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

Эти новшества повлекли за собой сложные вопросы. Например, если Земля движется, то как мы можем сказать, что какой-то объект находится в состоянии покоя? Что определяет движение планет? Если в пространстве, там, где раньше располагались хрустальные сферы, больше ничего нет, то что за таинственная сила удерживает планеты на их орбитах? Галилей ответил на первый вопрос: аристотелевское несуществующее различие между инвариантными движением и покоем было заменено принципом относительности Галилея, который гласил, что человеку не дано обнаружить разницу между состоянием покоя и инерциальным движением. Ньютон ответил на следующие два вопроса: та же сила, которая заставляет яблоко упасть на землю, заставляет и Землю падать на Солнце. Тяготение. Но механика Ньютона поставила другой вопрос: откуда, черт возьми, берется это самое тяготение? Этот вопрос почти триста лет невесомо висел в воздухе.

Общая теория относительности Эйнштейна раскрыла истинную природу тяготения и дала возможность пространству-времени стать динамическим, а космосу меняться, расширяясь и сжимаясь, и начинаться с Большого взрыва. Но теорию Большого взрыва не удавалось построить до 1980 года, пока инфляция не обеспечила нас недостающими частями головоломки. Правда, инфляция, неожиданно, принесла с собой и новую парадигму. Она обернулась перманентной и хаотической, то и дело вызывая к жизни бесчисленное количество вселенных, пришедших на смену нашей единственной Вселенной и объединившихся в одной бесконечной мультивселенной. В то же время она привела к новому кризису, к проблеме меры, которая подрывала такое фундаментальное свойство науки, как способность делать предсказания.

С другой стороны, эйнштейновская теория гравитации оказалась в серьезном противоречии с квантовой механикой, теорией вещества. Пытаясь соединить одну теорию с другой, Хокинг пришел к парадоксу потери информации в черных дырах, который выглядел совершенно безнадежно, пока Сасскинд не догадался ограничить рассмотрение проблемы точкой зрения одного наблюдателя и тем самым создал лазейку для побега. Но тут пришлось поменять парадигму снова, на ту, которая в дальнейшем грозит разрушить все наши представления об инвариантности и окончательной реальности. Эта революция в науке еще слишком молода, чтобы иметь свое имя, но, скорее всего, ее назовут «голографической», и она вернет нас из мультивселенной обратно в мир, где вселенная только одна.

Я смотрела из иллюминатора на облака и думала, как непредсказуемо чудесно повернулась наша собственная история. Вот уже пятнадцать лет мы с отцом кружим вокруг, вынюхивая ответы на свои же вопросы о мироздании и оставаясь жить при этом в собственном небольшом сюрреалистическом мирке, который выстроили для себя сами, словно мы играли в маленькую частную ролевую игру. Мы приехали в Калифорнию поболтать с Буссо, Сасскиндом и Бэнксом на темы, которые нас как-то заинтересовали во время беседы в одном китайском ресторане, и вдруг мы оказались вырванными из нашей игры, нашего маленького мира, мы вдруг оказались втянутыми во что-то гораздо большее. Словно мы натолкнулись на Галилео Галилея, когда он направляет свой телескоп на небо, или принесли Эдвину Хабблу чашечку кофе в тот момент, когда он рассчитывает расстояния и красные смещения галактик. Мы тупо проходили собственную миссию, и вдруг, как Форрест Гамп, очутились в окопах истории.

Если еще в 50-е годы Макс Борн считал, что понятие реальности стало проблематичным, то, я думаю, сейчас он вовсе сошел бы с ума. Дуальность М-теории лишила реальности понятия размера, размерности, геометрии, топологии, частиц и струн. То, что выглядит пространством-временем в одном представлении, оборачивается материальным объектом в другом. Высокая энергия становится низкой. Элементарное становится сложным. Большое становится малым.

