Максим Либанов: Почему наш мир таков, каков он есть
Людям свойственно искать во всем гармонию. Мы задаем себе вопросы: почему встает Солнце? Почему текут реки? Что такое жизнь? Зачем мы живем? На большинство вопросов мы получаем ответ еще в детстве, особенно на вопросы «почему». В меньшей степени мы знаем ответ на вопрос, что такое жизнь, еще меньше — о вопросах, которые начинаются с «зачем».
Поиск гармонии и взаимосвязей в мире — неотъемлемое свойство мозга. Анализируя данные, мозг выявляет существенные связи (если в мороз не надеть шапку, отморозишь уши) и ставит их на полку до подходящего случая. Если бы мозг запоминал весь объем информации, связанной с фактом (шапка была красная или синяя?), он не смог бы потом разобраться в этом хаосе разрозненных фактов.
Поэтому мы молчаливо предполагаем, что за многообразием явлений прячется набор довольно простых законов и принципов, описывающих настоящее и прошлое, позволяющих предсказывать будущее. Наука как раз и занимается выявлением этих законов, но, сформулировав очередной закон, вновь спрашивает: «А почему?»
В настоящее время мы считаем, что миром правят законы квантовой физики и общей теории относительности. В их основе лежат принципы симметрии, то есть некая форма гармонии, не вызывающая вопросов. Собственно, сами уравнения следуют только из симметрии и ни из чего другого. Проблема в том, что в уравнения входят некие постоянные величины — константы. Они должны быть заданы изначально. А если бы они были другими?
Тут есть два возможных ответа. Возможно, на самом деле константы и не могут быть другими, как не может быть другим число π, число е или диагональ квадрата. Просто наука еще не смогла доказать, что любое другое число в данном случае непоправимо нарушало бы гармонию природы. Но физики не любят гадать на кофейной гуще и исходят из того, что эти константы просто такие, какие они есть. Фиксированы экспериментом и наблюдениями. Другое значение массы электрона, если подставить его в существующую (видимо, несовершенную) теорию, саму теорию нисколечко не испортит, не нарушит ее гармонию и симметрию. А значит, интересно посмотреть, что будет, если эти величины примут чуть-чуть другие значения?
Результат таков: мир изменится до неузнаваемости. Это доказывают примеры.
Часть статьи не может быть отображена, пожалуйста, откройте полную версию статьи.
Почему все в мире оказалось так удачно подогнано к тому, чтобы сделать его уютным и обитаемым? Может быть, потому что в любом другом мире не было бы нас с вами — существ, которые привыкли искать во всем гармонию и ради этого выдумали науку физику? Физики называют эту идею антропным принципом. Точнее, таких принципов два.
Сильная формулировка: Вселенная должна иметь свойства, позволяющие развиться разумной жизни, то есть наблюдатели необходимы для обретения Вселенной бытия.
Слабая формулировка: Во Вселенной возможны любые значения мировых констант, но наблюдение некоторых значений более вероятно, поскольку в регионах, где наблюдаются такие значения, выше вероятность возникновения наблюдателя. То есть там, где наблюдаются другие значения, нету наблюдателей.
Сильный антропный принцип никак не помогает познанию мира, он равносилен ответу: «Скажите спасибо, что вы существуете, и не задавайте лишних вопросов». Слабый антропный принцип, напротив, представляет собой вполне действенный инструмент познания и даже позволяет предсказывать новые явления, которые можно подтвердить экспериментом. В качестве примера можно привести существование резонансных уровней в атоме углерода: благодаря им в звездах происходит синтез тяжелых элементов, из которых мы состоим, и углерода в том числе.
Но у слабого антропного принципа есть и еще один возможный вывод, который (пока) экспериментальной проверке не подлежит. Он предполагает, что на самом деле существуют разные вселенные (можно назвать их «области мироздания», но это ничего не меняет). В этих вселенных мировые константы могут принимать все возможные значения, однако жизнь (то есть наблюдатели) возникают лишь в тех из них, где константы не слишком отличаются от наших. Как же и где существуют эти вселенные? Возможны три ответа.
Часть статьи не может быть отображена, пожалуйста, откройте полную версию статьи.
Критики этой идеи говорят: какой смысл толковать о мультивселенных, если они в принципе непознаваемы? Но на самом деле никто не может гарантировать, что они непознаваемы. Вспомним, что Резерфорд, открывший ядерные реакции, категорически отрицал возможность их использования в промышленных целях. Через 20 лет его открытие привело к созданию атомной бомбы. Если физикам удастся найти экспериментальные подтверждения теории струн, возможно, мы получим какие-то знаки, что струнный ландшафт — реальность. Может быть, мы сможем прорыть кротовую нору и исследовать другие вселенные. Тогда уникальность нашей Вселенной получит какое-то объяснение. Но пока мы лишь знаем, что она уникальна, и объяснить этот удивительный факт науке лишь предстоит.