Антропный принцип, или создана ли Вселенная специально для человека?

Антропный принцип, или создана ли Вселенная специально для человека?

Наличие Вселенной подразумевает, что человек в ней может существовать, что имеется некий наблюдатель. Или все-таки наше существование является каким-то удивительным исключением? Например, если бы Земля была на другом месте, то человек бы не возник, поскольку она была бы слишком холодной или горячей для нас. Но ведь планет много, следовательно, мы могли бы появиться на какой-то другой из них.

Тонкая настройка

Другой вопрос: а какие факторы требуются, чтобы человекоподобное существо в принципе могло существовать где-то во Вселенной? На него ответили физики. Они разработали теорию 4-х фундаментальных взаимодействий, из которой следует существование галактик, образование планет возле звезд, взрывы звезд и так далее. Но следует ли из нее, что должен существовать человек? Во всех этих теориях все хорошо взаимосогласовано, но есть одна незадача: в них присутствует примерно три десятка констант. От этих констант зависит все взаимодействие.

Например, если повысить гравитационную постоянную, то Солнце и Земля резко сожмутся. А если Солнце сожмется, у него внутри мгновенно повысится температура. По этой причине начнут интенсивнее протекать ядерные реакции. Значит, в звезде гораздо быстрее все выгорит, и она просуществует не 10 млрд. лет, а, допустим, всего 50 миллионов. Следовательно, эволюция на Земле будет слишком короткой для появления разумного существа.

И когда стали пробовать варьировать эти константы, выяснилось, что если бы изменились параметры нейтрино, например, они слабее взаимодействовали бы с веществом, то перестали бы взрываться сверхновые. Сверхновые взрываются за счет того, что в момент коллапса происходит такое мощное выделение нейтрино, что даже такие слабо взаимодействующие частицы сносят оболочку звезды напрочь.

Когда все это проанализировали, выяснилось, что достаточно изменить любой параметр (иногда хватает доли процента, иногда необходимы стократные изменения), и жизнь становится невозможной. Или не было бы галактик. Или планет. Чуть больше темной энергии во Вселенной, и ее разносит полностью, никаких галактик бы не возникло. А если чуть меньше, то Вселенная бы сколлапсировала.

Все это получило название «проблема тонкой настройки». Как же так: у нас есть одна Вселенная, а в ней 30 параметров настроены так, что немножко их пошевели, и жизни не будет, а с ней и наблюдателей. Как это объяснить? Саму эту идею стали называть «антропным принципом», то есть Вселенная устроена так, что в ней присутствует наблюдатель – человек, который может существовать в очень узком диапазоне параметров физической модели мира.

Возникает вопрос: как случилось, что Вселенная так тонко настроена? Естественно, за эту идею сразу же ухватились любители религиозных взглядов, заявив, что все настроил Творец. Он специально сделал так, чтобы мог существовать человек. Конечно же, физики воспротивились этому и отреагировали так: «А почему мы вообще должны это объяснять? Вселенная именно такая, это экспериментальный факт. Признайте его и успокойтесь».

Однако такую позицию можно считать отходом от научного вопроса. У нас есть невероятно удивительное совпадение, а ученые говорят, что не станут его объяснять. Это в некотором роде научная лень. Поэтому со временем появились другие ответы. И на сегодняшний день правдоподобных научных объяснений осталось два. Более раннее было популярным долгое время. Оно звучало так: «А имел ли Бог (он здесь понимается фигурально) свободу выбора, когда создавал Вселенную? Может быть, мы еще не знаем фундаментальную физическую теорию, из которой все эти константы выводятся, и они могут быть только такими и никакими другими?»

Мультивселенная

Когда разрабатывалась теория струн, то как раз эта идея была одним из главных двигателей ее развития. Предполагалось, что 11-мерное пространство теории струн компактизируется топологически каким-то одним или несколькими способами, а мы из этих способов выберем один подходящий и скажем, что топология пространства устроена именно так. А вариантов, которые следуют из теории струн, всего 50 штук. Беда в том, что когда теория струн достаточно развилась, выяснилось, что вариантов организации одиннадцати измерений не 50 и даже не 50 миллиардов, а примерно 10 в степени 500. Это настолько много, что можно это число приравнять к бесконечности. Объяснить, что возможно только одно состояние Вселенной из 10 в 500-ой степени, это то же самое, что констатировать простое совпадение.

И тогда уже более убедительным (а сегодня в космологии это фактически превратилось в мейнстрим) стало восприниматься утверждение, что мы живем в Мультиверсе (Мультивселенной). Причина этого совпадения вовсе не в том, что Вселенная не могла бы существовать с другими параметрами. А в том, что существуют Вселенные со всеми возможными параметрами. Но в большей части из них нет наблюдателей. А наша Вселенная относится к числу тех, в которой наблюдатель может возникнуть, исходя из физических параметров, что и произошло на практике. И только поэтому мы ее наблюдаем.

Это объяснение очень не нравится многим физикам из-за того, что постулируется существование иных Вселенных, которые мы не можем наблюдать. Многие считают, что признавать существование ненаблюдаемых вещей (да еще таких больших, как Вселенные; да еще в таком количестве), – это серьезное нарушение принципа научности. Но на самом деле это один из научных мифов. Ведь мы не наблюдаем виртуальные частицы, наличие которых постулирует квантовая механика. А уж сколько их существует во взаимодействии каждого фотона с каждым электроном, даже представить трудно. Мы не наблюдаем то, как электрон проходит из одной точки в другую по всем возможным траекториям сразу. В науке огромное количество выдуманных и не наблюдаемых на практике сущностей. Они вводятся для удобства, для построения теории. В этом нет большой беды, если такое построение позволяет сделать общее изложение целостным и логичным.

Постулирование Мультиверса – это не такая уж большая проблема, ведь при этом не надо выдумывать никаких новых принципов, не считая самого принципа мультивселенности. Остальные Вселенные тоже строятся по принципам физики и космологии: там есть гравитация, пространство, время, взаимодействия и так далее. Мы просто постулируем, что их очень много. А мы живешь лишь в одной из них.

Остается еще одна проблема, связанная с антропным принципом. Противники говорят следующее: «Ваша гипотеза нарушает принцип фальсифицируемости Поппера. Вы никогда не сможете проверить, что есть другие Вселенные». Что на это можно ответить? В данном случае мы объясняем антропный принцип, а мы его однозначно наблюдаем. На нашей стороне и статистика. Можно посчитать, что вероятность существования человека составляет, например, 10 в степени минус 25. Иначе говоря, мы появились в результате какого-то безумного совпадения. А вот если мы признаем существование Мультиверса, то ничтожной уже становится вероятность того, что человек где-нибудь не появился бы.

Другой ответ заключается в том, что, хоть мы и не можем наблюдать другие Вселенные, кое-какие опосредованные признаки их существования обнаружить можно. Не в смысле их влияния на нас, а в смысле, например, распределения значений тех же фундаментальных постоянных, а также некоторых особенностей Большого взрыва. Естественно, это очень косвенные доказательства, но пока имеем то, что имеем.

смотрите также: