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

Поиск конкретных микроскопических обломков единственного распавшегося протона, плавающего в море своих собратьев настолько многочисленном, что их число намного превосходит число песчинок на всех пляжах и во всех пустынях нашей планеты, может показаться задачей, оставляющей далеко позади пресловутый поиск иголки в стоге сена. Но факт остается фактом: блестящие команды физиков-экспериментаторов уже не раз наглядно продемонстрировали, что если бы какой-нибудь протон в баке распался-таки, то датчики непременно подняли бы тревогу.

Я был одним из студентов Джорджи в середине 1980-х гг., когда его единая теория подверглась испытанию. Я изучал более фундаментальные дисциплины, так что даже не понимал до конца, что происходит. Но я чувствовал всеобщее предвкушение и нетерпеливое ожидание. Единство природы должно было вот-вот проявиться; мечта Эйнштейна стала близка к реализации. Год прошел без признаков распада хотя бы одного протона. За ним еще год. И еще. Неудача этого эксперимента позволила ученым установить нижнюю границу времени жизни протона, которая нынче составляет примерно 1034 лет.

Гипотеза Джорджи и Глэшоу великолепна. Оставляя пока в стороне загадки квантовой гравитации, их теория охватывает три оставшихся природных взаимодействия, а также все частицы вещества при помощи гибкого, строгого и красивого сплава математики и физики. Это настоящий интеллектуальный шедевр. И все же природа пожала плечами при виде их предложения. Много позже я расспросил Джорджи про давний опыт. Он сказал, что те неудачные эксперименты просто «прихлопнула природа»; этот опыт, добавил он, вообще отвратил его от программы унификации31.

Но работа над программой продолжалась. И продолжается до сих пор. И общей чертой почти каждого подхода, который пробуют ученые, — теории Калуцы — Клейна, теории суперсимметрии, супергравитации, суперструн, а также более непосредственного развития теории Великого объединения Джорджи и Г лэшоу (обо всем этом вы можете прочесть в «Элегантной Вселенной») — является то, что протоны должны распадаться. Гипотезы, в которых скорость такого распада близка к той, что прогнозировала первоначальная схема Джорджи и Глэшоу, исключаются сразу. Но многие из предложенных единых теорий предсказывают более низкую скорость распада протонов, совместимую с лучшими экспериментальными пределами. Как правило, предсказанный период полураспада ложится в интервал между 1034 и 1037 лет, но некоторые гипотезы предполагают еще большие величины.

Дело в том, что в ходе развития математических представлений о космосе «уши» протонного распада начинают торчать едва ли не из каждой щели. В принципе, можно так построить уравнения, чтобы распад протона в них не фигурировал, но для этого часто приходится прибегать к изощренным математическим манипуляциям, которые противоречат теоретическим выкладкам, уместность которых в описании реальности подтверждена прошлыми успехами. Поэтому многие теоретики считают, что протон все же распадается. Возможно, это ошибка, и в примечаниях я коротко расскажу об альтернативе32. Но здесь, для определенности, я возьму время жизни протона равным примерно 1038 лет.

Из этого следует, что, когда мы будем взбираться вверх с 38-го этажа, все атомы, соединившиеся во все молекулы, из которых собрались все структуры, когда-либо появившиеся в космосе — камни, вода, кролики, деревья, вы, я, планеты, спутники, звезды и т. п., разрушатся и исчезнут. Все распадется. Во Вселенной останутся только отдельные кирпичики-частицы, в основном электроны, позитроны, нейтрино и фотоны; они будут носиться по космосу, усеянному тут и там дремлющими, хотя и прожорливыми черными дырами.

На более низких этажах главной задачей жизни является обуздание подходящей высококачественной низкоэнтропийной энергии для обеспечения процессов жизнедеятельности. После 38-го этажа задача становится более фундаментальной. С распадом атомов и молекул обрушится главная опора жизни и большинства структур в космосе. Станет ли это для жизни последним пределом, если она, конечно, сможет до этого дотянуть? Возможно. Но возможно также, что на тех промежутках времени, о которых мы говорим, — в миллиард миллиардов миллиардов раз больше нынешнего возраста Вселенной — жизнь успеет развиться в такую форму, что давно уже избавится от всякой нужды в биологической архитектуре, которая необходима ей в настоящее время. Возможно даже, что сами категории жизни и разума станут слишком грубыми и неуклюжими для их будущих воплощений, которые потребуют для описания совершенно новых характеристик.

Все подобные рассуждения основываются, разумеется, на том предположении, что жизнь и разум не зависят от конкретного физического носителя, такого как клетка, тело и мозг, но представляют собой набор взаимосвязанных процессов. До сих пор изучение жизненных процессов монополизировано биологией, но это, возможно, отражает лишь капризы эволюции путем естественного отбора на планете Земля. Если какие-то иные конфигурации базовых частиц смогут корректно реализовать процессы, необходимые для жизни и разума, то такая система тоже будет живой и будет мыслить.

Наш подход здесь заключается в том, чтобы занять самую общую позицию и рассмотреть вероятность того, что даже в отсутствие сложных атомов и молекул может существовать какая-то разновидность мыслящего сознания. Поэтому мы зададимся следующим вопросом: если считать единственным, но абсолютно непоколебимым ограничением то, что процесс мышления полностью подчиняется законам физики, то будет ли мысль существовать бесконечно?

Может показаться, что анализ будущего мысли — классическое проявление гордыни. Из личного опыта каждый из нас знает, что такое мыслить, но, как стало ясно в главе 5, строгая наука о сознании и разуме сегодня делает только первые шаги. В науке о движении мы прошли путь от Ньютоновых законов до совершенно непохожих на них законов Шредингера менее чем за три столетия, как же мы можем надеяться сказать что-нибудь значимое о будущем мысли на интервалах времени, в составе которых и миллиард веков едва заметен?

Этот вопрос вновь выводит на первый план одну из наших центральных тем. Вероятно, Вселенную нужно рассматривать со множества самых разных точек зрения. Полученные в результате объяснения, каждое из которых отвечает на свои вопросы, должны в конечном итоге быть объединены в согласованный нарратив, но в некоторых из этих историй вы можете разобраться, даже имея ограниченные знания о многих других. Ньютон не имел ни малейшего понятия о квантовой физике, однако успешно построил представление о движении того рода, которое мы встречаем на повседневных масштабах. Когда появилась квантовая физика, теория Ньютона не была отброшена. Она подверглась обновлению. Квантовая механика обеспечила новый фундамент, углубивший возможности науки и снабдивший Ньютонову теорию свежей интерпретацией.