Жизнь каждого из нас скоротечна, и за это время мы способны познать лишь малую часть Вселенной. Но люди любознательны. Мы интересуемся, мы ищем ответы. Живя в этом огромном ми­ре, где чередуются добро и зло, люди, вглядываясь в необъятные небеса, всегда задавали себе множество вопросов. Как понять мир, в котором мы оказались? Как развивается Вселенная? В чем суть реальности? Откуда все это взялось? Нуждалась ли Вселен­ная в творце? Большинство из нас не уделяют значительного времени размышлениям над этим вопросам, но почти все иногда задают их себе.

Традиционно на такие вопросы отвечала философия, но сейчас она мертва. Она не поспевает за современным развити­ем науки, особенно физики. Теперь исследователи, а не фило­софы держат в своих руках факел, освещающий наш путь к по­знанию.

Ответы, основанные на по­следних научных открытиях и теоретических разработках, приводят нас к новой картине мира, которая значительно от­личается от традиционной и даже от той, которую мы могли нарисовать себе еще лет десять или двадцать назад. Причем первые штрихи этой новой картины возникли почти столе­тие назад.

Согласно традиционному пониманию Вселенной, все тела в ней движутся по строго определенным траекториям и имеют четкую историю. Мы можем определить их точное положение в любой момент времени. Несмотря на то что такой подход вполне удовлетворителен для повседневных целей, в 1920-х го­дах было обнаружено, что эта «классическая» картина не соответствует кажущемуся странным поведению объектов на атом­ном и субатомном уровнях. Там пришлось применить другую систему взглядов, названную квантовой физикой. Квантовые теории оказались способными с исключительно высокой точ­ностью пред вычислять явления, происходящие в этих масшта­бах, и в то же время, будучи применимыми к макромиру нашей обычной жизни, они дают те же прогнозы, что и старые классические теории. Но квантовая физика базируется на совершенно иных представлениях о физической реальности, чем классиче­ская физика.

Квантовые теории можно сформулировать по-разному, но, пожалуй, самое образное определение дал Ричард (Дик) Фейн­ман (1918—1988), который был весьма колоритной личностью. По Фейнману, система мира имеет не одну-единственную исто­рию, а все, какие только возможны. В поисках ответа на наши вопросы мы подробно объясним фейнмановский подход и при­меним его для рассмотрения идеи о том, что у Вселенной нет одной-единственной истории и даже нет отдельного, независи­мого существования. Это идея выглядит радикальной даже для многих физиков. Действительно, она, как и многие другие идеи в современной науке, как будто противоречит здравому смыслу. Но здравый смысл зиждется на повседневном опыте, а не на знаниях о Вселенной, которая открывается нам через чудеса технологий, позволяющие заглянуть хоть в начало ее развития, хоть в глубь атома.

До возникновения современной физики было принято счи­тать, что все знание мира может быть получено с помощью непосредственных наблюдений, что вещи таковы, какими они выглядят, как воспринимаются нашими органами чувств. Но впечатляющий успех современной физики, основанный на концепциях вроде фейнмановской, противоречащих нашему повседневному опыту, показал, что это не так. Стало быть, простое восприятие реальности несовместимо с современной физикой. Чтобы иметь дело с такими парадоксами, будем придерживать­ся подхода, который мы называем моделезависимым реализ­мом. Он основывается на том, что наш мозг интерпретирует сигналы, поступающие от органов чувств, и создает модель мира. Когда такая модель удачно объясняет события, мы склонны приписывать ей, а также составляющим ее элементам и концеп­циям свойство реальности, или абсолютной истины. Но ведь одно и то же физическое явление можно смоделировать по-раз­ному, используя различные фундаментальные идеи и концеп­ции. Если две такие физические теории достоверно предсказы­вают одни и те же события, нельзя сказать, что одна модель реальнее другой, и мы вполне можем использовать ту, которая наиболее удобна.

