С Барр Антропные совпадения и идея мультивселенной

АНТРОПНЫЕ СОВПАДЕНИЯ И ИДЕЯ МУЛЬТИВСЕЛЕННОЙ
Стивен Барр (2001)

Насколько важен человеческий род в схеме вещей? Согласно Посланию к Диогнету, христианской работе начала II века, «Бог любил род людей, и именно ради них Он сотворил мир». Консенсус позднейшей христианской традиции не заходит так далеко, утверждая, что целью Творения является проявление Божьей славы, а не просто помощь человечеству. И все же Писание и традиция определенно совпадают в учении о том, что человеческая раса занимает центральное место в Божественном плане. В Книге Бытия шесть дней творения достигают кульминации в сотворении человека, и считается, что только человек из всех созданий создан «по образу Божьему». Если мы не единственная или главная цель Творения, тем не менее, с точки зрения иудеев и христиан, при создании мира Бог имел в виду человеческий род. В самом деле, апостол Павел говорит Ефесянам, что они были избраны Богом и предназначены для того, чтобы стать Его сыновьями «до основания мира».
С другой стороны, нам часто говорили, что наука по-иному относится к человеку и его месту в мире. В истории науки, как говорят материалисты, человечество не является центральным для цели вселенной по той простой причине, что у вселенной нет цели. Стивен Вайнберг, выдающийся физик частиц, выразил эту точку зрения в знаменитом отрывке своей книги «Первые три минуты»: "Людям почти неодолимо свойственно полагать, что у нас есть какое-то особое отношение ко вселенной, что человеческая жизнь - это не просто фарсовый результат цепочки случаев... но что мы были как-то встроены в мир «с самого начала".... . Нам очень трудно осознать, что [вся земля] является лишь крошечной частью враждебной вселенной... Чем больше вселенная кажется понятной, тем больше она кажется бессмысленной".
По мнению не только Вайнберга, но и многих ученых, прогресс науки все больше и больше делает вселенную «бессмысленной», а человечество - случайно возникшим благодаря «работе слепых материальных сил». Действительно, многие считают это ключевым уроком, который наука должна преподать нам. Особенно прямолинейным сторонником этой точки зрения является зоолог Ричард Докинз, который пишет, что «вселенная, которую мы наблюдаем, обладает именно теми свойствами, которые мы должны ожидать, если в основе нет ни замысла, ни цели, ни зла, ни добра, ничего, кроме бессмысленного равнодушия». Покойный Стивен Джей Гулд утверждал, что человеческая раса - странная случайность эволюционной истории, просто «крошечная веточка на древнем дереве жизни". Мы, сказал Бертран Рассел, лишь «любопытная случайность на задворках вселенной".
Можно понять, почему некоторые люди приходят к такому выводу. Физическая Вселенная  безразлична к нам. Мы просто крошечная часть  холодной, темной, пустой, враждебной вселенной. Даже такой набожный христианин, как Блез Паскаль, писал в своих "Мыслях": «Вечное молчание бесконечных пространств пугает меня". И все же ничего из этого не дает ответа на основной вопрос: человеческий род - случайность, или мы должны были быть здесь? Чтобы выразить это в терминах Вайнберга, действительно ли мы «как-то встроены» в мир с самого начала?
Как оказалось, новый свет пролил на этот вопрос открытия современной физики. Было замечено, особенно после работы астрофизика Брэндона Картера в 1970-х годах, что есть много особенностей законов природы, которые кажутся организованными, даже «точно настроенными», чтобы сделать возможным существование жизни, в том числе разумных существ, таких, как мы. Их часто называют "антропными совпадениями". Иногда можно услышать выражение «антропный принцип», но этого термина следует избегать, так как он имеет множество значений и имеет тенденцию создавать путаницу). По крайней мере, на первый взгляд, эти так называемые «антропные совпадения», похоже, подтверждают идею, что мы были встроены в мир «с самого начала». Даже некоторые бывшие атеисты и агностики видели в них впечатляющие доказательства Божественного замысла. Другие, однако, выдвинули научные возражения против идеи антропных совпадений, утверждая, что она основана на неоправданных предположениях. Другие, признавая, что такие совпадения есть, утверждают, что гипотеза мультивселенной дает вполне натуралистическое их объяснение этих совпадений вполне возможно. В этой лекции я сначала приведу несколько примеров антропных совпадению, затем отвечу на возражения, и, наконец, попытаюсь обсудить идею . мультивселенной.
