Планеты и жизнь

За последнее время появилось немало новых свидетельств того, что Вселенная битком набита планетами. Это еще один гигантский шаг вперед в познании Вселенной, который сыграет важную роль, когда мы будем рассматривать теологическую подоплеку космоса в его современном понимании. Более того, вполне вероятно, что среди этих планет есть большое количество миров, подходящих для поддержания какой-либо формы жизни, имеющей химическую природу. Это даже не учитывая возможности существования нехимических форм жизни.

У нас никогда не было теоретических оснований считать, что планеты немногочисленны. Но найти конкретные свидетельства их изобилия оказалось непросто из-за яркости звезд, вокруг которых они обращаются. Так или иначе, современные технологии в очередной раз справились с этой задачей.

Только около дюжины планет было обнаружено прямым наблюдением, и все они, кроме одной, Фомальгаут b, оказались значительно больше Юпитера. Однако еще тысячи были открыты по косвенным признакам, то есть тому, что движение планеты вызывает видимые изменения в свете родительской звезды. На 6 ноября 2013 года в «Энциклопедии внесолнечных планет» было перечислено 1039 подтвержденных планет.

Космический телескоп «Кеплер» был запущен 7 марта 2009 года специально для поиска планет размером примерно с Землю. По данным на ноябрь 2013 года, «Кеплер» подтвердил обнаружение 167 планет, а еще 3568 кандидатов ожидали подтверждения. 11 мая 2013 года из-за поломки маховиков, которые использовались для управления аппаратом, основную миссию пришлось завершить. Однако остальная часть системы исправна, и сейчас «Кеплер» работает в новом режиме.

Четвертого ноября 2013 года астрономы из Калифорнийского и Гавайского университетов сообщили об итогах анализа уровней яркости 42 тыс. звезд, которые были измерены в миссии «Кеплера». Были обнаружены 603 планеты, включая 10 размером с Землю, то есть с радиусом в 1–2 радиуса Земли, которые к тому же получают сопоставимое количество энергии от своих звезд. Иными словами, эти планеты обращаются в обитаемой зоне и на их поверхности может существовать жидкая вода.

Авторы сделали вывод, что 22% солнцеподобных звезд имеют планеты размером с Землю в своих обитаемых зонах. Более того, они предполагают, что ближайшая такая планета может находиться на расстоянии всего 12 световых лет от нас.

Сет Шостак, старший астроном института SETI (Searchfor Extraterrestrial Intelligence, «Поиск внеземного разума»), смог выжать из этих данных еще больше информации. Поскольку солнцеподобные звезды составляют около 20% из примерно 200 млрд. звезд Млечного Пути, в нашей Галактике имеем 9 млрд. планет, пригодных для жизни. Кроме того, Шостак ссылается на другой анализ данных телескопа «Кеплер», согласно которому 16% красных карликов имеют планеты в обитаемой зоне. Это добавляет еще 24 млрд. кандидатов, что в результате дает 33 млрд. возможно обитаемых миров в нашей Галактике.

Поскольку в видимом космосе около 150 млрд. других галактик, в результате умножения получаем 5 000 000 000 000 000 000 000 (5 секстильонов) планет в пределах нашей зоны видимости, подходящих для жизни в какой-либо форме. Правда, это число может отличаться от реальности на несколько порядков, так что просто запомните: оно очень, очень большое.

Это только планеты в пределах 46 млрд. световых лет от Земли — предела, за которым свет не может достичь нас за 13,8 млрд. лет существования Вселенной. Если теория инфляции верна, то за этой границей находится гораздо большая область пространства, которая, по оценке Алана Гута, содержит как минимум на 23 порядка больше галактик, чем в нашей зоне видимости. А скорее всего, намного больше.

Это не чисто умозрительная оценка. Она основана на эмпирически обоснованной космологии. Заметьте, я не говорю здесь о других вселенных — только о нашей Вселенной, которая появилась в единственном Большом взрыве.

Оценки возможности существования жизни вне Земли более абстрактны. Пока у нас нет доказанной теории зарождения жизни, непременно найдутся любители поспорить, что она могла появиться только благодаря чудесному сотворению. Как мы увидим далее в этой главе, жизнь на других планетах, особенно разумная жизнь, представляет значительные трудности для традиционных религий, которые формулировались людьми, чьи представления о Вселенной ограничивались Землей в центре всего.

Однако на основе современных знаний трудно представить, что в этой необъятной Вселенной не найдется бесчисленного множества планет с какой-либо формой жизни. Эта жизнь, скорее всего, сильно отличается от нашей, учитывая главенствующую роль случайностей в биологической эволюции. Все, что нам известно о нашей разновидности жизни, основанной на углеродной химии, — это то, что она легко и быстро развилась на Земле, как только там появились подходящие условия. Также мы знаем, что химические вещества, необходимые для нашего типа жизни, в том числе аминокислоты, присутствуют в космосе в большом количестве. Мы просто еще не нашли никаких свидетельств внеземной жизни из-за колоссальных расстояний между звездами.

 

Вопрос точной настройки

В последние годы многие теологи и христианские апологеты убедили себя и своих последователей в том, что у них есть сокрушительный и бескомпромиссный научный аргумент в пользу существования Бога. Они утверждают, что параметры физики настолько точно настроены, что если бы хоть один из этих параметров слегка отличался от своего нынешнего значения, то жизнь — а тем более жизнь человека — была бы невозможна нигде во Вселенной.

Разумеется, как и все аргументы в защиту творения, это доказательство от незнания, которое в принципе не может никого убедить, поскольку невозможно последовательно доказать, что значения этих параметров не могут быть естественными. Но они не оставляют своих попыток.

Предполагая без всяких на то оснований, что эти параметры независимы и могли принять любое значение из широкого диапазона, они заключают, что вероятность появления Вселенной с конкретно нашим набором параметров бесконечно мала. Предполагая далее без всяких на то оснований, что вероятность наличия божественного создателя не столь же бесконечно мала, они заключают, что существовал такой создатель, который точно настроил Вселенную для жизни, а конкретно для жизни человека. Заметьте, что к тому же нет никаких оснований полагать, что этим создателем был персонализованный Бог, почитаемый христианами, мусульманами и иудеями, или же бог любой другой распространенной религии. Деистический создатель подходит не лучше. Уильям Лейн Крейг в своем споре с философом Массимо Пиглиуччи в 1998 году (и в других спорах, изложение которых можно найти на его сайте) связал аргументы таким образом:

«За последние 30 лет ученые выяснили, что существование разумной жизни зависит от сложного и тонкого баланса начальных условий, которые установились в самом Большом взрыве. Теперь мы знаем, что неподходящие для жизни вселенные куда более вероятны, чем сколько-нибудь подходящие, как наша. Насколько более вероятны?

Ответ таков: вероятность того, что Вселенная окажется подходящей для жизни, настолько исчезающе мала, что ее невозможно постичь и подсчитать.