В истории науки мы видим последовательность все более улучшающихся теорий, или моделей мира: от Платона до классической теории Ньютона и до современных квантовых тео­рий. Напрашивается вопрос: достигнет ли эта последователь­ность когда-нибудь конечной точки, окончательной теории Вселенной, которая включит в себя все взаимодействия и предскажет все наши наблюдения, или же мы будем бесконечно ис­кать более совершенные теории, но так и не найдем той, кото­рую уже невозможно будет улучшить? У нас пока нет четкого ответа на этот вопрос, но уже есть кандидат на окончательную теорию всего, если таковая вообще существует. Это так назы­ваемая М-теория. Она представляет собой всего лишь модель, обладающую всеми свойствами, которыми, по нашему мне­нию, должна обладать окончательная теория. Большая часть нашего последующего обсуждения будет основываться именно на М-теории.

М-теория — это не теория в обычном смысле. Это целое се­мейство различных теорий, каждая из которых является хоро­шим описанием наблюдений лишь для ограниченного ряда физических ситуаций. Она немного напоминает карту. Хорошо известно, что на одной карте невозможно показать всю земную поверхность без искажений. Обычная проекция Меркатора, используемая для карт мира, сильно искажает площади, преувеличивая их изображение на карте по мере приближения к Север­ному и Южному полюсам, а сами полюса картой в этой проек­ции вовсе не покрываются. Чтобы правильно показать на карте всю Землю целиком, нужно использовать набор карт, каждая из которых покрывает ограниченную область. Эти карты наклады­ваются друг на друга, и в местах перекрытия отдельных листов на них изображен один и тот же ландшафт. То же самое и с М-теорией: все составляющие ее теории, даже если они выглядят силь­но отличающимися друг от друга, могут рассматриваться как различные аспекты одной и той же общей теории. Они представ­ляют собой варианты одной теории, применимые лишь в ограниченных пределах, например когда какие-то величины, скажем энергия, малы. Подобно перекрывающимся листам карт в про­екции Меркатора, там, где различные версии накладываются друг на друга, они предсказывают одни и те же явления. Но точ­но также, как не существует плоской карты, которая без искаже­ний отображает всю земную поверхность, не существует и еди­ной теории, которая хорошо отображает то, что наблюдается во всех ситуациях.

Мы расскажем, какие ответы может предложить М-теория на вопрос о сотворении мира. Согласно М-теории, наша Все­ленная не единственная. М-теория предсказывает, что из ничего было создано огромное множество вселенных. Для их сотворе­ния не требуется вмешательства сверхъестественного существа или Бога. Скорее, эти многочисленные вселенные возникают естественным путем по законам физики. Они являются научным предсказанием. У каждой вселенной есть много возможных ис­торий и много возможных состояний в более поздние времена, то есть во времена вроде нынешнего, спустя продолжительное вре­мя после их сотворения. Большинство этих состояний должныбыть совершенно непохожими на видимую нам Вселенную и со­вершенно неподходящими для любой формы жизни. Лишь в очень немногих из них условия могут позволить наличие су­ществ, подобных нам. Таким образом, наше присутствие выбира­ет из этого обширного множества только те вселенные, которые совместимы с нашим существованием. И хотя мы малы и незна­чительны в космическом масштабе, само наше присутствие дела­ет нас в некотором смысле властелинами творения.

Чтобы понять Вселенную на самом глубоком уровне, нам нужно знать не только как она себя проявляет, но и почему.

Почему есть что-то, вместо того чтобы не было ничего?

Почему мы существуем?

Почему существует именно этот конкретный набор законов, а не какой-либо другой?

Это Главный вопрос Жизни, Вселенной и Всего такого. Мы попытаемся ответить на него. В отличие от фанта­стического романа английского писателя Дугласа Адамса «Ав­тостопом по галактике», где на все сложные вопросы давался универсальный, но бессмысленный ответ «42», наш ответ не бу­дет столь примитивным.

© Высший замысел — научно-популярная книга, написанная Стивеном Хокингом и Леонардом Млодиновым, опубликована в 2010 году.


comments powered by Disqus