Терри Пратчетт - Наука Плоского мира. Книга 4. День Страшного Суда

В плотной среде красного гиганта ядра могут сталкиваться достаточно часто. Однако сложно представить, что, как только соединяются два атома, к ним тут же «цепляется» третий. Следовательно, процесс должен происходить в два этапа. Сначала сливаются два ядра гелия, образуя бериллий, к которому уже затем присоединяется третий атом. К сожалению для авторов этой теории, изотоп бериллия, участвующего в данной реакции, распадается за одну десятую квадриллионной доли секунды. Вероятность того, что за этот промежуток времени в бериллий попадёт третье ядро гелия, ничтожно мала. Хойл это знал, как знал и то, где искать лазейку. Если сумма энергий бериллия и гелия будет близка к уровню энергии углерода, то ядра сольются практически мгновенно, и всё сойдётся. Подобное совпадение энергий называется ядерным резонансом. Никакого подходящего резонанса тогда известно не было, однако Хойл настаивал, что именно так всё и должно быть. Ведь в противном случае и самого Хойла, сделанного чуть ли не целиком из углерода, тоже бы не существовало. Он предсказал, что неизвестный энергетический уровень углерода должен равняться примерно 7,7 МэВ (миллион электронвольт – удобная единица энергии для ядерных реакций). В середине 60-х годов экспериментатор Уильям Фаулер отыскал-таки резонанс в 7,65 МэВ, то есть отличавшийся от предсказанного Хойлом всего на 1 %. Хойл представил это открытие как триумф «антропного» стиля мышления: выяснение чего-то о Вселенной, отталкиваясь от факта существования человека. То бишь без тонкой настройки нас бы здесь не было.

Звучит впечатляюще, и именно так это преподносилось. Однако мы можем увидеть здесь тенденцию к преувеличению. Для начала ссылка на людей абсолютно излишня и неуместна. Значение имеет лишь количество углерода во Вселенной, а не то, что может из него получиться. Нам не нужно апеллировать к собственному существованию, чтобы узнать количество углерода. В книге «Несостоятельность концепции тонкой настройки» Виктор Стенджер ссылается на немецкого философа Хельге Крага, исследовавшего историю предсказания Хойла. Изначально Хойл не связывал ядерный резонанс с существованием жизни вообще и человеческой жизни в частности. Никто не пытался приплести к нему антропный принцип в течение тридцати лет. «Клеить ярлык антропного предсказания на значение 7,65 МэВ или использовать последнее как пример предсказательной силы антропного принципа – путь к заблуждению», – пишет Краг. Pan narrans сработал снова, а человеческая страсть к нарративиуму переписала историю.

Далее. Утверждение, что «без тонкой настройки ядерного резонанса нас бы здесь не было», это просто-напросто ложь. Число 7,65 МэВ требуется вовсе не для обоснования существования углеродной жизни. Это то количество энергии, которое нужно для обоснования наблюдаемого количества углерода. Если изменить количество энергии, углерод всё равно возникнет, но в других объёмах. Хотя и не столь отличающихся, как может показаться. Команда под руководством Марио Ливио подсчитала, что в границах между 7,596 МэВ и 7,716 МэВ объёмы получившегося углерода будут одинаковы. Любой показатель, превышающий 7,933 МэВ, произведёт достаточно углерода для возникновения углеродной жизни. Более того, если показатель энергии опустится ниже 7,596 МэВ, возникнет больше углерода, а не меньше. Самый низкий показатель энергии, при котором будет произведено достаточно углерода для возникновения жизни, – это основное состояние атома углерода, равняющееся 7,337 МэВ. Короче говоря, никакой тонкой настройки не требуется.

В любом случае, ядерным резонансам нет числа, поскольку атомные ядра имеют множество энергетических уровней. Ничего удивительного, что отыскался один подходящий.

Более серьёзное возражение возникает по поводу самих вычислений. Когда приняли во внимание факторы, не учтённые самим Хойлом, оказалось, что сумма энергий гелия и бериллия заметно выше, нежели он получил. Куда же делась вся эта дополнительная энергия?

Она помогает поддерживать горение красного гиганта.

Звезда горит при точно требуемой температуре, позволяющей компенсировать разницу энергий. Это выглядит куда более впечатляющим совпадением. Забудьте об углероде: тут происходит что-то куда более глубинное. Если бы фундаментальные константы Вселенной отличались, отлаженный ядерный резонанс исчез бы, красный гигант истощился и углерода не хватило бы ни на Фреда Хойла, ни на Адама с Евой, ни на вас, ни даже на вашу кошку.

Тем не менее и этот аргумент ошибочен. Изменение фундаментальных констант повлияет на красный гигант точно так же, как и на ядерный резонанс углерода. На самом деле, поскольку звезда горит на гелиево-бериллиевом «топливе», её ядерные реакции автоматически должны соответствовать температуре, при которой оно сгорает. Вас ведь не удивляет, что огонь сжигает уголь точно при той температуре, при которой этот самый уголь горит? Нет. Раз уж уголь вообще способен гореть, обратная связь гарантирует, что энергетический баланс реакции установится автоматически. Конечно, можно поражаться, что наша Вселенная настолько разнообразна, что уголь в ней горит, а красные гиганты светятся, но этот вопрос никак не связан с тонкой настройкой. В сложно устроенной Вселенной, таким образом, возникают сложные объекты, замечательно точно «подогнанные» к законам природы, согласно которым они, собственно, и возникли. Однако это не означает, что Вселенная специально кем-то выбиралась или создавалась, чтобы дать жизнь этим объектам. Или что данные объекты маловероятны или необычны.

И углеродный резонанс красных гигантов, и энергетика горения угля – всё это системы обратной связи. Словно термостат, они автоматически саморегулируются, чтобы продолжаться. Этот тип обратной связи встречается повсеместно, и ничего примечательного в нём нет. Он не более примечателен, чем наши ноги, которые вырастают ровно той длины, чтобы доставать до земли. Сила тяжести тянет нас вниз, земля толкает нас вверх, а в итоге мы оказываемся в точности там, где наши ноги и земля встречаются самым удивительным образом.

Вопрос физических констант будет поглубже. В основе современной фундаментальной физики лежит ряд математических уравнений, изящных и точных как на подбор. Тем не менее эти уравнения включают в себя около 30 особых чисел, таких как скорость света или постоянная тонкой структуры, которая регулирует силы, удерживающие атомы вместе. Эти числа могут показаться довольно случайными, однако они не менее важны, чем сами уравнения. Различные значения фундаментальных констант приводят к совершенно разным вариантам уравнений, а по сути к другой Вселенной.