По оценке Джона Барроу и Франка Типлера, изменение силы гравитации или слабого взаимодействия лишь на одну часть из 10 100 исключило бы возможность существования жизни во Вселенной {379} *. В Большом взрыве около 50 таких величин и констант, которые должны были быть точно настроены именно так, как это есть сейчас, чтобы Вселенная допускала существование жизни. И не только каждая величина должна быть настроена идеально точно; их соотношения между собой тоже должны быть точно настроены Таким образом, невероятность умножается на невероятность и на невероятность, пока у нас не закружится голова от непостижимых чисел» {380} .

То, что у Крейга кружится голова и он лично не может постичь эти числа, еще не значит, что они действительно непостижимы для всех остальных.

Я много писал на тему точной настройки, но для полноты изложения следует пройтись по некоторым моментам и здесь. Я постараюсь привести эту тему в соответствие с современными данными и по возможности обойтись без лишних повторений. Недавно я подготовил главу с аргументами против точной настройки для антологии, издаваемой в издательстве Оксфордского университета «Дискутируя о христианском теизме» (Debating Christian Theism) и буду ссылаться на этот материал. Христианский философ Робин Коллинз из колледжа Мессиа привел доводы в пользу точной настройки в сопутствующей главе. В ней он критикует многие из моих прошлых аргументов, и здесь я отвечу на его критику. Эти ответы еще нигде не публиковались.

Мультивселенная предлагает очень простое и совершенно естественное решение проблемы точной настройки. Пусть наша Вселенная — лишь одна из неограниченного количества отдельных вселенных, которые простираются на неограниченные расстояния во всех направлениях и на неограниченное время в прошлое и в будущее. В таком случае нам просто случилось жить в такой Вселенной, которая подходит для нашего типа жизни. Не наша конкретная Вселенная точно настроена под нас, а мы точно настроены под нее.

Объяснения о Мультивселенной достаточно, чтобы отмести аргумент о точной настройке. Отметим, что гипотеза о Мультивселенной не обязательно должна быть доказана, чтобы отразить претензии к точной настройке. Она лишь должна быть правдоподобна. На тех, кто спорит с этим, лежит бремя доказательства обратного. Этого они не сделали.

В любом случае гипотеза Мультивселенной пока не проверена, так что нам следует продолжить проверку правдоподобия гипотезы божественной точной настройки для нашей одной-единственной Вселенной.

В своей книге 2011 года под названием «Заблуждение о точной настройке» (The Fallacy of Fine Tuning) я предложил исключительно естественные объяснения значений так называемых точно настроенных параметров, которые чаще всего упоминаются в теистической литературе.

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).

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». 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?» 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.

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.

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.

В главе 12 мы узнали, что из-за инфляции массовая плотность Вселенной оказывается очень близкой к критическому значению ρc. Из этого, в свою очередь, вытекает, что Н тоже имеет критическое значение. Только один из этих двух параметров настраивается. Допустим, это Н.

Далее при приближенно-линейном расширении, согласно закону Хаббла (см. главу 8), возраст Вселенной определяется как Т = 1/Н. Сейчас он составляет 13,8 млрд. лет, и едва ли он точно настроен для жизни. Жизнь могла бы с тем же успехом появиться при T = 12,8 млрд. лет или Т = 14,8 млрд. лет. Вообще возьмем Т = 1,38 млрд. лет. Тогда у нас могло бы не быть жизни сейчас, но она бы появилась через 10 млрд. лет или около того. Или возьмем Т = 138 млрд. лет. Тогда бы жизнь уже возникла около 124 млрд. лет назад.

Космологическая постоянная. Космологическая постоянная равна энергетической плотности вакуума, и она лучше всего подходит на роль темной энергии, которая ответственна за ускорение расширения Вселенной и составляет более 68% общей массы-энергии Вселенной,

В главе 13 мы увидели, что расчеты энергетической плотности вакуума, в которых она приравнивается к энергии нулевых колебаний, дают результаты, которые на 50–120 порядков превышают максимальное значение, допускаемое наблюдениями.

Физики еще не пришли к консенсусу относительно решения проблемы космологической постоянной. Некоторые выдающиеся ученые, в частности Стивен Вайнберг и Леонард Сасскинд, считают, что ответ связан с множественными вселенными. Оба ссылаются на тот факт, что теория струн, как и ее усовершенствованная версия — М-теория, предлагает «ландшафт» из примерно 10500 различных возможных вселенных. Но мы не нуждаемся в подобных допущениях.

Как я подчеркнул в главе 13, в исходных расчетах энергетической плотности содержалась фундаментальная ошибка — суммирование всех состояний в данном объеме. Поскольку энтропия системы определяется количеством доступных состояний системы, то энтропия, вычисленная при помощи суммирования по объему, будет больше энтропии черной дыры того же размера, которая зависит от ее площади, а не от объема. Но поскольку мы не можем заглянуть в черную дыру, то информация о том, что находится внутри нее, настолько мала, насколько возможно, а значит, энтропия максимальна.

Следовательно, было ошибочно рассчитывать количество состояний суммированием по объему. Если заменить эту операцию на суммирование по площади, или, что то же самое, принять количество состояний равным энтропии черной дыры того же объема, мы сможем естественным образом ограничить энергетическую плотность вакуума. В результате этого расчета мы получим, что энергетическая плотность вакуума в пустой Вселенной будет примерно равна критической плотности, то есть как раз тому значению, которое она, судя по всему, имеет.

По техническим причинам космологи не готовы принять это решение проблемы космологической постоянной. Так или иначе, я считаю, что будет честно признать исходный расчет попросту ошибочным — самым ошибочным расчетом в истории физики — и игнорировать его. В любом случае, не стоит отказываться от всех земных благ и уходить в монастырь только из-за того, что космологическая постоянная столь мала.

 

Другие параметры

Мы разобрались с пятью параметрами, которые, предположительно, настолько точно настроены, что даже малейшее отклонение сделало бы жизнь любого рода невозможной. Отмечу, что только четыре из них независимы, вопреки утверждениям теистов. Теперь перейдем к тем параметрам, о которых сторонники тонкой настройки могут сказать только то, что жизнь была бы очень маловероятна, если бы значения этих параметров были хотя бы немного иными.

Прогноз Хойла. В главе 9 мы рассмотрели блестящее достижение астронома Фреда Хойла и его коллег — они смогли показать, каким образом большинство элементов периодической таблицы формируются в звездах во время гравитационного коллапса после выгорания всего водородного топлива. В 1951 году Хойл предсказал, что ядро атома углерода должно иметь возбужденное состояние на уровне примерно 7,7 МэВ относительно основного состояния, чтобы в звездах могло образоваться достаточно углерода для существования жизни. Эта история представляет серьезный исторический интерес, поскольку это единственный пример того, как антропная аргументация привела к эмпирически подтвержденному прогнозу. Вскоре после этого возбужденное состояние было обнаружено при 7,656 МэВ.

