Невидимая Вселенная. Темные секреты космоса

Одна из сложностей, с которыми мы столкнулись на протяжении книги, — проблема космологической постоянной. Мы задавались вопросом, почему космологическая постоянная настолько мала, ведь предсказанное квантовой физикой «правильное» значение будет аж в 10 раз превышать наши измерения. Потом я еще упомянул, что мы должны быть благодарны такому маленькому значению. Будь оно намного больше, и галактики, звезды, планеты и цивилизации никогда бы не сформировались. Тут я уже практически намекнул на антропный принцип.

Грубо говоря, антропный принцип гласит, что Вселенная, которую мы наблюдаем, должна быть такой, какая она есть, ибо, если бы она была другой, никакие сознательные существа не появились бы, чтобы спросить, почему она именно такая.

(Антропный принцип встречается во многих различных формулировках у разных авторов. В частности, часто проводится различие между слабым и сильным антропным принципом. Моя не особо строгая формулировка ближе всего к слабому антропному принципу, сформулированному в книге известных космологов Джона Д. Барроу и Фрэнка Дж. Типлера «The Anthropic Cosmological Principle».)

Тот факт, что мы вообще задаемся этим вопросом, уже закладывает некоторые строгие требования к законам природы.

При помощи антропного принципа пытаются объяснить ряд физических величин. Например, мы упоминали, что гравитация намного слабее электромагнитных сил. Никаких естественных причин такой слабости гравитационных сил нет. Но будь они гораздо сильнее, и Вселенная стала бы слишком хаотичной и быстротечной для зарождения жизни. И тогда, опять же, некому было бы задаваться вопросом о слабости сил притяжения. Тот факт, что мы можем задать вопрос, сам по себе становится ответом.

Но наука ли это? Или, выражаясь точнее, можно ли назвать это естественной наукой? И да и нет. Но скорее все-таки нет. Это наука в том смысле, что рассуждения достаточно логичны. Мы бы действительно не смогли задать эти вопросы, если бы Вселенная была совсем другой. К тому же к этому принципу относятся как к науке, когда серьезные исследователи публикуют статьи на эту тему в серьезных профессиональных журналах. Однако антропный принцип сталкивается с серьезными проблемами, когда дело доходит до одного из священных принципов науки — фальсифицируемости.

В естественных науках люди выдвигают идеи, часто называемые гипотезами: их еще не проверили и не факт, что они верны. Но важно, чтобы был метод опровержения этих идей. То есть должна оставаться возможность провести эксперимент или наблюдение, способные доказать, что гипотеза неверна. Поэтому утверждение вроде «завтра пойдет дождь» — хорошее, опровержимое утверждение. «Я вчера видел НЛО» — не поддающееся опровержению утверждение. То, что гипотеза неопровержима, не значит, что она неверна. Однако современным критериям научности она не соответствует.

То, что космологическая постоянная остается такой, какая она есть, потому что мы здесь и можем ее наблюдать, не является опровергаемым утверждением. Не факт, что это неверно, но наукой это назвать нельзя.

(He все согласны с тем, что антропный принцип не допускает заявлений, которые можно опровергнуть. Наглядный пример этого дает статья 1987 года известного физика Стивена Вайнберга. Это было за десять лет до того, как космологическая постоянная приобрела популярность. В ней он использует антропный принцип, чтобы «предсказать», что значение космологической постоянной будет иметь примерно такое же значение, как мы наблюдаем.)

Антропные соображения интересны, потому что обсуждаемые нами физические величины на самом деле могли быть разными. Вернемся к космологической постоянной: верно ли, что в принципе она могла иметь все возможные значения? И получается, во время формирования Вселенная «придумала» одно конкретное значение космологической постоянной? Мы не знаем. Как я неоднократно повторял: у нас нет единой теории, объединяющей все силы природы. Может, когда-нибудь у нас появится такая теория, и, может быть, она расскажет нам, почему космологическая постоянная настолько мала, или мы поймем, что эта постоянная вообще равняется нулю. Или, возможно, это число, которое всегда нужно вводить вручную даже в самой совершенной теории, — число, которое могло быть чем угодно. Мы не знаем.

Предположим, значение космологической постоянной могло быть иным. От чего тогда оно зависит? И тут в игру вступает Мультивселенная.