Амир Ацель - Почему наука не отрицает существование Бога? О науке, хаосе и пределах человеческого знания
Теория струн – это еще одна область физики, достижения в которой привели Грина и его единомышленников к предположению о существовании множества вселенных. Что такое теория струн? Это направление возникло в физике более 40 лет назад. Согласно взглядам ее приверженцев, основными элементами природы являются крошечные вибрирующие струны. Теория струн была предложена итальянским ученым Габриэле Венециано, когда он проходил в 1960-х годах стажировку в Израиле в институте Вейцмана.
«Однажды я рассматривал уравнения, управляющие движениями частиц, – рассказывал он мне в 2005 году в Генуе, – и вдруг заметил, что эти уравнения напоминают уравнения поведения струн, например скрипичных». Венециано проанализировал свое наблюдение, и действительно, оказалось, что существует сходство между вибрацией струн и движениями элементарных частиц. Так родилась теория струн. Однако с момента своего возникновения она прошла очень долгий путь. Специалисты по математической физике, в частности Эдвард Уиттен из Института перспективных исследований в Принстоне, ввели в теорию струн такой изощренный и мощный математический аппарат, что она считается теперь отраслью чистой математики. Действительно, за разработку теории Уиттен получил медаль Филдса, которую присуждают за достижения в математике.
По мнению специалистов по математической физике теория струн обладает изяществом, которое привлекло к ней многих ученых. Правда, эта теория дала мало результатов, подтвержденных экспериментально. Другие теоретические подходы не приводят к таким же выводам. «Единственный реальный успех теории струн – это определение энтропии черных дыр», – сказал мне Роджер Пенроуз, когда я брал у него интервью. Он имел в виду, что теория струн позволила воспроизвести результат теоретического определения физических характеристик черных дыр, выполненного другими методами. В настоящее время еще не разработаны эксперименты, которые могли бы подтвердить предсказания математически строгой, но слишком отвлеченной теории струн.
Согласно этой теории, Вселенная находится в пространстве-времени, имеющем больше четырех привычных для нас измерений, так как уравнения, управляющие поведением струн, имеют смысл только в пространствах, обладающих десятью или одиннадцатью измерениями. Некоторые ученые приняли эти теоретические требования теории струн и считают, что реальная физическая Вселенная, в которой мы живем, должна дополнительно иметь от шести до семи скрытых измерений. Такие специалисты теории струн, как Грин, называют их «свернутыми измерениями», полагая, что они скрыты в трех пространственных измерениях и одном временном измерении, о которых мы знаем доподлинно.
Но действительно ли тот факт, что в некоторых уравнениях используется больше четырех измерений, означает, что реальная Вселенная, описанная этими уравнениями, на самом деле имеет дополнительные измерения? Перефразируя физика-теоретика Джона Белла, можно спросить: являются ли эти дополнительные измерения «бытийными», реальны ли они или их вводят только для удобства математических вычислений?
Поскольку теория струн пока не представила сколько-нибудь достоверных предсказаний и едва ли представит их в ближайшем будущем, действительное, а не математическое существование дополнительных измерений остается под большим вопросом. Являются ли эти измерения только лишь математической причудой, математическим требованием теории, или они и в самом деле что-то говорят нам о Вселенной?
Грин и его коллеги используют дополнительные измерения теории струн для того, чтобы утверждать, будто другие вселенные могут «прятаться» где-то внутри этих измерений. Хочу еще раз подчеркнуть, что, поскольку ни одно из предсказаний теории струн пока не удалось подтвердить экспериментально, представляются весьма сомнительными гипотезы относительно «скрытых» вселенных, прячущихся в свернутых закулисных измерениях.