Однако более поздние вычисления показали, что то же количество углерода образовалось бы, если бы возбужденное состояние находилось где угодно в промежутке от 7,596 до 7,716 МэВ. Более того, углерода было бы достаточно для жизни при любом возбужденном состоянии от уровня чуть выше основного состояния и до 7,933 МэВ. Возбужденного состояния где-либо в таком широком диапазоне можно ожидать, исходя из стандартной теории ядра. Не говоря уже о том, что углерод — не единственный элемент, на котором может быть основана жизнь.

Относительные массы элементарных частиц. Массы элементарных частиц влияют на многие свойства Вселенной, и большое количество претензий к точной настройке относится к их значениям. Позвольте мне начать с разности между массами нейтрона и протона. Если бы разность масс нейтрона и протона была меньше суммы масс электрона и нейтрино (масса нейтрино в нашей Вселенной пренебрежимо мала для данного расчета, но в какой-то другой вселенной может быть иначе), то не было бы нейтронного распада. В начале существования Вселенной электроны и протоны соединились бы, образуя нейтроны, и протонов осталось бы мало, если не нисколько. Если бы разность масс была больше, чем энергия связи ядер, то нейтроны в ядрах распадались бы и от ядер ничего не осталось.

Для разности масс остается диапазон около 10 МэВ, при котором могла бы сформироваться вся периодическая таблица. Реальная разность масс составляет 1,29 МэВ, так что фактически это значение могло быть гораздо выше. Поскольку массы протона и нейтрона в первом приближении равны и разница появляется благодаря небольшой электромагнитной поправке, то она вряд ли достигла бы 10 МэВ.

Теперь давайте рассмотрим массу электрона, которая тоже влияет на нейтронный распад. Меньшая масса электрона оставляет большее пространство для допущений при расчете параметров для нейтронного распада, тогда как большая масса — меньше.

Соотношение масс электрона и протона помогает определить диапазон параметров, в котором химия не отличается от нашей. Можно показать, что эта область довольно значительна и тоже не свидетельствует в пользу точной настройки.

Относительные силы взаимодействий и другие физические параметры. Безразмерные относительные силы взаимодействий — еще один набор физических параметров, объявляемых точно настроенными по причинам, которые мне кажутся недостаточно вескими. Параметр силы гравитации а является произвольным, так что настраивать в нем нечего. Как мы уже знаем, так называемая слабость гравитации по сравнению с электромагнитным взаимодействием между элементарными частицами обусловлена их малыми массами, а не относительными силами самих взаимодействий.

Теперь давайте рассмотрим безразмерную силу слабого взаимодействия α W . Росс заявляет, что она точно настроена, чтобы получились нужное количество гелия и нужный объем производства тяжелых элементов в Большом взрыве и в звездах. Здесь ключевой момент — это соотношение количеств нейтронов и протонов в начале существования Вселенной, когда по мере ее остывания производящие их реакции вышли из равновесия. Допустимый диапазон параметров довольно широк.

Сила электромагнитного взаимодействия представлена в виде безразмерного параметра α, который по историческим причинам называется «постоянная тонкой структуры» и имеет значение 1/137 при низких энергиях. Росс говорит, что химические связи были бы недостаточно сильными, если бы она была другой. Но, как я доказал в книге «Заблуждение о точной настройке», многоэлектронное уравнение Шрёдингера, которое управляет большей частью химии, может изменяться относительно а и массы электрона. Повторю еще раз: очень широкий диапазон подходит для знакомой нам химии, в частности химии жизни.

Есть много примеров, где задействуется значение а в сравнении с другими параметрами. Я объяснил слабость гравитации по сравнению с электромагнетизмом в веществе низкими реальными массами элементарных частиц. Этот же эффект может быть достигнут при большем значении α, но маловероятно, чтобы оно оказалось на несколько порядков больше.

Отношение значений а и параметра сильного взаимодействия αs тоже важно в некоторых случаях. Если варьируются оба параметра, то не требуется никакой точной настройки, чтобы были возможны и стабильные ядра, и свободные протоны.

Еще два факта, которые игнорирует большинство сторонников точной настройки:

♦ параметры взаимодействий α, αs и αW не являются постоянными, а изменяются в зависимости от энергии;

♦ эти параметры не независимы.

Ожидается, что параметры взаимодействий будут равны при какой-то энергии объединения. Более того, все три связаны в нынешней стандартной модели и, скорее всего, останутся взаимосвязанными в любой удачной модели. Едва ли они когда-нибудь будут различаться на много порядков.

Другие параметры, такие как скорость распада протонов и избыток барионов в начале существования Вселенной, могут изменяться в довольно широких пределах, прежде чем они приведут к возникновению угрожающей жизни радиации.

Космические параметры. Мы уже избавились от космических параметров, которые полагались столь критичными для существования сколько-нибудь пригодной для жизни вселенной: массовой плотности Вселенной, скорости расширения и соотношения количества протонов и электронов. Они не просто неточно настроены — они зафиксированы общепринятой физикой и космологией, а если говорить о постоянной Хаббла, то практически любое ее значение подошло бы для существования жизни.

Аналогично распространенность дейтерия имеет мало отношения к наличию жизни. Количество, необходимое для жизни, невелико, и допустимый диапазон составляет два порядка.

Королевский астроном Великобритании Мартин Рис и другие утверждают, что неоднородность материи во Вселенной, представленная величиной Q, должна была быть точно настроена в пределах порядка, чтобы стало возможно формирование галактик. Порядок — это едва ли тот случай точной настройки, который имеют в виду теисты, они чаще упоминают одну часть на 50–100 порядков. Ктомуже, если менять массу нуклонов вместе с Q, можно опять же расширить диапазон параметров для жизни.

В главе 14 мы обсудили модель LCDM, которая точно соответствует данным об анизотропиях реликтового излучения и согласуется с наблюдениями структуры галактик. В этой модели только шесть настраиваемых параметров, ни один из которых не входит в список, вокруг которого Росс и другие приверженцы божественной точной настройки устроили столько шума. Плотность материи не является параметром, а предполагается равной критическому значению. Скорость расширения (постоянная Хаббла) не является настраиваемым параметром, а вычисляется из модели. Единственный параметр — это отношение плотности темной энергии к критической плотности. Параметр Риса Q не входит в число этих шести, но он неявно присутствует в расчете структуры галактик.

Короче говоря, сторонникам божественной точной настройки стоит вернуться к чертежной доске, просчитать модель LCDM при разных наборах параметров и показать, что жизнь в любой форме была бы невозможна, если бы эти шесть параметров не были именно такими, каковы они в нашей Вселенной.

