Виктор Стенджер - Бог и Мультивселенная. Расширенное понятие космоса

• Название: Бог и Мультивселенная. Расширенное понятие космоса
• Автор: Виктор Стенджер
• Издательство: Питер
• Жанр: Научпоп
• Год: 2016
• ISBN: 978-5-496-01765-7

На наших глазах фантастика становится реальностью. Новейшие исследования позволяют предположить, что наблюдаемая часть Вселенной — лишь крошечный участок несравненно более обширной и грандиозной Мультивселенной. В этой книге увлекательно и доступно рассказано о формировании современной картины мира, о том, как решительно и болезненно она пересматривалась с развитием науки, о том, какие невероятные горизонты открываются перед космологией, стоит только выйти из плоскости, заданной теорией Большого взрыва и традиционной астрофизикой.

Последняя работа Виктора Стенджера, в которой он фактически подводит итоги своей научной деятельности и жизни, убедительно доказывает, что Мультивселенная могла возникнуть естественным путем, без вмешательства каких-либо высших сил.

---

Многие авторы писали о проблеме точной настройки, зачастую употребляя вводящий в заблуждение термин антропный принцип, который предполагает, что она как-то связана с людьми. Они настаивают на том, что определенные параметры настроены с идеальной точностью. И под идеальной точностью они имеют в виду вовсе не погрешность в пределах порядка 10% или даже 1%. Напротив, они утверждают, что некоторые параметры должны быть настроены с точностью до одной части на 50–100 порядков, чтобы было возможно существование жизни.

Прежде чем я перейду к конкретным параметрам, которые, предположительно, настолько точно настроены, позвольте мне сказать пару слов о моей базовой интерпретации их смысла. Физические модели созданы человеком, а значит, и все величины, параметры и законы, которые возникают в этих моделях, тоже в известной степени искусственны. Меня поражает, когда их считают точно настроенными Богом или природой, мне это кажется просто абсурдным. У физиков из другой галактики могли бы быть свои модели с совершенно другим набором параметров.

Таким образом, параметры, которые, предположительно, были точно настроены, не обязаны иметь какую-то особую онтологическую значимость. Естественно, модели должны согласоваться с наблюдениями, и, следовательно, как я уже подчеркивал, они должны как-то соотноситься с объективной реальностью, какой бы она ни была. Они не произвольны, так же как пейзаж не является случайным набором разноцветных пятен (если его написал не Джексон Поллок[27]).

Перейдем к конкретике. Физик и апологет христианства Хью Росс перечисляет 29 «характеристик Вселенной» и 45 характеристик Солнечной системы, «которые должны быть точно настроены, чтобы была возможна какая-либо жизнь»{384}. Прежде всего это утверждение неверно. Больше половины параметров Росса относятся не к жизни в целом, а к жизни только на нашей планете, а некоторые даже конкретно к жизни человека.

Самое частое заблуждение, которым грешат Росс и его единомышленники, — то, что они усматривают нечто особенное в углеродной жизни, которая существует на Земле, и предполагают, что это единственно возможный тип жизни. По христианским верованиям, люди созданы по образу и подобию Бога (Бытие 1:26), так что неудивительно, что им затруднительно представить другие формы жизни. Однако, поскольку имеется лишь один пример, у них просто недостаточно данных, чтобы заключить, что все остальные формы жизни невозможны, основаны они на углеродной химии или нет.

Говоря о возможности того, что параметры могут варьироваться случайным образом, Коллинз спрашивает: «Почему они должны были повлечь за собой точно тот набор законов, который необходим для жизни?»{385} Собственно, в этом-то все дело. Они не должны были быть точными, чтобы привести к какой-то форме жизни где-то в этой обширной Вселенной. В книге «Заблуждение о точной настройке» я показал, что широкие диапазоны физических параметров вполне могли привести к таким условиям, как, например, большое время жизни звезд, которые в принципе могли бы подойти для эволюции жизни в той или иной форме.

Тривиальные параметры

Вот два параметра, которые встречаются в большинстве списков точно настроенных величин:

♦ скорость света в вакууме c;

♦ постоянная Планка ħ.

Какими бы базовыми эти параметры ни были для физики, их значения произвольны. Фундаментальная единица времени в физике — это секунда. Как мы видели в главе 6, единицы измерения для всех остальных измеримых величин в физике, кроме безразмерных, определены относительно секунды. Значение с выбирается так, чтобы задать единицы, которые будут использоваться для измерения расстояний. Чтобы измерить расстояние в метрах, вы выбираете c = 3∙108. Чтобы измерить расстояние в световых годах, вы выбираете с = 1.

