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

– Я могу поручиться за нее, – заявил он. – Я физик.

Далее ужин шел как по маслу. Мы пили наше с трудом доставшееся вино и говорили о теории струн, горизонтах и излучении Хокинга.

– Мне бы очень хотелось побольше узнать об идеях, которым вы посвятили последнюю главу вашей книги, – сказала я. – О потере информации в черных дырах и о вашей версии принципа дополнительности.

– Приятно это слышать, потому что я как раз пишу об этом новую книгу, – сказал Сасскинд. – Джон Брокман, мой издатель, уговорил меня.

Так вот получается, чтобы Брокман стал издателем, подумала я, надо просто придумать теорию струн. Или вести интеллектуальную войну со Стивеном Хокингом. И выиграть.

Я улыбнулась:

– Мне не терпится прочитать ее.

На следующее утро я встретила Сасскинда в Институте Кавли, расположенном на территории Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Было рано, поэтому мы сидели и пили кофе в одном из помещений института, стены которого были покрыты досками, испещренными формулами. Сидеть в институте физики с Леонардом Сасскиндом было примерно как сидеть в кафе с Джоном Ленноном. Проходившие мимо ученые подходили представиться ему, и делали это с трепетом и благоговением. Все были наполнены волнением по поводу дебатов и расстроены, что не смогут принять в них участие. Трудно было поверить, что я была одним из участников этого события.

Когда пришло время, мы отправились наверх. Входить в офис Дэвида Гросса – это примерно то же самое, что входить в каюту капитана роскошного круизного судна. Он был огромным, с абсурдно большими круглыми окнами. В них, как в иллюминаторы, во все стороны был виден Тихий океан.

Мне казалось, что еще чуть-чуть, и стая дельфинов может заплыть прямо в офис. Еще чуть-чуть, и им тоже дадут Нобелевскую премию. Выйдя из этого неожиданного гипноза, я вспомнила, что надо было представиться; Гросс что-то буркнул в ответ. От этого у меня по спине побежали мурашки. Я проверила его взгляд на десятимерные языки пламени. Ага. Там они были.

Гросс решил, что каждый участник дискуссии должен для начала попытаться изложить позицию противника – эта стратегия мне показалась странной и совершенно непригодной для журнальной статьи, но мне было любопытно увидеть, как это работает, и очень страшно ему перечить.

Гросс начал с обычных аргументов в пользу антропного принципа: теория струн содержит 10500 вакуумов, и теория инфляции гарантирует каждому из них право на физическое существование; значения таких величин, как космологическая постоянная, различаются от вселенной к вселенной; следовательно, законы природы, которые мы когда-то надеялись вывести как единственно возможные из простых принципов, оказывается, носят совершенно случайный характер. Он пытался играть честно, но в конце концов сдался:

– Все! Я не могу больше, иначе я сойду с ума.

Теперь настала очередь Сасскинда представить антиландшафтную точку зрения.

– Какие могут быть возражения против этого? Бог мой, я не понимаю! – начал он.

Он обратил наше внимание на существование эмоциональных («как железом по стеклу») и философских возражений (требование фальсифицируемости, предъявляемое «поппераци»[36]). Он отметил исторические возражения («существует множество странных примеров, загадочных чисел – период Луны, высота приливов, которые были предметом невежественного, суеверного толкования, прежде чем наука смогла объяснить их»). Он согласился с возражением, что антропный принцип, по сути, предполагает, что наше существование – низкоэнтропийное, поскольку необходимо наличие углерода и воды в жидком виде: это единственный возможный вид жизни.

Было только одно возражение, которое вызывало беспокойство у Сасскинда. Поскольку хаотическая теория инфляции и струнный ландшафт предполагают существование бесконечного числа вселенных, то все, что может произойти, произойдет бесконечное количество раз. В таком мире понятие вероятности теряет всякий смысл. Если бы я хотела рассчитать вероятность того, что Джон Брокман станет нашим издателем, то я бы разделила число вселенных, в которых он становится нашим издателем, на общее количество вселенных. Другими словами, я должна была бесконечность разделить на бесконечность и получить в результате удручающе неопределенное число.