Так каковы же некоторые особенности вселенной и ее законов, которые делают жизнь возможной? Одна из таких особенностей заключается в том, что мир подчиняется принципам квантовой механики. Квантовая механика говорит нам, что в малых масштабах мир зернистый, а не гладкий. Сам факт, что материя состоит из дискретных частицы, таких, как протоны и электроны, из которых могут быть построены сложные структуры, создает квантовые эффекты. Кроме того, эти структуры являются стабильными только из-за квантовой механики. В неквантовом мире, даже если бы частицы, похожие на протоны и электроны, электроны будут втянуты в атомные ядра благодаря их электрическому притяжению вместо устойчивых орбит вокруг них, и поэтому атомы просто слипнутся в крошечные комки. Лишь знаменитый принцип неопределенности Гейзенберга предотвращает это. Этот принцип говорит, что частица не может иметь определенного положения и импульса в одно и то же время. Если бы электрон упал в центр атомного ядра и остался там, он бы имело определенную позицию - центр ядра, и определенный импульс - ноль. Более того, даже если представить, что электроны могут каким-то образом удерживаться на орбите атомных ядер в неквантовом мире, у них было бы бесконечное количество способов сделать это, то есть никакие два атома одного и того же элемента не будут одинаковыми, и ни один атом не будет вести себя последовательно с течением времени. Атомы будут вести себя хаотично, без стабильных свойств.  Квантовая механика также может быть необходима для того, чтобы было место для воли и действия человека, так как без квантовой механики законы физики были бы полностью детерминистскими, что означает, что каждое физическое событие будет течь уникальным и неизбежным образом из прошлых физических событий. Квантовая неопределенность спасает нас от этого (Есть детерминистские интерпретации квантовой механики Бома и де Бройля, не имеющие отношения к римскому волюнтаризму. - Пер).
Не следует принимать как должное, что мир является квантово-механическим,  хотя все должно быть так, как будто это самый очевидный способ, которым вселенная может быть построена. Все совсем наоборот. Квантовая механика имеет странность, которая поражает всех физиков, находящих ее глубоко таинственной и противоречащей обычному «здравому смыслу». Есть еще один аспект квантового мира, который важен для жизни и тоже выглядит очень странно. Он называется принципом исключения Паули и применяется к таким частицам, как электроны. Он предотвращает все электроны атома от падение на самый низкий «энергетический уровень», в результате чего все атомы будут иметь одни и те же химические свойства. Богатая палитра химических элементы, которые можно увидеть в периодической таблице и которая допускает фантастическое разнообразие химических соединений, необходимых для жизни, обусловлена именно этим принципом Паули. Этот принцип, в свою очередь, прослеживается в том, что так называемый «электронное поле»имеет силу, которая не выражается через обычные числа, или даже комплексные числа, но только в терминах своеобразных математических объектов, называемых числами Грассмана, которые имеют любопытное свойство, что любое из таких чисел умножается на ноль.
Далее рассмотрим фундаментальные силы природы, которых обычно выделяют четыре: это гравитация, электромагнетизм, сильное и слабое взаимодействие. (Т.н. поле Хиггса обычно считают пятой силой). Если бы какой-либо из этих сил не существовало, жизнь, скорее всего, была бы невозможна. Электромагнетизм удерживает электроны и ядра вместе, чтобы сформировать атомы, атомы вместе, чтобы сформировать молекулы и молекулы вместе, чтобы сформировать большие структуры, такие, как живые существа. Электромагнетизм также порождает существование света, который является средством, с помощью которого Солнце согревает Землю и обеспечивает энергию, необходимую растениям и животным. Сильное взаимодействие удерживает в единстве атомные ядра, которые в противном случае распадаются из-за электрического отталкивания протонов в них. Без гравитации материя не будет конденсироваться в звезды и планеты, которые необходимы как среда обитания для жизни. Более того, гравитационное расширение пространства-времени гравитационное скопление вещества в звезды - вот что позволило вселенной иметь запасы полезной энергии для поддержания жизни. Слабое взаимодействие делает возможными ядерные реакции, которые приводят в действие звезды, подобные Солнцу. Сила Хиггса  необходима, чтобы придать массу частицам, таким, как электроны и кварки.