Моделирование вселенных. Совокупные свойства Вселенной в том виде, какой мы знаем ее сейчас, определяются лишь тремя физическими параметрами: силой электромагнитного взаимодействия α и массами протона и электрона m p и m е . Исходя из них, мы можем оценивать такие величины, как максимальное время жизни звезд, минимальные и максимальные массы планет, минимальная длина планетарного дня и максимальная продолжительность года для обитаемой планеты. Сгенерировав 10 тыс. вселенных, в которых параметры варьировались случайно по логарифмической шкале в диапазоне 10 порядков, я обнаружил, что в 61% вселенных время жизни звезд превышало 10 млрд. лет, что допускает развитие какой-нибудь разновидности жизни.

Коллинз ранее возражал против сделанного мной предварительного вывода двадцатилетней давности о том, что длительное время жизни звезд не является точно настроенным. Он полагает, что не все из этих вселенных подходят для жизни и что я не учел свойства, препятствующие жизни. Он ссылается на Джона Барроу и Франка Типлера, которые в своем классическом (хотя и содержащем множество опечаток и математических ошибок) труде «Антропный космологический принцип» (The Anthropic Cosmological Principle) привели оценку, что должно выполняться соотношение α ≤ 11,8αs, чтобы углерод был стабильным.

Поскольку в своем исследовании я варьировал все параметры в пределах 10 порядков, я не ожидал, что такой строгий критерий будет выполняться часто. Тем не менее я проверил это и обнаружил, что условие Барроу — Типлера удовлетворялось в 59% случаев. Я также изучил, что происходит, когда параметры варьируются в пределах всего двух порядков. Тогда в 91% случаев α ≤ 11,8αs. И снова я должен подчеркнуть, что сторонники точной настройки заявляют о куда большей чувствительности, чем изменение в пределах порядка.

Если наложить на все три параметра достаточно жесткие ограничения, чтобы получить жизнь, то 13% вселенных способны поддерживать жизнь какого-либо рода, не слишком отличную от нашей, при изменении параметров в пределах 10 порядков. Если же они варьируются в пределах двух порядков, что более реалистично, поскольку параметры не независимы, а взаимосвязаны, то в 92% вселенных время жизни звезд превышает 10 млрд. лет, а 37% способны поддерживать жизнь какого-либо рода, не слишком отличную от нашей. Жизнь, сильно отличающаяся от нашей, остается возможной в значительной части остальных вселенных, в первую очередь судя по большому времени жизни звезд.

Я не говорю, что объяснил значения всех параметров физики и космологии. В этом нет необходимости, если я хочу опровергнуть заявления оппонентов, что многие параметры настроены с невероятной точностью, такой как 1 часть на 120 порядков. Неточность в 1%, 10% или даже на порядок, как в случае параметра неоднородности Q, не считается точной настройкой.

 

Краткий обзор доводов против точной настройки

Далее приведен список логических и научных ошибок приверженцев точной настройки (не все они делают все эти ошибки), которые я обнаружил при изучении этого вопроса.

♦ Они делают заявления о точной настройке, исходя из параметров нашей Вселенной и нашей формы жизни, игнорируя возможность существования других форм жизни.

♦ Они заявляют о точной настройке физических постоянных, значения которых произвольны, таких как с, ħ и G.

♦ Они называют точно настроенными величины, значения которых строго определены космологической физикой или имеют широкий допустимый диапазон, такие как соотношение количеств электронов и протонов, скорость расширения Вселенной и массовая плотность Вселенной. Они даже не считаются переменными в современной стандартной космологической модели.

♦ Они утверждают, что отношение сил электромагнитного и гравитационного взаимодействий точно настроено, притом что на самом деле эта величина не может быть определена для всех случаев.

♦ Они утверждают, что возбужденное состояние ядра атома углерода должно было быть точно настроено, чтобы звезды могли произвести достаточно углерода для жизни, в то время как расчеты показывают, что при широком диапазоне значений энергетического уровня этого состояния образовалось бы достаточно углерода.

♦ Они заявляют о точной настройке масс элементарных частиц, в то время как ограничения для этих масс заданы общепризнанной физикой и этих ограничений достаточно, чтобы какая-то форма жизни была возможна.

♦ Они предполагают, что силы разных взаимодействий — это постоянные, которые могут независимо изменяться от одной вселенной к другой. На самом деле они зависят друг от друга и различаются при разных энергиях, и их относительные значения и зависимости от энергии уже почти строго определены теорией, по крайней мере находятся в пределах, которые допускают существование какой-либо разновидности жизни.

♦ Большинство из них совершают серьезную аналитическую ошибку, изменяя только один параметр за раз и считая все остальные фиксированными. Таким образом они упускают тот факт, что изменение одного параметра может быть компенсировано изменением другого, благодаря чему расширяется диапазон параметров пригодной для жизни вселенной.

♦ Они неправильно понимают или неправильно используют теорию вероятностей, игнорируя тот факт, что события с «умопомрачительно» низкими вероятностями происходят миллиарды раз в день. Единственный способ использовать малую вероятность как аргумент в пользу того, что нечто вряд ли случится, — это сравнить ее с вероятностями всех альтернативных вариантов. Какова вероятность Бога? В книге «Заблуждение о точной настройке» я сравнил расчеты вероятности Бога, сделанные двумя физиками, одним верующим и одним неверующим, при помощи замысловатой байесовской статистики. Верующий получил результат 0,67, а неверующий — 10-17!

♦ Они заявляют, что многие параметры Земли и Солнечной системы точно настроены для жизни, но не задумываются о том, что среди квадриллиона планет в видимой Вселенной, находящихся в зонах обитаемости своих звезд, и бесчисленного их множества за пределами нашей видимости с большой вероятностью найдется немало планет с подходящими для жизни свойствами. И все-таки едва ли Вселенную можно назвать благоприятной для жизни. Если бы Бог хотел точно настроить ее для жизни, он мог бы сделать ее куда благоприятнее.

♦ Сторонники точной настройки неправы и в том, что отвергают объяснение с использованием мультивселенной как ненаучное. Вовсе не ненаучно строить предположения о невидимых и неподтвержденных явлениях, предсказываемых существующими моделями, которые пока что согласуются со всеми известными данными. Существование нейтрино было предсказано в 1930 году на основе общепринятого принципа сохранения энергии, но зафиксирована частица была только в 1956 году, и то непрямым образом. Если бы физическое сообщество и финансирующие организации руководствовались тем же принципом, что и приверженцы точной настройки, то мой ныне покойный коллега Фред Рейнес и его (тоже покойный) соавтор Клайд Коуэн не смогли бы получить финансирование и поддержку, чтобы приступить к исследованию, в ходе которого наконец были обнаружены нейтрино.

♦ Современная и весьма удачная космологическая модель LCDM содержит только шесть параметров, и никто еще не показал, что какой-либо из них точно настроен.

