Конец всего. 5 сценариев гибели Вселенной с точки зрения астрофизики

Некоторые теоретики пытались меня успокоить. Шон Кэрролл, космолог из Калифорнийского технологического института, который в настоящее время занимается основами квантовой механики, считает, что мы поторопились, исключив пространство-время из списка реальных вещей. «Оно реально, но не фундаментально, – сказал он. – Так же, как вот этот стол реален, но не фундаментален. Это просто более высокий уровень эмерджентного описания и не значит, что нечто не является реальным». Вообще, нам не следует слишком сильно зацикливаться на этом, поскольку речь не идет о том, что пространства-времени не существует. Просто если бы мы действительно поняли, из чего оно состоит, то на более глубоком уровне оно выглядело бы как нечто совершенно иное.

Но меня это не успокоило[85]. Как физик я всегда стараюсь бесстрастно подходить к своему предмету, однако при мысли о том, что пространство-время реально лишь в том смысле, что о нем можно говорить и на нем можно сидеть, но оно не является основой Вселенной, мне начинает казаться, что оно в любой момент может просто исчезнуть подо мной.

Вопрос о том, какое отношение это имеет к возможному концу Вселенной, остается открытым. Каким бы реальным или нереальным ни было пространство-время, мы живем в нем, и то, что с ним происходит, не может не затронуть нас. Однако если размышления об эмерджентном пространстве-времени или новых формулировках квантовой механики приведут нас к более глубокой фундаментальной теории, это может радикально изменить наше мировоззрение. Возможно, как считает Джонсон, связи между большими и малыми масштабами действительно предполагают совершенно иную судьбу космоса. Может быть, если бы мы пересмотрели квантовую механику, то, наконец, сумели бы объяснить темную энергию. Даже если мы остановимся на космологической постоянной и неминуемой тепловой смерти, согласно Аркани-Хамеду, нам все равно потребуется серьезно пересмотреть теорию, чтобы иметь возможность рассуждать о том, на что способны квантовые флуктуации с точки зрения больцмановского мозга или теоремы Пуанкаре о возвращении. «На мой взгляд, очень маловероятно, что все это может быть осмыслено и объяснено в рамках квантовой механики, – сказал он. – Я думаю, что нам требуется некоторое расширение квантовой механики для того, чтобы говорить об этом».

Вопрос о том, в какой степени природа Вселенной в принципе объяснима, тоже остается открытым. На протяжении последнего десятилетия физики пытались разобраться с концепцией ландшафта – гипотетической мультивселенной, состоящей из различных параллельных Вселенных, условия в которых радикально отличаются от наших. Если такой ландшафт действительно существует, это может означать, что свойства пространства, в котором мы живем, являются исключительно вопросом экологии, а не заданы каким-то глубоким, пока не известным нам принципом. Такой вид мультивселенной предусматривается в некоторых версиях теории инфляции, допускающих постоянное возникновение новых пузырьковых Вселенных в извечном пространстве. «Идея о том, что наш мир является уникальным решением, представляется мне ошибочной, – говорит Аркани-Хамед. – Но, с другой стороны, когда вы пытаетесь осмыслить концепцию ландшафта и вечной инфляции, вы попадаете в такое болото, что сама постановка проблемы начинает казаться неправильной». Даже если допустить существование множества Вселенных, главная проблема никуда не исчезнет. «Вопросы применимости квантовой механики к космологии возникли почти с самого начала. В них нет ничего нового. Они казались очень сложными пятьдесят лет назад; они остаются таковыми и сегодня».

«Я уверен, что нам следует просто вернуться тем же путем, – считает Нил Турок, физик-теоретик и космолог, изучающий альтернативы теории космической инфляции, который много лет руководил институтом теоретической физики “Периметр” в Канаде. – Нам нужно отмотать назад пятьдесят лет и сказать: “Ребята, мы строим замки из песка”».

Долгосрочная перспектива

В астробиологии существует знаменитое уравнение Дрейка, предназначенное для определения числа цивилизаций в нашей галактике, с которыми мы можем вступить в контакт. Все, что вам нужно сделать, это подставить в него количество звезд, долю звезд, обладающих планетами, количество планет с подходящими условиями для зарождения жизни, вероятность возникновения разумных форм жизни и т. д. В конце вы получите количество сообщений своей межзвездной голосовой почты, на которое вы можете рассчитывать. Разумеется, большую часть коэффициентов определить невозможно, по крайней мере, на основании имеющихся у нас данных, так что результат расчета пока не имеет смысла. Уравнение Дрейка полезно тем, что оно заставляет нас задуматься о своих предположениях относительно внеземной жизни, чтобы определить границы нашего понимания этого вопроса.