Томас Хертог – О происхождении времени. Последняя теория Стивена Хокинга (страница 43)

Более того, оказалось, что теория струн описывает именно такую грандиозную мозаичную мультивселенную, существование которой предполагал Вайнберг в своем мысленном эксперименте. И так случилось, что в начале 2000-х в этой удивительной цепи событий сложился треугольник, состоящий из наблюдений, теоретизирования и построенных на антропном принципе соображений о постоянной λ, – каждая из этих составляющих была в своем роде революцией. Именно это слияние идей и привело к появлению космологии антропной мультивселенной, новой парадигмы, которая запустила процесс радикальной смены точки зрения на «тонкую космическую настройку» – точки зрения, которой придерживались Сасскинд и многие другие.

Значит, если существует мультивселенная, то там и здесь будут чисто случайно появляться редкие островные вселенные с локальными законами, подходящими для возникновения жизни. И жизнь, очевидно, только в этих островных вселенных и будет возникать. А островные вселенные, где условия неблагоприятны для жизни, останутся ненаблюдаемыми – ведь мы не можем вести наблюдения там, где нас нет! Антропный принцип служит для отбора в мультивселеннной обитаемых островов, даже если они исключительно редки. Таким образом, космология антропной мультивселенной, кажется, разрешает старинную «загадку замысла»: мы населяем редкий благоприятный для жизни лоскуток космической мозаики островных вселенных, отобранный антропным принципом в преимущественно безжизненной космической мозаике.

На первый взгляд эта логика, казалось бы, не очень отличается от способа учета обычных эффектов селекции в наблюдаемой Вселенной. Мы не можем существовать в областях, где плотность вещества слишком низка для образования звезд, или в эпоху, когда еще не успело образоваться приличного запаса тяжелых элементов вроде углерода. Нет, мы живем на окруженной атмосферой каменной планете, в зоне возможной жизни вокруг особо устойчивой и спокойной звезды, спустя много миллиардов лет после Большого взрыва – здесь имеется благоприятная для жизни среда, в которой появился шанс для развития разумной жизни. Подобным же образом, говорит нам космология антропной мультивселенной, законы физики в нашем мире внутренне благоприятны для жизни просто потому, что мы вряд ли могли бы существовать во вселенной, физические условия в которой этому бы препятствовали. В некотором смысле антропный принцип говорит нам, что физика наблюдаемой Вселенной такая, какая она есть, просто потому что мы в ней существуем.

ЕСЛИ СУЩЕСТВУЕТ МУЛЬТИВСЕЛЕННАЯ, ТО ТАМ И ЗДЕСЬ БУДУТ ЧИСТО СЛУЧАЙНО ПОЯВЛЯТЬСЯ РЕДКИЕ ОСТРОВНЫЕ ВСЕЛЕННЫЕ С ЛОКАЛЬНЫМИ ЗАКОНАМИ, ПОДХОДЯЩИМИ ДЛЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЖИЗНИ.

На Стивена все эти соображения впечатления не производили. Он был всецело согласен с Сасскиндом, Линде и их последователями в том, что бросающийся в глаза биофильный замысел Вселенной требует объяснения. И он был в корне несогласен, что космология антропной мультивселенной что-то объясняет. На обратном пути в Пасадену после конференции в Санта-Барбаре мы остановились в кубинском танцевальном клубе в Беверли-Хиллз, где Стивен оторвался от танцев, чтобы высказать свое неудовлетворение новой струнной космологией: «Защитники идеи вечной инфляции и мультивселенной тут же запутываются, когда хотят рассказать, что бы увидел типичный наблюдатель, – печатал он в ритме кубинской сальсы. – В их картине мира мы все китайцы, и беда подстерегает нас за углом».

К концу столетия Стивена стало все больше беспокоить, что антропная логика в космологии подрывает основы рационального метода, который составляет суть науки. Возможно, этот тонкий вопрос будет не сразу понятен. Но наберитесь терпения: мы как раз подошли к главному пункту в споре «Линде против Хокинга».

Основная проблема в том, что антропный принцип опирается на предположение – которое очень часто пытаются «замести под ковер», – что мы так или иначе являемся типичными обитателями мультивселенной. То есть, чтобы рассуждать в антропных рамках, мы должны сначала разобраться, что типично, а что нет. Это делается посредством выделения некоторых биофильных свойств физического мира, которые мы полагаем важными для существования жизни. При описании этого качества мы переводим такие слова, как «мы», «нас» или «наблюдатель», на язык физики. Затем это описание вместе со статистическими свойствами мультивселенной используется, чтобы логически вывести из него, в какой категории островных вселенных мы – типичные обитатели мультивселенной – должны обитать, и следовательно, на какие физические открытия мы можем рассчитывать с нашими телескопами.

