Виктор Комаров - Тайны пространства и времени

Советский астрофизик Г.М. Идлис обратил внимание на то, что в нашей Вселенной законы физики таковы, что разрешают существование атомов, звезд, планет и жизни. В 1965 году другой советский астрофизик А.Л. Зельманов сформулировал очень важный принцип: человек является непосредственным свидетелем природных процессов определенного типа, потому что процессы иного типа протекают без свидетелей.

В развитие этих идей, наконец, удалось получить ясный и недвусмысленный ответ. Вселенная такова потому, что в ней существует человек.

Пожалуй, наиболее ярко принцип, получивший название «антропного», сформулировал Б. Картер, который воспользовался знаменитым изречением выдающегося французского философа Рэне Декарта: «Я мыслю – значит, я существую». У Картера оно выглядит так: «Я мыслю – поэтому мир такой, какой он есть»…

Если суммировать то общее, что содержится в приведенных высказываниях, то можно сформулировать следующий принцип, получивший в современном естествознании и философии название «антропного»: «Мы существуем потому, что Вселенная такая, какая она есть». Или несколько иначе: «Наша Вселенная такая, потому что есть мы – разумные существа, наблюдатели, способные задавать вопросы о ее свойствах…»

Обе эти формулировки совершенно эквивалентны: главное в них – идея тесной взаимосвязи между существованием человека на Земле и фундаментальными свойствами Вселенной – космической среды нашего обитания.

На первый взгляд может показаться, что антропный принцип необычайно прост и сразу все объясняет. Если бы наша Вселенная была иной, то нас бы просто не существовало и некому было бы ее наблюдать и изучать. Однако простота эта только кажущаяся. В действительности все обстоит намного сложнее.

Как показали исследования и расчеты, проведенные физиками и астрофизиками в последние годы, если бы фактические свойства и фундаментальные параметры нашей Вселенной, а также числовые значения так называемых фундаментальных физических констант – таких как скорость света в пустоте, заряд и масса электрона, заряд и масса протона, гравитационная постоянная, а также константы основных физических взаимодействий были хотя бы чуть-чуть иными, то такая Вселенная оказалась бы абсолютно непригодной для жизни.

В своей книге «Пространство и время в современной картине мира», вышедшей в переводе на русский язык в 1979 году, английский астрофизик П. Девис высказывает мысль о том, что наличие жизни накладывает известные ограничения на свойства Вселенной – они должны быть в той или иной мере определенными. Другими словами, во Вселенной, обладающей иными свойствами, мы просто не могли бы существовать. «…Если бы все было не таким, какое оно есть, нас здесь просто бы не было и мы не могли бы выражать свое удивление», – пишет П. Девис.

В другой своей книге «Случайная Вселенная», изданной на русском языке в 1985 году под редакцией доктора физико-математических наук А.Г. Дорошкевича, П. Девис приводит и высказывания некоторых других современных ученых, отражающие взаимосвязь нашего существования и свойств Вселенной.

Например, известный физик-теоретик, ученик А. Эйнштейна Дж. Уилер писал: «Вот человек, следовательно, какой же должна быть Вселенная?» Но, пожалуй, в наиболее простой, хотя и в несколько парадоксальной форме выразил эту связь Б. Де Витт: «Мир, в котором мы живем, есть мир, в котором живем мы» (П. Девис. Случайная Вселенная. М., Мир. С. 135).

В итоге всех подобных соображений и был сформулирован «антропный принцип», затрагивающий наиболее глубокие проблемы, относящиеся к свойствам Вселенной и к их взаимосвязи с существованием человечества. Коротко его можно сформулировать так: «Мы существуем потому, что Вселенная такая, какая она есть». Иными словами, если бы Вселенная была иной, то человек – наблюдатель в такой Вселенной – не мог бы существовать.

О каких же именно свойствах нашей Вселенной или – что в данном случае то же самое – Метагалактики, обеспечивающих возможность возникновения и развития жизни и сложных систем вообще – атомов, звезд, галактик и т. д. – идет речь? Оказывается, о самых фундаментальных ее свойствах, таких как величина массы протона – ядра атома водорода, нейтрона и электрона, трехмерность пространства и наличие четырех типов физических взаимодействий: слабого, которое происходит с участием элементарных частиц нейтрино, электромагнитного – взаимодействия между заряженными частицами, сильного или ядерного, удерживающего частицы внутри атомных ядер, и гравитационного. Характер каждого из этих взаимодействий определяется числовыми значениями соответствующих физических констант.