Важно не только существование этих сил, но и их специфические характеристики, их сложное взаимодействие, и тот факт, что эти силы находятся в надлежащем соотношении друг с другом, которое делает жизнь возможной. Вот один пример: нейтроны и протоны получают свою массу в основном от сильного взаимодействия. Но нейтроны тяжелее протонов лишь на 1/700. Это связано с силой Хиггса, которая делает кварки внутри нейтронов немного тяжелее, чем внутри протонов. Если бы не этот факт, протоны были бы тяжелее нейтронов, что позволило бы им радиоактивно распасться на нейтроны. Это сделало бы обычные атомы водорода нестабильными и произвело катастрофический эффект, так как почти все органические соединения, не говоря уже о важнейшей для жизни воде, содержат водород. Или будь электромагнитная сила была не намного слабее, чем сильная, дополнительная энергия, упакованная в протон, сделала бы его тяжелее нейтрона, и произошла бы такая же катастрофа.
 Виды частиц материи, которые существуют, также важны. Дело в том, что есть частицы со свойствами, такие, как электроны, нейтроны, протоны, и так называемые «пионы», которые тоже необходимы для жизни. Без нейтронов было бы возможно только несколько типов ядер и, следовательно, только несколько элементов периодической таблицы. Без частиц, таких как пион, который создает притяжение между нейтронами и протонами, ядро ни одного атома, кроме водорода, не могло бы сохраниться. И, конечно же, частицы, такие как электроны и протоны, необходимы, чтобы вообще иметь атомы.
Характеристики пространства и времени также имеют решающее значение. Мы принимаем как должное, что есть три измерения пространства и одно измерение времени. Но это не является какой-либо математической, логической или метафизической необходимостью. Физики элементарных частиц изучают математические теории, где пространство-время имеет другое число пространственных измерений. Действительно, в теории М, которая, по мнению многих физиков, есть правильная единая теория всех сил, есть десять пространственных измерений, семь из которых свернуты до субатомного размера. Для жизни важно, чтобы было ровно три «больших» пространственных измерения (т.е. которые распространяются на макроскопические расстояния), как в нашей вселенной. Если бы было более трех больших пространственных измерений, гравитация действовала бы на расстоянии, отличном от знаменитого «закона обратных квадратов», обнаруженного Исааком Ньютоном. Гравитация была бы сравнительно сильнее на коротких расстояниях и слабее на больших, чем по закону Ньютона. В результате планеты либо вышли бы из притяжения звезд, либо упали бы на них, но не удержались бы на орбитах. Если бы было менее трех больших пространственных измерений, с другой стороны, сложная нейронная схема, необходимая для мозга, была бы невозможна. Если кто-то пытается нарисовать сложную электросхему на двухмерной поверхности, он обнаружит, что провода должны будут пересекаться друг с другом много раз, что приведет к коротким замыканиям. В трех или более измерениях, однако, провода (или нейроны) могут обойти друг друга, не касаясь друг друга.
Важно не только количество измерений пространства-времени, но и его геометрия. Если бы пространство-время было евклидовым, например, время не могло бы иметь различия между прошлым и будущим. Объекты смогли бы путешествовать обратно в свое прошлое, что нанесло бы ущерб связи причины и следствия. Наконец, если бы Вселенная не была чрезвычайно пространственно плоской вскоре после Большого взрыва, она или схлопнулась бы в ничтожную долю секунды после него, либо стала бы расширяться так быстро, что это разорвало бы все атомы.
