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

Я знала, что сторонникам хаотической инфляции не понравится новая теория Хокинга. В конце концов, она отрицала хаотическую инфляцию, обусловленную инфлатонным полем и покушалась на попытки создать что-либо за пределами нашего горизонта, не говоря уже о существовании бесконечной мультивселенной. Более того, она представила инфляцию как иллюзию, создаваемую наблюдателями. Просто ради прикола я взяла телефон и позвонила Андрею Линде, евангелисту инфляции, который наорал на меня тогда в Дейвисе, когда я предположила, что таинственная квадрупольная аномалия может заставить некоторых физиков отказаться от теории инфляции. Я спросила его, что он думает о теории Хокинга и приготовилась выслушать пламенную тираду. Но на этот раз его ответ был коротким и ясным: «Я на это не куплюсь».

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.

«Почему антропный принцип? – записала я в своем блокноте. – Не потому ли, что Вселенная зависит от наблюдателя?»

Такие драгоценные мысли о жизни заставляют меня нервничать: любая теория, в которой люди или сознание вообще предстают как некоторого рода «специальный» ингредиент, тут же начинает казаться мне дикой. Но Хокинг и Хертог не предполагали, что сознание наблюдателей волшебным образом приводит к коллапсу волновой функции Вселенной. В их модели нет коллапса, а только интерференция амплитуд множества путей Вселенной через историю. Дело вовсе не в том, что для создания какой-то вселенной требовалось существование жизни, а в том, что жизнь существует в этой единственной Вселенной, и поэтому истории, дающие вклад в квантовую сумму, неизбежно приводят к существованию жизни. Что, конечно, походило на логический порочный круг. Или самонастраивающийся контур.

Я открыла новый документ в своем компьютере, засучила рукава и приготовилась писать свою статью. То еще было дело! В ней был и Стивен Хокинг, который говорил нам, чтобы мы оставили все свои старые представления о космологии – те, в которых существовало не зависящее от нас начало времени, около четырнадцати миллиардов лет эволюции, которые не имели ничего общего с нашими наблюдениями, некоторая независимая реальность и прошлое, «как оно было на самом деле». Комбинируя идеи Уилера с ландшафтом теории струн, Хокинг заставил меня подумать, что, может быть, мы довольно скоро вычеркнем Вселенную из нашего списка кандидатов на окончательную реальность.

Закончив статью, я послала ее Хертогу для проверки на неточности формулировок и сказала ему, что, если он сочтет нужным, он может переслать ее Хокингу. Несколько дней спустя в мой почтовый ящик пришел ответ. В нем были самые лучшие слова, на которые мог рассчитывать псевдожурналист – охотник за реальностью: «Статья на удивление хорошо и ясно написана. Стивен».

Солнечным апрельским утром 2008 года я радостно заглянула в офис журнала New Scientist, собираясь начать очередной день охоты за реальностью, но мой коллега, редактор, встретил меня мрачно. Улыбка исчезла с моего лица.

– Что случилось?

– Скончался Джон Уилер.

Я была в шоке. Я лишилась дара речи. Не скажу, что это было неожиданно: ему было девяносто шесть лет. Но это сообщение я восприняла как удар.

– Вы ведь знаете его работы, да? – спросил коллега. – Может быть, напишете некролог?

Я молча кивнула. Я чувствовала себя убитой горем. Многие годы мы с отцом мечтали, как напишем когда-нибудь книгу о природе реальности, а Уилер ее прочитает. Как ни странно, мне всегда казалось, что мы напишем ее для него. В моем воображении мы лично доставляли ему только что отпечатанные экземпляры, и он сразу же жадно принимался читать. Закрыв последнюю страницу, он бы захлопнул книгу, посмотрел на нас и, вспомнив загадочные слова, которые произнес несколько лет назад в Принстоне, сверкая глазами, сказал: «Я вижу, вы все поняли. Хорошая работа».