"В защиту науки (Бюллетень 7)" - читать интересную книгу автора (Комиссия по борьбе с лженаукой и...)

3. Множественность необитаемых миров

Рассмотрим теперь примеры смелых научных гипотез. Предельно смелой, граничащей с научной фантастикой является гипотеза о возможности создания новых вселенных в лаборатории.

Предположения о множественности вселенных стали появляться в физике и астрофизике с 70-х годов прошлого века. Акад. М.А. Марков отметил в 1974 г., что в рамках общей теории относительности могут существовать объекты, которые для внешнего наблюдателя представляются элементарными частицами, а для внутреннего являются вселенными – со всем их населением. Тогда же к аналогичным выводам пришел К.П. Станюкович. Впрочем, на 60 лет раньше их Валерий Брюсов писал: «Быть может, эти электроны – миры, где сто материков…»

В современной астрофизике независимые вселенные естественным образом возникают первоначально как быстро расширяющиеся флуктуации плотности вечного (лучше сказать, вневременного) космического вакуума, в так называемой инфляционной космологии (см. статью акад. Рубакова в этом выпуске Бюллетеня). Большой взрыв, начало расширения нашей Вселенной – лишь один из бесчисленного множества подобных явлений в вечно самовоспроизводящемся вакууме. Как пишет один из главных создателей этой концепции А.Д. Линде (Физика элементарных частиц и инфляционная космология, М., Наука, 1990), «Согласно этой картине, Вселенная вечно воспроизводит сама себя в виде мини-вселенных с начальной плотностью, близкой к планковской, и с самыми разными наборами физических законов и условий. … Если в этой Вселенной физические параметры таковы, что могут возникать сложные структуры …, то в такой мини-вселенной возможно появление жизни. И если все это так, то в одной из этих редчайших мини-вселенных живем мы».

Процессы, происходящие внутри формирующейся черной дыры, также могут вызвать появление другой вселенной в пространстве, отделенном от нашего. Наконец, если существуют дополнительные макроскопические пространственные измерения, может существовать и множество разделенных вселенных, вкрапленных в пространство с большим числом измерений. Об этих возможностях рассказывает, например, М. Рис в книге «Наша космическая обитель» (Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002), который справедливо замечает, что все эти теории умозрительны, но «дают нам манящие проблески невероятно увеличенной космической перспективы».

Всё Мироздание, включающее множество вселенных, Рис называет «Мультиверс» (Multiverse), в противоположность одной из них, нашей собственной Вселенной (Universe). Иногда другие вселенные называют мини-вселенными, а также метагалактиками, но последний термин в истории астрономии имел самые разные значения. Наша Вселенная – лишь одна из мини-вселенных в безбрежном и вечном Мироздании.

Первое методологическое обсуждение (если не открытие) проблемы дал лениниградский философ В.П. Бранский в монографии «Философское значение проблемы наглядности в современной физике» (Л., 1962), оставшейся тогда (да пожалуй и по сей час) почти незамеченной. Он развил концепцию множественности миров в онтологическом смысле (онтологический негеоцентризм). Эта концепция казалась тогда плодом философской фантазии, ныне она расценивается как переход от ортодоксального диалектического материализма к новому научному мировоззрению – негеоцентрическому материализму. В книге В.П. Бранского говорилось, например, о возможности существования миров с 12.5 измерениями. Можно усмотреть здесь перекличку с современной теорией струн…

Вот как оценили взгляды Бранского его коллеги – ленинградские философы: «Концепция онтологического негеоцентризма – развитие и обобщение философской концепции множественности миров (традиционного естественнонаучного негеоцентризма). Вследствие взаимосвязи всех атрибутов материи модификация хотя бы одного из них ведет к модификации и остальных. Поэтому классическая концепция множественности миров, связанная с модификацией только модусов материи, обобщается до принципиально новой идеи об отказе от геоцентризма при познании не только модусов, но и атрибутов. Показано, что подобная модификация атрибутов (в отличие от логического и мистического негеоцентризма) не выводит нас за пределы материального характера исследуемых миров, оставляя незыблемыми основы научного мировоззрения». No comments.

