Всё из ничего: Как возникла Вселенная

Имея такую картину и адекватный математический аппарат, можно, в принципе, рассчитывать, что получатся настоящие физические прогнозы. Например, можно вывести вероятностное распределение, которое описывало бы шансы обнаружить ту или иную четырехмерную вселенную в зависимости от ее типа в мультивселенной большей размерности. Например, может оказаться, что в подавляющем большинстве тех вселенных, где энергия вакуума низкая, существует три семейства элементарных частиц и четыре фундаментальных взаимодействия. А может оказаться и так, что только во вселенных с низкой энергией вакуума возможна электромагнитная сила большого радиуса действия. Любой подобный результат обеспечивает более или менее убедительные доводы в пользу того, что вероятностное антропное объяснение энергии пустого пространства, иначе говоря, вывод о том, что существование Вселенной с низкой энергией вакуума, похожей на нашу, не является невероятным, основано на прочном физическом фундаменте. Однако математика пока что не обеспечила нас соответствующим инструментарием и не исключено, что это ей так и не удастся. Но наше теоретическое бессилие вовсе не означает, что природа не реализовала эту возможность на деле.

А пока что физика элементарных частиц продвинула антропную аргументацию еще на шаг вперед.

Специалисты по физике элементарных частиц обходят космологов на целый корпус. Космология породила совершенно необъяснимую величину – энергию пустого пространства, о которой мы практически ничего не знаем. Но ведь в физике элементарных частиц необъяснимых величин было гораздо больше и они оставались необъясненными гораздо дольше!

Например, почему существует именно три поколения элементарных частиц – электрон и его более тяжелые родичи мюон и тау-лептон – или три разных набора кварков, из которых набор с самой низкой энергией составляет основу всего вещества на Земле? Почему гравитация настолько слабее прочих сил в природе, например электромагнетизма? Почему протон почти в 2000 раз тяжелее электрона?

Некоторые специалисты по физике частиц в наши дни ухватились за антропный принцип в его крайних проявлениях: возможно, дело в том, что все их старания объяснить эти загадки физическими причинами пока что ни к чему не привели. Ведь если какая-то одна фундаментальная величина не более чем случайность, вдруг и большинство остальных (если не все) тоже случайны? Вдруг ответ на все загадки теории частиц – одна и та же мантра: была бы Вселенная устроена иначе, мы не могли бы в ней жить?

Возникает вопрос: можно ли вообще считать подобное решение тайн природы решением, а главное, является ли оно научным в нашем понимании? Ведь последние 450 лет цель науки вообще и физики элементарных частиц в частности состояла именно в том, чтобы объяснить, почему Вселенная именно такова, как показывают наши измерения, а не почему законы природы в общем виде должны порождать вселенные с совсем другими свойствами.

Я уже пытался объяснить, почему дело не совсем в этом, то есть почему многие уважаемые ученые стали приверженцами антропного принципа и почему многие так старались разобраться, позволяет ли он узнать нечто новое о нашей Вселенной. А теперь давайте сделаем следующий шаг и попытаемся объяснить, как существование вселенных, которые никогда не удастся пронаблюдать (они либо удалены от нас на практически бесконечное расстояние в пространстве, либо находятся у нас прямо под носом, однако отделены исчезающе малыми расстояниями в возможных дополнительных измерениях), все-таки может быть подвергнуто определенной эмпирической проверке.

Представьте себе, к примеру, что мы изобрели теорию, основанную на объединении как минимум трех из четырех взаимодействий, – какую-то Великую Теорию Объединения, предмет неустанного напряженного интереса тех специалистов по физике элементарных частиц, кто не оставил попытки искать фундаментальные теории в четырех измерениях. Подобная теория позволяла бы делать предсказания о фундаментальных силах, которые мы измеряем, и о том спектре элементарных частиц, который мы изучаем на ускорителях. Если бы такая теория позволяла делать много предсказаний, которые впоследствии подтверждались бы экспериментально, у нас была бы веская причина полагать, что она содержит зерно истины.

А теперь представьте себе, что эта теория предсказывает еще и период инфляции в ранней истории Вселенной, более того, предсказывает, что наша эпоха инфляции – всего лишь один из бесчисленного множества подобных эпизодов в вечно расширяющейся мультивселенной. Даже если бы мы можем непосредственно исследовать, существуют ли подобные области за пределами нашего горизонта, все равно, как я уже говорил, если кто-то ходит, как утка, и крякает, как утка… В общем, сами понимаете.