На лужайке Эйнштейна. Что такое НИЧТО, и где начинается ВСЕ - Аманда Гефтер

Несколько дней спустя Хокинг ответил.

– Действительно ли существует что-то вроде обратной причинности? – спросила я его.

– Наблюдение конечных состояний… определяет различные истории эволюции Вселенной, – ответил Хокинг. – Однако эта обратная причинность видна лишь ангелу, наблюдающему Вселенную извне. С точки зрения червя, обитающего внутри Вселенной, существуют лишь обычные причинно-следственные связи.

На первый взгляд, в этом был свой смысл. Из-за пределов Вселенной, откуда вы могли наблюдать запутанные суперпозиции возможных историй, можно видеть, как наблюдатель в настоящем выбирает свое единственное прошлое. А наблюдателю внутри кажется, будто прошлое существовало всегда.

Но чем больше я думала, тем более странным все это мне казалось. Почему при взгляде на мир глазами Бога или ангела законы физики должны нарушаться? Логично было бы ожидать, что все как раз наоборот: с точки зрения Бога, когда природа воспринимается как единое целое, все приобретает свой смысл, разрозненные части головоломки встают на свое место, законы физики обретают первозданную чистоту и полноту. Нарушив эту симметрию с ограниченной точки зрения единичного наблюдателя (червя), вы, надо полагать, увидите какие-то нарушения, зазубренные края разбитых деталей разломанной головоломки. Я записала мое сомнение в записную книжку: «Законы физики в целости только в пределах одного светового конуса?»

Если законы природы сохраняются только в пределах светового конуса данного наблюдателя, то законы физики действительно определенным образом привязаны к наблюдателям, как и писал Уилер. Означает ли это, что наблюдатель в некотором роде похож на радиоактивный маяк, «который светится в темной Вселенной»? У меня к этому времени уже накопилось множество вопросов, не дававших мне покоя.

Конечно, Хокинг и Хертог на самом деле не выделяли отдельных наблюдателей. Они не предполагали, что история Вселенной была для меня не такой, как для моего отца. Но это только потому, что измерения, которые я и мой отец могли бы использовать в качестве исходной информации для шага номер два – измерения геометрии Вселенной или скорости ее расширения, – были бы совершенно одинаковыми, учитывая, как близко мы находимся друг к другу по астрономическим масштабам. Но если бы в далекой галактике существовали некие наблюдатели, чьи световые конусы едва пересекаются с нашими, результаты их измерений, возможно, сильно отличались бы от наших. Если так, то вся их космическая история может быть отлична от нашей. Дело даже не только в том, что они вычислили отличную от нашей историю; они будут буквально жить во Вселенной с объективно отличным от нашего прошлым.

Значило ли это, что они жили бы в другой вселенной? Что Вселенная сама по себе не инвариант? Не реальная?

Я не была в этом уверена. Хокинг, казалось, был склонен считать, что это действительно так. И все же их модель была всего лишь моделью. В этой модели, исходящей из допущения, что вселенная должна содержать свое объяснение внутри себя, из интеграла по историям исключались все истории, имеющие сингулярность. Эта аргументация казалась мне достаточно сильной – каков конкретно мог быть альтернативный вариант? Но в физике просто предположений недостаточно. Вы должны вывести их от чего-то более основательного.

Между тем, Хокинг и Хертог рассмотрели историю космоса, простирающуюся сверху донизу – то есть амплитуду вероятности, которая получается суммированием амплитуд всех историй, начинающихся от безграничного состояния и приводящих к тому состоянию Вселенной, которое мы наблюдаем сегодня. Амплитуду, содержащую вероятность каждого результата любого из измерений, какое нам угодно произвести. Интересно, что наиболее вероятной историей оказалась та, в которой Вселенная переживала краткий период ранней инфляции. Эта инфляция в истории «сверху вниз» не требовала обычной тонкой настройки, она не была хаотической и не производила чего-либо за пределами нашей наблюдаемой Вселенной. «История Вселенной начинается прямо сейчас, – записала я в своем блокноте, – и заканчивается космическим горизонтом. Тем не менее она выглядит так, словно началась 13,7 млрд лет назад и пережила краткий период инфляции. Наблюдатель заглядывает в прошлое и тем самым создает историю Вселенной, он видит именно ту историю, которая необходима в первую очередь для существования этого самого наблюдателя».

Я знала, что сторонникам хаотической инфляции не понравится новая теория Хокинга. В конце концов, она отрицала хаотическую инфляцию, обусловленную инфлатонным полем и покушалась на попытки создать что-либо за пределами нашего горизонта, не говоря уже о существовании бесконечной мультивселенной. Более того, она представила инфляцию как иллюзию, создаваемую наблюдателями. Просто ради прикола я взяла телефон и позвонила Андрею Линде, евангелисту инфляции, который наорал на меня тогда в Дейвисе, когда я предположила, что таинственная квадрупольная аномалия может заставить некоторых физиков отказаться от теории инфляции. Я спросила его, что он думает о теории Хокинга и приготовилась выслушать пламенную тираду. Но на этот раз его ответ был коротким и ясным: «Я на это не куплюсь».

Хартл, по понятным соображениям, относился более благожелательно к аргументам Хокинга. Как бы странно их теория ни выглядела, сказал он по телефону, это действительно единственный путь развития, учитывая наше место внутри Вселенной: «Это смена точки зрения, но она, похоже, неизбежна. Космологам придется обратить внимание на эту работу».

Предположение Хокинга о безграничности убивало квантового дракона, удаляя сингулярность в происхождении Вселенной и позволяя нам объяснить Вселенную изнутри. Но была и другая причина, по которой космологам следовало обратить внимание на работу Хокинга и Хертога. Космология, построенная по их принципу «сверху вниз», давала ответ на вопрос Уилера – тот самый вопрос, который в течение многих лет отдавался эхом в моем мозгу: «Если уж антропный принцип, то почему антропный принцип?»

Абсурдное значение наблюдаемой темной энергии – лишь один из множества параметров, казавшихся необъяснимо подогнанными друг к другу, как будто специально для того, чтобы обеспечить существование биологической жизни, но именно его объяснить труднее всего. Такая тонкая настройка параметров – вещь очень шаткая: достаточно малейшего изменения одной или двух физических величин, и наше существование было бы невозможным. Если бы распределение вещества в ранней Вселенной было чуть более неоднородным, то на месте звезд и галактик образовались бы черные дыры. Если бы оно было немного более однородным, то мы бы не увидели космических структур. Если бы слабое ядерное взаимодействие было чуть более сильным, единственным элементом во Вселенной был бы водород; а если немного слабее, мы бы ничего не обнаружили во Вселенной, кроме гелия. В любом случае звезды не смогли бы сформироваться. Без звезд не было бы углерода, без углерода не было бы жизни. Сила гравитации тоже пришлась нам в самый раз: немного сильнее – и наше Солнце сгорело бы через каких-нибудь десять тысяч лет, слишком быстро для биологической эволюции. Если бы разность массы между протоном и нейтроном была немного больше, то атомы сами по себе были бы нестабильными. А тут еще эта дьявольски точно подогнанная космологическая постоянная.