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

Например: почему теория струн была настолько бесполезна в космологии? Почему, как сказал Гросс, она была неспособна описать единую Вселенную, которая бы имела смысл? Возможно, потому, что теории пока не существует, подумала я. Что же они имели в виду? И насколько опасны были эти свирепые бесконечности? Сасскинд сказал, что они были ахиллесовой пятой теории хаотической инфляции, не позволяя физикам вычислять вероятности и, в первую очередь, подрывая всю привлекательность идеи ландшафта. Гросс сказал, что в теории струн и космологии не хватает основополагающего принципа. Но какого? Если антропный принцип основан на невежестве, то что может быть сильнее его?

Я возвращалась обратно на восточное побережье и чувствовала себя подавленной от мысли, сколько еще мне предстоит изучить, но я была уверена, что нашла правильный путь. Мне нужно было углубиться в теорию струн, даже если ее еще не существует. Мне не терпелось вернуться к вопросам горизонтов событий, инвариантности, деситтеровскому пространству и зависимости от наблюдателя. Мне не терпелось узнать побольше о новом принципе дополнительности Сасскинда.

Внезапно мне в голову пришла тревожная мысль. Если мы действительно живем в мультивселенной, то количество компьютерных вселенных возрастает в геометрической прогрессии, а с этим и шансы на то, что наша Вселенная реальна, – что бы это ни означало, – становятся ничтожно малыми. Если это так и мультивселенная существует, Бостром с его маленькими комедиями выглядел еще более ужасающим. А потом: я все еще не была убеждена, что существовало какое-либо фундаментальное различие между симуляцией и реальностью, поскольку взгляд на реальность, раскрывающий ее симуляционную сущность, может быть только богоподобным взглядом на реальность извне, а реальность, чем бы она ни была, не имеет «вне». Кроме того, гипотеза существования мультивселенной возникла как прямое следствие законов физики – теории хаотической инфляции и ландшафта теории струн, – которые сами по себе были разработаны, чтобы объяснить Вселенную, которую мы видим вокруг себя. Если Вселенная, которую мы видим вокруг себя, – это подделка, то законы физики не говорят нам ничего о реальном мире за пределами нашей симуляции, о мире, в котором существуют детали нашего компьютера и который, вероятно, вовсе не является частью мультивселенной, снижая наши шансы оказаться внутри симуляции первого уровня.

Мысли рвали мне мозг. Приближают ли они меня к окончательной реальности, или я двигаюсь по кругу? И если мультивселенная действительно существует, не означает ли это, что в ней есть бесконечное число моих копий и в их головах одни и те же мысли продумываются снова и снова, до бесконечности?

Боже, как это печально! Я чувствовала себя подавленной: эти размышления меня угнетали. Думать, что любая тривиальность, которая вышла из моих уст, транслируется в эфир снова и снова, тупо повторяясь в бескрайней и однообразной мультивселенной, было невыносимо. Я вдруг поняла, почему Борхес испытывал страх перед зеркалами: «это ужас призрачного раздвоения и размножения реальности». В мультивселенной я ощущала себя еще менее подлинной, чем в кошмарном мире Бострома, потому что там я, по крайней мере, могла бы представить себя уникальной, единственной в своем роде симуляцией, симулирующей меня самое. В мультивселенной же я не могла поручиться ни за одно слово, сказанное или написанное мной. Я не могла бы считать себя настоящим исходным вариантом себя, а всех остальных – просто углеродными копиями. Если мультивселенная реальна, тогда и я сама – всего лишь углеродная копия, а мои мысли – всего лишь факсимиле, мои слова так же пусты, как и все их отголоски. В бесконечной мультивселенной все, что я сделала, подумала или сказала, имело бы бесконечный вес и в то же время ничего бы не значило. «Я» было бы «мы», и «нас» было бы пруд пруди.