 До сих пор я говорил об «антропных совпадениях», которые охватывают особенности вселенной и ее законы, в том числе принципы квантовой механики, виды основных сил и существующих частиц, а также геометрию и количество измерений пространства-времени. Но многие из антропных совпадений являются количественными и включают некоторые естественные константы, которые численно очень близки - в некоторых случаях чрезвычайно близки - к определенным специальным значениям. Часто говорят, что эти константы «настроены», чтобы сделать жизнь возможной. Один из лучших примеров - параметр под названием «значение ожидания вакуума Хиггса», который физики кратко называют V. Математическая структура стандартной модели физики элементарных частиц сама по себе не требует, чтобы v имело какое-либо конкретное значение априори , v могло бы быть намного больше, чем это наблюдается - на самом деле, на 10 порядков больше или меньше, или немного больше или меньше. Но жизнь не была бы возможна в нашей вселенной, если бы V не был достаточно близок к своему реальному значению на самом деле, в пределах 50% от него. Жизнь балансирует буквально по лезвию ножа. Это было показано в 1998 году мной и несколькими другими физиками теоретиками в статье, которая сейчас широко цитируется в научной литературе.
Что физики выводят из таких антропных совпадений? Существует широкий спектр мнений. Некоторые из величайших ученых нашего времени, включая Якова Зельдовича, Андрея Сахарова, Льва Окуня, Мартина Риса и Стивена Вайнберга, среди прочего, интересовались ими и посвятили их изучению. Тем не менее, этот предмет вызывает дискомфорт и даже враждебность в большей части сообщества физиков, отчасти из-за призрака телеологии. Физики имеют сильное профессиональное отвращение к телеологическому мышлению, потому что, по крайней мере в физических науках, научная революция в значительной степени стала возможной благодаря отказу от телеологии в пользу механицизма. Я подозреваю, однако, что есть еще что-то, что вызывает беспокойство об антропных совпадениях, а именно призрак религии. Тем не менее, научный скептицизм в отношении этих идей не полностью основан на таких предрассудках. Есть несколько аргументов против идеи антропных совпадений, которые следует воспринимать всерьез.
Во-первых, утверждается, что мы не можем действительно знать, что необходимо для возникновения жизни. Жизнь может принимать формы, совершенно чуждые нашему опыту. Хотя жизнь, о которой мы знаем, использует определенный вид физики, кто знает, могли ли бы существовать совершенно разные возможности для жизни с разными физическими законами? Однако многие из антропных совпадений не подвержены этому аргументу. Так, если бы кривизна пространства не была фантастически мала с самого начала, вселенная либо рухнула бы и закончилась бы очень коротко через крошечную долю секунды после своего начала, либо подверглась бы такому чрезвычайно быстрому расширению, что материя и даже атомы порвались бы в клочья, не говоря уже о живых существах.
Или рассмотрим другой пример: если параметр v был значительно больше реально существующего, это не просто означало бы, что химия была бы другой, так что, возможно, могли бы существовать разные виды жизни, основанные на несколько разных химиях. Скорее, не было бы никакой химии в принципе! Причина в следующем: если бы v было большим, протоны и нейтроны были бы нестабильны, и единственные частицы, доступные для атомного ядра, были бы своего рода под названием «Дельта +". Более того, эти Дельты не смогли бы соединиться, чтобы сформировать многочастичные ядра, поэтому единственный вид атомного ядра состоял бы из одного «Дельта +". Получающийся атом вел бы себя химически так же, как гелий, который химически инертен. Итак, будь V значительно больше, вселенная имела бы не просто другую химию, но никакой химии вообще, и, следовательно, она почти наверняка была бы непригодна для жизни.
 Тем не менее, возражение, которое мы обсуждали, имеет некоторые достоинства. Есть некоторые особенности законов физики, которые явно жизненно важны - в буквальном смысле, так что жизнь была бы невозможна без них, есть и другие, где это не так понятно. В этих случаях все, что мы можем сказать, это то, что крайне маловероятно, что с ними жизнь могла возникнуть, но мы не можем абсолютно исключить это. Абсолютная уверенность, однако, не относится к делу. Мы могли бы остаться с очень сильными, даже если не абсолютно убедительными, признаками того, что космос был создан для жизни, включая сложную жизнь, такую как мы. В конце концов, такие ученые, как Стивен Вайнберг, Ричард Докинз и Стивен Джей Гулд пришел к противоположному выводу не потому, что имели любые виды доказательств, но просто из-за фактов, которые показались им наводящими на размышления.
