Параллельные миры: как стать президентом в Мультивселенной
С легкой руки Владимира Высоцкого индуизм считается религией «удобной»: что бы ни случалось в этой жизни, ничто не пройдет даром, и в каком-нибудь из бесконечной череды перерождений наступит окончательное блаженство. Эти мистические представления находят необычное отражение в современной физике с ее гипотезами о существовании не одной, но бесконечного множества вселенных — неохватного Мультиверса, среди миров которого разворачиваются все мыслимые и немыслимые события. В некоторых из них вы — музыкант, полководец, миллиардер или даже президент.
В сближении науки с философией нет ничего уникального. Еще отцы-основатели квантовой механики сравнивали ее случайный характер с туманными концепциями даосизма, а уж эйнштейновские теории с их замедлением времени и искривлениями пространства вовсе напоминают темную магию. Тем не менее все эти эффекты надежно доказаны и постоянно применяются на практике — и хотя так же уверенно постучаться в двери параллельных миров нам вряд ли удастся, само их существование уже не вызывает больших сомнений.
Представления о Мультиверсе базируются на тех же проверенных законах квантовой механики и общей теории относительности, на важнейших космологических концепциях о происхождении и расширении Вселенной. Множественность миров естественным образом вытекает из современных представлений о нашем мире, единственно доступном наблюдению. Астрофизик из Массачусетского технологического института (MIT) Макс Тегмарк выделил несколько уровней Мультиверса в зависимости от того, как возникают новые миры — и насколько мы сами уверены в том, что они есть.
Миры 1-го уровня: соседние
Вероятность: точно.
Наша Вселенная образовалась в ходе Большого взрыва около 13,8 млрд лет назад и в первые моменты переживала стремительную инфляцию, расширяясь быстрее скорости света. Поэтому сегодня самые далекие объекты, которые мы можем наблюдать, находятся на расстоянии порядка 41026 м. Это и есть примерный радиус нашего родного мира, за пределами которого начинаются другие, рожденные из того же инфляционного пузыря. По большому счету это отдельные фрагменты той же Вселенной, не связанные с нами причинно-следственными связями. Тем не менее в них действуют те же законы физики и все фундаментальные константы имеют те же значения, что и у нас.
Отличает их разве что конкретное расположение частиц: где-то существует Солнце и планета Земля, где-то их нет вовсе. Однако такой Мультиверс практически бесконечен, и рано или поздно мы неизбежно наткнемся на полную копию нашего мира, где случай все сложил ровно таким же способом, что и здесь. Макс Тегмарк даже подсчитал, что ваша точная копия должна находиться в пределах 10 в степени 1028 м, а точная копия всего объема нашей Вселенной — на расстоянии 10 в степени 10118 м. И конечно, ближе и многочисленнее должны быть миры, отличающиеся от нашего ненамного, — такие, где вы стали президентом, полководцем или художником.
Миры 2-го уровня: альтернативные
Вероятность: наверняка.
Современная хаотическая теория вечной инфляции говорит, что расширение нашего пузыря, наполненного мирами-соседями, стало результатом случайности и нет никаких причин считать его уникальным. В «первичном поле» должны постоянно происходить подобные возмущения, порождающие другие Большие взрывы и рост других вселенных. Возможно, такие очаги зарождения новых миров возникают и внутри нашего инфляционного пузыря, и даже внутри нашей Вселенной — например, в недрах черных дыр. Исход их развития совершенно случаен, и оно уже не ограничивается знакомой нам физикой: такие вселенные могут управляться совершенно другими константами и законами. В них может быть даже иное число измерений. Некоторые оказываются нестабильны и быстро схлопываются, другие существуют миллиарды лет и порождают следующие поколения вселенных.
Известный космолог Ли Смолин даже предложил применить к ним принцип естественного отбора, предполагая, что миры могут частично наследовать свои параметры от материнских вселенных, а время благоприятствует сохранению и «размножению» более стабильных вариантов. Именно особо подходящие «настройки» сделали наш мир не только долгоживущим, но и подходящим для жизни вообще. Однако расчеты показывают, что такая физика далеко не единственная, которая может обеспечить устойчивость и долгую инфляцию. Возможны и другие варианты, весьма непохожие на наш, — такие, где звезды неспособны существовать или где все атомы радиоактивны из-за других значений базовых констант, и о том, чтобы сделаться президентом не может быть и речи.
Миры 3-го уровня: квантовые
Вероятность: возможно.
В отличие от первых двух типов этот Мультиверс возникает из принципов не столько космологии, сколько квантовой механики. Впервые он был описан еще в конце 1950-х, когда Хью Эверетт выдвинул свою многомировую интерпретацию вероятностной природы мира элементарных частиц. Вспомним, что на этом базовом уровне их поведение описывается не строгими значениями, а скорее облаком возможных состояний. Кот Шредингера не жив и не мертв, пока мы не проведем наблюдение. Принято говорить, что при этом «волновая функция кота» коллапсирует в одно определенное значение.
Но, по Эверетту, никакого коллапса не происходит, просто наша Вселенная разделяется на параллельные миры: в одном из них кот остается жив, в другом оказывается мертв. Такие коллапсы происходят повсеместно и постоянно, создавая бесконечное ветвление миров, исход событий в которых сложился чуть-чуть — или совершенно — иначе, чем у нас. Макс Тегмарк сравнивает их с Мультиверсом первого уровня: в этом квантовом многомирье также возможны ваши двойники-полководцы, миллиардеры и президенты.
Миры 4-го уровня: Философские
Вероятность: неизвестно.
Эту гипотезу выдвинул сам Тегмарк и в отличие от предыдущих такой Мультиверс действительно можно назвать умозрительным. Его идея базируется на почти платоновских представлениях об объективном существовании математических форм. Возьмем, например, значение числа пи с точностью до квадриллиона квадриллионов квадриллионов знаков после запятой. Пока оно не вычислено с нужной точностью, но кто бы ни проделал нужные расчеты, цифра определенно будет одной и той же. Так же и соотношение сторон прямоугольного треугольника осталось бы прежним, даже если бы теорему открыл не Пифагор, а полководец или разумный динозавр. Получается, что математические формы некоторым образом объективно существуют, хотя и не находятся в определенной точке пространства-времени, как мы с вами.
То же и с фундаментальными законами природы: выражаясь в формулах, они похожи на математические формы больше, чем на вещи в обычном понимании. На самом базовом уровне наш мир является математической структурой, и если это так, то вполне возможны и другие. По мысли Тегмарка, любая непротиворечивая математическая структура является вселенной, а все их многообразие образует еще один Мультиверс. Математика, отвечающая нашей Вселенной, допускает существование в ней мыслящих наблюдателей — нас с вами. Скорее всего, она одна из самых простых структур такого типа, но возможны и другие, гораздо более сложные, со своими наблюдателями, совершенно непонятными нам.
Эксперт «ПМ»: Александр Панов — доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник НИИ ядерной физики им. Скобельцына (НИИЯФ) МГУ —
«Идея об объективном существовании математических форм, лежащая в основе концепции Мультиверса 4-го уровня, относится не столько к области философии, сколько к обычной науке, поскольку она фальсифицируема и приводит к проверяемым предсказаниям. Независимо от способа вычисления числа Пи результат будет один и тот же, потому что он существует до любых вычислений и независимо от них. Это проверяемое предсказание. А где начинаются такие предсказания — там кончается философия и начинается нормальная наука»
