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

Но, если подождать достаточно долго, эти молекулы иногда будут случайно вставать в более упорядоченные низкоэнтропийные конфигурации. Пуанкаре пошел дальше. Он объявил, что молекулы, благодаря своему случайному движению, могут подойти сколь угодно близко к той самой конфигурации, с которой все началось: к плотному облачку в углу контейнера. Его рассуждения, хотя и сильно математизированные, аналогичны способу, при помощи которого мы заключили, что порядок карт в бесконечно тасуемой колоде должен повторяться. Бесконечный список случайных положений и скоростей частиц тоже необходимым образом повторяется. Вы можете усомниться в этом заявлении — в конце концов, в отличие от ситуации с колодой карт, существует бесконечно много различных конфигураций молекул пара в контейнере. Но Пуанкаре позаботился об этой сложности и не стал объявлять о точном повторении более ранней конфигурации; он говорил, скорее, о сколь угодно близком приближенном ее воспроизведении. Чем точнее желаемое воспроизведение, тем дольше придется ждать его реализации, но выберите любую желательную для вас точность, и частицы воспроизведут исходную конфигурацию с заданной точностью.

Хотя рассуждения Пуанкаре носят классический характер, в 1950-е гг. его теорема была перенесена на квантовую механику. Если запустить замкнутую систему с конкретными вероятностями нахождения ее частиц в конкретных локациях и позволить этой системе развиваться достаточно долгое время, то вероятности вновь примут значения, сколь угодно близкие к начальным, и этот цикл тоже будет повторяться без конца. Для рассуждений Пуанкаре, как классических, так и квантовых, принципиально важно, что пар заключен в контейнер. В ином случае молекулы постоянно улетали бы наружу, чтобы никогда уже не вернуться. Поскольку Вселенная — не замкнутый контейнер, вы можете подумать, что теорема Пуанкаре не имеет космологического смысла. Однако, как уже говорилось в примечании 22 к этой главе, Леонард Сасскинд утверждает, что космологический горизонт на самом деле действует как стенки контейнера: он ограничивает часть Вселенной, с которой мы можем взаимодействовать, конечными размерами и тем самым делает теорему Пуанкаре применимой. Таким образом, как пар в контейнере на чрезвычайно больших промежутках времени возвращается сколь угодно близко к любой заданной конфигурации, так же ведут себя и условия в пределах космологического горизонта: любая заданная конфигурация частиц и полей будет с любой заданной точностью повторяться снова и снова. Это буквальный вариант вечного возвращения. Основываясь на размерах нашего космологического горизонта, мы можем вычислить масштаб времени, необходимый для повторений; в результате получается самый длинный промежуток времени, который мы встречали до сих пор, — примерно 10 10120лет.

Невозможно не задуматься о таких повторениях и не подойти к ним с земными мерками. Каждый из ста миллиардов человек, живших и умерших на Земле, представлял собой некую конфигурацию частиц. Если эти конфигурации будут реализованы вновь, ну. вы сами видите, что подобные мысли ведут нас к тем местам, которых наука обычно избегает изо всех сил. Но, прежде чем уноситься воображением в неведомые дали, обратите внимание, что, как мы уже видели, спонтанные падения энтропии могут поставить под угрозу самую основу рациональных представлений. Если случайная конфигурация частиц и полей запускает новое космологическое развертывание — новый Большой взрыв — с возникновением в конечном итоге звезд, планет и людей, это одно. Однако если оказывается, что существует более высокая вероятность спонтанного воспроизведения таких условий, какие наблюдаются в сегодняшней Вселенной, — без Большого взрыва и без космологического развертывания, — то мы окажемся в такой же трясине, какую встречали в вопросе с больцмановскими мозгами. Даже если наша Вселенная действительно родилась космологическим способом, описанным нами в предыдущих главах, вглядываясь в далекое будущее, мы вынуждены будем заключить, что в подавляющем большинстве наблюдатели, подобные нам (среди которых будут и обладающие теми же воспоминаниями, что и мы, и потому объявляющие себя нами), возникли бы не путем описанной космологической последовательности. При этом каждый из них будет думать, что на самом деле его реальность возникла именно так. Как и в случае с больцмановскими мозгами, мы угодим в эпистемологическую трясину. Вы могли бы сказать, что это не подорвало бы наших представлений о реальности — вы, я и все, что мы знаем, вполне могло появиться в результате настоящего космологического развертывания. Тревожит, однако, мысль о том, что каждый в будущем тоже сможет цепляться за эту же самую утешительную историю, и все же большинство из них будут неправдой. Имея в виду, что огромное большинство наблюдателей на всех участках шкалы времени должны будут появиться не в результате стандартной космологической эволюции, нам потребуется убедительный аргумент в пользу того, что сами мы не принадлежим к заблуждающимся. Этот аргумент физики уже пытаются сформулировать, но пока ни один из предложенных вариантов не получил широкого признания. Отчасти вопрос заключается в том, что мы еще не до конца понимаем сплав квантовой механики и гравитации, так что все наши вычислительные схемы приблизительны. Перед лицом этой ситуации некоторые физики, в первую очередь Сасскинд, предположили, что космологическая постоянная, возможно, не постоянна на самом деле. В конце концов, если в далеком будущем космологическая постоянная обнулится, то эпоха ускоренного расширения завершится и космологический горизонт исчезнет. Этим Пуанкаре с его повторениями будет нейтрализован. Присяжные ожидают наблюдений, которые, в оптимистичном варианте, помогут нам заглянуть в это потенциальное возможное будущее.

35. Поскольку инфляционное расширение начинается в пределах крохотной области пространства, которая стремительно разбухает под действием силы отталкивающей гравитации, можно подумать, что получившееся в результате царство обязательно будет иметь конечные размеры. В конце концов конечный объект, как его ни растягивай, все равно останется конечным. Но реальность более хитроумна. В стандартной формулировке инфляции смешение пространства и времени приводит к тому, что наблюдатели внутри инфляционно расширяющейся области пространства оказываются в бесконечном просторе. Я объясняю это довольно подробно в главе 2 книги «Скрытая реальность», к которой и отсылаю заинтересованного читателя. Обратите также внимание, что инфляционная космология может выдать отдельную, но родственную мультивселенную: общей чертой многих инфляционных сценариев является то, что инфляционное расширение может выдать много — в общем случае бесконечно много — расширяющихся вселенных, и наша Вселенная оказывается всего лишь одной из многих. Набор таких вселенных известен как инфляционная мультивселенная и возникает из так называемой вечной инфляции. Аспекты описания мультивселенной, которые я привожу в этой главе, применимы также и к инфляционной мультивселенной. Подробности см. в главе 3 «Скрытой реальности».