Олег Фейгин - Квантовые миры Стивена Хокинга

Квантовая флуктуация — это неопределенность параметров какого-то процесса, его «размазанность», и если одна из таких флуктуаций достигнет надкритического размера («размытость» параметра пересечет своим краем некоторую критическую границу), это может привести к острому локальному экстремуму (вспоминаем школьную математику!) интенсивности поля. Этот полевой «подскок» параметров и может создать условия для выхода на инфляционный режим. В итоге возникает молниеносно расширяющийся пузырек — зародыш нашей Вселенной, за невообразимо малый «квантовый» срок заполняющий как минимум объем Метагалактики.

Так, по крайней мере умозрительно, рождается вселенская сцена, на которой материя и энергия по тщательно и не очень выписанным сценариям теорфизиков-космологов начинают разыгрывать грандиозный спектакль под названием «Наша физическая реальность»! Тут надо заметить, что режущее вначале слух слово «сценарий» ученые, работающие в области космологии, науки о Вселенной в целом, любят применять к любым «глобальным» процессам, ведь все же приятно хоть изредка чувствовать себя этаким всемогущим демиургом — сверхъестественным существом, создающим иные миры!

Хотя в квантовой инфляционной космологии еще очень много белых пятен, да и сам по себе механизм инфляции малопонятен, Хокинг вместе с коллегами создал несколько вариантов инновационных сценариев вечной инфляции. Эта парадоксальная концепция предполагает, что квантовые флуктуации, подобные той, которая, возможно, положила начало нашей Вселенной, не исчезли в первые мгновения Большого взрыва, а продолжают самопроизвольно возникать, порождая все новые и новые миры. Не исключено, что и наша Вселенная сформировалась подобным образом в мире-предшественнике. Точно так же можно допустить, что и в нашем Мире возникнет флуктуация, которая разовьется в новую вселенную, может быть даже с иными физическими законами и структурой пространства-времени, тоже впоследствии способную к космологической «редубликациии». Конечно же, в подобных сценариях очень много загадок, так, не совсем ясна роль энергии вакуума. Эту загадочную «пустую» субстанцию Хокинг считал буквально перенасыщенной энергией!

Разрабатывая варианты космической инфляции, Хокинг предположил, что именно энергия вакуума определяет структуру космической материи. По его словам, будь она немного ближе к нулю, Вселенная так бы и осталась безжизненной и бесформенной смесью газа и пыли, равномерно распределенной по космическому пространству. В противном случае, чем больше была бы величина темной энергии, тем быстрее первичное вещество сконденсировалась в массивные галактики, которые давным-давно сколлапсировали бы в черные дыры.

Любопытно, что сценарий непрерывно рождающегося инфляционного Мира позволяет совершенно по-иному взглянуть на вероятность зарождения жизни. Эта величина, по мере продвижения вперед исследований в области молекулярной биологии и генетики, все более приобретает поистине отрицательное астрономическое значение. Сложность до сих пор не найденного «механизма запуска» жизненных процессов позволяет считать, что даже действия всех возможных факторов на протяжении эволюции нашей Вселенной (после образования первых звезд) может не хватить для его реализации. Однако наличие бесконечного количества разнообразных миров коренным образом меняет ситуацию.

Естественно, многие миры Мультиверса могут быть абсолютно безжизненны, например, если в них иные фундаментальные физические константы, не способствующие развитию жизненных процессов. Среди таких постоянных важнейшими могут быть гравитационная константа и размерность пространства. Если бы гравитация была слабее, первичные газопылевые туманности не могли бы конденсироваться в плотные скопления вещества, дающие начало звездам; в противном случае звезды сгорали бы так быстро, что жизнь не успела бы возникнуть. Для размерности пространства вряд ли надо доказывать, что ни двумерное, ни тем более одномерное пространство не могут вмещать биомолекулы. С другой стороны, в четырехмерном пространстве и пространствах более высоких размерностей были бы невозможны стабильные планетные орбиты, определяющие космические «зоны жизни».

Конечно, все эти соображения основаны на предположении, что жизнь возникает лишь в привычных для нас формах, но ведь других мы не знаем. Можно, конечно вспомнить знаменитые научно-фантастические романы «Солярис» Станислава Лема и «Облако» Фреда Хойла и порассуждать о мыслящем поле или разумной плазме, но вряд ли стоит прибегать к таким аргументам без достаточных оснований. Иначе говоря, наш мир таков, каков есть, не потому, что его так спроектировали неведомые высшие силы, а просто в силу действия закона больших чисел. Перебор стремящегося к бесконечности количества вариантов обязательно приведет к возникновению жизни и разума. Ну, а когда-нибудь сверхцивилизации будущего смогут найти и способ связи через барьеры пространства-времени иных измерений.