Вселенная из ничего - Лоуренс Краусс

Моя настоящая цель здесь — продемонстрировать, что наука фактически изменила игровое поле, поэтому эти абстрактные и бесполезные споры о природе «ничего» сменились полезной, действенной работой по описанию того, как наша Вселенная могла возникнуть на самом деле. Я также объясню возможные последствия этого для нашего настоящего и будущего.

Это отражает очень важный факт. Когда дело доходило до понимания того, как эволюционирует наша Вселенная, религия и теология были в лучшем случае бесполезны. Они часто мутили воду, например, сосредотачиваясь на вопросах небытия, не предоставив какого-либо определения для этого термина, основанного на эмпирических данных. Пока мы еще не полностью поняли происхождение нашей Вселенной, нет никаких оснований ожидать, что что-то изменится в этом отношении. Более того, я ожидаю, что в конечном итоге то же самое будет справедливо и для нашего понимания областей, которые религия сейчас считает своей территорией, таких как человеческая мораль.

Наука была эффективной в продвижении нашего понимания природы, потому что научный этос базируется на трех ключевых принципах: (1) следовать за доказательствами, куда бы они не вели; (2) если есть теория, нужно быть готовыми, что кто-то попытается доказать, что она не верна, так же как кто-то попытается доказать, что она верна, (3) наивысшим арбитром истины является эксперимент, а не утешение, которое кто-то получает от чьей-то априорной веры, и не красота или элегантность, приписываемая чьим-то теоретическим моделям.

Результаты экспериментов, которые я здесь опишу, не только современны, они также неожиданны. Гобелен, который ткет наука в описании эволюции нашей Вселенной, гораздо богаче и гораздо увлекательнее, чем любые картины божественных откровений или воображаемые истории, придуманные людьми. Природа придумывает сюрпризы, намного превосходящие те, что может создать человеческое воображение.

За последние два десятилетия волнующий ряд событий в космологии, теории элементарных частиц и гравитации полностью изменил наш взгляд на Вселенную, что имело поразительные и глубокие последствия для нашего понимания её происхождения, а также ее будущего. Поэтому ничто не может быть интереснее, чем писать об этом, простите за каламбур.

Истинное вдохновение для этой книги возникает не столько от желания развеять мифы или критиковать верования, сколько от моего желания прославлять знания и, наряду с этим, от абсолютно удивительного и увлекательного мира, которым оказалась наша Вселенная.

Наш поиск увлечет нас в стремительное турне в самые отдаленные уголки нашей расширяющейся Вселенной, с самых ранних моментов Большого взрыва до далекого будущего, и будет включать в себя, пожалуй, наиболее удивительное открытие в области физики в прошлом столетии.

Действительно, прямым мотивом написания этой книги сейчас является глубокое открытие, относящееся к Вселенной, стимулировавшее мои собственные научные исследования большей части последних трех десятилетий, и приведшее к поразительному выводу, что большинство энергии во Вселенной находится в некоторой таинственной, ныне необъяснимой форме, пронизывающей все пустое пространство. Не будет преуменьшением сказать, что это открытие изменило игровое поле современной космологии.

С одной стороны, это открытие дало новое замечательное подтверждение идее, что наша Вселенная возникла ровно из ничего. Оно также спровоцировало нас переосмыслить множество гипотез о процессах, которые могли бы направлять ее эволюцию, и, самое главное, переосмыслить вопрос, являются ли эти самые законы природы действительно фундаментальными. Все это, в свою очередь, теперь ведет к тому, что заставляет вопрос, почему существует нечто, а не ничто, казаться менее внушительным, а то и совсем простым, как я надеюсь его описать.

Эта книга зародилась в октябре 2009 года, когда в Лос-Анджелесе я выступал с лекцией с тем же названием. К моему большому удивлению, видео этой лекции на YouTube, представленное Фондом Ричарда Докинза, с тех пор стало чем-то вроде сенсации, с почти миллионом просмотров на момент написания книги, а также многочисленными копиями его частей, используемыми атеистическим и теистическим сообществом в своих дебатах.