Как следует из моих рассуждений, то, что кажется точной настройкой, объясняется технически и требуется определенная подготовка, чтобы понять эти объяснения. После выполнения должного анализа оказывается, что нет никаких свидетельств точной настройки Вселенной для жизни, а все, что за них выдается, — это очередной пример доказательства от незнания, которое обречено на провал из-за неявной предпосылки, что существуют явления, которые наука никогда не сможет объяснить без привлечения Бога.

 

Нечто, а не ничто

Поскольку космическим креационистам никак не удается использовать науку, чтобы найти убедительные доводы в пользу существования Бога-творца, они часто прибегают к трем вопросам, которые приведены далее в порядке увеличения философичности.

♦ Как нечто может появиться из ничего?

♦ Откуда взялись законы физики?

♦ Почему есть нечто, а не ничто?

Как нечто может появиться из ничего? Первый вопрос еще можно обсуждать преимущественно с научной точки зрения. Позвольте мне переформулировать его: как вещество может появиться из невещества?

Вселенная имеет массу, которая является мерой количества вещества, и поскольку масса и энергия покоя эквивалентны, может показаться, что закон сохранения энергии должен был нарушиться, чтобы вещество Вселенной создалось из ничего.

Однако мы уже увидели, что если учесть отрицательную потенциальную энергию гравитации, то общая энергия Вселенной равна нулю плюс-минус квантовые неопределенности. Поэтому закон сохранения энергии не нарушился, когда Вселенная появилась из прежнего состояния нулевой энергии и нулевого количества вещества. Определенно никакие законы физики не нарушились при появлении нашей Вселенной. И разумеется, никакие законы физики не нарушились при появлении Мультивселенной, поскольку она существовала всегда.

Следует отметить, что ведется широкая дискуссия о том, можно ли определить общую энергию Вселенной в рамках общей теории относительности. С обеих оппонирующих сторон выступают выдающиеся физики и космологи. Я не буду вдаваться в этот вопрос, поскольку он очень узкоспециализированный.

Однако у меня есть простое наблюдение. Как я уже объяснял, согласно теореме Нётер закон сохранения энергии должен присутствовать в любой модели, которая претендует на применимость во всех случаях. Общая теория относительности Эйнштейна — это модель. Если вы строите модель на основе общей теории относительности, у вас есть два варианта: включить в свою модель энергию и закон сохранения энергии, чтобы попытаться сделать ее пригодной для всех случаев, или исключить энергию и закон сохранения энергии и принять тот факт, что модель не во всех случаях корректна.

Откуда взялись законы физики? Это подводит нас ко второму вопросу: откуда взялись закон сохранения энергии и вообще все законы физики? Робин Коллинз утверждает, что любое объяснение для Вселенной без Бога работает только в том случае, если «объяснение не переносит точную настройку лишь на уровень выше, на новые законы, принципы и параметры.

Мне не кажется, что перенос точной настройки на уровень выше — к Богу — чем-то лучше. По сути, это менее информативно, поскольку мы не представляем, каким образом Бог сделал свою точную настройку, в то время как космологическая наука дает нам некое представление о том, как Вселенная могла появиться из ничего. В первом случае мы не можем извлечь из этого предположения ничего полезного. Во втором случае мы можем делать определенные предсказания, которые возможно проверить эмпирически. Например, мы можем предсказать, что энергетическая плотность Вселенной всегда останется равной критическому значению, хотя точность измерений будет улучшаться.

В любом случае, мы уже увидели, что закон сохранения энергии вытекает из того, что во времени нет никакого особого момента. Этот закон не был завещан Богом. Он первичнее Бога.

Как я объяснил в главе 11, физики в XX веке открыли набор принципов, которые я называю метазаконами и которые должны присутствовать во всех физических моделях. Чтобы описать Вселенную объективно, физики должны формулировать свои модели так, чтобы они описывали наблюдения способом, независимым от точки зрения конкретных наблюдателей. Я называю это инвариантностью точки зрения. Это не оставляет создателям моделей иного выбора, кроме как включить в них великие принципы или метазаконы сохранения энергии, импульса, момента импульса и электрического заряда. Из инвариантности точки зрения следует вся классическая физика, включая законы Ньютона о механике и гравитации, уравнения Максвелла об электромагнетизме, термодинамику, гидромеханику и специальную теорию относительности Эйнштейна. Также из нее следует большая часть общей теории относительности и квантовой механики (если не обе они целиком), включая принцип неопределенности Гейзенберга.

Когда я говорю, что некий параметр находится в диапазоне, соответствующем известной физике, апологеты парируют: «Откуда взялась физика?» Мой ответ: физика появилась благодаря физикам, которые формулируют модели для описания наблюдений; эти модели должны включать метазаконы, которые составляют базовые законы физики. Метазаконы не задают все параметры физики. Многие из них случайны. Однако, как мы уже увидели, значения параметров в моделях, которые успешно описывают все наблюдения в нашей Вселенной, находятся в пределах, заданных метазаконами.

Почему есть нечто, а не ничто? Третий вопрос скорее философский, поскольку он относится больше к значению слов, чем к самой физике. В книге 2012 года под названием «Вселенная из ничего: почему есть нечто, а не ничто» (A Universe from Nothing: Why There Is Something Rather Than Nothing) космолог Лоуренс Краусс описывает, каким образом наша Вселенная могла естественно возникнуть из предшествующей бесструктурной пустоты, которую он называет «ничто». Я не думаю, что что-то из того, что он говорит, противоречит этой книге, которая была написана независимо от его работы.

В обзоре книги Краусса, опубликованном в «Нью Йорк таймс», философ Дэвид Альберт спрашивает: «Почему мир должен был состоять именно из тех элементарных штук, из которых он состоит, а не из чего-то еще или вообще из ничего?» Краусс признает, что он не знает, но предполагает, что так могло выйти случайно и в таком случае Вселенная вроде нашей могла бы появиться без какой-либо предустановленной причины.

Несомненно, нет единого мнения в том, как определить ничто. Это может быть невозможно. Чтобы определить ничто, вам придется придать ему некое определяющее свойство, но если у него есть свойство, то это не ничто!

Альберт не был удовлетворен ответом Краусса на фундаментальный вопрос: почему есть нечто, а не ничто, то есть почему есть бытие, а не небытие? И вновь у меня есть встречный вопрос для Альберта: почему состоянием существования по умолчанию должно быть небытие, как бы оно ни было определено, а не бытие? Почему требуется некий творческий акт, чтобы превратить небытие в бытие? Возможно, такой акт нужен, чтобы превратить бытие в небытие.

Если небытие — это естественное состояние, то почему должен существовать Бог? Как только теологи заявляют, что есть Бог как противоположность небытию, то они не могут развернуть свой аргумент в обратную сторону и потребовать от космологов объяснения, почему есть Вселенная как противоположность небытию. Они утверждают, что Бог — необходимая сущность. Почему безбожная Мультивселенная не может быть необходимой сущностью?

