На лужайке Эйнштейна. Что такое ничто, и где начинается всё - Гефтер Аманда

Я не могла не вспомнить слова Уилера: «Поэтому одни подозревают, что, проникая все глубже и глубже в структуру физики, мы никогда не сможем достичь конца, обнаружив, что она завершается на каком-то N-ом уровне. Другие опасаются, что столь же неверно думать о структуре, слои которой чередуются, сменяя друг друга до бесконечности. Третьи в отчаянии спрашивают: что, если структура не заканчивается на уровне каких-то мельчайших объектов или частиц, а приводит непрекращающийся поиск основ мироздания обратно к самому наблюдателю, образовав таким образом замкнутую цепь взаимозависимостей…».

Возможно, теория струн позволяет лучше понять, каким Уилер видел мир, но за это вам придется принять некоторые радикальные изменения во Вселенной. Вам придется добавить пространству несколько дополнительных измерений.

Согласно теории струн, различные колебательные моды соответствуют различным частицам. Какие именно моды возможны, определяется формой и размерностью пространства в окрестности струны. В одномерном мире движение возможно только взад и вперед; если добавить еще одно измерение, то можно двигаться также вверх и вниз. Чем больше имеется измерений, тем больше способов, какими струна может вибрировать. Для того чтобы вибрации струн воспроизвели все известные нам частицы, в дополнение ко времени необходимо иметь девять пространственных измерений. Проблема, очевидно, заключается в том, что мы видим только три.

Дополнительные шесть измерений, говорят физики, свернуты в крошечные области пространства подобно крошечным сложным оригами, которые присутствуют в каждой точке нашего обычного трехмерного пространства. Их размеры слишком малы для того, чтобы мы могли их увидеть, но достаточно велики, чтобы вместить струны – одна триллионная триллионной размера атома, на шестнадцать порядков меньше, чем можно разглядеть с помощью лучших микроскопов.

Все было бы прекрасно, если бы существовал только один способ свернуть дополнительные шесть измерений. Не тут-то было. В 2000 году и Буссо, и Джо Полчински обнаружили, что существует 10500 таких способов – число не такое, конечно, большое, как бесконечность, но все же довольно большое. Нет такой причины, по которой природа предпочтет один способ любому другому, и каждое оригами содержит свой вакуум, обладает своими физическими константами, своим набором частиц, своей физикой.

Такая ситуация вызвала огромное разочарование среди тех, кто занимался разработкой теории, но Сасскинд почувствовал в вопросе антропный подтекст. В своей книге он утверждал, что неспособность теории струн предложить единую теорию всего было благом, потому что в этом случае можно с помощью А-слова объяснить, среди прочего, чудовищно маленькое, но ненулевое значение космологической постоянной, для объяснения которой необходим некоторый безумно невероятный механизм, позволяющий сократить энергию вакуума с точностью до 120 десятичных знаков, а затем остановиться, оставив после сокращения величину, совпадающую с наблюдаемой силой темной энергии. Теория струн описывает огромное число вселенных. Вечная инфляция производит огромное количество вселенных. В итоге мы имеем дико разнообразную мультивселенную, в которой значение космологической постоянной изменяется от одной вселенной к другой.

Любопытно, книга Сасскинда заканчивалась главой о горизонтах событий. Сасскинд поддерживает в ней критиков многомировых теорий, которые утверждают, что если все другие вселенные отгорожены от нашей, как стеной, горизонтом событий и поэтому оказываются непознаваемыми для нас, то объяснения, основанные на антропном принципе, являются не более чем пустой метафизикой. Но при этом Сасскинд предполагает, что излучение Хокинга, исходящее от нашего космического горизонта, может содержать некоторую информацию о том, что находится по другую сторону от него. То есть обо всей мультивселенной. В таком случае антропный аргумент для мультивселенной вполне можно было бы использовать, не упоминая о каких-либо неизмеримых явлениях за пределами нашего горизонта. Все рассуждения будут законными.