Четвертая линия рассуждений относительно существования других вселенных, которую рассматривает Грин, опирается на антропный принцип. Этот принцип, детально рассмотренный ниже, привел некоторых физиков к предположению о том, что, поскольку возникновение нашей Вселенной было событием однократным, постольку существуют и другие вселенные, недоступные нашему наблюдению. Мы исследуем только те места в космосе, которые пригодны для нашего обитания, и не можем наблюдать вселенные, где условия несовместимы с жизнью. Идея заключается в том, что в нашей Вселенной есть множество вещей, недоступных сегодняшнему пониманию: параметры и свойства ее слишком хорошо настроены под жизнь для того, чтобы возникнуть случайно, и все значения этих параметров идеально подходят для нашего существования. Поэтому «должны» существовать и иные места (другие вселенные), где параметры являются другими, не подходящими для жизни.
Для того чтобы избежать необходимости признания факта «творения», которое само напрашивается как объяснение возникновения Вселенной, настолько совершенной, что в ней смогла возникнуть жизнь, эти физики придерживаются следующего взгляда на Вселенную. Если мы здесь и параметры Вселенной идеально подходят для нашего существования, то должны существовать бесчисленные иные миры и вселенные, чьи параметры не годятся для поддержания жизни. Мы живем в нашей Вселенной, потому что только ее параметры подходят для жизни.
Проблема этого объяснения существования мультивселенной заключается в том, что оно не упоминает о механизме создания других невидимых вселенных. При всех недостатках хаотическая теория инфляции, теория струн и теория множества миров все же предлагают свои механизмы такого создания. Антропная теория является самой слабой из всех теорий множественности вселенных.
Тот факт, что абстрактные уравнения могут требовать больше измерений, чем мы наблюдаем, не означает, что эти измерения реальны. То, что мы не знаем, как «остановить» инфляцию, не означает, что именно она создает другие вселенные, так же как и то, что мы так мало понимаем смысл волновой функции квантовой механики, не означает, что волна может существовать в других мирах.
Новые атеисты ухватились за идею мультивселенной, несмотря на всю ее спекулятивность, просто потому, что она, по видимости, позволяет избавиться от фигуры творца. По мнению новых атеистов, законы физики и математики ведут к возникновению Вселенной из ничего; а поскольку это могло произойти один раз, постольку это может происходить снова и снова, откуда появляется возможность существования бесчисленного множества вселенных. Если же бесконечное множество вселенных и в самом деле существует, то наша является бесконечно малой частью мироздания и, возможно, не требует для своего управления божественной силы. С другой стороны, исходя из того же аргумента, можно утверждать, что сила, создавшая бесконечное множество вселенных, должна быть неизмеримо больше, чем сила любого творца, о котором до сих пор шла речь во всех религиях. В любом случае, мы можем наблюдать лишь одну Вселенную.
Наихудшая черта теории мультивселенной – отсутствие экономности. Это модель, которая, подобно древней теории Птолемея о Солнечной системе с ее циклами и эпициклами, решительно сметенной Коперником, имеет слишком много свободных параметров. Действительно, бесконечная мультивселенная имеет бесконечно много параметров. Должны существовать параметры, описывающие каждую из многих других вселенных, которые, как полагают отдельные специалисты, каким-то образом где-то существуют. Бесконечная мультивселенная не выдерживает критерия Эйнштейна на изящество и простоту, а природе наилучшим образом соответствуют простые и изящные модели.
Однако даже Докинз, не являющийся математиком, увлекся идеей мультивселенной, поскольку она дает возможность избежать признания существования Бога. Вот что он сам пишет по этому поводу:
Очень соблазнительно думать (и многие поддались этому искушению), что постулирование существования изобилия вселенных является расточительной и совершенно непозволительной роскошью. Если мы позволим себе экстравагантность множества вселенных (утверждают эти люди), то семь бед, один ответ – мы можем признать и существование Бога. Разве обе эти гипотезы ad hoc не являются одинаково расточительными и равно неудовлетворительными? Сознание людей, которые так думают, явно не было воспитано естественным отбором.
Докинз сильно недооценивает истинную «расточительность» идеи об «изобилии вселенных». Почему он думает, что физическая Вселенная имеет какое-то отношение к биологическому «естественному отбору» и как можно «воспитать сознание» путем естественного отбора для того, чтобы понять бесконечность числа вселенных? Обо всем этом можно только гадать.