 Второе возражение заключается в том, что могут существовать общепринятые научные объяснения некоторых, если не всех фактов, которые теперь кажутся антропными совпадениями. На самом деле, среди приведенных мною примеров антропных совпадений я включил два, где у нас уже может быть хотя бы частичное научное объяснение. Факт, что электромагнитная сила намного слабее, чем сильное взаимодействие, отчасти это объясняется идеей «великого объединения». Есть основания полагать, что электромагнитная сила, слабая и сильная - все это действительно аспекты одного взаимодействия. Эти силы не независимы друг от друга, но взаимосвязаны. Действительно, в типичной грандиозной единой модель - и многие такие модели были предложены - электромагнитная сила имеет тенденцию быть слабее сильной. Другой пример - крайняя «пространственная плоскость» вселенной вскоре после Большого взрыва, что можно объяснить процессом, называемым «космической инфляцией» - что, вероятно, произошло в ранней вселенной. (Я должен, однако, указать на то, что сама космическая инфляция, кажется, требует некоторой «тонкой настройки» параметров).
Таким образом, мы видим, что есть, по крайней мере, некоторые факты о структуре вселенной и ее законы, которые кажутся необходимыми, или, по крайней мере, благоприятными, чтобы к возникновению жизни могли подойти обычные научные объяснения. Но даже если это окажется правдой для всех из них, это не будет объяснять весь  характер этих фактов. Хорошо выразились известные астрофизики Бернард Карр и Мартин Рис. В классической статье в журнале « Обзоры современной физики» они писали: "Однажды у нас может быть более физическое объяснение некоторых отношений, которые . теперь  кажутся подлинным совпадением. Например, [некоторые из них] могут в конечном итоге быть отнесены к категории вследствие некоей в настоящее время не сформулированной единой теории. Однако, даже если бы все очевидные антропные совпадения могли быть объяснены таким образом, все равно было бы замечательно, что отношения, продиктованные физической теорией, оказались также благоприятными для жизни". Другими словами, предположим, что существует 20 числовых отношений, которые должны соблюдаться, чтобы жизнь стала возможной, и предположим, что в некоторой физической теории каждое из этих 20 отношений оказывается выполненным как следствие какого-то базового физического принципа. Это само по себе будет удивительным совпадением.
Это подводит нас к третьему возражению, которое тесно связано со вторым. Эйнштейн спросил, был ли у Бога выбор, как творить мир. Многие физики в настоящее время подозревают, что нет. Они подозревают, что все математические отношения в законах физики окажутся продиктованы некоторыми глубокими основными принципами, которые не оставляют места для вещей, которые были бы иными. Часто можно услышать обсуждаемую возможность того, что законы физики «уникальны». Идея состоит в том, что все в физическом мире, какие виды частиц существуют, виды сил и их относительные силы, количество измерений пространства и степень его плоскостности, энергетические уровни углерода-12 и так далее вплоть до мельчайших деталей - возможно, так и должно быть из-за некоторых фундаментальных физических принципов. Если это так, у Бога не могло быть свободы устраивать законы природы, чтобы они были «благоприятными для жизни» или иным образом, поскольку Его руки были полностью связаны.
Однако это явно неправильно. Физические принципы не могли связать руки Бога по той простой причине, что Он мог бы выбрать некоторые другие принципы, на которых основывались бы законы физики. Например, в то время как относительная слабость электромагнитной силы, которую мы считали антропно удачной, может быть необходимым результатом «великого единого» каркаса, и ни в коем случае не было необходимости, чтобы мир строился в соответствии с такими едиными рамками. На самом деле, мы до сих пор не знаем, так ли это. Таким образом, в этом конкретном вопросе у Бога явно был выбор, и действительно, много вариантов, так как существует много математически самосогласованных рамок, которые включают «великое объединение», и много тех, которые этого не делают.
