Брайан Грин - До конца времен. Сознание, материя и поиски смысла в меняющейся Вселенной

Взбираясь по лестнице времени, мы видели второе начало термодинамики в действии. От Большого взрыва к формированию звезд, зарождению жизни, процессам сознания, исчезновению галактик и далее через распад черных дыр энтропия неумолимо растет. Этот постоянный рост может заслонить тот факт, что команды второго начала носят вероятностный характер. Энтропия можетснижаться. Частицы воздуха, летающие в настоящее время по вашей комнате, могут все одновременно собраться в шар возле потолка, оставив вас задыхаться. Просто это настолько маловероятно, — и промежуток времени, за который это все же может произойти, настолько громаден, — что мы признаем эту возможность, но разумно забываем про нее и продолжаем жить обычной жизнью. Однако, поскольку сейчас мы смотрим в самое отдаленное будущее, нам стоит отбросить свой временной провинциализм и рассмотреть кое-какие довольно сногсшибательные варианты со снижением энтропии.

Представьте, что вы читаете эту книгу уже час, сидя в любимом кресле и прихлебывая время от времени чай из любимой кружки. На вопрос, как возникла эта уютная обстановка, вы бы ответили, что кружку купили в Нью-Мехико у местного гончара, кресло унаследовали от двоюродной бабушки, а устройство Вселенной вас всегда интересовало, что и привело к этой книге. Если подтолкнуть вас к более подробному рассказу, вы заговорили бы о своем детстве, о братьях и сестрах, о родителях и т. п. Если проявить больше настойчивости и попросить заглянуть поглубже в прошлое и дать более подробное описание, вы в конечном итоге заговорите, может быть, о тех самых вещах, о которых мы говорили в предыдущих главах.

Все это основано на одном забавном факте: все, что вы знаете, отражает мысли, воспоминания и ощущения, обитающие в вашем мозге в настоящий момент. Покупка кружки произошла давно. То, что после нее осталось, — это некоторое сочетание частиц у вас в голове, в котором записано воспоминание об этом. То же самое верно и для ваших воспоминаний о получении кресла в наследство от бабушки, и для вашего интереса к космологии и устройству Вселенной, и для воспоминаний о том, что вы прочли в этой книге о различных концепциях и теориях. С точки зрения убежденного физикалиста, все это прямо сейчас находится у вас в голове благодаря конкретной комбинации частиц, которая прямо сейчас сложилась в вашей голове. Это означает, что если случайная россыпь частиц, летящая сквозь пустоту бесструктурной высокоэнтропийной Вселенной, по воле случая спонтанно сложится в низкоэнтропийную конфигурацию, которая случайно совпадет с конфигурацией частиц, составляющих в настоящее время ваш мозг, то этот набор частиц будет обладать теми же воспоминаниями, мыслями и ощущениями, которыми обладаете вы. То ли в честь, то ли в упрек — не знаю, откровенно говоря, как именно, — такой гипотетический, свободно плавающий, ни с чем не связанный разум, сформированный редким, но возможным спонтанным собиранием частиц в особую, высокоупорядоченную конфигурацию, стали называть больцмановским мозгом20.

Больцмановский мозг, один в промороженной тьме пространства, не успеет сгенерировать много мыслей, прежде чем испустит дух. Однако спонтанное собирание частиц могло бы также породить вспомогательные средства, которые продлят его функционирование: вместилище в виде тела и головы, запас пищи и воды, подходящая звезда и планета — вот лишь некоторые из них. В самом деле, спонтанное собирание частиц (и полей) могло бы породить целую сегодняшнюю Вселенную или воспроизвести условия, которые послужили спусковым механизмом для Большого взрыва и позволили Вселенной, очень похожей на нашу, сформироваться заново21. Следует признать, что, когда дело доходит до спонтанного падения энтропии, много-много выше оказываются шансы более мелких падений: того, что меньшее число частиц будет собираться в структуры, более терпимые к неточной организации. Когда я говорю «много-много выше», то имею в виду превосходство ошеломляющее. Экспоненциальное. А поскольку нас особенно интересует далекое будущее мысли, то одинокий больцмановский мозг — минимальное и, следовательно, наиболее вероятное случайное образование из частиц, способное недолго порадоваться и тут же удивиться тому, как такое в принципе могло произойти22.

Чем-то большим, чем просто завязка второсортного научнофантастического сюжета, все это делает тот факт, что, когда мы вглядываемся в далекое будущее, нам представляется, что в конечном итоге там сложатся подходящие условия для реализации этих странных процессов. Принципиальный ингредиент этих условий — ускоряющееся расширение пространства. Ранее мы отметили, что такое расширение приводит к возникновению космологического горизонта — далекой окружающей нас сферы, отмечающей границу, за которой любые объекты удаляются от нас со скоростью, превышающей скорость света, отсекая любую возможность контакта или влияния. Далее, Хокинг показал, что законы квантовой механики вынуждают горизонт черной дыры иметь температуру и излучать, и при помощи аналогичных рассуждений он же вместе со своим коллегой Гэри Гиббонсом показал, что космологический горизонт тоже обладает температурой и излучает. Наш анализ в предыдущей главе, где речь шла о будущем мысли, опирался именно на этот факт и приводил к заключению, что крохотной температуры нашего космологического горизонта — около 10 -30К — вполне может оказаться достаточно, чтобы будущие Мыслители, отчаянно пытающиеся обеспечить себе возможность мыслить вечно, в конечном итоге все же сгорели в своих собственных мыслях. Как мы теперь увидим, в гораздо больших масштабах времени аналогичные соображения предлагают будущему мысли потенциальную возможность своеобразного возрождения.

В далеком будущем излучение, испускаемое космологическим горизонтом, обеспечит тусклый, но стабильный источник частиц (преимущественно безмассовых частиц, фотонов и гравитонов), которые будут блуждать по области пространства, окружаемой горизонтом. Иногда наборы этих частиц будут сталкиваться и, согласно соотношению E = mc 2, переводить свою энергию движения в производство меньшего числа более массивных частиц, таких как электроны, кварки, протоны, нейтроны и соответствующие им античастицы. Поскольку в результате этих процессов получается меньше частиц и меньше движения, можно сказать, что они снижают энтропию, но, если подождать достаточно долго, могут произойти даже такие маловероятные вещи. Они будут происходить и дальше. В еще более редких случаях некоторые возникшие при этом протоны, нейтроны и электроны будут двигаться ровно так, как надо, чтобы соединиться в атом той или иной разновидности. Из-за громадной продолжительности промежутков времени, необходимых для таких редких процессов, они не играют роли при синтезе атомных ядер после Большого взрыва или внутри звезд, но теперь, когда времени у нас сколько угодно, подобные процессы имеют значение. На еще более продолжительных временных промежутках атомы будут случайно объединяться в ряд все более сложных конфигураций, гарантирующих, что время от времени на пути в вечность какой-нибудь набор образует ту или иную макроскопическую структуру — кивающего болванчика, к примеру. В отсутствие мыслящих существ все это возникнет и исчезнет, не будучи замеченным. Но иногда случайно сформированной макроскопической структурой окажется мозг. Давно исчезнувшая мысль ненадолго вернется.