Для меня, онтического структурного реалиста, это было облегчением. Обычный реалист давно бы уже наложил в штаны. Почти каждый оставшийся осколок онтологии исчезал прямо на наших глазах. Но дуальности не нарушали структуру. Все эти кардинально различные физические картины мира описывались с помощью одной и той же математики. Структура чувствует себя в безопасности перед лицом онтологической неопределенности, хотя Вселенная, кажется, никогда еще не находилась в таком неопределенном состоянии, как сейчас. Боже мой! Если спросить ведущих мировых физиков, то онтологии не существует и вовсе. Иными словами, мир сделан вообще из ничего.

Теперь я понимала, что Сасскинд и Гросс имели в виду, когда говорили, будто не знают, что такое теория струн. Это не потому, что там есть какие-то математические трудности, и не потому, что нет достоверных экспериментов, и даже не потому, что недостает какого-то принципа или двух. Это потому, что они в буквальном смысле слова не знают, что описывает эта теория. Физика элементарных частиц занимается элементарными частицами. Квантовая теория поля описывает квантованные поля[54]. Объектами общей теории относительности служат пространство-время и гравитация. А где объекты теории струн? Это не струны, не частицы и даже не браны. Многие физики так усердно выстраивали математическое здание теории, не имея понятия, что она должна описывать. «Я не могу даже предположить», – сказал Полчински. Если струны выглядели бранами при низкой энергии, а браны оказывались струнами в пространстве с дополнительными измерениями, а частицы превращаются в струны в другой геометрии, тогда ни одна из них не может быть инвариантной. Ничто из них не могло быть реальным.

В добавление к беспокойству Борна, Бэнкс упаковал все остававшиеся надежды на инвариантность и отправил их за горизонт. Извлекая уроки из голографического принципа и доводя принцип горизонтной дополнительности до логического конца, Бэнкс утверждал, что информация не может теряться при пересечении деситтеровского горизонта. Вселенная для каждого наблюдателя, хотя конечна и ограничена, но представляет собой целое шоу. Если ни один наблюдатель не может потерять информацию, если весь мир содержится полностью внутри светового конуса наблюдателя, то ничто, находящееся за горизонтом событий, не могло добавить наблюдателю новой информации. Она просто была бы копией информации, которая у него уже есть. Другое описание того же самого слона. Новое, но состоящее из тех же битов. Изоморфный фрагмент той же структуры. Калибровочная копия. Не реальная.

На «глубочайший вопрос космологии», сформулированный Сасскиндом, Бэнкс решительно дал отрицательный ответ. Объекты по другую сторону космического горизонта не являются реальными. Что в конечном счете означало: ничто не реально. В конце концов, горизонты зависят от наблюдателя. Мой деситтеровский горизонт отличается от деситтеровского горизонта моего отца, откуда следует, что объект за пределами моей вселенной может находиться внутри его вселенной. Если объекты, находящиеся за пределами горизонта, не являются реальными, то нечто не реальное по моему мнению, может оказаться реальным по мнению моего отца, и наоборот. Реальность перестала быть независимой от наблюдателя.

Благодаря Бэнксу мы могли вычеркнуть Вселенную из списка ингредиентов окончательной реальности. Остались только индивидуальные, зависящие от наблюдателя вселенные, хотя каждый из нас мог говорить только об одной из них. Это был своего рода солипсизм, которого так старался избежать Уилер. Но еще должно существовать какое-то условие согласованности, чтобы связать то, что видят разные наблюдатели. Если вселенная каждого наблюдателя – одно из дополнительных, избыточных описаний, что именно описывает это описание? Бэнкс сказал, что это однородная жидкость черной дыры. Отец сказал: это – ничто.

Мой отец, конечно, был в восторге от такого развития событий. Все, казалось, подтверждало его интуицию: все – это ничто, H-состояние, откуда следовало, что только ничто – и ничто, кроме него – может быть инвариантным или реальным. Я и сама чувствовала озноб, потому что я знала: невозможно объяснить Вселенную, не имея никакой онтологии. Вселенная, сотворенная из ничего, однако, по идее может объяснить сама себя. Как самонастраивающийся контур.