На самом деле существует бесконечное число математически самосогласованных наборов законов физики, которые могли бы выбраны Творцом в качестве основы для структуры вселенной. Это неоспоримо. Например, маятник - это совершенно самосогласованная физическая система. Можно представить себе вселенную, в которой основные уравнения являются просто маятником. В качестве альтернативы, основные уравнения вселенной могут быть N связанных маятников, где N - любое выбранное вами число. Я просто указал бесконечное количество различных возможных вселенных, и я не поцарапал даже поверхность всех математических возможностей.
Всякий раз, когда знающий физик предполагает, что законы физики нашей вселенной могут быть «уникальными», единственно возможными, он действительно имеет в виду, что может существовать уникальный набор самосогласованных законов, которые удовлетворяют определенным предполагаемым предварительным условиям. Например, некоторые теоретики считают, что существует только один возможный набор законов - «теория М» или теория суперструн - которая может включать в себя одновременно принципы квантовой механики и принципы эйнштейновской гравитации. Тем не менее, нет априорной причины, по которой Вселенная должна иметь либо квантовую механику, либо эйнштейновскую гравитацию.
Короче говоря, вселенная могла быть создана иначе, и будь она создана по-другому, то жизнь просто не могла бы возникнуть. Эти утверждения не будут оспариваться ни одним фундаментальным физиком.  Но прежде чем прийти к выводу, что антропные совпадения неизбежно указывают на космическую цель, которая включает в себя жизнь, и, следовательно, на Бога, Который сотворил вселенную для жизни, следует помнить о том, что некоторые из ученых, которые наиболее решительно утверждают, что антропные совпадения реальны, являются убежденными атеистами (Стивен Вайнберг - примечательный тому пример). По их мнению, то, что законы физики «благоприятны» для жизни, имеет чисто натуралистическое, научное объяснение, которое не имеет ничего общего со значением людей или другой жизни в космической схеме. Натуралистическое объяснение, на которое они указывают, в настоящее время называется "гипотезой мультивселенной".
Идею мультивселенной легче всего объяснить по аналогии. Есть много условий на планете Земля, которые благоприятны для жизни. Если бы Земля была намного меньше, то она не смогла бы сохранить атмосферу. Если бы она была намного больше, она бы сохранил много водорода в своей атмосфере, что может быть вредно для жизни. Если бы она была намного ближе к солнцу, на ней было бы слишком жарко, чтобы сохранить жидкую воду, если намного дальше - было бы слишком холодно. Кто-то "хорошо" настроил "условия здесь, чтобы сделать жизнь возможной? Не обязательно. По-видимому, во вселенной существует огромное количество планет, вероятно, 10 трлн. (В контексте современной теории дня не исключено, что вселенная имеет бесконечную пространственную протяженность и содержит бесконечное число планет). Некоторые планеты горячие, некоторые холодные, некоторые большие, а некоторые маленькие. Они, несомненно, охватывают широкий спектр физических и химических условий. Кажется неизбежным, что у некоторых из них будут подходящие условия для жизни. Иными словами, если кто-то попробует один ключ в неизвестном замке, это будет удивительное совпадение, если он сработает. Но если кто-то попробует миллион ключей, не удивительно, если какой-нибудь из них сработает.
 Идея мультивселенной заключается в том, что не только температура и другие свойства планет могут варьироваться от места к месту, но что многие из особенностей физики, которые мы обычно считаем универсальными, так называемые «константы" на самом деле варьируются между вселенными. Сила электромагнитной силы, масса электронов и даже количество и типы сил и частиц, могут варьироваться от одной вселенной к другой. Тогда может быть почти неизбежно, что в некоторых вселенных условия будут подходящими для жизни. И, конечно же, обитателям такой исключительной вселенной может показаться, что кто-то организовал вещи в своей вселенной, помня о них.
