Свет во тьме. Черные дыры, Вселенная и мы - Хайно Фальке

Конечность – это в первую очередь еще и то, что делает возможной нашу жизнь. Согласно второму закону термодинамики безгранично расширившаяся и бесконечно старая Вселенная была бы нескончаемо случайной: в ней бы вечно ничего не происходило. Когда по прошествии почти неограниченно долгого времени выгорели бы все звезды, вся материя распалась, а все черные дыры испарились, Вселенная стала бы пустым, неструктурированным океаном излучения, наполненным бесконечно слабыми электромагнитными волнами.

Поэтому именно начало делает нашу Вселенную и пригодной для жизни, и такой привлекательной. Как говорится, в каждом начале есть толика волшебства. Но и конца нам не следует так уж бояться. В развитии Вселенной было настолько много неожиданных поворотов и креативности, что мы вправе ожидать еще чего‐то. Разве создавшая начало творческая сила не сможет выдержать испытание временем?

Жизнь в нашей Вселенной превосходно сбалансирована между случайностью и предсказуемостью. Мы и не свободны от законов природы, и не являемся их рабами. Будущее одной частицы совершенно случайно. Если в течение определенного периода времени наблюдать за несколькими частицами, то все, с ними происходящее, будет происходить с определенной вероятностью и регулярностью. Если же очень долго следить за очень большим ансамблем частиц, то для каждой из них возможно практически все. Жизнь человека протекает где‐то посередине. Она частично предсказуема, в ней находится место и элементам хаоса, и светлым моментам, но при этом мы обладаем свободой раз за разом принимать новые решения. Мне кажется, что аналогия с лесом в тумане достаточно хорошо иллюстрирует условия, в которых живет человек.

В начале… и по ту сторону

Когда я был ребенком, я часто, лежа ночью без сна, спрашивал себя: “Что там позади неба? А если позади неба есть что‐то, то что позади этого чего‐то? А что позади чего‐то, что позади чего‐то, что позади неба? Там Бог – или это бесконечная, божественная пустота?”

Некоторые физики утверждают, что задавать такие вопросы – ребячество[221]. Но задавать детские вопросы вовсе не значит быть инфантильным. Я рад, что, сохранив детское любопытство, никогда не переставал спрашивать. Да я и не смог бы вести себя иначе, даже если бы захотел.

Я стал ученым, чтобы обрести способность видеть то, что дальше, но моему научному взгляду никогда не достичь бесконечности. Бесконечность – это нечто, что я не могу ни осмыслить, ни эффективно измерить. Именно поэтому бесконечное не доступно науке. Бесконечность – математическая абстракция и метафизическое допущение.

В признанной сегодня модели Вселенной наше представление о бесконечности заканчивается Большим взрывом. С него начинаются наше время и наша история; в нем содержится все, что когда‐либо случится. Большой взрыв – избыток концентрированной энергии[222]. Все, что мы видим сегодня, все формы материи и энергии[223] – и даже нас самих! – можно, в конечном счете, проследить вплоть до этой первичной энергии.

Практически бесконечно малая область пространства неожиданно увеличивается и экспоненциально растет в течение всего 10–35секунд. Из этой первичной молниеносной вспышки чистой энергии и излучения формируется квантовый “суп” элементарных частиц. Образуются протоны и электроны – строительные кирпичики материи. Через 380 000 лет протоны и электроны объединяются в пары, образуя водород, который заполняет Вселенную. Материя и излучение неожиданно разделяются, и дальше “каждый идет своим путем”. Под действием собственной гравитации темная материя начинает концентрироваться: из остатков Большого взрыва возникают собирающие вокруг себя водород темные галактики. Они превращаются в галактики, наполненные яркими звездами, которые, заканчивая свою жизнь невероятно мощными взрывами, создают новые элементы и посылают их обратно в космическое пространство.

Из пепла первых звезд рождаются новые звезды, планеты, луны и кометы. Начинается звездный жизненный цикл – и в конце концов образуется наша Земля. На Земле появляется и собирается вода. Вместе со звездной пылью она образует грибки, возникают одноклеточные живые существа и растения. Эта новая жизнь меняет мир: начинает образовываться атмосфера, появляются облака, в ходе эволюции возникают животные. Последними появляются люди, которые при свете Солнца, Луны и звезд населили и завоевали Землю, построили города, познали мир, время и пространство и написали об этом книги. Все это результат тоху ва-боху[224] – Большого взрыва.

Тот факт, что наша Вселенная вообще функционирует, поразителен сам по себе. Если рассматривать его в физическом аспекте, то создание Вселенной можно сравнить с хождением по натянутому канату – каждый неверный шаг губителен. Будь гравитация существенно сильнее, произошел бы коллапс звезд в черные дыры. Слабее – темная энергия стала бы причиной рассеяния всего. А если бы электромагнитные силы были сильнее, звезды не могли бы светиться[225]. То, что сцепление шестеренок этого космического механизма делает жизнь возможной, остается величайшим чудом всех времен. Если бы во время Большого взрыва кто‐нибудь посмел предсказать, что из этого хаоса образуется Вселенная, его сочли бы сумасшедшим. В учебниках физики не предусмотрена возможность внезапного превращения звезд в самостоятельно думающие объекты, которые формируют собственное мнение, становятся личностями и занимаются творчеством, – и тем не менее мы существуем.

Те, кто пытается разгадать эту загадку, чаще всего говорят, что на самом деле существует не одна, а много вселенных, – как цветы в поле, они прорастают, живут и увядают. Каждая из этого множества вселенных несколько отлична от другой, и лишь по чистой случайности мы живем именно в этой, обеспечивающей возможность жизни, Вселенной, поскольку она единственная, которую нам дано видеть.

Но давайте продвинемся в наших рассуждениях чуть дальше. Возможно ли в нашей Вселенной отыскать следы старых вселенных? Например, обнаружить крупномасштабные структуры, образовавшиеся при столкновении двух разных вселенных? Лично я рискну предположить, что гипермассивные черные дыры – потенциально лучшие претенденты на роль ископаемых остатков старых вселенных. В конце концов, это именно то, что должно остаться после Вселенной наподобие нашей. На сегодняшний день не обнаружено ни единого свидетельства, подтверждающего подобную возможность. Как нет и никаких указаний на то, что параллельные вселенные вообще существуют и что мы можем каким‐то образом обнаружить их опытным путем.

Неясно также, можно ли, исходя из наличия одной-единственной – фактически невероятной! – Вселенной, сделать вывод, что вселенных должно быть много, поскольку это делает существование нашей Вселенной более вероятным. Если ваш сосед выиграл в лотерею миллион долларов, это не обязательно означает, что он играл миллион раз[226]. Нам нечего сказать, кроме того, что мы живем рядом с настоящим везунчиком. Наблюдая только этот розыгрыш и не будучи осведомленными о правилах его проведения, мы не смогли бы сделать вывод о том, сколько человек – или как много вселенных