Знание-сила, 2007 № 08 (962)

Так вот Лямбда-член имитирует материю или состояние вещества, в котором давление отрицательно и равно минус плотности энергии. Эта материя, названная, по-видимому, не очень удачно, темной энергией, антигравитирует, то есть состоящие из нее предметы гравитационно расталкиваются, а не притягиваются. Величайшим открытием, увенчавшим триумфальное шествие физики ХХ века, стало обнаружение в 1998 году этой темной энергии, которая и в нашу космологическую эпоху составляет 70% всей массы Вселенной. Антигравитация открыта уже девять лет, а до широкой публики это еще не дошло! Проявляется наличие темной энергии тем, что Вселенная расширяется, то есть галактики разбегаются, преодолевая ее отрицательное давление, быстрее, чем по закону Хаббла — наблюдаемым следствием решения Фридмана.

Быть может, Эйнштейну, доживи он до наших дней, понравилось бы рождение Вселенной «из ничего». Но в его время такого еще не было. Будучи неудовлетворен тем, что только гравитация порождается геометрией, он поставил своей целью найти универсальный принцип — единую идею — который бы позволил получить сразу все разнообразие остальных взаимодействий, и провел в бесплодных усилиях остаток жизни, самоустранившись от происходившего тогда бурного развития теории поля, порожденного его теорией относительности и квантовой механикой. В семидесятых, уже после его смерти, частично эта мечта воплотилась в создании объединенной теории сильных, слабых и электромагнитных взаимодействий на основе калибровочных теорий поля.

Полный триумф единой теории поля был, как одно время казалось, достигнут на базе совершенно нового подхода, в котором вместо привычного нуль-мерного объекта — материальной точки, берется за основу двумерное образование, названное струной, описываемое координатами: одной пространственной и одним временем. Древние атомисты не додумывались до того, чтобы строить мир не из атомов-точек, а из струн, живущих собственной внутренней жизнью в своем двумерном мирке. Такая теория оказывается непротиворечивой, если только размерность пространства- времени, в котором живут поля и мы вместе с ними, равна десяти или одиннадцати. А нам-то нужно, чтобы было четыре. Поэтому лишние размерности было решено сворачивать в трубочки, шарики или бублики (торы) — это называется компактификация. Пока радиус трубочки или шарика мал, мы можем продолжать утешать себя мыслью, будто, как и в старое доброе время, продолжаем жить в пространстве-времени четырех измерений, хотя рано или поздно компактифицированные измерения проявят себя.

На струне можно играть, возбуждая колебания разных гармоник. Спектр всевозможных гармоник соответствует разным элементарным частицам, поведение которых получает в этих рамках свое описание. Вот вам и единая теория поля! Теория струн, пожалуй, наиболее математизированная отрасль теоретической физики, развивается уже более тридцати лет, притягивая своей элегантностью лучшие умы человечества, но при этом не имеет на выходе ни одного эксперимента, который бы заставил признать ее истинность. Не игрушка ли она, не зря ли транжирятся усилия лучших?

Новейшее развитие физики позволяет поставить вопрос, который раньше вообще не находился в сфере науки. Почему мир именно такой, какой он есть, а не какой-либо другой? Возможны такие варианты ответа. Первый. Мир подчиняется единому крайне простому принципу — абсолютной идее, и мы должны ее открыть. Реализация этого принципа не оставляет вариантов, устройство мира жестко фиксировано. Второй. Нет такой идеи. Устройство мира многовариантно, но из всех вариантов выбирается наиболее вероятный. Ответ, который не понравился бы Эйнштейну. «Неужели Бог играет в кости!?», — воскликнул бы он, как когда-то по поводу квантовой механики.

Был период ликования, когда уже подумывали, что теория струн приводит к первому варианту ответа. Однако со временем стало ясно, что это, увы, не так. В теории струн оказалось огромное количество (10¹⁰⁰⁰) вакуумных состояний и никаких соображений о том, как природа делает выбор между ними. Получается, что тот единственный и неповторимый мир, в котором мы живем и который нам так нравится, есть почти невероятная игра случая, как и жизнь любого человека. Поэтому с большим отвращением физики сейчас все чаще дают третий вариант ответа на поставленный вопрос: создание мира есть акт одноразовый, и понятие вероятности к нему не применимо; мир получился таким, какой он есть, потому что в большинстве других из указанных вариантов не существовало бы ни элементарных частиц, ни атомов, ни звезд и планет и уж тем более не было бы никакой биологической жизни, так что тогда никто бы не задавал вопросов. Эта «вершина мысли» называется антропным принципом. Нечего сказать, дожили! Многие рассматривают сложившуюся ситуацию как кризис.