Жизнь проста. Как бритва Оккама освободила науку и стала ключом к познанию тайн Вселенной

Сначала о том, как проявляются в нейтроне дурные наклонности мистера Хайда. Свободные нейтроны обладают высокой радиоактивностью и за счет слабого взаимодействия быстро распадаются на протон, электрон и антинейтрино. Время жизни нейтрона в свободном состоянии составляет около 15 минут. Это очень быстрый распад, почти в 1600 раз быстрее, чем даже у таких высокорадиоактивных элементов, как плутоний. Нестабильность нейтрона обусловлена тем, что его маленькой избыточной массы достаточно для распада на протон, электрон и почти лишенный массы антинейтрино. Эта реакция играет ключевую роль в ядерных реакциях, происходящих в звездах, поскольку эти реакции лежат в основе ядерного синтеза тяжелых элементов, необходимых для жизни. Кроме того, нейтроны составляют около 20 % массы нашего тела. Если бы нейтроны, содержащиеся в атомах нашего тела, обладали такой высокой радиоактивностью, наша плоть разложилась бы за считаные минуты.

Этого не происходит. Когда нейтроны находятся не в свободном состоянии, а внутри атомов, они начинают вести себя как добропорядочный доктор Джекил. Избыточной массы, которой было достаточно для распада свободного нейтрона, не хватает, когда нейтрон находится внутри атома. Чтобы происходил распад, нейтрону необходимо преодолеть ядерные силы, удерживающие нуклоны (протоны и нейтроны) в ядре, а для этого ему нужно чуть больше энергии, чем та, которую обеспечивает избыток массы в 0,1 %. Однако если бы нейтрон был хотя бы на 0,1 % тяжелее, чем он есть, то есть на 0,2 % тяжелее протона, тогда распад происходил бы внутри атома, что сделало бы существование материи невозможным.

Ситуация не стала бы лучше, если бы нейтроны были немного легче. Если бы масса нейтрона была хотя бы чуточку меньше массы протона, свободные нейтроны были бы стабильны, а это значит, что именно они, а не протоны были бы основным продуктом Большого взрыва. Нейтроны не обладают зарядом, поэтому, в отличие от протонов, они не способны притягивать отрицательно заряженные электроны и образовывать стабильные атомы водорода, из которых формируются звезды. В гипотетической вселенной, в которой преобладают стабильные нейтроны, не было бы атомов, материи, звезд, планет и нас с вами. Оказывается, требуется не только незначительный перевес массы, но и перевес в нужную сторону.

В физике встречается множество подобных «совпадений» и странных величин, которые, судя по всему, тонко настроены, чтобы во Вселенной возникли условия, необходимые для образования жизни. Среди ученых, впервые заговоривших об этом, были английский физик Джон Барроу и американец Фрэнк Типлер, которые в 1986 году написали книгу «Антропный космологический принцип» (The Anthropic Cosmological Principle)[471]. Авторы приводят множество примеров нетривиальных соотношений между фундаментальными физическими параметрами и случайных совпадений в физике, которые не поддаются объяснению, но без которых наше существование было бы невозможно. Если провести аналогию с кодовым замком Байеса, получается, что существование вселенной, в которой возможна жизнь, как, например, наша, определяется тем, что на игральном кубике, брошенном бесконечное количество раз, выпадали те числа, из которых складывались правильные комбинации, подходящие для того, чтобы открыть сотни сейфов. В попытках понять, как Вселенная смогла правильно угадать все числа, появилась концепция тонкой настройки (англ. fine-tuning).

Барроу и Типлер утверждают, что объяснить столь маловероятное стечение обстоятельств можно только тем, что мы живем в антропной Вселенной, в том смысле, что, если бы значения фундаментальных постоянных были другими, нас просто не было бы в этом мире, и некому было бы сокрушаться по этому поводу. Антропный принцип не объясняет нетривиальные соотношения между фундаментальными физическими параметрами, а лишь принимает их как факторы существования разумной жизни. Он не объясняет ни каким образом Вселенная пришла к таким тонко настроенным комбинациям фундаментальных констант, ни какая сила подбросила игральный кубик.

Похоже, что у нас не так много вариантов объяснений. Теисты используют случайные совпадения во Вселенной как аргумент, подтверждающий существование Бога. В правильно найденных комбинациях они усматривают руку Всевышнего, подобно тому, как Уильям Пейли полагал, что такие сложные биологические механизмы, как глаз, были созданы божественным мастером. Это не более чем очередная вариация на тему «бога белых пятен» – аргумента, который в действительности ничего не объясняет, поскольку опирается не на реальные знания о Вселенной, а на гипотетического Бога.