В связи с явным интересом к этой теме, а также из-за некоторых сбивающих с толку комментариев в Интернете и в различных средствах массовой информации, последовавших за моей лекцией, я подумал, что стоит более полно передать выраженные там идеи в этой книге. Здесь я могу также воспользоваться возможностью добавить новые доводы к тем, что я представил в то время, которые почти полностью сосредоточены на недавней революции в космологии, изменившей наше представление о Вселенной, связанной с открытием энергии и геометрии пространства, доводы, которые я обсуждаю в первых двух третях этой книги.

За прошедший период я гораздо больше думал о многих предпосылках и идеях, составляющих мои аргументы; я обсудил их с другими, кто отзывался о них с некоторым заразительным энтузиазмом, и я более углубленно исследовал влияние достижений в области физики элементарных частиц, в частности, в вопросе о происхождении и природе нашей Вселенной. И, наконец, я изложил некоторые из моих доводов тем, кто категорически их отвергает, и тем самым получил некоторое представление, которое помогло мне развить эти доводы дальше.

Расширяя идеи, которые я, в конечном итоге, попытался описать здесь, я извлек большую пользу из бесед с некоторыми из моих самых вдумчивых коллег-физиков. В частности, я хотел бы поблагодарить Алана Гута и Фрэнка Вильчека за то, что они нашли время вести со мной долгое обсуждение и переписку, разрешая некоторые недоразумения в моих собственных мыслях, и в некоторых случаях помогая укрепить мои собственные объяснения.

Ободренный заинтересованностью Лесли Мередит и Доминика Анфусо с Free Press, Simon & Schuster, в возможности издать книгу на эту тему, я затем обратился к моему другу, Кристоферу Хитченсу, который, помимо того, что является одним из самых грамотных и блестящих людей, которых я знаю, сам мог использовать некоторые из аргументов из моей лекции в своей замечательной серии дебатов, касающихся науки и религии. Кристофер, несмотря на плохое здоровье, любезно, щедро и смело согласился написать предисловие. За этот акт дружбы и доверия я буду ему вечно благодарен. К сожалению, болезнь Кристофера в конечном итоге охватила его до такой степени, что завершение предисловия стало невозможным, несмотря на все его усилия. Тем не менее, к моему богатому выбору, красноречивый и блестящий друг, известный ученый и писатель Ричард Докинз ранее согласился написать послесловие. После того, как мой первый черновик был завершен, он затем продолжил быстро писать что-то, чья красота и ясность была поразительной, и в то же время уничижающей. Я по-прежнему трепещу. Кристоферу, Ричарду и всем, перечисленным выше, я выражаю свою благодарность за поддержку и ободрение, и за то, что они мотивировали меня еще раз вернуться к моему компьютеру и записям.

Глава 1: Космическая мистическая история: Начало

Первая загадка, которая присутствует в любом путешествии: как путешественник вообще достиг своей отправной точки?

Была темная грозовая ночь.

В начале 1916 года Альберт Эйнштейн только что закончил величайшую работу всей своей жизни, результат многолетних, напряженных интеллектуальных усилий по выведению новой теории гравитации, которую он назвал общей теорией относительности. Однако это была не просто новая теория гравитации, это также была новая теория пространства и времени. И это была первая научная теория, которая могла объяснить не только то, как объекты движутся во Вселенной, но и как может развиваться сама Вселенная.

Однако была одна загвоздка. Когда Эйнштейн начал применять свою теорию к описанию Вселенной в целом, стало ясно, что теория не описывала Вселенную, в которой мы, несомненно, жили.

Теперь, почти сто лет спустя, трудно в полной мере оценить, насколько наша картина Вселенной изменилась в течение одной человеческой жизни. В 1917 году научное сообщество считало, что Вселенная была статичной и вечной, и состояла из одной галактики, Млечного Пути, в окружении огромного, бесконечного, темного и пустого космоса. В конце концов, это то, что вы бы предположили, глядя в ночное небо своими глазами или с помощью небольшого телескопа, и в то время было мало оснований полагать иначе.

В теории Эйнштейна, как и до этого в теории тяготения Ньютона, гравитация представляет собой просто силу притяжения между всеми объектами. Это означает, что невозможно иметь в пространстве ряд масс, находящихся в покое постоянно. Их взаимное гравитационное притяжение, в конечном счете, приведет их к сжатию, что явно противоречит, казалось бы, статичной Вселенной.