Я знала, что Сасскинд и Хокинг десятки лет спорили о возможности прятать информацию в излучении Хокинга и что Сасскинд в конце концов победил в этом споре. Но как же информация о том, что происходит по ту сторону от горизонта, может содержаться в излучении Хокинга? Ответ на этот вопрос крутился вокруг AdS/CFT гипотезы (что-то связанное с теорией струн и объясняющее жидкие файерболы?) и вокруг того, что Сасскинд называет принципом дополнительности для горизонта событий – идеи, которую он охарактеризовал как «новый усиленный принцип относительности». Я не очень-то понимала, что все это значит, но всем нутром чувствовала, что тут была подсказка, которой необходимо следовать. Мне надо было поговорить с Сасскиндом.

Для этого я выбрала самый простой способ – взять у него интервью для New Scientist в связи с предстоящим выходом его новой книги. Но мне было бы любопытно услышать аргументы обеих сторон – противников и защитников многомировых теорий. Дэвид Гросс, струнный теоретик и лауреат Нобелевской премии, с самого начала возражал против возможности мультивселенной. Может быть, я смогла бы убедить их подискутировать, подумала я. Мы никогда не организовывали ничего подобного в журнале, но я полагала, что такой ход мог бы оказаться удачным.

Удивительно, но и Сасскинд и Гросс увлеклись этой идеей, и Сасскинд согласился прилететь в Санта-Барбару, где Гросс был директором Института теоретической физики Кавли. Они решили, что такое мероприятие может стать слишком шумным, если мы сделаем дебаты публичными, поэтому мы договорились провести их в частном порядке, только втроем. Ага. Только втроем. Просто основоположник теории струн, нобелевский лауреат… и я.

Отправляясь в Санта-Барбару, я нервничала. Ведь я собиралась играть роль модератора в жарких дебатах между двумя гигантами мысли, а они, как я слышала от многих коллег-журналистов, никому спуска не давали. Наслушавшись рассказов, я живо представляла себе, как обычно проходит с ними интервью: съежившись, журналист задает невинный невежественный вопрос о теории струн. Физик смотрит на журналиста сверху вниз, десятимерное пламя бушует в его глазах. Борзописец испепелен, от него не остается ни следа, кроме облачка пыли и репортерского блокнота, вращающегося на земле. Да, я немного нервничала. Но когда я приехала в свой отель и проверила электронную почту, я обнаружила письмо от Сасскинда. Он только что прибыл из Пало-Альто и предлагал мне поужинать в его компании.

Мы встретились в одном из центральных ресторанов Санта-Барбары, расположенном на пляже. В свои шестьдесят Сасскинд выглядел высоким и стройным, с белой бородой и дружелюбной улыбкой. Я осторожно проверила, не было ли в его глазах какого-либо десятимерного пламени, но все было чисто. Мы сидели за столиком на террасе, звезды сияли над головой, мягкий тихоокеанский прибой ласкал слух. Мы непринужденно болтали о New Scientist и о физике. У Сасскинда был замечательный голос со старомодным нью-йоркским акцентом, когда каждый слог четко отделяется от другого, тянется каждая гласная, а согласные забиваются, как гвозди молотком. Он начал свою профессиональную карьеру в качестве сантехника в Южном Бронксе и после многих лет, проведенных там, не утратил своего акцента и в солнечной Калифорнии. Все, что он говорил, его голос звучал весомо и мудро. Я поймала себя на мысли, что мечтала бы нанять такой в качестве своего внутреннего голоса.

Видите круглые окна? Это офис Дэвида Гросса в Институте теоретической физики Кавли.

Фото: А. Гефтер.

Я почувствовала себя спокойнее, но все-таки не могла забыть, что я всего лишь двадцатипятилетняя девушка, никогда не проходившая физику в школе, а напротив меня – один из самых ярких творцов современной науки. Я попыталась сделать все возможное, чтобы выглядеть старше и профессиональнее, но мой план разрушился в ту минуту, когда подошла официантка. Сасскинд заказал бутылку вина, и официантка захотела посмотреть мои документы. Я вспыхнула, а затем покраснела еще сильнее, поняв, что даже не подумала захватить с собой водительские права. Я была готова тихо сползти в океан, но Сасскинд просто улыбнулся.