 Я только что описал то, что физики обычно имеют в виду, когда они говорят о «мультивселенной». В этой версии идеи есть только одна Вселенная, но она имеет много областей, и самые основные черты физики варьируются от одного ее региона к другому. На самом глубоком уровне все регионы вселенной управляются по тем же фундаментальным законам, но эти фундаментальные законы могут проявляться. по-разному в разных местах. Множественность в этой версии идеи мультивселенной означает лишь множественность регионов в одной вселенной. Другими словами, в этой версии, мультивселенная - это просто странный тип вселенной. Есть, однако, более радикальные версии идеи мультивселенной, в которых постулируется существование действительно многих вселенных. Например, в некоторых сценариях одна вселенная может отделяться от другой почти как один мыльный пузырь от другого. Трудно представить ряд вселенных, полностью физически отделенных друг от друга. Но не нужно ссылаться на такие радикальные идеи. В дальнейшем, когда я говорю о «мультивселенной», я имею в виду версию, которая чаще всего рассматривается физиками, где только одна вселенная со многими регионами.
 Некоторые религиозные люди думают, что мультивселенная идея - это просто  атеистическая фантазия, идея, придуманная только для объяснения антропных совпадений без Бога. Это не так. В нескольких видах теорий, которые фундаментальные физики изучали в течение последних 30 лет по причинам, не имеющие ничего общего с антропными совпадениями и их возможными религиозными  последствиями, вселенная имеет множество областей, в которых различны основные физические параметры, например типы частиц и сил. Это может произойти в теориях, где выполняются два условия. Условие 1 состоит в том, что вселенная настолько велика, что у нее так много областей, что они не успевают повлиять друг на друга.  Это, вероятно, будет так, если вселенная подверглась космической инфляции, если есть основания полагать, что это так. Условие 2 заключается в том, что основные законы  физики таковы, что некоторые параметры, которые когда-то считались постоянными, на самом деле переменные, значения которых могут зависеть от местных факторов. В  ряде видов теорий, которые, по мнению физиков, имеют хорошие шансы быть верными, законы физики таковы. Если эти два условия выполнены, то в разных областях вселенной, которые никогда не влияли друг на друга, местные факторы могут выбрать разные значения переменных параметров.
 Так что идея мультивселенной нисколько не надуманна с точки зрения фундаментальной физики. И не только некоторые ученые-атеисты считают это правдоподобным - многие религиозные ученые тоже. Более того, не просто какие-то религиозные люди враждебны к идее мультивселенной. Многие ученые-атеисты (возможно, даже большинство из них) сильно не любят эту идею, потому что они рассматривают ее как непроверяемую и, следовательно, «ненаучную».
На мой взгляд, вполне разумно предполагать, что мы живем в мультиверсуме и что это может объяснить натуралистическим образом некоторые из антропных совпадений. Тем не менее, я не считаю, что это сведет на нет силу антропных совпадений как доказательство цели во вселенной. С одной стороны, есть определенные антропные совпадения, которые идея мультивселенной не может объяснить, и, в частности, таковы многие из тех, что имеют отношение к качественным особенностям вселенной. Например, мультивселенная как гипотеза не объяснит, почему мир является квантово-механическим. Возможно, что некоторые части Вселенной являются квантово-механическими, в то время как другие нет. Принципы квантовой механики являются частью самой грамматики физического закона в нашем мире и математическая согласованность требует, чтобы они применялись ко всем частям вселенной. Точно так же мультивселенная как гипотеза не объясняет, почему существует такая вещь, как гравитационное взаимодействие: гравитация не может существовать в некоторых частях вселенной, а не в других.
 Более того, существует большое количество антропных совпадений, которые реально необходимо объяснить. Для сценария моновселенной, чтобы объяснить какое-то одно антропное совпадение, потребуется только то, что один физический признак варьируется между регионами вселенной. Однако для объяснения сценария мультивселенной большинство из них потребует, чтобы десятки функций варьировались между регионами вселенной. Можно было бы представить, что от одного региона к другому будут различатьсь следующие вещи: количество пространственных измерений, виды сил, их характеристики и параметры; виды частиц, степень пространственной плоскостности; значение параметров типа v; и многое другое. Другими словами, не любой мультивселенный сценарий добьется цели, но только тот,  в котором реализуется достаточно богатый шведский стол возможностей различных регионов вселенной.
Но если мы живем в такой богатой и пестрой мультивселенной, каждый имеет право спросить, почему. Мультивселенная может существовать, только если фундаментальные законы физики таковы, чтобы она была возможной. Итак, почему  должно произойти так, что основные законы нашей вселенной как раз подходит для создания структуры мультивселенной, и почему они так производят мультивселенную с таким богатым массивом возможностей? Эти факты о законах природы сами по себе можно увидеть как замечательные антропные совпадения!