Но как же происходит отбор «антропных» свойств, определяющих тот ансамбль наблюдателей, типичными, случайно выбранными членами которого мы предположительно являемся? Те или иные свойства действующих законов, количество спиральных галактик, доля барионов в составе этих галактик, число развитых цивилизаций? Все мы типичны в каком-то определенном смысле и нетипичны в каком-то другом. Можно ли назвать меня типичным человеком оттого, что я живу в самой густонаселенной стране моей планеты? Индийские читатели ответят на этот вопрос утвердительно, остальные – вряд ли. Типичен ли я, если живу в стране, где сменяются четыре времени года? Большинство читателей скажут «да», но некоторые все-таки ответят «нет». Кроме того, есть множество ансамблей, о которых вообще ничего нельзя сказать. Живем ли мы во Вселенной с наибольшим числом цивилизаций? Возможно. Но мы точно так же можем оказаться жителями вселенной, нетипичной в этом отношении, такой, в которой есть несколько цивилизаций, но гораздо меньше, чем в других вселенных. И ни данные, имеющиеся у нас сейчас, ни те, что мы получим в будущем, не помогут нам ответить на этот вопрос. Мы попросту этого не знаем. В этом и заключается проблема космологии антропной мультивселенной. Из-за отсутствия ясного критерия, который корректно определяет референтную группу обитателей мультивселенной, все теоретические предсказания космологии антропной мультивселенной становятся неоднозначными. Теория приносится в жертву личным предпочтениям и субъективизму. С вашей точки зрения мы должны оказаться в одном виде островной вселенной, тогда как со своей я выбираю совсем другую – и нет никакой возможности рационального разрешения этого противоречия на основе эксперимента и наблюдения.

Антропное «предсказание» Вайнберга, что мы должны получать из измерений малое, но ненулевое значение космологической постоянной, – яркое свидетельство вышеизложенного. Более пристальное рассмотрение показало, что предсказанное значение сильно зависит от выбранной референтной группы обитателей мультивселенной. Вайнберг предположил, что мы типичны среди тех обитателей островных вселенных, которые отличаются по количеству темной энергии, но во всех других отношениях обладают одними и теми же физическими параметрами. Космологи Макс Тегмарк и Мартин Рис показали, что, если бы вместо этого предположить, что мы случайно выбраны из значительно более обширного ансамбля наблюдателей, населяющих островные вселенные, которые отличаются как значением космологической постоянной, так и размерами первичных зародышей галактик, то предсказанное значение оказалось бы в тысячу раз больше того, которое мы измеряем[143]. Более изобретательные способы выбора референтных групп ведут к поистине абсурдным выводам – например, что мы являемся вакуумными флюктуациями мозгов в пустой во всех других отношениях островной вселенной, а все наши воспоминания тоже посредством флюктуаций обрели существование долю секунды назад. В общем, итог такой: рассуждая в антропном духе, путем соответствующего регулирования популяции случайных наблюдателей по чьему-то вкусу, мы всегда можем обратить любую неудачу в очевидный успех, или наоборот.

Возможно, требовать от космологии мультивселенной фальсифицируемости в старом попперовском смысле – значит хотеть слишком многого. Природа может оказаться не настолько доброй, чтобы дать нам явные наблюдательные или измерительные доказательства отсутствия мультивселенной. Однако мы все же имеем право требовать от физической теории недвусмысленных предсказаний, чтобы дальнейшие наблюдения и эксперименты могли бы, по крайней мере потенциально, последовательно усиливать наше убеждение в ее справедливости. Без этого научный процесс невозможен. Космологии антропной мультивселенной не удается соответствовать этому основному критерию, как не удается это и любой физической теории, предсказания которой основываются на случайном распределении, а наблюдать в этом распределении мы можем только один пример – наш собственный.

Космологи называют это проблемой меры в космологии мультивселенной. Когда дело доходит до наших наблюдений, нам недостает однозначного способа измерения относительного веса различных популяций островных вселенных в мультивселеннной, что подрывает предсказательную силу теории. Эта проблема меры, возможно, наиболее резко проявляется, когда мы пытаемся предсказать свойства вселенной, не имеющие никакого прямого отношения к жизни, – ведь именно тогда антропный принцип не дает никакой возможности, спрятавшись за ним, уклониться от ответа[144]. Мы пришли к классическому кризису в духе Куна. Мы надеялись, что, связав абстрактную теорию мультивселенной с нашим наблюдательным опытом и измерениями, выполненными в этой Вселенной, антропный принцип поможет определить, «кто мы» в космической мозаике вечной инфляции. Однако на основании этого принципа «нас» не удается ввести в уравнения способом, согласующимся с основными научными методами, и это лишает теорию каких-либо объяснительных инструментов.