В офисе журнала New Scientist я просматривала последние электронные препринты по физике, опубликованные на специализированном сайте Корнеллского университета arXiv.org. Вдруг мое внимание привлекло то единственное, что может заставить любую девушку хихикать и краснеть от восторга: новая статья Стивена Хокинга. Написана она была совместно с Томасом Хертогом, молодым физиком из ЦЕРН, и в ней говорилось о новом подходе в космологии, «основная идея которого состоит в том, что история Вселенной зависит от вопросов, которые мы задаем».

Заинтригованная, я углубилась в чтение. Теория струн, начинает статью Хокинг, предлагает целый ландшафт вселенных, «но остается невыясненным, какие рамки нужны, чтобы вписать космологию в ландшафт теории струн». Сейчас у нас нет единой вселенной, которая имела бы смысл! Проблема состоит в том, как объяснял Хокинг дальше, что теория струн возникла из представлений об S-матрице, из необходимости придать смысл странным столкновениям адронов. Моделируя столкновения частиц, физики описывают их с точки зрения наблюдателя, расположенного вне ускорителя, в котором две частицы несутся навстречу друг другу, и регистрирующего все, что происходит в результате их столкновения, оставаясь в счастливом неведении относительно всей промежуточной хитроумной путаницы. Это так называемый подход «снизу вверх»: когда вы точно знаете начальное состояние системы (шаг первый) и, отталкиваясь от него, можете проследить эволюцию системы во времени (шаг второй) и предсказать результат (шаг третий). Это прекрасно работает для лабораторных экспериментов, говорит Хокинг, «но космология ставит вопросы совсем другого характера… Ясно, что S-матрица – не подходящая наблюдаемая для получения таких предсказаний, так как мы живем в самом центре этого особого эксперимента». Другими словами, когда мы переходим к космологии, мы как раз и оказываемся той самой промежуточной хитроумной путаницей.

Каким образом отсюда, изнутри второго шага, мы можем получить информацию о первом шаге? Как нам определить начальное состояние Вселенной? Согласно Хокингу, мы не можем этого сделать. Практически бесконечные величины энергии и плотности всего в новорожденной Вселенной делают ее принципиально квантово-механической. Вселенная, по словам Хокинга, находилась в квантовой суперпозиции всех возможных состояний. Поэтому мы не только не знаем точного исходного состояния Вселенной, но мы и не можем его знать.

Эти два обстоятельства – то, что мы застряли в середине эксперимента, и то, что у Вселенной квантовое происхождение, – делают S-матрицу и связанную с ней философию «снизу вверх» бесполезными для космологии.

Настало время переосмыслить Вселенную, говорил Хокинг, – а это означало, что рассматривать явления надо «сверху вниз». То есть начинать необходимо с наблюдателя и продвигаться по времени в обратном направлении до начала времен. Подход «сверху вниз, – писал Хокинг, – приводит к совершенно другому виду космологии и к другому соотношению между причиной и следствием». При таком подходе «истории Вселенной… зависят от того, что именно наблюдается, вопреки привычному представлению о том, что у Вселенной есть только одна, не зависящая от наблюдателя история». В моих воспоминаниях всплыла конференция в Дейвисе, когда Хокинг обрушился на теорию инфляции и я нацарапала в своей записной книжке для памяти: «Нет истории, не зависящей от наблюдателя».

В этом нужно было разобраться. Я позвонила в Лондон главному редактору, который, конечно, уже был наслышан о препринте. Он согласился, что мы должны опубликовать большой материал на эту тему, и, к моему великому облегчению, попросил меня заняться им.

Я знала, что взять интервью у Хокинга будет непросто или даже невозможно, поэтому решила начать с телефонного звонка Хертогу.

– Подход «сверху вниз» разрабатывается с тем, чтобы учесть в теории наше положение во Вселенной, – сказал Хертог мне по телефону. – Он очень хорошо подходит для наблюдателя, находящегося внутри Вселенной. И он, в отличие от подхода «снизу вверх», совсем не подходит, чтобы посмотреть на Вселенную глазами Бога.