— А что же?

 — Здравый смысл.

Фото Милы Тешаевой

Алексей Анастасьев , Мила Тешаева

Нам порой кажется, что окружающий Мир достаточно агрессивен и стремится уничтожить слабого и беспомощного Homo sapiens. А на самом деле наша Вселенная, похоже, специально сконструирована именно такой, какой мы ее видим, чтобы в ней могли зародиться жизнь и появиться люди. Это тем более отрадно, что, как оказывается, даже минимальные изменения в мировых константах и законах приводят к таким колоссальным изменениям в свойствах Вселенной, что ни о какой форме жизни и Разума в слегка модифицированном Мире не может быть и речи. Всегда считалось, что наука должна стремиться «к выяснению законов природы». Но такая постановка вопроса уже не удовлетворяет ученых. Можно ли объяснить все законы природы? Почему выполняются именно эти, а не другие? И, наконец, почему законы вообще выполняются? Подобные вопросы стали уместны после того, как произошли значительные изменения в наших представлениях об устройстве Вселенной и мы поняли, что вселенные могут быть разными и их может быть много.

Антропный принцип

До Эйнштейна Вселенную представляли в виде пространства-ящика, внутри которого перемещаются, взаимодействуя, различные материальные объекты. Общая теория относительности внесла значительные коррективы в этот наивный образ. Стало ясно, что свойства пространства и материи неразрывно связаны друг с другом и пространство может менять свои характеристики под воздействием материи и энергии. Выяснилось и то, что сама Вселенная — ее размеры и скорость расширения, а также ее будущее развитие зависят от образующей ее материи. Свойства нашего Мира оказались сильно взаимосвязаны и чувствительны к любым изменениям законов, управляющих им. Создается даже впечатление, что другим он просто быть не может и только в таком Мире возможно появление живых существ.

Сопоставление свойств Мира с возможностью существования жизни стали именовать антропным принципом с середины XX века. В вольной формулировке он утверждает, что мир создан для того, чтобы в нем мог появиться человек. Этот принцип начал широко обсуждаться после выхода книги Б. Картера «Совпадение больших чисел и антропологический принцип в космологии», который объяснил его следующим образом: «...то, что мы ожидаем наблюдать, должно быть ограничено условиями, необходимыми для нашего существования как наблюдателей» или «Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей».

Другими словами, антропный принцип говорит о том, что свойства Вселенной приспособлены для возникновения разумной жизни, поскольку в ней присутствуем мы, наблюдатели, способные задаться вопросом о свойствах Вселенной. При других ее параметрах невозможны сложные структуры и существование разумных наблюдателей. Многим это утверждение кажется, по меньшей мере, странным. Следуя этому принципу, например, белые медведи полагали бы, что жизнь возможна только в тех уголках Вселенной, где земля покрыта снегом, ночь длится полгода, а в воде водятся тюлени и рыба. А как же иначе?

Сегодня ученые допускают существование вселенных с другим набором параметров и законов, в которых существует жизнь, не похожая на нашу. Например, С. Вайнберг, нобелевский лауреат и один из создателей единой теории электрослабых взаимодействий, в книге «Мечты об окончательной теории» пишет: «Возможно, существуют различные логически допустимые вселенные, причем каждая со своим набором фундаментальных законов».

В толковании антропного принципа пока нет единого мнения, как и в научном диспуте о существовании других вселенных. Голоса разделяются на категоричные — «это не наука», с подробным перечнем доводов, равнодушные — «мне нет до этого дела, я изучаю конкретный физический процесс в нашей Вселенной, а информация о других вселенных все равно недоступна», и, наконец, восторженные — о возможных взаимосвязях бесконечного множества вселенных.

Вместилище миров

В научных статьях, посвященных рождению и развитию разного рода вселенных, обычно не обсуждается вопрос о том, где все эти вселенные находятся, как они сосуществуют и могут ли взаимодействовать между собой. Авторы научных работ сосредотачивают основное внимание на допустимых свойствах гипотетических миров. Возможно, разные вселенные находятся на колоссальных расстояниях друг от друга, многократно превышающих размер видимой нами части Вселенной. Как считают ученые, весь Мир, возникший после Большого взрыва, во много раз превышает ту его часть, которую мы можем увидеть в телескопы. Она составляет всего 1028 см, в то время как вся Вселенная имеет к настоящему моменту размер 101000 000 000 000 см благодаря инфляционному расширению и последующему Большому взрыву. Вот на таких огромных расстояниях, возможно, и находятся отличающиеся по свойствам вселенные. Такой взгляд обрел научную основу в конце XX века благодаря работам А. Линде, посвященным хаотической инфляции.

Есть и другой подход к вопросу о взаимном расположении различных миров, согласующийся с классической общей теорией относительности А. Эйнштейна. Следуя этому взгляду, разные вселенные находятся внутри друг друга и более «крупные» просто объемлют вселенные «поменьше», как большая матрешка объемлет множество более маленьких. Таким образом, как в нашей Вселенной существует множество изолированных от нас и друг от друга миров, так и наша Вселенная входит в состав других объемлющих ее вселенных. При этом, быть может, наша Вселенная — это всего лишь краткая вспышка и небольшая квантовая флуктуация в какой-то другой вселенной. Согласно ОТО Эйнштейна почти все относительно, и то, что для нас длится миллиарды лет, для другого наблюдателя может закончиться за микросекунды. Хотя в данной ситуации непонятно даже то, как сравнивать секунды и метры разных миров. Ведь если в нашем Мире есть атомы и колебания электронов, то в том, где наша жизнь одно мгновение, быть может, все по-другому. И в нем нет ни атомов, ни протонов с электронами.

Развиваемые в последние годы многомерные обобщения ОТО Эйнштейна открывают еще одну возможность для сосуществования различных вселенных: они могут располагаться в разных измерениях некоего объемлющего их многомерного пространства. Впервые идея о том, что наш четырехмерный Мир включен в Мир большего числа измерений, была высказана российскими учеными В.А. Рубаковым и М.Е. Шапошниковым в 1983 году, и сегодня она активно развивается, в том числе и в виде модели «Мира на бране». Иными словами, на некоей четырехмерной поверхности в многомерном пространстве.

К сожалению, дать полный и всеобъемлющий ответ на вопрос о том, где находятся все эти вселенные, наука пока не может, как и объяснить, что было до того, когда благодаря квантовой флуктуации возник наш мир.

Реконструкция Вселенной

Сложно ли создать вселенную с условиями для зарождения Разума? Под Разумом будем иметь в виду жизнь белковых существ, похожую на нашу. Для возникновения такого рода жизни необходимы как минимум звезды, планеты и атомы.

Начнем с размерности пространства. Природа выбрала трехмерное, и это правильно. Физики, правда, говорят, что наш мир как минимум одиннадцатимерный. Но большая часть этих измерений компактна, а тех, в которых возможно движение, — три. Если пространство имеет всего два измерения или только одно, то в нем, по современным представлениям, нельзя обеспечить жизнеспособность сложных структур, и, соответственно, жизнь в нем невозможна. При трех измерениях пространства, как известно, орбиты планет, звезд в галактиках, а также галактик в метагалактиках устойчивы. Если число измерений больше трех, то, как показал физик Пауль Эренфест в начале прошлого столетия, планеты не смогут удержаться около звезд. Даже небольшие возмущения орбиты планеты приведут к тому, что она либо упадет на звезду, вокруг которой вращалась, либо улетит от нее. Аналогичная судьба постигает и атомы с их ядрами и электронами, они при большем числе измерений оказываются также неустойчивы.