Очарование мультивселенной. Параллельные миры, другие измерения и альтернативные реальности
- -
- 100%
- +
В самом деле, стейнхардтовскую критику вечной инфляции за то, что она допускает все возможные исходы, вполне можно отнести и к реальности с неопределенным (а возможно, даже бесконечным) количеством циклов. Во многих отношениях циклические модели, включая вариант под названием «конформная циклическая космология», предложенный Роджером Пенроузом, подобно моделям мультивселенной, опираются на ненаблюдаемые явления, пусть и находятся они во времени, а не в пространстве.
Вскоре Линде и другие ученые опубликовали возражение на статью Стейнхардта и соавторов, подчеркнув, что гипотезу инфляции можно проверить. С их точки зрения, циклические столкновения в невидимом измерении, недоступном для прямого наблюдения, – крайне надуманная модель. Лучше уж мультивселенная в обыкновенном пространстве, которое подчиняется известным физическим законам, чем спекуляции о высших размерностях, утверждали они.
Жаркие дебаты продолжаются до сих пор. Для одних теория мультивселенной – вполне приемлемая часть науки. Для других – мишура, лишенная подлинного содержания. Если части космоса полностью отделены друг от друга, имеет ли смысл о них рассуждать? Или, может быть, их существование, пусть и предполагаемое, а не наблюдаемое непосредственно, позволит пролить свет на наш собственный уголок космоса? В знаменитой дискуссии о квантовой механике между Эйнштейном и Бором реализм столкнулся с более абстрактными подходами. В том случае история признала победителем Бора. Но мы пока не знаем, как она оценит сегодняшние дебаты вокруг гипотезы мультивселенной.
Вирджиния Тримбл, много писавшая об истории астрономии и астрофизики, серьезно относится к этой концепции. Она отмечает:
С исторической точки зрения каждый раз, когда возникал спор «один/многие» (землеподобные объекты вокруг Солнца; звезды с семействами планет; галактики; скопления галактик; эпохи звездообразования – все это не в хронологическом порядке), сторонники «многих» выходили победителями (то есть с годами их взгляды признавали более правильными). Это заставляет меня занять сторону «многих» и здесь. Королевский астроном [Мартин Рис] относится к этой гипотезе очень серьезно, а он всегда был для меня одним из авторитетов, раскрывающих «подлинное положение дел»[15].
В самом деле, наше представление о космосе и Вселенной, которая, по традиционному определению, включает в себя все существующее, сильно изменилось за прошедшие тысячелетия. Некоторые, хоть и не все, древнегреческие философы считали, что Земля занимает центральное положение, а Солнце, Луна, пять видимых планет (от Меркурия до Сатурна) и звездный купол находятся над нами, причем по современным меркам не слишком далеко. В конце концов победило гелиоцентрическое представление о Солнечной системе, отчасти благодаря изобретенному Галилеем в 1609 году астрономическому телескопу. Когда астрономы нанесли на карту огромное количество звезд Млечного Пути, многие именно его стали считать всей Вселенной. Прошло более трех столетий, прежде чем гораздо более мощный инструмент показал, что спиральные объекты, которые раньше считались газовыми облаками внутри Млечного Пути, – на самом деле самостоятельные галактики далеко за его пределами.
Наряду с попытками описать все, что доступно познанию, спекуляции о потусторонних мирах – одно из древнейших человеческих занятий. Не раз такие размышления в итоге оказывались верными – например, в случае с итальянским философом XVI века Джордано Бруно, который утверждал, что в космосе существуют мириады миров, и в том числе за это был сожжен на костре[16]. Подтверждением слов Бруно и других мыслителей служат многие тысячи экзопланет, которые за последние десятилетия были открыты астрономами, причем те считают, что это лишь вершина айсберга. Даже сейчас, когда вы читаете эти строки, космический телескоп «Уэбб» вовсю пытается отыскать еще больше экзопланет, особенно сопоставимых по размеру с Землей. Ученые продолжают надеяться, что пригодные для жизни планеты в итоге будут обнаружены.
К счастью, сегодня вера в существование мультивселенной не навлечет на нас гнев инквизиции. Тем не менее пока эта теория не поддается проверке, пусть хотя бы косвенной, она остается спорной. Многим она уже доказала свою привлекательность, но будет ли доказано, что она верна? Покажет только время.