Как однажды сказал мой покойный друг и коллега математик Норм Левитт: «Что здесь есть? Все. Так чего здесь нет? Ничего».

Но мы можем зайти даже дальше этого пата и аргументировать, что нечто является более естественным состоянием, чем ничто. Мы можем привести веские доводы в пользу этого на основании существующих физических знаний.

Распространено мнение, что сложная физическая система может появиться только благодаря намеренным действиям разумного конструктора, который непременно должен быть еще более сложным. Далее эта цепочка творения ведет к Богу как к Перводвигателю Аристотеля и Беспричинной Первопричине Фомы Аквинского, самому сложному творцу из всех.

Нам даже не нужно полагаться на сложные научные аргументы, чтобы увидеть, исходя из общего опыта, что Аристотель и Фома Аквинский, а также все остальные, кто использовал теологический аргумент, перевернули все с ног на голову. В природе сложность развивается из простоты. Подумайте о фазовых переходах, которые можно наблюдать в привычных вещах. В отсутствие внешнего источника тепла водяной пар обычно конденсируется в жидкую воду, которая затем замерзает в твердый лед. С каждым переходом мы перемещаемся из состояния более высокой симметрии в состояние более низкой симметрии — от простоты к сложности. Сложность — это нарушенная симметрия, и переход от простого к сложному происходит спонтанно. Простота порождает сложность, а не наоборот. Конкретная кристаллическая структура, которая получается в результате перехода жидкой воды в лед, непредсказуема, то есть случайна. Никакие две снежинки, которые получаются при прямом переходе пара в твердое состояние, не одинаковы.

Физические системы естественным образом переходят от простого к сложному, и для этого не требуется никакого замысла. Более того, тот факт, что определенные события, например изомерные переходы атомов, случайны, может считаться убедительным свидетельством против любого замысла, разумного или глупого.

Так как же мы получаем нечто из ничего? Поскольку ничто не может быть более симметрично, чем ничто, то мы ожидаем, что ничто естественным образом претерпит фазовый переход в нечто. Как это выразил лауреат Нобелевской премии Фрэнк Вильчек в своей статье в журнале Scientific American еще в 1980 году: «Ничто нестабильно».

Также следует отметить, что хотя Вселенная — это нечто, а не ничто, она недалеко ушла от ничего в том смысле, что только на 30% состоит из вещества, то есть на 70% является ничем.

Я представил материал этого раздела в той или иной форме в нескольких книгах. Однако, если вы хотите прочитать блестящее разъяснение этих идей на любительском уровне от профессионального популяризатора науки, обратите внимание на главу 7 книги «Бесконечная жизнь покойника» (The Never-Ending Days of Being Dead) Маркуса Чоуна.

 

Высший случай

Стивен Хокинг и Леонард Млодинов рассмотрели проблему «нечто из ничего» в своей книге 2010 года «Высший замысел» (The Grand Design), упомянутой в предыдущей главе. Они сделали такое заключение: «Самопроизвольное рождение и есть причина того, что Вселенная существует. Нет необходимости призывать на помощь Бога, чтобы он поджег фитиль и дал начало развитию Вселенной».

Книгу стоило бы назвать «Высший случай», потому что именно об этом говорит слово «самопроизвольное» — о беспричинной случайности. Авторы соглашаются с тем, что не было никакого замысла, высшего или нет. Я подозреваю, что издатель выбрал этот заголовок, чтобы продать побольше книг.

Хокинг и Млодинов описывают картину самопроизвольного рождения, которая вытекает из фейнмановской интерпретации квантовой механики — суммирования по путям, которая упоминалась в главе 15.

Как мы уже знаем, М-теория допускает возможность существования 10500 вселенных с различными свойствами. Хокинг и Млодинов выдвигают предположение, что это и есть альтернативные истории, к которым можно применить модель Фейнмана. Суммируя по всем путям, мы получаем вероятность наблюдаемой Вселенной.

При этом подходе Вселенная берется такой, какая она есть в настоящее время, и вычисляется наиболее вероятный путь обратно до момента ее зарождения. По выражению авторов, «Вселенная появилась самопроизвольно и начала развиваться всеми возможными путями». 10500 вселенных сошлись в одну, имеющую подходящую структуру, чтобы породить ту жизнь, которая нам известна. При таком огромном количестве вариантов можно ожидать, что многие из них окажутся подходящими для какой-то другой формы жизни, непохожей на нашу. Впрочем, и для нашей тоже.

Также Хокинг и Млодинов подчеркивают: «Идея о Мультивселенной не была изобретена специально для объяснения чуда точной настройки». Наоборот, «она, подобно множеству других теорий современной космологии, проистекает из условия безграничности». А где получилась одна случайная Вселенная, там будет и много.

 

Гипотеза Бога

Итак, остается ли во всем этом место для гипотезы Бога? Я часто слышу аргумент, что Бог не является научной гипотезой, поскольку он представляет собой дух, который в принципе не может быть зафиксирован наблюдением. Более того, религия и наука — это две отдельные сферы и не следует использовать одну из них для описания другой. Однако, если Бог играет какую-то роль во Вселенной, результаты некоторых его действий должны быть наблюдаемы, даже если он сам ненаблюдаем, и мы можем обратиться к науке, чтобы попытаться проверить, не имеют ли эти наблюдения сверхъестественной причины.

Следуя духу бритвы Оккама, мы должны признать, что на данный момент Бог является дополнительной гипотезой, которая не требуется для объяснения данных. Если бы он был, он оказался бы включен в набор предпосылок, которые лежат в основе научных теорий. Но это не так. Хотя мы определенно не знаем всего, мы не знаем ни одного эмпирического факта, который требует существования Бога. Более того, многие эмпирические факты, которые не согласуются с гипотезой Бога, позволяют утверждать вне пределов разумного сомнения, что Бога, играющего активную роль во Вселенной и в человеческих жизнях, не существует.

Зимним утром я могу взглянуть из окна на поле, покрытое свежим снегом. В редких случаях я увижу следы диких животных. Я редко вижу самих животных, но я знаю, что они существуют, поскольку оставили следы. Бог не оставил следов на снегах времени.

Конечно, есть много мнимых фактов, которые представляют как свидетельство существования Бога или богов. Обычно их называют чудесами, то есть событиями, которые не вписываются в бытовые и научные объяснения, но имеют моральную значимость для тех, кто их наблюдает. Но каждый раз, когда заявление о подобном событии тщательно исследуется, его чудесная природа развеивается. Слезы статуи Марии оказываются маслом из кухни священника. Женщина, которая встала и пошла в евангельском исцелении, села в инвалидную коляску, только когда вошла в зал. Чудесный отпечаток на плащанице Иисуса был нарисован мошенником в XIII веке.

