Аманда Гефтер - На лужайке Эйнштейна. Что такое ничто, и где начинается всё

Хартл, по понятным соображениям, относился более благожелательно к аргументам Хокинга. Как бы странно их теория ни выглядела, сказал он по телефону, это действительно единственный путь развития, учитывая наше место внутри Вселенной: «Это смена точки зрения, но она, похоже, неизбежна. Космологам придется обратить внимание на эту работу».

Предположение Хокинга о безграничности убивало квантового дракона, удаляя сингулярность в происхождении Вселенной и позволяя нам объяснить Вселенную изнутри. Но была и другая причина, по которой космологам следовало обратить внимание на работу Хокинга и Хертога. Космология, построенная по их принципу «сверху вниз», давала ответ на вопрос Уилера – тот самый вопрос, который в течение многих лет отдавался эхом в моем мозгу: «Если уж антропный принцип, то почему антропный принцип?»

Абсурдное значение наблюдаемой темной энергии – лишь один из множества параметров, казавшихся необъяснимо подогнанными друг к другу, как будто специально для того, чтобы обеспечить существование биологической жизни, но именно его объяснить труднее всего. Такая тонкая настройка параметров – вещь очень шаткая: достаточно малейшего изменения одной или двух физических величин, и наше существование было бы невозможным. Если бы распределение вещества в ранней Вселенной было чуть более неоднородным, то на месте звезд и галактик образовались бы черные дыры. Если бы оно было немного более однородным, то мы бы не увидели космических структур. Если бы слабое ядерное взаимодействие было чуть более сильным, единственным элементом во Вселенной был бы водород; а если немного слабее, мы бы ничего не обнаружили во Вселенной, кроме гелия. В любом случае звезды не смогли бы сформироваться. Без звезд не было бы углерода, без углерода не было бы жизни. Сила гравитации тоже пришлась нам в самый раз: немного сильнее – и наше Солнце сгорело бы через каких-нибудь десять тысяч лет, слишком быстро для биологической эволюции. Если бы разность массы между протоном и нейтроном была немного больше, то атомы сами по себе были бы нестабильными. А тут еще эта дьявольски точно подогнанная космологическая постоянная.

Многие физики, следуя Сасскинду, объясняли такие совпадения с помощью бесконечно разнообразного вакуумного ландшафта, предсказываемого теорией струн, который физически реализовался в бесконечно большом числе вселенных, образованных в ходе хаотической инфляции. Именно это объяснение вызывало сполохи негодования во взгляде Дэвида Гросса.

Хокинг и Хертог купились на идею ландшафта в теории струн, – но они не принимали хаотическую инфляцию как физический механизм образования мультивселенной. Вместо этого они видели в разнообразных мирах, описываемых теорией струн, всевозможные истории, существующие не в физическом пространстве, а в математической суперпозиции, из которой выводится история нашей Вселенной. Вы можете по-прежнему использовать антропный принцип, чтобы объяснить очевидно тонкую настройку параметров, без каких-либо отсылок к чему-либо вне нашего собственного космического горизонта. Хокинг и Хертог перевернули концепцию ландшафта с ног на голову: вместо множества вселенных с одной историей у каждого теперь есть единая Вселенная с множеством историй.

Но если вдуматься, тонкая настройка имеет свой смысл в нисходящей космологии. В самом деле, ведь история Вселенной, вместе со всеми ее физическими свойствами, должна тогда определяться нашими наблюдениями, и это будет Вселенная, идеально подходящая для нас, – иначе как бы мы здесь оказались и смогли делать свои наблюдения? Объяснение совпадений на основе антропного принципа проблематично при построении космологии снизу вверх, потому что надо начинать с некоторого начального состояния, которое никак не зависит от наблюдателей, и Вселенная эволюционирует во времени до тех пор, пока где-то случайно не возникнут сами наблюдатели как побочный продукт законов физики и счастливого стечения обстоятельств. Полагая начальные условия около четырнадцати миллиардов лет назад делом случая, мы, конечно, можем только чесать в затылке, задаваясь вопросом, каковы были шансы обеспечить Вселенной все необходимые ингредиенты для приготовления невероятного рагу биологической жизни. Подход «сверху вниз» в космологии, со своей стороны, не вызывает таких вопросов. Вместо того чтобы начинать с космической истории и прослеживать ее эволюцию до появления наблюдателей, «сверху вниз» космология начинает с наблюдателей и выводит историю. А начиная с факта существования жизни, вы обречены в конце концов получить дружественную в отношении жизни Вселенную.