Глава I
Вечность через звезды
В настоящий час вся жизнь нашей планеты, начиная с рождения и заканчивая смертью, разворачивается во всех подробностях день ото дня на мириадах братских звезд со всеми своими преступлениями и своими несчастьями. То, что мы называем прогрессом, происходит в тюремном заточении каждой планеты и вместе с ней исчезает. Всегда и везде в земной темнице одна и та же драма, одни и те же декорации на одной той же тесной сцене: шумное человечество, упивающееся своим величием, считающее себя центром Вселенной и живущее в своей тюрьме, как в бескрайнем пространстве, чтобы вскоре погрузиться во мрак вместе с планетой, с глубоким пренебрежением несущей груз его гордыни. Одна и та же монотонность, одна и та же неподвижность на чуждых звездах. Вселенная бесконечно повторяется и топчется на одном месте. Вечность невозмутимо разыгрывает в бесконечности одни и те же представления.
Луи Огюст Бланки, «К вечности – через звезды»[17]Луи Огюст Бланки, Фридрих Ницше и поиски повторяющихся миров
Обитая на крошечной планете, будучи прикованным к настоящему моменту и неуклонно скользя в будущее, человечество занимает, мягко говоря, весьма скромную, изолированную и ненадежную наблюдательную позицию посреди окружающей вечности. И все же мы весьма дерзки. Несмотря на все богатство и сложность современной Земли – а она и прежде была загадочной, – наши амбиции всегда простирались далеко за пределы этого каменного шарика.
Прежде чем приступить к изучению причудливых представлений о мультивселенной, необходимо покинуть границы нашей планеты и оценить необъятность и сложность наблюдаемого космоса. Даже в этой области, которая раньше представлялась гораздо меньшей, но за тысячелетия значительно выросла в масштабах, мыслители пытались найти параллельные Земли – миры, ставшие похожими на наш по чистой случайности.
Космические путешествия – дело относительно новое, и они все еще ужасно медленные. Пилотируемые аппараты доставили нас на Луну, но, увы, ненамного дальше. Беспилотные автоматические устройства безопаснее, и они уже достигли пределов Солнечной системы, но это вряд ли сильно приблизило нас к межзвездным путешествиям. Если древние мореплаватели могли расширить географические познания, отправляясь в неизвестные дотоле (по крайней мере, жителям их родных стран) земли, то перспективы освоения необъятных просторов космоса все еще теряются в тумане будущего.
К счастью, Земля купается в излучении далеких светил. Лишь ничтожно малую часть его можно увидеть невооруженным глазом, но и этого хватает, чтобы подстегнуть воображение и направить его ввысь. Телескопы, оснащенные современной аппаратурой, решают эту задачу, превращая световые сигналы в красочные изображения, которые можно подвергнуть научному анализу. Однако и в древние времена, задолго до появления таких приборов, можно было увидеть достаточно, чтобы задуматься о сферах, лежащих за пределами обыденного мира.
Как и наблюдение за звездами, поиск закономерностей в природе – древнее занятие. В астрономии закономерностей предостаточно: это и фазы Луны, и чередование солнцестояний и равноденствий, и постоянство движения созвездий, и пути планет, прослеживаемые на фоне звезд, и более редкие, но все же прогнозируемые явления – пролеты комет и наступление затмений. Те, кто в древности понимал и фиксировал такие небесные повторения, пользовались уважением правителей и в роли астрологов и астрономов помогали им как в земных, так и в небесных делах. Такие мудрецы занимались составлением сложных календарей: в некоторых культурах они охватывали многие тысячи, миллионы и даже миллиарды лет. Например, длинный счет календаря майя содержит периоды продолжительностью до восьми тысяч лет, а кальпа индуистской традиции описывается в Пуранах как великий цикл длительностью более четырех миллиардов лет, в котором каждый раз создается и разрушается вся Вселенная.
Греческие философы спорили о важнейших составляющих природы, и эти поиски были тесно связаны с концепцией циклов. Платон, например, говорил о Великом годе, который длится десятки тысяч земных лет. По его представлениям, за это время планеты, видимые на небе, возвращаются в исходное положение – например, снова сходятся вместе, если когда-то находились рядом. Связь между составляющими природы и цикличностью определялась тем, что в замкнутой системе (каковой в то время считались небеса) конечное число элементов можно расположить лишь конечным числом способов, пока не исчерпаются все возможные варианты. Если много раз бросать игральные кости, комбинации станут повторяться. Но хотя большинство греков верили в циклы, они расходились во мнениях относительно того, из каких элементов складываются эти повторения. Предметом долгих философских размышлений был вопрос о том, что представляют собой мельчайшие частицы, которые, сочетаясь в различных комбинациях, образуют вещество Земли и небес.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «Литрес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
Примечания
1
Пер. с англ. В. Чухно.
