Гимн Небес

Впервые наука столкнулась на странный масштабный порядок, которому трудно было дать какое-либо рациональное объяснение. Еще в начале века А. Эддингтоном и П. Эренфестом была обнаружена уникальная масштабная закономерность: оказалось, что разумная комбинация из различных космологических констант дает в результате одно и то же безразмерное число, близкое к 1040 или его кратное. Эта проблема привлекала внимание всех известных физиков, таких, как Эйнштейн, Гамов, Дирак, и других ученых, занимавшихся мировоззренческими проблемами устройства Вселенной. Оказалось, что полученный результат не следовал ни из одной теории, а многолетние попытки найти ему объяснение показали, что его нельзя вывести из какой-либо известной физической теории.

На размерной шкале десятичных логарифмов наш мир заключен в диапазоне 61 порядка: от максимона до Метагалактики (32,8 + 28,2 = 61). Наиболее известные и распространенные системы расположены на этой шкале в следующий ряд:

0 – максимоны, 2 – фотоны, 3, ядра электронов, 4 – протоны, ядра атомов, 5

– атомы водорода, 6 – живые клетки, 7 – человек, 8 – ядра звезд, 9

– звезды, 10

– ядра галактик, 11 – галактики, 12 – Метагалактика.

Таблица 2

Проблема получила название «проблема больших чисел». Она заключается в том, что существуют загадочные численные совпадения некоторых безразмерных численных отношений, составленных из атомных констант, скорости света и следующих космологических констант: возраста Вселенной tp, радиуса Вселенной Rp, средней плотности вещества во Вселенной p и гравитационной постоянной G.

Масштабный интервал в 40 порядков, который протянулся от протона до Метагалактики, свойствен не только соотношению размеров, но и соотношению масс, сил и времен. Некоторое время эти непонятные соотношения оставались предметом отдельного исследования. В 30-х годах на них обратил пристальное внимание П. Дирак, который понял, что они не случайны, а проявляют собой глубокую связь между космологией, гравитацией и электричеством. Он выдвинул гипотезу, что физические константы меняются со временем, и сформулировал следующий постулат – принцип Дирака: «Любые две очень большие (примерно 1040) безразмерные физические величины связаны простым математическим соотношением, в котором коэффициенты – величины порядка единицы».

Поскольку же этому принципу подчиняется и соотношение (4), в которое входит возраст Вселенной, то тут же встал вопрос:

– либо этот принцип действует во Вселенной всегда, но тогда с учетом изменяющегося возраста должны меняться космологические и атомные константы;

– либо данный принцип выполняется только в небольшой промежуток времени существования Вселенной, и тогда мы живем в каком-то особенном выделенном моменте ее развития.

Чтобы проверить первую версию, астрофизики провели теоретические исследования, направленные на поиск ответа: постоянны ли физические постоянные? Положительный ответ был получен с очень высокой точностью. Однако в ходе проверки выяснился еще один парадокс: оказалось, что любые, самые незначительные изменения физических констант приводят к тому, что вся Вселенная оказывается совершенно иной. Из этого следовал очевидный вывод: все константы «подобраны» таким образом, чтобы получилась Вселенная, в которой могла бы появиться жизнь, включая человека. Важным следствием из этого вывода является то, что все константы нашей Вселенной имеют не случайное значение, а строго увязанное друг с другом через неизвестный современной астрофизике закон их гармонизации.

Дальнейшее обсуждение результатов привело к появлению двух противоположных версий:

1. Гипотеза множественности вселенных (в частности, ее развивал Б. Картер). Согласно этой гипотезе, вселенных – бесконечное множество. Все они разные, и физические константы в них принимают какое угодно значение. Лишь в одной из вселенных благодаря случайному стечению обстоятельств константы приняли такое значение, что появилась возможность возникновения жизни.

2. Гипотеза глобального единства всех параметров Вселенной (в частности, ее развивает Дж. Уилер). Согласно этой гипотезе, Вселенная – одна, но в ней глобальные и локальные законы эволюции стянуты в один тугой концептуальный узел, что позволяет Уилеру задать следующий вопрос:

«Не управляет ли структурой Вселенной Космический Разум?» Проблема увязки физических констант нашего мира с возможностью существования человека настолько взбудоражила научный мир, что собственно породившая ее проблема больших чисел ушла в тень и оказалась на периферии внимания. Она так и осталась неразгаданным феноменом природы и лишь изредка упоминается в обзорных космологических работах.