядерной физики».

«Не знаю, – говорит Вайнберг, пожимая плечами. – Возможно, верная теория допускает возникновение множества больших взрывов на ранней стадии развития Вселенной. В этих разных больших взрывах, происходящих одновременно, физические константы сильно различаются, и мы никогда не сумеем предсказать, какие они в других больших взрывах, изнутри нашего. Это все равно что пытаться предсказать расстояние от Солнца до Земли из чисто теоретических соображений. Очевидно, что существуют миллиарды планет и все они располагаются на разных расстояниях от своих звезд – на расстояниях, которые можно даже не надеяться предсказать. Не исключено, что больших взрывов вообще неограниченное количество. И значения физических констант в нашем Большом взрыве такие, какие просто случайно пришлись на него».

«Все это досужие домыслы, – добавляет Вайнберг. – Мы не знаем, правда ли хоть что-то из этого. Но как логическая возможность такой сценарий точно имеет право на существование. И есть физические теории, допускающие подобные сценарии».

Вы – один из примерно семи миллиардов человек на этой планете. Наше Солнце – одна из примерно ста миллиардов звезд Млечного Пути. Млечный Путь – одна из примерно ста миллиардов галактик в нашей Вселенной [62] По оценкам на 2019 год, существует около двух триллионов галактик. – Прим. перев. . Возможно, существуют и другие вселенные, все вместе составляющие «мультивселенную». Вы думаете, чего уж тут такого? А ведь на настоящий момент это самая спорная идея в физике.

Космолог Пол Стейнхардт называет идею мультивселенной «вычурной, неестественной, непроверяемой и, наконец, опасной для науки и общества» 72. По словам Пола Дэвиса, это «лишь безыскусный деизм, обряженный в одежды научного языка» 73. Джордж Эллис предостерегает, что «сторонники мультивселенной… неявным образом переопределяют понимаемое под словом “наука”» 74. Дэвид Гросс считает, что «тут попахивает ангелами» 75. С точки зрения Нила Турока, это «полнейшая катастрофа» 76. Популяризатор науки Джон Хорган сетует, что «теории о мультивселенной не есть теории – это научная фантастика, теология, построения, созданные воображением и не стесненные доказательствами» 77.

Противоположной точки зрения в этом споре придерживается, например, Леонард Сасскинд: он находит «волнующей мысль, что Вселенная, возможно, гораздо больше, богаче и разнообразнее, чем мы когда-либо думали» 78. Бернард Карр полагает, что «понятие мультивселенной подразумевает новое понимание природы науки, поэтому неудивительно, что это вызывает интеллектуальный дискомфорт» 79. Макс Тегмарк утверждает, что противники мультивселенной «эмоционально предубеждены против смещения всех нас из центра внимания» 80. А Том Зигфрид думает, что критика идеи о мультивселенной «того же рода, как и та, что заставила некоторых ученых и философов XIX века отрицать существование атомов» 81. Ух.

Так в чем же проблема? Да в том, что, как научил нас Эйнштейн, путешествовать сквозь пространство быстрее света ничто не может. Значит, в каждый конкретный момент скорость света ограничивает то, насколько далеко мы можем видеть, – этот предел называется «космологическим горизонтом». Любой переносчик, кроме света, будет медленнее или – в случае самой гравитации – таким же быстрым, как свет. Следовательно, если какой-либо объект находится настолько далеко, что свет от него еще не сумел до нас добраться, то мы не вправе утверждать, что этот объект вообще там где-то есть.