Тупик или начало пути? Эдуард ГЕВОРКЯН
Горизонты науки
Для нас, в большинстве своём отягощённых знаниями о современной физике в рамках полузабытого школьного курса, проблемы многомирия, о которых рассказал Павел Амнуэль, могут показаться несколько отвлечёнными от реалий современных наук. Более того, неискушённый читатель все эти концепции сочтёт лишь игрой ума вокруг излюбленной темы фантастов о параллельных вселенных.
Между тем некоторые новейшие открытия с роковой неизбежностью ставят вопросы, затрагивающие не только основы нашего Мироздания, но и причины, по которым оно возникло. Один из самых ярких примеров – бозон Хиггса. Физики много лет говорили о необходимости существования этой частицы: она отвечает за то, чтобы другие элементарные частицы имели массу, иначе они не могли бы взаимодействовать друг с другом, соединяясь в галактики, звёзды, планеты и в итоге в нас с вами.
Наконец, в прошлом году бозон Хиггса был зафиксирован на Большом адронном коллайдере. Казалось бы – ура! Но реакция учёных по интонации очень напоминала «караул!». Дело в том, что явление бозона Хиггса в коллайдере, по их ожиданиям, должно было сопровождаться и другими сопутствующими частицами, но они не были обнаружены.
Почему же так обеспокоены учёные?
Постоянные величины, которые определяют характер физических законов, гармонично связаны между собой, выводятся одна из другой, и, по выражению Эйнштейна, «неотвратимо и самодостаточно» должны описывать именно то Мироздание, которое мы наблюдаем. В противном случае, как говорилось, в частности, и в статьях Амнуэля, во Вселенной могли бы не появиться звёзды и планеты, а в результате не возникла бы и жизнь на Земле.
Грубо говоря, законы физики описывают нашу реальность, которая определена параметрами постоянных величин (скорость света, заряд электрона, постоянная Планка и т. п.). Однако некоторые из этих констант, ещё грубее говоря, просто подстроены, подогнаны под уравнения, описывающие нашу реальность. Одна из таких постоянных величин – масса бозона Хиггса. Но учёных поставила в тупик его зафиксированная масса, которая оказалась чудовищно малой в сравнении с расчётами по его взаимодействию с другими частицами. Сейчас научная общественность с тревогой ожидает очередного запуска коллайдера в 2015 году: надеются, что обнаружатся «сопровождающие» появление бозона Хиггса частицы. Впрочем, надежда слабая: даже если такие частицы будут зафиксированы, это ненамного повлияет на массу бозона Хиггса, он всё равно останется «легковесным».
Надо заметить, что физикам психологически трудно расстаться с принципом «естественной» Вселенной и согласиться с антропным принципом Вселенной «противоестественной», то есть созданной неким Творцом. В научных теориях концепция Бога им кажется лишней.
И вот тут теория многомирия – эвереттика выходит на передний план, поскольку именно она может связно объяснить, почему после так называемого Большого взрыва, породившего нашу Вселенную, так называемая космологическая постоянная оказалась такова, что она, Вселенная, не схлопнулась обратно или не разлетелась на кванты, и почему другие физические константы «благоприятствуют» возникновению жизни.
Большой адронный коллайдер
Эвереттика, до поры всерьёз не воспринимавшаяся физиками, в 2000 году получила мощную поддержку от Рафаэля Буссо и Джо Полчински из Калифорнийского университета. Эти учёные работают в области теории струн, согласно которой элементарные частицы представлены в виде мельчайших и невидимых вибрирующих линий, а Мироздание имеет десять измерений. Мы воспринимаем всего четыре измерения, три пространственных и ещё – время. Теория струн предполагает существование дополнительно ещё шести измерений, которые каким-то непостижимым для нашего восприятия способом привязаны к каждой точке Мироздания. По расчётам Буссо и Полчински, эти шесть измерений могут быть «привязаны» к реальности более десятью тысячами способов, причём различающихся количеством энергии. И каждый способ привязки описывает совершенно другую Вселенную, непохожую на нашу.
В концепции Буссо и Полчински нашлось место и Большому взрыву. Для них это не уникальное явление, а всего лишь флуктуация, случайное событие. В десятимерном «океане» реальности некая шестимерная капля внезапно меняет свойства, сопровождаемые выделением энергии, и в пространстве-времени появляется некий пузырь – наша Вселенная. Или не наша. Свойства этого пузыря тоже носят случайный характер и зависят от количества освобождённой энергии. Одни пузыри сразу же схлопываются, другие раздуваются так быстро, что в них не успевают появиться объекты, на которых могла бы возникнуть жизнь. То есть наша Вселенная – всего лишь один случай из множества возможных.
Интересно, что концепция многомирия помогает разобраться с ещё одной проблемой «неестественности», а именно – с асимметрией потока времени. В законах физики, на которых основана наша реальность, прошлое и будущее равнозначны и неразличимы. Чтобы как-то разобраться с этой проблемой, пришлось вводить понятие «энтропии», которая возрастает со временем. Но почему это так происходит, почему время движется в одном направлении – неизвестно.
Другое дело – пузыри-вселенные в океане многомирия. Есть предположения, что в них время может двигаться в любом направлении, в зависимости от свойств каждой вселенной, а наша «стрела времени» из прошлого в будущее – всего лишь частное свойство нашего «пузыря», той Вселенной, в которой обитает Земля. Были попытки объяснить асимметрию времени тем, что наша Вселенная расширяется, причём, с ускорением. Но есть предположение, что для всех возможных вселенных в сумме время никуда не движется, то есть векторы «стрел» уравновешивают друг друга.
Как уже говорилось, идея Творца, создавшего многомирие, а вернее – нечто, в котором возникают вселенные, для современных физиков представляется несколько упрощённой. Ведь в таком случае не исключена и гипотеза о множестве творцов, каждый из которых создаёт бесконечные миры… И в какой-то момент микрокосм и макрокосм будут восприниматься как Уроборос – змей, кусающий себя за хвост.
Впрочем, такие мистические материи учёных мало беспокоят. В 2015 году они снова собираются запустить Большой адронный коллайдер и окончательно разобраться с бозоном Хиггса и частицами, которые должны сопровождать его появление. В своё время Эйнштейн сказал, что «Бог не играет в кости». Но может он играет с учёными в прятки?