 В последние годы физики осознали, что фундаментальные законы физики должны быть очень особенными, если жизнь должна иметь какую-либо возможность существовать. Они могут быть особенными, лишь обладая необходимыми качественными характеристиками и просто правильными значениями различных констант природы. Или же они могут быть особенным в том, чтобы быть только правильным видом законов, чтобы производить богатые и многоцветные структуры Мультивселенной. Но так или иначе они должны быть действительно особенными.
В конечном итоге нельзя избежать двух самых основных фактов. Во-первых, законы природы не обязаны быть такими, какие они есть; и, во-вторых, законы, которые могут сделать вселенную пригодной для жизни, не абы какие, но только те, которые являются особыми каким-то весьма нетривиальным способом. И это всерьез говорит о том, что, как я бы сказал, мы были «встроены с самого начала» в мир и «должны были быть здесь». На мой взгляд, эти факты наиболее естественно поддаются религиозной интерпретации. По крайней мере, они полностью уничтожают претензии, часто выдвигаемые среди атеистов, что открытия науки указывают на вселенную без значения или цели, в которой человек является случайным побочным продуктом.
Сказав все это, мы останемся с вопросом, который многих волнует: почему Вселенная так велика? Как мы можем утверждать, что являемся важными во вселенной, которая затмевает нас в своих масштабах пространства и времени? Здесь есть как минимум парадокс. Это парадокс, который не был потерян для псалмопевца, который воскликнул: «Когда я рассматриваю небеса, дело Твоих рук, луну и звезды, которые Ты сотворил - что такое человек, что Ты помнишь о нем, и сын человеческий, что Ты посещаешь его?».
Один ответ, конечно, традиционный. Вселенная была создана не только для нашей пользы. Как сказал псалмопевец: «Небеса провозглашают славу Божью». Если они провозглашают славу Божью, то нет особой причины, почему они должны быть созданы в человеческом масштабе. Фактически, в XV веке Николай Кузанский утверждал, что только вселенная бесконечной мощи будет достойна Творца и сможет явить Его славу.
Традиционный ответ хороший, но может быть и другой. Оказывается, что сам возраст и обширность вселенной могут иметь «антропное» значение. Жизнь возникла в нашей вселенной таким образом, что потребовалось много времени. Как мы видели, большинство элементов, необходимых для жизни, были созданы глубоко в звездах. Эти звезды должны были взорваться, чтобы рассеять эти элементы и сделать их доступными, прежде чем жизнь могла даже начать развиваться. Весь этот процесс потребовал миллиардов лет. Эволюция человеческой жизни из этих элементов потребовала еще миллиардов лет. Таким образом, краткость продолжительности человеческой жизни и даже истории человечества по сравнению с возрастом вселенной может быть просто вопросом физической необходимости, если учесть, что Бог предпочитает работать. Дерево дорастает до зрелости дольше, чем длится плод дерева. Вселенной понадобилось гораздо больше времени, чтобы достичь зрелости, чем продолжается человеческая жизнь..
Физика также может предложить, почему вселенная должна быть такой большой. Открытые Эйнштейном законы гравитации напрямую связывают размер Вселенной с ее возрастом. Тот факт, что вселенная имеет в поперечнике много миллиардов световых лет, связан с тем, что она просуществовала несколько миллиардов лет. Возможно, нас меньше пугала бы маленькая уютная вселенная размером, скажем, с континента. Но такая вселенная продолжалась бы всего несколько миллисекунд. Даже вселенная размером с солнечную систему просуществовала бы всего несколько часов. Вселенная, построенная таким образом, чтобы развить жизнь, вполне могла бы широко распространяться как в пространстве, так и во времени. Вполне может быть, что пугающие просторы, которые так часто называют признаком человеческого ничтожества, на самом деле, как и многие другие особенности нашей странной вселенной, могут указывать на человека, поскольку они также провозглашают славу Божью.

Перевод (С) Inquisitor Eisenhorn


Рецензии