Верующие ученые и научно грамотные христианские теологи героически пытались найти модель активного теистического Бога в противоположность неактивному деистическому богу, которая согласовалась бы и с наукой, и с христианством. Большинство из них с помощью квантовой механики и теории хаоса пытаются выделить для Бога такое место, чтобы он мог действовать, не проявляя свои действия в виде чудес в наших научных инструментах. Но как я показал в книге «Квантовые боги» (Quantum Gods), а позже Роберт Прайс и Эдвин Суоминен подтвердили в книге «Эволюционируя из Эдема» (Evolving out of Eden), это не работает. Бог всего лишь не прячется в электронных облаках.

В этой книге мы проследили историю представлений человечества о космосе от далекого прошлого до настоящего времени. Подведем итоги: мы увидели, что существуют правдоподобные сценарии естественного происхождения нашей Вселенной — многие из них полностью разработаны математически и опубликованы в рецензируемых научных журналах. Сейчас у нас есть удивительно простая модель космологии, которая в сочетании со стандартной моделью элементарных частиц не только описывает физический мир, согласуясь со всеми наблюдениями, но и во многих случаях дает верные количественные предсказания исключительной точности. Разумеется, ничто из этого не следует считать истиной в последней инстанции.

Более спорно, но все же основано на существующих знаниях предположение космологов, что наша Вселенная — лишь одна из бесконечного числа вселенных, составляющих безграничную и вечную Мультивселенную. Хотя это еще не подтверждается наблюдениями, есть вероятность, что другая вселенная могла оставить на нашей заметный отпечаток. Пусть гипотезу Мультивселенной едва ли можно считать подтвержденной, она достаточно научно обоснована, чтобы принять ее всерьез и рассмотреть ее философские и теологические последствия.

Теологи и апологеты религии, которые в рамках дискуссии соглашаются признать возможность существования множественных вселенных, настаивают на том, что для их существования все-таки требуется некая первичная, высшая причина. Если Мультивселенная прямо обусловлена известными законами физики, как я утверждаю, то откуда, спрашивают они, взялись эти законы, если не от сверхъестественного законодателя?

Большинство физиков и космологов просто принимают законы физики как данность и предпочитают не вступать в теологические споры. Я попытался показать, что сценарий Мультивселенной можно описать, не ссылаясь ни на какие особые динамические принципы или законы, которые нужно принять как данность.

Чтобы понять это, придется кардинально пересмотреть общепринятое представление о законах природы как о «постановлениях», данных неким высшим законодательным органом на небесах. Как мы увидели, то, что мы называем базовыми принципами и законами физики, например законы сохранения, представляет собой всего лишь утверждения, которые сами собой появляются в математических моделях физики, если эти модели разрабатываются как не зависящие от точки зрения любого отдельного наблюдателя. Отсюда следует, что эти модели включают в себя определенные симметрии и некоторые из этих симметрии могут самопроизвольно нарушиться, создавая крошечную асимметрию величиной в одну стотысячную. Эта асимметрия и приводит к появлению сложных структур, таких как галактики, звезды и планеты.

Немногие люди, даже среди ученых, вплотную сталкиваются с тем фактом, что Вселенная в основном представляет собой случайно движущиеся частицы и что чудо, которым мы так восторгаемся, — это всего лишь незначительная статистическая флуктуация.

Прекрасные галактические структуры, которыми мы так часто восхищаемся, составляют лишь 0,5% от массы Вселенной и миллиардную долю общего числа ее элементарных частиц. Большая часть Вселенной состоит из частиц, движущихся преимущественно случайно. То есть наша Вселенная выглядит очень похоже на то, как она должна была бы выглядеть, если бы появилась из абсолютно симметричного бесструктурного состояния, которое мы можем за неимением лучшего обозначить как ничто.

Распространенное утверждение, что наша Вселенная точно настроена для жизни, в значительной степени надуманно, и современная физика в нем не нуждается. Наше существование на Земле — всего лишь вопрос естественного отбора. В Мультивселенной возможны все типы планет, и мы естественным образом развились на той из них, свойства которой подошли для разумной жизни.

Короче говоря, никакие наши наблюдения Вселенной не требуют наличия Бога. Более того, отсутствие должных свидетельств деятельности Бога исключает, вне пределов разумного сомнения, того Бога, которого почитает большая часть человечества.

Видимая с Земли Вселенная включает примерно 150 млрд. галактик, каждая из которых содержит порядка 100 млрд. звезд. Ее возраст оценивается в 13,8 млрд. лет с погрешностью менее 100 млн. лет. Самый удаленный объект, который мы в принципе можем увидеть, сейчас находится на расстоянии 46 млрд. световых лет от нас, учитывая расширение Вселенной за то время, пока фотоны, несущие его изображение, летели к нашим телескопам. Таков горизонт, за который мы не можем заглянуть, поскольку свету не хватило времени, чтобы добраться до нас с момента рождения Вселенной.

Как было сказано в главе 14, общепринятая инфляционная космология предполагает, что по другую сторону этого горизонта находится по меньшей мере на 23 порядка больше галактик, чем в зоне нашей видимости, и все они произошли из того же первичного зерна, из которого появилась наша Вселенная. Скорее всего, их на много порядков больше. Нашу видимую Вселенную можно сравнить с горстью песка в пустыне Сахаре.

И это только наша Вселенная. Помимо того, есть веские основания утверждать, что мы живем в вечной Мультивселенной, содержащей бесчисленное множество других вселенных. Однако в рамках этого раздела я буду игнорировать возможность существования других вселенных и остановлюсь на одной, которая бесспорно существует, — на нашей собственной.

Давайте рассмотрим две альтернативные возможности, которые согласуются с современными знаниями.

1. Разумная жизнь существует только на одной планете — Земле.

2. Жизнь встречается редко, а разумная жизнь — еще реже. Но Вселенная столь обширна, что, несмотря на это, в ней обитает бессчетное множество разумных существ.

Мы одиноки. Верующим говорят, что они — неповторимое творение единственного божества, которое сотворило все сущее. Их Бог незаметно для нас следит за тем, чтобы каждый фотон и электрон во Вселенной вел себя как положено, а между делом еще и слушает все их мысли и помогает им поступать правильно — как он это понимает.

В том числе Бог контролирует знаковые события, например указывая президенту Соединенных Штатов вступить в войну — именно это, по словам Джорджа Буша, Бог и сделал, или направляя теннисный мяч с ракетки христианки таким образом, чтобы она выиграла очко и закричала: «Спасибо тебе, Иисусе!»

Разумеется, всесильный Бог был бы способен на все это. Но зачем бы он стал ждать до момента, наступившего 150000 лет назад, чтобы создать людей? И зачем бы он приковал нас к этой крохотной пылинке в бескрайнем океане космоса без всякой надежды, по крайней мере при нынешней модели физики, когда-либо выбраться дальше ближайших окрестностей Земли? Если он так сильно желал, чтобы люди ему поклонялись, тогда, надо думать, ему следовало сделать возможными путешествия в любые времена и места.