Конечно, философы могут утверждать что угодно, но отнюдь не во всех вселенных можно найти что угодно… Разумные наблюдатели – и вообще любые сложные структуры – могут существовать только в пространстве трех измерений. Дело в том, что законы Кулона и Ньютона обеспечивают возможность «связанных» состояний – т.е. стабильное движение заряда или массы вокруг центрального тела, лишь при размерности пространства, равной или меньшей 3. Оба закона устанавливают обратную квадратичную зависимость силы (гравитационного или электромагнитного) взаимодействия от расстояния между взаимодействующими объектами (зарядами). При размерности пространства более трёх не могли бы существовать ни атомы, ни планетные системы, ни галактики (силы взаимодействия слишком слабы), – но в одномерном или двумерном пространстве невозможно существование свободных зарядов (эти силы слишком велики). «Только в трехмерном пространстве возможны и связанные, и свободные состояния – и, следовательно, возможность возникновения очень сложных структур, жизни. А значит, именно в таких пространствах (и вероятно, только в них!) могут существовать «свидетели». Поэтому нечего удивляться, что мы живем именно в трехмерном пространстве» – пишет И.Д. Новиков в книге «Как взорвалась Вселенная» (М., Наука: Физматлит, 1988, с. 150).

Константы и число физических взаимодействий, размерность пространства, массы частиц – разные в разных мини-вселенных. Покойный проф. И.Л. Розенталь оценил возможное количество «мини-вселенных», исходя из оценки вероятности одновременного существования элементарных частиц с резко отличающимися массами. Подавляющее их большинство имеет массу, близкую к массе протона, но масса электрона меньше в 1800 раз, а масса еще неоткрытого бозона Хиггса (его существование – необходимое следствие давно проверенной единой теории электрического и слабого взаимодействий, оно ожидается именно с помощью запущенного в прошлом году европейского суперколлайдера) больше массы протона на 15 порядков (10 в 15-ой степени). Исходя из распределения по массам всех известных (более 300) элементарных частиц, можно оценить, какова совместная вероятность существования частиц как предельно малых, так и предельно больших масс – она оказывается порядка 1, поделённой на 10 в 50-ой степени. И.Л. Розенталь подчеркивает, что другие значения экстремальных масс были бы абсолютно несовместимы с порядком вещей в (нашей) Вселенной – так, увеличение массы электрона всего лишь втрое позволило бы идти реакции соединения протонов и электронов в нейтроны, из которых она (наша Вселенная) вся бы тогда и была построена.

Исходя из бесспорного факта – нашего существования – и предполагая, что распределение частиц по массам определяется случайными флуктуациями параметров нарождающихся вселенных, И.Л. Розенталь заключает, что возможное число вселенных в Мироздании – не менее чем 10 в 50-ой степени (см. Розенталь И.Л., Архангельская И.В. Геометрия, динамика, Вселенная. 2003. М. «УРСС»).

Кажется, теперь мы знаем ответ на великий вопрос, сформулированный Эйнштейном: «Что меня действительно глубоко интересует, так это – мог бы бог создать мир иным?» Наш, человеческий мир – нет, не мог; миры без человека, без наблюдателей, – более того, вообще без сложных структур в них – не только мог, но и наверняка создал. Точнее говоря, эти миры, вселенные, появились и появляются самопроизвольно, в неисчислимом количестве…

Существование «Мультиверса» (по-русски наверно лучше говорить «Метавселенная», по аналогии с Метагалактикой) представляется также и самым естественным объяснением чуда познаваемости нашего мира, о котором говорил Эйнштейн. Познать Мироздание в целом, Метавселенную, нам не по зубам, у нас нет средств изучения множества вселенных, но мы появились в той из них, в которой возможно появление сложных структур, и мы развивались в соответствии с физикой нашей Вселенной – почему она и доступна исследованию.

Вывод о множественности необитаемых миров – предельно общий и предельно важный как для науки, так и для (подлинной) философии, он снимает труднейшие вопросы теории познания. Повторим еще раз, что эта картина является чисто теоретической, и ее вроде бы в принципе нельзя проверить, ибо, по определению, узнать что-либо о других вселенных невозможно. Однако надежда есть.