Значение постоянной Планка ħ выбирается так, чтобы задать единицы, которые будут использоваться для измерения энергии. Чтобы измерить энергию в джоулях, вы выбираете ħ = 6,626∙10-34. Чтобы измерить энергию в электрон-вольтах, вы выбираете ħ = 4,136∙10-15. Физики любят работать в так называемых естественных единицах измерения, где ħ = h/2π = с = 1. Среди других произвольных величин, которые часто называют точно настроенными, — постоянная Больцмана kB, которая просто преобразует значение из единиц абсолютной температуры, Кельвинов, в энергию, и гравитационная постоянная Ньютона G, которая тоже зависит от выбора единиц измерения. В планковской системе единиц G = 1.

Параметры, необходимые для любой формы жизни

Перейдем к менее тривиальному. Давайте рассмотрим пять параметров, которые теисты считают настолько точно настроенными, что никакая форма жизни не могла бы существовать ни в одной вселенной, где значение любого из них отличалось бы на малейшую долю от значения в нашей Вселенной{386}.

Это:

♦ соотношение между количествами электронов и протонов во Вселенной;

♦ соотношение между электромагнитным взаимодействием и гравитацией;

♦ скорость расширения и массовая плотность Вселенной;

♦ космологическая постоянная.

Соотношение между количествами электронов и протонов во Вселенной. Росс утверждает, что если бы электронов было больше, то химические связи были бы слишком слабыми. А если бы меньше, то электромагнетизм пересилил бы гравитацию, что исключило бы образование галактик, звезд и планет.

Тот факт, что это соотношение равно единице, легко объясним. Количество электронов во Вселенной должно быть равно количеству протонов из-за сохранения заряда исходя из разумного ожидания, что общий электрический заряд Вселенной равен нулю. Хотя в стандартной модели есть и другие заряженные частицы, только протон и электрон стабильны.

Соотношение между электромагнитным взаимодействием и гравитацией. Росс говорит, что если бы электромагнитное взаимодействие было сильнее по отношению к гравитации, то не было бы звезд массой меньше 1,4 массы Солнца, из чего следует короткое и неравномерное горение звезды. Если бы оно было слабее, то не было бы звезд массой больше 0,8 массы Солнца, из чего следует отсутствие синтеза тяжелых элементов.

Соотношение сил взаимодействий между двумя частицами зависит от их зарядов и масс. Как я уже отмечал, вопреки утверждению, которое можно часто услышать в большинстве кабинетов физики (если не во всех), — что гравитация гораздо слабее электромагнетизма, — нет никакого способа определить абсолютное соотношение между силой гравитации и силой любого другого взаимодействия. В самом деле, если бы вам нужно было оценить силу гравитации, используя только естественную массу — планковскую массу, вы бы обнаружили, что гравитация в 137 раз сильнее электромагнетизма.

Причина того, что гравитация в атомах настолько слаба, заключается в малых массах элементарных частиц. Это можно понять как следствие стандартной модели элементарных частиц, в которой частицы сами по себе имеют нулевые массы, а небольшие поправки вносятся благодаря взаимодействиям с другими частицами.

Коллинз неправильно понимает этот момент, говоря: «Попытка Стенджера оправдать эту явную точную настройку [малую массу протона и нейтрона] — это все равно что объяснять малые значения масс протонов и ней{387}.

Это совершенно неверное представление моей позиции. Я нигде не использовал этот аргумент. Коллинз не приводит никакой прямой цитаты или ссылки. На самом деле я сделал весьма разумное предположение, основанное на стандартной модели, что все элементарные частицы (протон и нейтрон не элементарны) были безмассовыми, когда они только возникли в начале существования Вселенной. Все они сейчас имеют малые массы по сравнению с планковскои массой, поскольку эти массы являются всего лишь небольшими поправками, привнесенными хиггсовским механизмом. И прежде, чем Коллинз возразит, что хиггсовский механизм — это очередное произвольное допущение, напомню, что он является частью стандартной модели, которая самопроизвольно возникла из симметрии пустоты и случайных нарушений симметрии.

Скорость расширения и массовая плотность Вселенной. Росс заявляет, что если бы скорость расширения Вселенной, заданная постоянной Хаббла Н, была больше, то не смогли бы сформироваться галактики; а если бы меньше, то Вселенная схлопнулась бы еще до образования звезд. Также он утверждает, что если бы средняя массовая плотность Вселенной была больше, то при Большом взрыве образовалось бы слишком много дейтерия и звезды сгорали бы слишком быстро. Если бы она была меньше, то при Большом взрыве образовалось бы недостаточно гелия и сформировалось бы слишком мало тяжелых элементов.