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

Эти различия могут быть не только очевидными (более слабая или более сильная сила тяжести, более быстрый или более медленный свет). Они могут оказаться куда радикальнее. Если хоть немного изменить постоянную тонкой структуры, атомы станут нестабильными и распадутся. Если уменьшить гравитационную константу – взорвутся звёзды, исчезнут галактики; если же её увеличить – всё на свете коллапсирует в одну гигантскую чёрную дыру. Считается, что, если изменить любую из этих констант совсем чуть-чуть, получившаяся в итоге Вселенная вообще не будет пригодна для сложноорганизованной жизни. Настораживает только количество необходимых констант: всё равно что выиграть в лотерею тридцать раз подряд. Получается, что наше существование не просто балансирует на лезвии ножа, это лезвие чертовски острое.

Описанная история великолепна, но в ней полно дыр. Pan narrans никогда не останавливается.

Один, зато весьма серьёзный недостаток, встречающийся в литературе, посвящённой данной проблеме, – это рассмотрение изменений констант в отрыве друг от друга и лишь в небольших пределах. С математической точки зрения такая процедура исследует небольшую часть пространства параметров (всего диапазона возможных комбинаций констант). Вряд ли в этом ограниченном интервале вы получите репрезентативную выборку.

Рассмотрим одну аналогию. Если взять автомобиль и немного изменить какой-либо аспект его устройства, вполне вероятно, ездить он больше не будет. Изменим немного размер гаек – и они не подойдут к болтам, а автомобиль развалится. Изменим немного топливо – двигатель не запустится, и машина не тронется с места. Но это отнюдь не означает, что автомобиль в принципе может работать лишь с одним-единственным размером болтов или гаек или только на одном виде топлива. Это означает, что, если ты меняешь один параметр, то, в свою очередь, должен изменить и все остальные. Поэтому частный вопрос о том, что случится с мелкими подробностями нашей Вселенной, если слегка изменить какую-либо одну константу, не имеет никакого отношения к общему вопросу пригодности такой вселенной для жизни.

Кое-какие небрежности в мышлении превращают эту фундаментальную ошибку в существенное искажение того, что в действительности показывают расчёты. Предположим, чисто теоретически, что каждая из 30 констант была настроена таким образом, что вероятность случайно выбранного параметра оказалась в диапазоне 1/10. Изменить какой-либо один параметр, выйдя за допустимые пределы, означает сделать жизнь невозможной. Затем утверждалось, что вероятность нахождения всех тридцати параметров в тех же пределах составляет 1/10 в тридцатой степени, то есть 10-30 (10 миллиардов миллиардов миллиардов). Эта настолько ничтожно, что смешно даже думать о случайном совпадении. Именно этот расчёт лежит в основе образа «лезвия ножа».

Но всё это полная чепуха.

Всё равно что пройти от здания Центр-пойнт несколько метров на запад по Нью-Оксфорд-стрит, потом ещё несколько метров на север до Тоттенхэм-Корт-роуд – и утверждать после этого, что обошёл весь Лондон. Тогда как на самом деле даже не попытался продвинуться ни на шаг в северо-западном направлении, не говоря уже обо всём прочем. Математически изученные изменения одного параметра – это крошечный участок всего пространства параметров. Когда вы перемножаете связанные вероятности, вы исследуете лишь маленький квадратик, стороны которого соответствуют изменениям, внесённым в отдельные параметры без учёта изменений в других. Надеемся, пример с автомобилем уже показал вам, насколько глупо это выглядит.

Даже используя константы данной Вселенной, мы не можем вывести из её физических законов структуру не только бактерий или человека, но и такой простой вещи, как атом гелия. Наше понимание всего, что сложнее водорода, основывается на разумных аппроксимациях, уточняемых наблюдениями. Но когда мы берёмся рассуждать о других вселенных, сравнивать нам не с чем. Остаётся полагаться на математические следствия из уравнений. Однако для анализа всего более или менее интересного вроде вопроса с тем же гелием таких уравнений не построишь. Поэтому мы выбираем кратчайший путь и исключаем отдельные структуры, такие как звёзды или атомы, исходя из различных, подчас спорных оснований.

Получается, что такие расчёты исключают (предположим, даже правомерно исключают) звёзды, подобные тем, что находятся в нашей Вселенной, и атомы, такие же как те, что имеются здесь. Именно здесь находится камень преткновения, когда мы пытаемся рассуждать об иных вселенных. Какие иные структуры могут там существовать? Окажутся ли они достаточно сложными, чтобы их можно было счесть формами жизни? Математические расчёты, касающиеся сложных систем, показывают, что даже простые правила ведут к удивительно сложному поведению. Причём такие системы могут быть реализованы не одним, а многими интересными способами. Они не сводятся к одному унылому набору «тонко настроенных» констант, за пределами которого ситуация становится неуправляемой и идёт вразнос.

Стенджер приводит поучительный пример ошибочности изменения параметров по отдельности. Сам он работает с двумя из них: ядерная эффективность и постоянная тонкой структуры.

Ядерная эффективность – это массовая доля атома гелия, которая больше, чем суммарная масса двух протонов и двух нейтронов. Последнее важно, потому что ядро гелия является как раз такой комбинацией. Остаётся добавить ещё два электрона – и дело с концом. В нашей Вселенной данный параметр равен 0,007. Иными словами, это оценка клейкости «клея», удерживающего ядра от распада, то есть оценка вероятности существования гелия и других малых атомов типа водорода и дейтерия. Без любого из этих атомов в звёздах не сможет происходить реакция термоядерного синтеза, следовательно, данный параметр является одним из важнейших для жизни. Вычисления, в которых меняется только он, а прочие остаются неизменными, показывают, что для поддержания в звёздах реакций термоядерного синтеза это значение должно находиться в пределах от 0,006 до 0,008. Если оно опускается ниже 0,006, два положительно заряженных протона дейтерия будут отталкиваться друг от друга, несмотря на «клей». Если показатель поднимается выше 0,008, протоны «слипнутся» и не останется свободных. А поскольку ядро водорода – это собственно свободный протон, водорода не будет вообще.

Постоянная тонкой структуры определяет силу электромагнитного взаимодействия. В нашей Вселенной она равна 0,007. Аналогичные расчёты показывают, что её значение лежит между 0,006 и 0,008. (Похоже, что совпадение пределов постоянной тонкой структуры и ядерной эффективности является простой случайностью. К тому же постоянные не точно равны.)