2
Стэнли Дезер, личное сообщение автору, 13 мая 2022 года.
3
Хоть Фейнман и считал, что для описания движения квантовой частицы нужно учитывать не какую-то одну траекторию, а всю совокупность траекторий, соединяющих начальную и конечную точки движения, в своем главном труде об этом «Квантовая механика и интегралы по траекториям» он не приписывал электрону способности находиться в нескольких точках одновременно. Более точное утверждение могло бы звучать так: «Частице, летящей из одной точки в другую, невозможно приписать один конкретный маршрут». – Прим. науч. ред.
4
В своей идее соучаствующей Вселенной, выдвинутой в 1980‐х годах, Уилер предположил, что нынешние астрономы, наблюдая за прошлым Вселенной, могли вызвать именно такой коллапс ее квантового состояния, чтобы в итоге возникла разумная жизнь, и таким образом создать замкнутую петлю во времени между наблюдателем и наблюдаемым. Однако мало кто из ученых принял эту точку зрения, которая, как кажется, нарушает естественный порядок причин и следствий.
5
Слова Нильса Бора, обращенные к Вольфгангу Паули. См.: Dyson F. J. Innovation in Physics // Scientific American, vol. 199, no. 3 (September 1958). P. 80.
6
DeWitt B. S. The Many-Universes Interpretation of Quantum Mechanics // Bernard d’Espagnat, editor, Foundations of Quantum Mechanics (New York: Academic Press, 1971).
7
Использование слова multiverse в поисковых запросах по данным Google Trends. URL: https://trends.google.com/trends/explore?date=all&geo=US&q=multiverse.
8
Первый уровень – наличие во Вселенной областей, неотличимых от нашей (правда, далеко за границами наблюдаемой нами области). Второй – наличие других инфляционных «пузырей» (они будут обсуждаться в главе V), в которых значения фундаментальных констант могут отличаться от нашей. Третий – наличие эвереттовских «параллельных вселенных», которые будут обсуждаться в главе III. Четвертый – возможность наличия других математических структур, которыми может описываться Вселенная. – Прим. науч. ред.
9
Tegmark M. The Universes of Max Tegmark. URL: https://space.mit.edu/home/tegmark/crazy.html.
10
Вероятно, автор имеет в виду расхожую аналогию связи гравитации и искривления пространства с резиновым батутом, искривляющимся под весом тяжелого шара (англ. rubber sheet gravity). Поверхность батута двумерна, а прогибается она в перпендикулярном направлении. Стоит подчеркнуть, что это лишь иллюстративная аналогия, не отражающая истинной взаимосвязи гравитации и геометрии (см. xkcd.com/895). В обычной ОТО нет пространственных «дополнительных измерений», а четвертое, временнóе, вряд ли можно назвать недоступным. – Прим. науч. ред.
11
При помощи этого подхода и математического формализма, лежащего в его основе (квантовая теория поля), были построены квантовые теории трех из четырех фундаментальных взаимодействий: электромагнитного, сильного ядерного и слабого ядерного. Четвертое взаимодействие, гравитационное, не поддается квантованию методами квантовой теории поля. Подробности будут обсуждаться в главе VI, см. также обзор А. В. Маршакова «Теория струн или теория поля» (УФН, 2002). – Прим. науч. ред.
12
Horgan J. The Seduction of the Multiverse // IAI News, issue 96, May 11, 2021. URL: https://iai.tv/articles/the-seduction-of-the-multiverse-auid-1806.
13
Ijjas А., Steinhardt P. J., Loeb А. Cosmic Inflation Theory Faces Challenges // Scientific American, February 1, 2017. URL: https://www.scientificamerican.com/article/cosmic-inflation-theory-faces-challenges/.
14
Пол Стейнхардт в интервью Дэвиду Цирлеру: American Institute of Physics Niels Bohr Library and Archives Oral Histories, июнь 2020 года. URL: https://www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/46757.
15
Virginia Trimble, личное сообщение автору, 13 мая 2022 года.
16
Martinez A. Burned Alive: Giordano Bruno, Galileo and the Inquisition (London: Reaktion Books, 2018).
17
Бланки Л. О. К вечности – через звезды. Перевод В. Б. Быстрова. СПб.: Владимир Даль, 2007. С. 127.