Как видим, защитники веры приводят нелогичный аргумент, который кажется им решающим доводом в пользу существования Бога. Они утверждают, что жизнь во Вселенной критически зависит от значений большого количества физических параметров. Согласно этому мнению, поскольку определенные значения параметров, необходимые для жизни, не могли появиться случайно (этого они не могут доказать), они должны были быть «точно настроены» Богом с целью создать нас.

Несомненно, всякий Бог, достойный этого имени, не мог бы быть настолько некомпетентен, чтобы построить огромную расстроенную Вселенную, а потом аккуратно вращать все эти вентили таким образом, чтобы на одной планете могли появиться человеческие существа. Для него было бы куда логичнее дать нам возможность жить где угодно во Вселенной, даже в открытом космосе. Но факты таковы: он этого не сделал.

На сегодняшний день мы не знаем о существовании какой-либо формы жизни во Вселенной вне Земли. В лучшем случае мы можем однажды обнаружить примитивную жизнь на Марсе или где-то еще в Солнечной системе; любая другая разумная жизнь должна находиться на огромном расстоянии от нас. С 1979 года программа SETI занимается поиском возможных радиосообщений от инопланетных цивилизаций, пока безуспешно. Давайте признаем: Вселенная неблагоприятна для жизни. Но она и не препятствует жизни, иначе нас здесь не было бы.

Мы не одиноки. По новым оценкам, которые основываются на вариациях яркости тысяч звезд, измеренных космическим телескопом «Кеплер», в пределах нашей видимости может быть вплоть до 5∙1021 планет, подходящих для биологической жизни в той или иной форме. Мы уже знаем, что за пределами нашей зоны видимости находится куда более обширная область пространства. Существует оценка, что эта область содержит как минимум на 23 порядка больше галактик, чем внутри нашего горизонта видимости, а скорее всего, гораздо больше. Отсюда получается по крайней мере 1044 возможно обитаемых планет в нашей Вселенной.

Это не пустые догадки. Оценки основаны на наблюдениях и теории космической инфляции, которая уже хорошо обоснована эмпирически. Поэтому даже если вероятность появления разумной жизни на обитаемой планете мизерна и составляет, скажем, одну часть из миллиарда миллиардов (10-24), то остается 1020 планет с какой-либо формой разумной жизни.

Разумеется, фундаменталисты до сих пор буквально верят в космологию Библии и считают ученых шайкой мошенников, так что они не испытывают никаких внутренних противоречий. Наука просто ошибочна. Есть лишь одна Вселенная, сотворенная 6000 лет назад, а эволюция и изменение климата — это просто фальсификации.

В то же время умеренные протестанты и католики получают еще одно противоречие между наукой и религией вдобавок ко многим другим, которые им нужно примирить, чтобы одновременно признавать достижения науки и сохранять видимость христианской веры.

Иудейско-христианско-исламский Бог кажется могущественным Богом с точки зрения племен, обитавших в пустынях Ближнего Востока, которые его измыслили. Но этот Бог недостаточно могущественен с точки зрения современной науки.

Религия заявляет, что учит нас скромности. Но она променяла эту скромность на гордыню, говоря людям, что они — дети Бога, что они являются центром Вселенной и причиной ее существования, что они будут жить вечно, если будут всего лишь следовать предписаниям. Но это незаслуженная гордость. Так что, когда наука показывает, что мы занимаем лишь крохотную пылинку в пространстве и времени, верующие шарахаются от этого урока скромности.

И все же тот факт, что за короткий период времени в несколько тысяч лет люди смогли узнать так много о Вселенной, всего лишь глядя на небо и на мир вокруг и обдумывая увиденное, свидетельствует, что мы уникальны среди миллионов видов на этой планете. Мы все еще не можем сравнить себя с какой бы то ни было разумной формой жизни. Но мы особенные, по крайней мере на Земле и в Солнечной системе. Пусть даже магическое мышление и высокомерие еще могут уничтожить нас, можно надеяться, что наши уникальные способности приведут нас к лучшему будущему.

* * * 

Об авторе

Виктор Дж. Стенджер — специалист по физике частиц и автор 12 книг (не считая этой), среди которых бестселлер 2007 года, по версии «Нью-Йорк таймс», — книга «Бог: неудачная гипотеза. Как наука доказывает нам, что Бога не существует».

Доктор Стенджер вырос в рабочей семье католического вероисповедания в американском городе Бейонн, штат Нью-Джерси. Его отец был литовским иммигрантом, а мать — дочерью иммигрантов из Венгрии. Он посещал общественную школу и в 1956 году получил степень бакалавра в области электротехники в Ньюаркском инженерном колледже (теперь Технологический институт в Нью-Джерси). Во время обучения в колледже был редактором студенческой газеты и получил несколько наград в области журналистики.

Получив стипендию компании «Хьюз Эйркрафт», Стенджер поступил в Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе, где в 1959 году стал магистром, ав 1963 — доктором физических наук. После этого он работал в Гавайском университете, а в 2000 году ушелв Колорадский университет. В последние годы он занимал должность почетного профессора физики в Гавайском университете и адъюнкт-профессора философии в Колорадском университете. Доктор Стенджер также работал в качестве приглашенного профессора на факультетах Гейдельбергского университета в Германии и Оксфордского университета в Англии, а также приглашенного исследователя в Лаборатории Резерфорда в Англии, Флорентийском университете и Национальной лаборатории ядерной физики в итальянском городе Фраскати.

Его исследовательская карьера охватывает период, ознаменовавшийся огромным прогрессом физики элементарных частиц, который в конечном итоге привел к появлению Стандартной модели в ее современном виде. Стенджер участвовал в ряде экспериментов, которые помогли установить свойства странных частиц, очарованных кварков, глюонов и нейтрино. Он также был среди первопроходцев зарождающихся научных областей физики гамма-лучей сверхвысоких энергий и нейтринной астрономии. В ходе своего последнего исследовательского проекта до выхода на пенсию Стенджер принимал участие в подземном эксперименте в Японии, который впервые позволил доказать, что нейтрино имеют массу. Научный руководитель проекта Масатоси Косиба в 2002 году получил Нобелевскую премию по физике за это открытие.

Параллельно Виктор Стенджер занимался написанием научно-популярных книг (хорошо воспринятых критиками) на стыке физики и космологии с философией, религией и лженаукой.

Виктор и его жена Филисс жили в счастливом браке с 1962 года, у них двое детей и четверо внуков.

У доктора Стенджера есть свой сайт, на котором можно найти множество его работ: http://www.colorado.edu/philosophy/vstenger/.

К сожалению, Виктор Стенджер скончался 27 августа 2014 года, вскоре после выхода этой книги.