Читать книгу "Начало бесконечности. Объяснения, которые меняют мир - Дэвид Дойч"

Первое, что приходит на ум, — неограниченное создание знаний возможно только во вселенной, которая не разрушится вновь. Однако в ходе анализа оказалось, что верно обратное: жители вечно расширяющихся вселенных рано или поздно израсходуют всю энергию. В то же время космолог Фрэнк Типлер выяснил, что в определённых типах коллапсирующих вселенных сингулярность Большого сжатия подходит для выполнения трюка с ускорением, который применялся в отеле «Бесконечность»: бесконечная последовательность вычислительных шагов может быть выполнена за конечное время до наступления сингулярности — за счёт нарастания приливных эффектов при гравитационном коллапсе. Для обитателей, которым в конечном счёте придётся загрузить свою личность в компьютеры, построенные на принципе чистых приливных явлений, такая вселенная будет вечной, потому что они будут думать всё быстрее и быстрее, без конца, по мере её сжатия, а их воспоминания будут храниться во всё уменьшающихся объёмах, так что время обращения к ним также можно будет сокращать без конца. Типлер назвал такие вселенные «точками омега». В то время наблюдательные данные соответствовали тому, что наша реальная Вселенная принадлежит к такому типу.

Небольшая часть той революции, которая в настоящее время происходит в космологии, заключается в том, что модели «точки омега» были отвергнуты путём наблюдений. Данные, включая замечательную серию исследований сверхновых в удалённых галактиках, вынудили космологов сделать неожиданный вывод, что Вселенная не только будет расширяться всегда, но скорость её расширения уже не снижается, а возрастает. Что-то противодействует её гравитации!

Мы не знаем, что именно. До появления разумного объяснения неизвестная причина была названа «тёмной энергией». Существует несколько предположений относительно того, что это может быть, включая эффекты, которые лишь создают видимость ускорения. Но на сегодняшний день наилучшая рабочая гипотеза — в том, что в уравнениях, описывающих гравитацию, действительно есть дополнительный член того вида, который Эйнштейн рассматривал в 1915 году, а затем отбросил, поняв, что не может разумно объяснить его. Его ещё раз предлагали в 1980-х годах как возможный эффект квантовой теории поля, но опять же нет теории о физическом значении такого члена, которая бы, например, смогла предсказать его величину. Проблема, связанная с природой и действием тёмной энергии, немаловажна, но и ничто в ней не предполагает вечно необъяснимую тайну. Вот так всё обстоит в космологии — якобы фундаментально законченной области науки.

В зависимости от того, чем окажется тёмная энергия, вполне вероятно, что мы сможем в далёком будущем овладеть ею как источником энергии, который позволит создавать знания вечно. Из-за того, что эту энергию придётся собирать на всё больших расстояниях, вычисления будут становиться всё медленнее. Зеркально относительно того, что случилось бы в космологиях точки омега, обитатели Вселенной не заметят никакого замедления, потому что опять же они будут воплощены как компьютерные программы, общее число шагов которых будет неограниченным. Таким образом, тёмная энергия, которая исключила один сценарий неограниченного роста знания, буквально даёт движущую силу для другого.

Новые космологические модели описывают вселенные, бесконечные в своих пространственных размерах. Из-за того, что Большой взрыв произошёл конечное время назад, и из-за конечности скорости света, мы можем видеть только конечную часть бесконечного пространства, но эта часть всё время растёт. Таким образом, в конечном итоге перед нами предстанут ещё более невероятные явления. Когда весь объём, который мы можем увидеть, станет в миллион раз больше, чем сейчас, мы увидим вещи, вероятность существования которых в пространстве, каким оно нам представляется сегодня, составляет одну миллионную. Всё, что возможно с физической точки зрения, нам в итоге откроется: часы, появляющиеся сами по себе; астероиды, которые весьма напоминают Уильяма Пейли; всё что угодно. Согласно господствующей теории всё это существует и сегодня, но настолько далеко от нас, что свет оттуда до нас ещё не дошёл — пока что.

По мере своего распространения свет тускнеет: фотонов на единицу площади становится меньше. Это означает, что для обнаружения заданного объекта на ещё больших расстояниях нужны ещё большие телескопы. Поэтому может быть предел тому, насколько далёким — и насколько маловероятным — будет явление, которое мы когда-либо сможем увидеть. Кроме одного типа явления: начала бесконечности. В частности, любая цивилизация, которая неограниченно колонизирует Вселенную, в итоге доберётся и до нас.

А значит, единое бесконечное пространство может сыграть роль бесконечного числа вселенных, постулированных в антропных объяснениях совпадений в рамках тонкой настройки. В некотором отношении оно может сыграть эту роль лучше: если вероятность образования такой цивилизации не равна нулю, в пространстве должно быть бесконечно много таких цивилизаций, и в конце концов они встретятся друг с другом. Если бы они могли оценить эту вероятность теоретически, они смогли бы проверить антропное объяснение.

Более того, антропные аргументы не только могут обойтись без всех этих параллельных вселенных[113], они могут обойтись и без вариантных законов физики. Если вспомнить главу 6, то все математические функции, проявляющиеся в физике, принадлежат относительно узкому классу — это аналитические функции. У них есть замечательное свойство: если аналитическая функция не равна нулю хотя бы в одной точке, то во всей области определения она может проходить через ноль только в изолированных точках. То же может быть верным и для «вероятности существования астрофизиков», выраженной в виде функции, зависящей от физических констант. Нам мало что известно об этой функции, но мы знаем, что она не равна нулю как минимум для одного набора значений констант, а именно — нашего. А значит, мы также знаем, что она не равна нулю практически для любых значений. Можно полагать, что она невообразимо мала практически для всех наборов значений входных параметров, но тем не менее нулю не равна. И значит, практически для любых констант в одной нашей Вселенной астрофизиков должно быть бесконечно много.

К сожалению, в этом месте антропное объяснение тонкой настройки отменяет само себя: астрофизики существуют независимо от того, есть тонкая настройка или нет. Таким образом, в новой космологии антропный аргумент тем более не может объяснить тонкую настройку. И поэтому он не может решить парадокс Ферми — «Где они?». Он может оказаться необходимой частью объяснения, но никогда сам по себе ничего не объяснит. Кроме того, как я показал в главе 8, любая теория, включающая в себя антропный аргумент, должна предоставить меру для определения вероятностей в бесконечном множестве сущностей. Как это сделать в пространственно бесконечной вселенной, в которой, как полагают сейчас космологи, мы живём, неизвестно.