Попробуем предположить, что можно обойти проблему, рассмотрев конечную часть мультивселенной на каком-то определенном отрезке времени, подсчитав число вселенных с Брокманом в качестве нашего издателя и общее количество вселенных в этой части мультивселенной, а затем взять предел этого отношения при стремлении размера выбранной части мультивселенной к бесконечности. Но, благодаря Эйнштейну, это сделать невозможно: нельзя придать сколько-нибудь глобальный смысл фразе «на каком-то определенном отрезке времени» – часов, расположенных за пределами мультивселенной и отмеряющих единое, одинаковое для всех время, не существует. Время зависит от наблюдателя. После того как вы выделили часть мультивселенной в координатах пространства и времени, вы нарушили принцип общей ковариантности и выбрали предпочтительную систему отсчета. Хуже того – результат, который вы получите для различных вероятностей, будет радикально изменяться в зависимости от выбранного отрезка времени, а никакой временной срез не может считаться более истинным, чем любой другой. Необходима какая-то вероятностная мера, позволяющая присвоить определенный вес каждой из вселенных. Без такой меры невозможно утверждать, например, что «наблюдаемое значение темной энергии в нашей Вселенной наиболее вероятно в мультивселенной», в чем и заключается суть аргумента.

Кризис бесконечных величин был известен среди космологов как «проблема меры» – до странного безобидное название для того, что угрожало разрушить многомировую модель, а вместе с ней и стандартную модель всей космологии. Причина, по которой ученые-космологи верили в модель инфляции и, следовательно, в существование мультивселенной, в первую очередь состояла в том, что эта теория была в состоянии предсказать такие явления, как однородность реликтового излучения и плоская геометрия пространства в пределах нашего горизонта. Но под давлением проблемы меры инфляционная модель начала разрушаться. Теория была вынуждена отказываться от всех своих наиболее успешных предсказаний. Она уже не предсказывала однородность реликтового излучения или плоскую геометрию – она предсказывает сколь угодно неоднородный микроволновый фон реликтового излучения и любую геометрию – и не предлагала никакого способа предсказывать, какими они должны быть.

– Хаотическая теория инфляции полна бесконечностей и отношений бесконечностей, и вполне возможно, что однажды, когда мы научимся обходиться с этими бесконечностями, вся идея перманентной инфляции рухнет, – сказал Сасскинд. – Для меня это настоящая ахиллесова пята. Это меня беспокоит больше всего.

Наконец Сасскинд в шутливой манере предложил наиболее известное возражение Гросса:

– Существует культурная опасность и опасность для самой науки, которая не имеет ничего общего с истинностью или ложностью предположения: если мы поддадимся соблазну антропного принципа, молодые люди перестанут искать математические, рациональные причины явлений. Опасность того, что реальное объяснение будет упускаться из виду, настолько высока, а антропный принцип настолько соблазнителен, что нам лучше сразу отбить охоту думать об этом, – сказал он, и в его голосе звучал сарказм.

– И что на кону? – поинтересовалась я.

– Все, – ответил Гросс. – В своей недавней статье Стивен Вайнберг утверждает, что это одно из чудеснейших превращений «в сокровища морские»[37], какие только переживала фундаментальная наука со времен Эйнштейна. Это, может быть, и чересчур сильно сказано, но я расцениваю происходящее как радикальное изменение направления науки… И вообще у меня есть ощущение, что аргументы пока еще недостаточно сильны; в них дыры, куда ни глянь… Чрезвычайно мощные заявления были сделаны о неизбежности этого вывода, об отсутствии принципов, позволяющих выделить состояние Вселенной в теории струн, но все признают, что мы не знаем, что такое теория струн… У нас нет ни уравнений, ни принципов, ни самой теории, а основывать очень далеко идущие выводы на теории, которая, как все признают, еще не существует, кажется мне весьма опасным.